DE2300532C2 - Wärmeisolierendes Verbundprofil für Fensterrahmen, Türrahmen od.dgl - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein wärmeisolierendes Verbundprofil für Fensterrahmen, Türrahmen od, dgl..

bestehend aus zwei parallel zueinander verlaufenden Metallprofilen mit je einer Nut mit Innenvorsprüngen. wobei die beiden Nuten einander gegenüberliegen, und aus einem dazwischen angeordneten Verbindungsprofil aus schlecht wärmeleitendem Material, welches einen die Metallprofile auf Abstand haltenden Mittelsteg und beiderseits davon je ein Schenkel paar aufweist, das unter elastischer Verformung in die Nut des zugehörigen Metallprofils einführbar ist ίο und mit einer an ihrer Außer.flanke abgeschrägten Rastschulter an jedem Schenkel hinter die Innenvorsppänge der Nut schnappt.

Die Verbindung der beiden Metallprofile durch das Verbindungsprofil muß eine erhebliche Wider-Standsfähigkeit sowohl gegen Trennkräfte senkrecht zur Trennebene der beiden Metallprofile als auch gegen Scherkräfte in dieser Ebene aufweisen. Beson ders durch die Belastung eines Fensterrahmens durch moderne großflächige Isolierglaschciben und durch die Druckeinspannung solcher Scheiben treten außerordentlich hohe Kräfte auf. Das Verbindungsprofil muß deshalb aus einem sehr steifen und festen Material bestehen, um jede Verformung des Verbundprofi'is unter diesen Kräften zu verhindern. Andererseits müssen die Schenkel des Verbindungsprofils durch Material und/oder Formgebung eine ausreichende Verformbarkeit aufweisen, damit das Zusammenfügen von Metallprofilen und Verbindungsprofil durch Andrücken senkrecht zur Trennebene bis zum Einschnappen ti folgen kann. Das Problem besteht darin, diese beiden gegensätzlichen Forderungen gleichzeitig zu erfüllen.

Bei bisher bekannten Verbundprofilen dieser Art (schweizerische Patentschrift 467 924, deutsche Auslegeschrift 1 955 591) ist der Querschnitt des Verbindungsprofils H-förmig, d. h., die beiden Schenkelpaare gehen direkt vom Mittelsteg aus, während ihre freien linden vom Mittelsteg entfernt liegen. Bei der Verformung der Schenkel beim Einschnappen liegen also die Schwenkachsen an der Ansatzstelle der Schenkel am Mittelsteg. Um die für das Einschnappen hinter die Vorsprünge erforderliche Lageveränderung der freien Enden zu ermöglichen, müssen die Schenkel relativ leicht verformbar sein. Dann kann zwar das Einschnappen des Verbindungsprofils in die Nuten mit sehr geringer Kraft ausgeführt werden, aber andererseits genügt auch schon eine geringe Trennkraft, um die Profile wieder auseinanderzureißen. Bei den bekannten Profilen sind zusätzliche, die äo Herstellung und Montage verteuernde Sicherungen gegen ein Ausweichen der Schenkel vorgesehen in Form von gabelförmigen Einsatzstücken oder von drehbaren Keilscheiben, die in Ausnehmungen des Mittelsteges eingesetzt sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verbundprofil zu schaffen, dessen Teile mit relativ geringer Anpreßkraft durch Einschnappen miteinander verbunden werden können, welches aber nach dem Einschnappen ohne zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen eine außerordentlich starke Belast barkeit und Widerstandsfähigkeit aufweist. Selbstverständlich soll das Verbindungsprofil wie bei den bekannten Konstruktionen einstückig und insbesondere durch Extrudieren herstellbar sein. 6s Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß jedes Schenkelpaar mit dem Mittelsteg durch einen in die Nut des Metallprofils ragenden Haltesteg verbunden ist, und daß sich jeder Schenkel

der Schenkelpaare von seinem Ansatz vom Haltesteg aus in Richtung auf den Mittelsteg erstreckt und die Raswchulter im Bereich seines dem Mittelsteg zugewendeten freien Endes tragt.

Die Schenkel erstrecken sich also nicht vom Mittelsteg nach außen, sondern sie verlaufen vom Ende eines vom Mittelsteg ausgehenden Haltesteges zurück in Richtung auf den Mittelsteg. Beim Einschnappen schwenken die Schenkel um ihr vom Mittelsteg entferntes Ende, und die Rastschultern Hegen dort, wo der Verformungsweg der Schenkel am größten ist; das für das Einschnappen erforderliche Ausweichen der Rastschultern kann somit bei geringstmöglicher Verformung der Schenkel erreicht werden. Das Verbindungsprofil kann somit insgesamt sehr verfor- tnungssteif ausgeführt werden.

Vorzugsweise tragen die Schenkel an ihren freien Enden Anschlagschultern für den die Auswärtsverfpnnung der Schenkel begrenzenden Anschlag an den Innenseiten der Innenvorsprünge. Diese Anschlagschultern verhindern, daß eine senkrecht zur Trennebene wirkende Treniikraft die Schenkel weiter »useinanderbiegen kann; dank der ^nschlagschultern wird eine solche Trennkraft als Schubkraft in Längsrichtung der Schenkel aufgenommen. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Anschlagschultern an den Innenvorsprüngen zur Anlage kommen, bevor die Schenkel ihre entspannte Lage erreicht haben. Die Schenkel liegen dann mit Vorspannung gegen die Innenvorsprünge an.

Da bei der erfindungsgemäßen Ausbildung die Schenkel selbst wegen ihrer Biegbarkeit die gegenseitige Zentrierung der Profile nicht übernehmen können, sind vorzugsweise an dem Mittelsteg Anschläge vorgesehen, die mit den Innenseiten der Innenvor-Sprünge der Metallprofile zur seitlichen Zentrierung der Metallprofile zusammenwirken. In der Praxis sind infolge der Herstellungstoleranzen unterschiedliche Abstände zwischen den Innenvorsprüngen bzw. zwischen den Anschlägen des Mittelsteges unvermeidlich. Um zu vermeiden, daß sich diese Toleranzen als Zentrierungsfehler auswi^rken, sind vorzugsweise an den Anschlägen abschcrbarc Rippen vorgesehen. Bei großem gegenseitigen Abstand der Innenvorsprünge treten diese Rippen mit zwischen die Innenvorsprünge ein und stellen die gegen deren Innenseite anliegende Anschläge dar. Ist dagegen die lichte Breite zwischen den Innenvorsprüngen der Nut kleiner, so werden die Rippen beim Einschieben des Verbindungsprofils abgeschert und die eigentlichen Anschlagflächen kommen an den Innenvorsprüngen zur Anlage.

Um zu verhindern, daß sich Bemessungstoleranzen als ein senkrecht zur Trennebene wirkendes Spiel auswirken können, ist in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Rückseiten der Innenvorsprünge abgeschrägt sind und daß die Länge der Schenkel so bemessen ist, daß die freien Enden und die Rückseiten bei eingesetztem Verbindungsprofil mit Vorspannung aneinander anliegen.

Vorzugsweise sind die freien Enden der Schenkel stärker, insbesondere doppelt so stark abgeschrägt als die Rückseiten der Innenvorsprünge.

Eine Ausfünrungsform der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen näher erläutert.

F i g. 1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht des Verbindungsprofils und zweier Metallpro file, aus denen das wärmeisolierende Verbundprofil zusammengesetzt wird;

Fig.2 zeigt im Querschnitt und im vergrößerten Maßstab Einzelheiten des Verbindungsprofiis und des mit ihm zusammenwirkenden Metallprofils.

Gemäß F i g. 1 sollen zwei Metallprofile 1 und 2 mittels eines Verbindungsprofils 3 wärmetsolierend verbunden werden. Hierzu besitzt jedes der beiden Metallprofile 1 und 2 zwei Flansche 4,5, die mit sich gegenüberstehenden Innenvorsprüngen 6,7 versehen sind und zwischen sich eine C-förmige Nut 8 ein schließen, wie dies bei dem Profil \ angegeben ist. Dei Nut des Profils 2 ist in gleicher Weise ausgebildet, weshalb hier die Bezeichnungen weggelassen sind. Die sonstige Form der Metallprofile 1,2 ist beliebig, und die gezeigten Formen sind nur als schematische Beispiele zu verstehen.

Das Verbindungsprofil 3 besteht aus schlecht wärmeleitendem Material, insbesondere Kunststoff, und ist beispielsweise durch Strangpressen hergestellt. Es ist bezüglich der vertikalen und horizontalen Mittelebenen symmetrisch abgebildet. Es weist im Querschnitt einen Mittelsteg 9 auf, an dessen äußeren Verlängerungen Abstandsstücke ?0, 11 ausgebildet sind. Die Breite dieser Abstandsstücke 10, 11 ist so bemessen, daß die Metallprofile 1 und 2 in einem für einwandfreie Wärmeisolierung ausreichenden Abstand, z. B. 7 mm, voneinander gehalten werden. Die Abstandsstücke 10, 11 sichern auch die Parallelität der Metallprofile 1, 2. Vom Mittelsteg 9 gehen nach beiden Seiten Haltestege 12 aus, so daß der Querschnitt des Verbindungsprofils 3 allgemein kreuzförmig ist. Vom äußeren Ende der Haltestege 12 gehen sciiräg rückwärts in Richtung auf den Mittelsteg 9 verlaufende Schenkel 13, 14 aus. Jeder Schenkel bildet an seiner Außenseite (z. B. bei 15), eine Schrägfläche und an seinem freien Ende 16 eine Rastschulter. Werden die Metallprofile 1 und 2 in Pfeilrichtung gegen das Verbindungsprofil 3 angepreßt, so gleiten die Schrägflächen 15 der Schenkel 13, 14 an den Innenkanten der Innenvorsprünge 6,7, wodurch die Schenkel 13, 14 nach innen gegeneinandergebogen werden, bis schließlich die freien Enden 16 hinter die Innenvorsprünge 6, 7 greifen und die Schenkel 13. 14 wieder nach außen springen. Hierdurch sind die Metallprofilc I, 2 sicher am Verbindungsprofil 3 und damit aneinander gehalten.

Wie man aus Fig. 2 erkennt, können die Schenkel 13. 14 nach dem Einschieben in die Nuten 8 nur so weit wieder nach außen springen, bis Anschlagschultern 17 an den freien Enden 16 an den Inncnflanken der Innenvursprünge6.7 zur Anlage kommen. In dieser Stellung (untere Hälfte von Fig. 2) ist der Schenkel 14 vorzugsweise noch nicht ganz in seine völlig entspannte Ruhelage (obere Hälfte von F i g. 2) zurückgekehrt, so daß er mit Vorspannung gegen die Innenflanke des Innenvorsprungs7 anliegt. Außerdem ist das freie Ende 16 abgeschrägt und verläuft in einem Winkel λ zur Symmetrieebene des Verbindungsprofils 3, wobei der Winkel t» beispiels weise 30° beträgt. Auch dii Rückseite 22 jedes Innenvorsprungs 6,7 ist abgeschrägt, wobei dieser Abschrägungswinkel vorzugsweise kleiner ist als der Winkel λ und z. B. nut die Hälfte des Winkel a beträgt. Durch die die Schenkel 13, 14 nach außen und gegen die Innenvorsprünge 6,7 drückende elastische Vorspannung werden die abgeschrägten Flächen mit Keilwirkung gegeneinandergeschoben, wodurch eine

die Metallprofile ί, 2 gegeneinanderziehende Kraft erzeugt wird. Auch Fertigungstolercnzen der Metallprofile und des Verbindungsprofils werden hierdurch kompensiert, so daß kein Spiet quer zur Trennebene der Profile auftritt.

In Querrichtung sind die Profile durch Anschläge 18 am Mittelsteg 9 des Verbindungsprofils 3 zentriert, die ebenfalls gegen die Innenflanken der Innenvorsprünge7 anliegen.

An diesen Anschlägen 18 sind eine oder mehrere Rippen 19 vorgesehen, deren Querschnitt so bemessen und geformt ist, daß sie leicht abgeschert werden können. Diese Rippen 19 dienen zum Ausgleich von Schwankungen des Abstandes zwischen den Innenvorsprüngen 6 und 7, die auf Grund von Fertigtoleranzen auftreten können. Ist der Abstand zwischen den Innenvorsprüngen 6 und 7, d. h. die lichte Breite der Nut der Metallprofile relativ klein, dann werden beim Einschieben des Verbindungsprofils 3 in die Nuten die Rippen 19 abgeschert, wie dies bei 19 a in F i g. 2 angedeutet ist. Die Innenflanken der Vorsprünge 6,7 liegen dann direkt gegen die Anschläge 18 an. Ist dagegen der Abstand zwischen den Vorsprüngen 6, 7 auf Grund der Fertigungstoleranzen etwas größer, so werden die Rippen 19 beim Einschieben nicht abgeschert und liegen dann als Anschläge gegen die Innenflanken der Vorsprünge 6,7 an.

Der Übergang der Schenkel 13, 14 in die Haltestege 12 ist an der Außenseite bei 20 abgerundet in Anpassung an die optimale Momentenkurve für die Einleitung der in den Schenkeln 13, 14 nach außen drückenden Schubkraft in den mittleren Haltestcg

12.

Die Flächen 21 zwischen den Anschlägen 18 und den Haltcslegen 12 des Verbindungsprofils 3 sind abgeschrägt bzw. abgerundet, so daß sie die Einwärtsverformung der Schenkel 14 nicht behindern.

ίο Entsprechend seiner Funktion besteht das Verbindungsprofil 3 aus einem Material, das zwar elastisch ist, jedoch einen hohen Verformungswiderstand, d. h. eine große Shore-Härte, aufweist. Insbesondere muß das Material des Verbindungsprofils 3 ausreichend verformungssteif sein, um die auftretenden Kräfte, z. B. durch das Gewicht der Fensterscheibe, die Vorspannung mit der die Scheibe im Rahmen eingespannt ist, und die auf die Scheibe wirkenden Windkräfte aufzunehmen. Geeignet sind z. B. Kunststoffe

ao wie Polyamid oder Acrylnitril-Butadicn-Styrol. Dank der erfindungsgemäßen Formgebung der Schenkel 13, 14 kann trotzdem das Einschnappen des Verbindungsprofils in die Metallprofile mit relativ geringem Kraftaufwand erfolgen.

Das Verbindungsprofil 3 kann in Stücken beliebigt· Länge mit oder ohne Abstände aneinandergereiht verwendet werden, hat jedoch vorzugsweise die Form einer durchgehenden Profilleiste.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   L WärmeisoUerendes Verbundprofil für Fensterrahmen, Türrahmen od. dgl., bestehend aus zwei parallel zueinander verlaufenden Metallprofilen mit je einer Nut mit Innenvorsprüngen, wobei die beiden Nuten einander gegenüberliegen, und aus einem dazwischen angeordneten Verbindungsprofil aus schlecht wärmeleitendem Material, welches einen die Metallprofil auf Abstand haltenden Mittelsteg und beiderseits davon je ein Schenkelpaar aufweist, das unter elastischer Verformung in die Nut des zugehörigen Metallprofil;·, einführbar ist und mit einer an ihrer Außenflanke abgeschrägten Rastschulter an jedem Schenkel hinter die Innenvorsprünge der Nut schnappt, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Schenkelpaar mit dem Mittelsteg (9) durch einen in die Nu₁ (8) des Metallprofils (1,2) ragenden Haltcteg (12) verbunden ist, und daß sich jeder Schenkel (13, 14) der Schenkelpaare von seinem Ansatz vom Haltest eg (12) aus in Richtung auf den Mittelsteg (9) erstreckt und die Rastschulter Im Bereich seines dem Mittelsteg zugewendeten freien Endes (16) trägt.
2. 2. Verbundprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (13, 14) an ih ren freien Enden (16) Anschlagschultern (17) für den die / uswärtsverformung der Schenkel (13, 14) begrenzenden Anschlag an den Innenseiten der Innenvorsprünge (6,7, tragen.
3. 3. Verbundprofil nr.ch Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagschultern (17) an den Innenvorsprüngen (6,7) zur Anlage kommen, bevor die Schenkel (13, 14) ihre entspannte Lage erreicht haben.
4. 4. Verbundprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Mittelsteg (9) Anschläge (18) vorgesehen sind, die mit den Innenseiten der Innenvorsprünge (6,7) zur seitlichen Zentrierung der Metallprofil (1, 2) zusammenwirken.
5. 5. Verbundprofil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (18) abscherbare Rippen (19) zum Ausgleich von Toleranzen aufweisen.
6. 6. Verbundprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den freien Enden (16) der Schenkel (13, 14) zusammenwirkenden Rückseiten (22) der Innenvorsprünge (6,7) abgeschrägt sind und daß die Länge der Schenkel (13, 14) so bemessen ist, daß die freien Enden (16) und die Rückseiten (22) bei eingesetztem Verbindungsprofil (3) mit Vorspannung aneinander anliegen.
7. 7. Verbundprofil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden (16) der Schenkel (13, 14) stärker, insbesondere doppelt so stark abgeschrägt sind als die Rückseiten (22) der Innenvorsprünge (6,7).