PL202607B1 - Złącze izolacyjne dla kształtowników aluminiowych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest złącze izolacyjne dla kształtowników aluminiowych, zwłaszcza dla ram okien, drzwi lub temu podobnych elementów, z zewnętrzną i wewnętrzną połową kształtowników, które są zmontowane w całość za pomocą kształtownika izolacyjnego, który jest z obu stron połączony kształtowo z kształtownikami aluminiowymi.

Znane jest rozwiązanie, stosowane przy wytwarzaniu okien i drzwi z metalową, zwłaszcza aluminiową ramą, mającą wystarczające własności termoizolacyjne, w którym na pierwszej ramie nasadzona jest druga rama, przy czym obie te ramy są zaopatrzone w odpowiednie wypełnienia i są, jako złącze izolacyjne, utrzymywane w odstępie względem siebie za pomocą klocków dystansowych. Warstwa powietrza między obiema ramami, w połączeniu z materiałem i przekrojem klocków dystansowych, tworzy przy tym izolację cieplną, ograniczającą przepływ ciepła. W konstrukcji tej obie ramy są w zasadzie niezależne od siebie, w związku z czym złącze izolacyjne nie jest w stanie przejmować naprężeń ścinających. Aby umożliwić utworzenie złącza izolacyjnego, które może przejmować naprężenia ścinające, kształtownik ramy składa się z dwóch części, mianowicie części zewnętrznej i części wewnętrznej. Części te są połączone ze sobą za pomocą jednego lub kilku wstawionych pomiędzy nie kształtowników izolacyjnych, przy czym kształtowniki izolacyjne mają postać żeber z twardego tworzywa sztucznego, łączących części kształtowników. Takie złącze izolacyjne spełnia funkcję izolacji i przerywa przepływ ciepła od wewną trz w kierunku na zewnątrz w zimie, ewentualnie z zewnątrz w kierunku do wewnątrz w lecie, jak również jest on w stanie przejmować naprężenia ścinające. Jeżeli jednak pomiędzy kształtownikami występują znaczne różnice temperatur - takie różnice mogą bez trudu osiągać wartość około 50°K - wówczas jedna z części kształtownika ulega, zależnie od temperatury, wydłużeniu lub skróceniu w stosunku do drugiej, wskutek czego wykonana z takich kształtowników rama drzwi lub okna wypacza się w kierunku krótszej części kształtownika. To wypaczanie powoduje, poza niepożądanymi naprężeniami w ramie, również niepożądane nieszczelności na powierzchniach przylgowych.

Celem zapobieżenia takim zjawiskom, w opisie niemieckiego wzoru użytkowego nr DE-GM 296 23 019 zaproponowano, aby w obszarze wzdłużnego połączenia między częściami kształtownika aluminiowego, połączonymi kształtownikiem łączącym z tworzywa sztucznego, wytrzymałość na ścinanie była niewielka i zbliżała się do zera, względnie by zastosować prowadnicę ślizgową. Osiąga się to na przykład w taki sposób, że we wszystkich obszarach połączeń wzdłużnych pomiędzy częściami kształtownika aluminiowego i kształtownikiem łączącym z tworzywa sztucznego wytrzymałość na ścinanie jest niewielka, względnie zastosowane jest połączenie ślizgowe, podczas gdy obszar wzdłużnego połączenia między drugą połową kształtownika aluminiowego i kształtownikiem łączącym z tworzywa sztucznego cechuje się wysoką wytrzymałością na ścinanie.

Alternatywnie zaproponowano podział kształtownika łączącego z tworzywa sztucznego i ukształtowanie tego podziału w postaci prowadnicy ślizgowej, przy czym również tutaj obszar połączenia wzdłużnego uzyskany w wyniku tego podziału ma niewielką wytrzymałość na ścinanie. Spowodowana niską wytrzymałością na ścinanie możliwość swobodnego przemieszczania się jednej części kształtownika względem drugiej pociąga jednak za sobą chwiejność całej ramy. Ponadto takie ukształtowanie utrudnia proces wytwarzania, ponieważ przesuwne względem siebie części półek kształtownika wykazują luz przed połączeniem w ramę, co znacznie utrudnia manipulowanie nimi.

Celem wynalazku jest zatem takie udoskonalenie znanego stanu techniki, aby zapobiec występowaniu wymienionych powyżej naprężeń i nieszczelności powierzchni przylgowych, przy zachowaniu właściwości izolacyjnych i wystarczającej wytrzymałości, przy czym złącze izolacyjne ma być proste i tanie do wytwarzania oraz ł atwe do stosowania. Celem wynalazku jest również takie udoskonalenie ramy dla drzwi lub okna, aby uniemożliwić jej wypaczanie przy różnicach temperatur pomiędzy zewnętrzną i wewnętrzną częścią kształtownika.

Złącze izolacyjne dla kształtowników aluminiowych, zwłaszcza dla ram okien, drzwi lub temu podobnych elementów, z zewnętrzną i wewnętrzną połową kształtowników, które są zmontowane w całość za pomocą kształtownika izolacyjnego, który jest z obu stron połączony kształtowo z kształtownikami aluminiowymi, według wynalazku charakteryzuje się tym, że kształtownik izolacyjny ma w przekroju odcinek ś rodkowy z wybrzuszeniem z odstają cymi po obu stronach, łączonymi kształ towo z połowami kształ towników ż ebrami, przy czym wybrzuszenie jest z obu stron zaopatrzone w przed ł użające je noski, na które nasadzony jest ciągły kształtownik wzmacniający z biegnącymi z obu stron w kierunku wzdł uż nym rowkami, w których dla utworzenia obszaru stał ego z jednoczesnym sta ł ym

PL 202 607 B1 połączeniem w kierunku poprzecznym, osadzone są kształtowo noski, przy czym grzbiet wybrzuszenia kształtownika izolacyjnego dla utworzenia obszaru swobodnego ma, co najmniej w częściowym obszarze, przebiegającą w kierunku wzdłużnym przerwę.

Korzystnie, wybrzuszenie kształtownika izolacyjnego ma przekrój w kształcie litery omega.

Korzystnie, stanowiące przedłużenie wybrzuszenia kształtownika izolacyjnego noski mają przekrój, który nie wypełnia całkowicie przekroju rowków kształtownika wzmacniającego.

Korzystnie, rama wykonana z kształtowników izolacyjnych, co najmniej w obszarze listwy oporowej i/lub listwy zamykającej ma co najmniej jeden obszar swobodny, w którym wybrzuszenie kształtownika izolacyjnego jest zaopatrzone w przerwę.

Korzystnie, oba obszary swobodne ramy są rozmieszczone symetrycznie względem siebie.

Korzystnie, obszary swobodne ramy obejmują obszar połączenia narożnego, względnie połączeń narożnych ramy, korzystnie zachodząc na nie.

Korzystnie, obszar stały ramy rozciąga się w przybliżeniu na 1/3 długości listwy oporowej względnie listwy zamykającej i jest tak usytuowany, że około 3/6 przyporządkowanej górnemu narożu ramy długości listwy oporowej względnie listwy zamykającej i około 1/6 przyporządkowanej dolnemu narożu ramy długości listwy oporowej względnie listwy zamykającej ma postać obszarów swobodnych.

Kształtownik izolacyjny ma w przekroju wybrzuszony odcinek środkowy. To wybrzuszenie odcinka środkowego jest z obu stron zaopatrzone w odstające żebra, łączone kształtowo z częściami kształtownika. Ponadto z obu stron wybrzuszenia znajdują się, stanowiące jego przedłużenie, noski, na które nasadzony jest ciągły kształtownik wzmacniający z biegnącymi po obu stronach w kierunku wzdłużnym rowkami, w których osadzone są kształtowo noski, tworząc stałe połączenie w kierunku poprzecznym. To wybrzuszenie kształtownika izolacyjnego jest co najmniej w jednym obszarze rozdzielone w kierunku wzdłużnym.

Stałe połączenie umożliwia przejmowanie wzdłużnych sił, a także ułatwia manipulowanie prefabrykowanymi, jeszcze nie połączonymi w ramę kształtownikami, ponieważ obie części kształtownika nie mogą się przesuwać względem siebie. Rozdzielenie wybrzuszenia sprawia, że stanowiący ogółem całość kształtownik izolacyjny jest dwuczęściowy jedynie w obszarze rozdzielenia, zyskując w tym miejscu luz, który czyni go podatnym na jednostronne wydłużenia. W obszarze tego otwarcia może następować kompensacja niejednakowych zmian długości obu części kształtownika. W tym celu stałe w kierunku poprzecznym połączenie pomiędzy noskami kształtownika izolacyjnego i kształtownikiem wzmacniającym nie jest sztywne w kierunku wzdłużnym, co umożliwia pożądane przejmowanie zmian długości.

W obszarach nie rozdzielonych kształtownika izolacyjnego nasadzony kształtownik wzmacniający zapobiega otwieraniu się wybrzuszenia wskutek „rozginania”. W ten sposób powstają obszary stałe. W obszarach rozdzielonych, czyli obszarach swobodnych, kształtownik wzmacniający stanowi klamrę, spinającą oddzielone części kształtownika izolacyjnego, przy czym korzystne jest, jeżeli wybrzuszenie kształtownika izolacyjnego ma przekrój w kształcie litery omega.

Aby uzyskać niezawodne i sztywne połączenie poprzeczne między noskami kształtownika izolacyjnego i kształtownikiem wzmacniającym, bez możliwości przesuwania nasadzonego na kształtownik izolacyjny kształtownika wzmacniającego w kierunku wzdłużnym, noski stanowiące przedłużenie wybrzuszenia mają przekrój, który wypełnia całkowicie przekrój rowków kształtownika łączącego w kierunku poprzecznym, natomiast w kierunku prostopadł ym do poprzecznego nie wypeł nia rowków całkowicie.

Rama dla drzwi, okna lub temu podobnych elementów, składa się ze zmontowanych w zasadzie w kształt litery U kształtowników aluminiowych, z których oba wzdłużne kształtowniki są połączone górnym kształtownikiem poprzecznym, przy czym dolny koniec ramy stanowi odpowiednie zakończenie - ewentualnie dolny kształtownik poprzeczny. Każdy z tych kształtowników aluminiowych składa się z części zewnętrznej i części wewnętrznej, połączonych ze sobą, za pomocą kształtownika izolacyjnego z kształtownikiem wzmacniającym, w złącze izolacyjne.

Dla listwy zamykającej ramę kształtownik izolacyjny ma co najmniej w obszarze tej listwy zamykającej co najmniej jeden obszar swobodny. Jest to już w wielu przypadkach wystarczające, aby zapobiec wypaczeniom spowodowanych różnicami temperatur ramy wewnętrznej i zewnętrznej.

Alternatywnie kształtownik izolacyjny ma dla oporowej listwy ramy co najmniej jeden obszar swobodny. Jeżeli jeden obszar swobodny w jednej z listew nie wystarcza, korzystnie oba wzdłużne kształtowniki ramy są zaopatrzone w kształtowniki izolacyjne, które zarówno w obszarze listwy zamykającej, jak też listwy oporowej mają co najmniej po jednym obszarze swobodnym. W jednym z wa4

PL 202 607 B1 riantów wykonania wynalazku oba obszary swobodne są przy tym rozmieszczone symetrycznie względem siebie.

W korzystnej postaci wykonania wynalazku obszary swobodne kształ townika lub kształ towników izolacyjnych obejmują obszar narożnych połączeń między wzdłużnymi kształtownikami aluminiowymi i górnym poprzecznym kształtownikiem aluminiowym ramy. W tym przypadku również ten górny poprzeczny kształtownik aluminiowy jest zaopatrzony w co najmniej jeden obszar swobodny, obejmujący obszar naroża aż do listwy, zaopatrzonej w obszar swobodny, wskutek czego te oba obszary swobodne przechodzą w siebie wzajemnie. Jeżeli obie listwy mają obszary swobodne, wówczas poprzeczny kształtownik aluminiowy jest zaopatrzony w dwa obszary swobodne, usytuowane z obu stron w obszarze połączenia narożnego. Dzięki temu obszar lub obszary swobodne mogą obejmować narożne połączenie lub połączenia ramy, zachodząc na nie. Zapobiega to skutecznie wypaczaniu narożnego obszaru ramy.

W korzystnym rozwiązaniu, w którym obszar stały jest tak usytuowany, że rozciąga się on w przybliżeniu na 1/3 długości kształtownika względnie kształtowników wzdłużnych, około 3/6 długości kształtownika wzdłużnego, przyporządkowanej górnemu narożu ramy oraz około 1/6 długości wzdłużnego kształtownika aluminiowego, przyporządkowanej dolnemu narożu ramy, ma postać obszarów swobodnych, w których wybrzuszenia mają rozdzielenie. Taka konstrukcja ramy jest symetryczna i wytrzymał a na wypaczenia, a ponadto ł atwa do wykonania. Ta ł atwość wytwarzania polega na prostocie manipulacji pojedynczymi kształtownikami aluminiowymi, montowanymi w złącze izolacyjne, przy czym wybrzuszenie kształtownika izolacyjnego rozdziela się po zmontowaniu przyciętych na odpowiednią długość odcinków kształtownika aluminiowego w urządzeniu zaopatrzonym w odpowiednie frezy palcowe, piłę tarczową lub temu podobne.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój poprzeczny termoizolacyjnego kształtownika aluminiowego dla ramy drzwiowej lub okiennej, z częścią zewnętrzną i częścią wewnętrzną, połączonymi za pomocą kształtownika izolacyjnego, fig. 2 - wstawiony w rowki części kształtownika, nie dzielony kształtownik izolacyjny z nasadzonym kształtownikiem wzmacniającym, w powiększeniu, fig. 3 - powiększenie odpowiadające fig. 2, przy czym kształtownik izolacyjny jest dzielony, a fig. 4 - ramę drzwiową z zaznaczonymi obszarami dla dzielonych kształtowników izolacyjnych.

Każdy z kształtowników aluminiowych składa się - jak widać na fig. 1 - z dwóch wyciskanych współbieżnie kształtowych części 11 i 15, przy czym każda z tych części 11 lub 15 kształtownika ma półkę zewnętrzną 12 lub 16 oraz półkę wewnętrzną 13 lub 17, które wraz z przebiegającymi poprzecznie (nie oznaczonymi bliżej) półkami kształtownika ograniczają jego poszczególne komory. Aby osiągnąć cieplne odizolowanie, obie części 11 i 15 kształtownika są połączone za pomocą kształtowników izolacyjnych 20, mających właściwości termoizolacyjne. W tym celu półki wewnętrzne 13 lub 17 mają rozmieszczone w odstępie względem siebie rowki 14 lub 18, w których osadzane są kształtowo, odstające w przybliżeniu pod kątem prostym, żebra 21 kształtownika izolacyjnego 20. Rowki 14 lub 18 oraz żebra 21 są przy tym tak ukształtowane, że mają podcięcia, uniemożliwiające wyciąganie w kierunku żeber 21.

Przedstawione w powiększeniu na fig. 2 i fig. 3, kształtowniki izolacyjne 20 są zaopatrzone w wybrzuszenie 24, którego kształt jest na rysunku zbliżony do litery omega, natomiast nie jest ograniczony do tego przykładu. Wybrzuszenie 24 jest przedłużone w przeciwnym kierunku za pomocą nosków 23. Noski 23 współpracują z kształtownikiem wzmacniającym 25, korzystnie w postaci wyciskanego współbieżnie kształtownika z metalu lekkiego.

Kształtownik wzmacniający 25 jest, patrząc od strony wybrzuszenia 24, nasadzony od tyłu. Nadaje on kształtownikowi izolacyjnemu 20 wymaganą stabilność i przejmuje siły, utrzymujące razem obie części 11 i 15 kształtowników ramy. Kształtownik wzmacniający 25 ma przekrój o zarysie zbliżonym do trójkąta, którego wierzchołek w postaci noska 26 leży pomiędzy obydwoma, stanowiącymi przedłużenie grzbietu wybrzuszenia 24 do tyłu, noskami 23 kształtownika izolacyjnego 20. W obu wychodzących z tego wierzchołka bokach trójkątnego przekroju znajdują się wzdłużne rowki 27, w które wchodzą umieszczone z obu stron wybrzuszenia 24, przedłużające je noski 23 kształtownika izolacyjnego 20. Noski 23 są osadzone w przybliżeniu kształtowo w rowkach 27, przy czym połączenie kształtowe umożliwia przejmowanie siły wzdłużnej, działającej w kierunku żeber 21 Kształtownik wzmacniający 25 powoduje ponadto takie usztywnienie mniej stabilnego połączenia obu części 11 i 15 kształtownika, że powstaje sztywne połączenie, nie dające się zginać w kierunku poprzecznym.

PL 202 607 B1

Aby skompensować różnice długości, grzbiet wybrzuszenia 24 jest rozdzielony, co najmniej na części długości kształtowników izolacyjnych 20, wskutek czego powstaje przerwa 24.1. Przerwa 24.1 znosi sztywne połączenie między obiema, powstałymi w ten sposób, częściami kształtownika izolacyjnego 20 w tych obszarach, w związku z czym powstaje obszar swobodny, wystarczający dla kompensacji długości. Pozostałe obszary stałe wybrzuszenia 24 zapewniają przy tym utrzymywanie wspomnianych elementów w całości.

Na figurze 4 ukazany jest przykład wykonania ramy 1 drzwi mającej tutaj kształt litery U i składającej się z kształtowników aluminiowych (fig. 1 do fig. 3). Oba pionowe kształtowniki stanowią przy tym kształtowniki wzdłużne 2, zaś kształtownik usytuowany u góry poprzecznie do kształtowników wzdłużnych stanowi kształtownik poprzeczny 3, (przy czym oczywiste jest, że może być również zastosowany dolny poprzeczny element kształtowy). Kształtowniki wzdłużne 2 i kształtowniki poprzeczne 3 stykają się ze sobą w obu obszarach narożnych, gdzie również są połączone. Jeden z kształtowników wzdłużnych 2 jest zaopatrzony w elementy zawiasowe 4 i tworzy listwę oporową 2.1. Znajdujący się naprzeciw kształtownik wzdłużny 2 jest zaopatrzony w mechanizm dociskowy i zamek 5, tworząc listwę zamykającą 2.2. W ramę tę wstawiona jest płycina drzwiowa 9. Korzystnie obszary stałe 6 z kształtownikami izolacyjnymi 20, których grzbiety wybrzuszeń 24 nie są rozdzielone, znajdują się w dolnej części kształtowników wzdłużnych 2 (jak zaznaczono na fig. 4), natomiast obszary swobodne 7, w których kształtowniki izolacyjne 20 mają grzbiety z przerwą 24.1, rozciągają się po obu ich stronach, w związku z czym oba obszary narożne są objęte obszarami swobodnymi 7. Obszar stały 6 dla kształtowników poprzecznych 3 jest natomiast ustawiony symetrycznie względem środka.

Claims (7)

1. Złącze izolacyjne dla kształtowników aluminiowych, zwłaszcza dla ram okien, drzwi lub temu podobnych elementów, z zewnętrzną i wewnętrzną połową kształtowników, które są zmontowane w całość za pomocą kształtownika izolacyjnego, który jest z obu stron połączony kształtowo z kształtownikami aluminiowymi, znamienne tym, że kształtownik izolacyjny (20) ma w przekroju odcinek środkowy z wybrzuszeniem (24) z odstającymi po obu stronach, łączonymi kształtowo z połowami (11, 15) kształtowników żebrami (21), przy czym wybrzuszenie (24) jest z obu stron zaopatrzone w przedłużające je noski (23), na które nasadzony jest ciągły kształtownik wzmacniający (25) z biegnącymi z obu stron w kierunku wzdłużnym rowkami (27), w których dla utworzenia obszaru stałego (6) z jednoczesnym stałym połączeniem w kierunku poprzecznym, osadzone są kształtowo noski (23), przy czym grzbiet wybrzuszenia (24) kształtownika izolacyjnego (20) dla utworzenia obszaru swobodnego (7) ma co najmniej w częściowym obszarze, przebiegającą w kierunku wzdłużnym przerwę (24.1).

2. Złącze według zastrz. 1, znamienne tym, że wybrzuszenie (24) kształtownika izolacyjnego (20) ma przekrój w kształcie litery omega.

3. Złącze według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że stanowiące przedłużenie wybrzuszenia (24) kształtownika izolacyjnego (20) noski (23) mają przekrój, który nie wypełnia całkowicie przekroju rowków (27) kształtownika wzmacniającego (25).

4. Złącze według zastrz. 1, znamienne tym, że rama (1) wykonana z kształtowników izolacyjnych (20) co najmniej w obszarze listwy oporowej (2.1) i/lub listwy zamykającej (2.2) ma co najmniej jeden obszar swobodny (7), w którym wybrzuszenie kształtownika izolacyjnego (20) jest zaopatrzone w przerwę (24.1).

5. Złącze według zastrz. 1 albo 4, znamienne tym, że oba obszary swobodne (7) ramy (1) są rozmieszczone symetrycznie względem siebie.

6. Złącze według zastrz. 4 albo 5, znamienne tym, że obszary swobodne (7) ramy (1) obejmują obszar połączenia narożnego, względnie połączeń narożnych ramy, korzystnie zachodząc na nie.

7. Złącze według zastrz. 4, znamienne tym, że obszar stały (6) ramy (1) rozciąga się w przybliżeniu na 1/3 długości listwy oporowej (2.1), względnie listwy zamykającej (2.2) i jest tak usytuowany, że około 3/6 przyporządkowanej górnemu narożu ramy długości listwy oporowej (2.1), względnie listwy zamykającej (2.2) i około 1/6 przyporządkowanej dolnemu narożu ramy długości listwy oporowej (2.1), względnie listwy zamykającej (2.2) ma postać obszarów swobodnych.