DE4330273C1 - Kunststoffhohlprofil, insbesondere für Fenster- oder Türrahmen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kunststoffhohlprofil, insbeson­ dere für Fenster- oder Türrahmen, mit wenigstens einem Hohlraum, in welchem ein Metalleinsatz in Längsrichtung zur Versteifung eingeschoben ist, wobei die Querschnittsfläche des Hohlraumes geringfügig größer ist als die Quer­ schnittsfläche des Metalleinsatzes, wenigstens eine Fläche des Metalleinsatzes an wenigstens einer Anlagefläche einer zu versteifenden Wand des Hohlraumes anliegt, wenigstens ein Vorsprung entlang der Wand des Hohlraumes, welche der Wand mit der Anlagefläche gegenüberliegt, vorgesehen ist, der Vorsprung in den Bereich des Hohlraumes ragt, der für den einzuschiebenden Metalleinsatz vorgesehen ist, wobei die Vorsprünge als biegeelastische Federelemente ausgebil­ det sind, die den Metalleinsatz in dem Hohlraum zwischen der Anlagefläche und den durch den eingeschobenen Metall­ einsatz elastisch verformten Federelementen festklemmen, nach Patentanmeldung P 43 22 829.1.

Kunststoffprofile werden seit langem beim Fensterbau für Blendrahmen, Flügelprofile und Setzrahmen verwendet. Das Kunststoffhohlprofil hat dabei den Vorteil einer sehr guten Witterungs- und Korrosionsbeständigkeit. Weiterhin kann das Kunststoffhohlprofil mit mehreren Kammern oder Hohlräumen ausgestattet werden, wodurch sich in Verbindung mit der ge­ ringen Wärmeleitfähigkeit von Kunststoff eine hervorragende Wärmeisolationseigenschaft ergibt. Im Vergleich zu anderen Profilwerkstoffen weisen die Kunststoffhohlprofile jedoch eine geringe Biege- und Verwindungssteifigkeit auf. Bei Profilen für Fensterrahmen und Fensterflügel bieten Kunst­ stoffhohlprofile im allgemeinen nicht alleine die erforder­ liche Stabilität, damit sich Glasscheiben bei Windbeanspru­ chung nicht mehr als zulässig durchbiegen.

Zur Erzielung einer höheren Steifigkeit werden die Kunst­ stoffhohlprofile durch Metalleinsätze versteift, die in die Kunststoffhohlprofile eingeschoben werden. Der Metallein­ satz soll dabei möglichst paßgenau in dem Kunststoffhohl­ profil angeordnet sein.

Bei der Herstellung der Kunststoffhohlprofile im Extru­ sionsverfahren besteht das Problem, daß es wegen der physi­ kalischen und chemischen Eigenschaften des Kunststoffes während des Abkühlvorganges zu Setzungen und Schrumpfungen kommt. Hierdurch entstehen Spannungen, die ein Verziehen des Kunststoffhohlprofiles nach dem Abkühlen zur Folge ha­ ben. Zur Vermeidung des Verziehens der Kunststoffhohlprofi­ le werden diese nach dem Extrusionsvorgang in einer soge­ nannten Kalibrierstation abgekühlt und erhalten hierbei ih­ re endgültige Form. Hierbei wird die Außenwandung der Pro­ file mit Vakuum maßgenau an die Innenwand des Kalibrier­ werkzeuges gesaugt. Gleichzeitig wird das Profil mit Wasser abgekühlt, welches durch Kühlkanäle in der Kalibrierstation fließt. Die Hohlkammern in den Profilen können jedoch nicht kalibriert werden, weil sie keine definierte Anlage in der Kalibrierstation finden. Da die Kalibrierstation einen Ver­ zug an der Außenkontur des Kunststoffhohlprofils weitgehend verhindert, tritt der Verzug verstärkt im Innern des Kunst­ stoffhohlprofiles auf. Die Hohlkammern in den Kunststoff­ profilen weisen somit große Maßtoleranzen auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Kunststoffhohlprofil zu schaffen, bei dem ein Metalleinsatz zur Versteifung in ein Kunststoffhohlprofil in einfacher Weise paßgenau einschiebbar ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwei Anlageflächen unter einem Keilwinkel zueinander angeordnet sind und daß die Anlageflächen der Wand mit dem Federelement zugewandt sind.

Durch die im Querschnitt keilförmige Anordnung der Anla­ genflächen wird die Stützwirkung des eingeschobenen Metall­ einsatzes auf mehrere Seiten des Kunststoffhohlprofiles verteilt.

Beim Einschieben des keilförmigen Metalleinsatzes in den Hohlraum des Kunststoffhohlprofiles werden die in einem Keilwinkel zueinander angeordneten Außenflächen durch die Federelemente gegen die im gleichen Winkel angeordneten An­ lageflächen des Hohlraums gepreßt. Hierdurch entsteht eine großflächige Anlage zwischen dem Kunststoffprofil und dem Metalleinsatz, was eine sehr gute Versteifung des Profiles gewährleistet. Die Frontseite des Metalleinsatzes, welche die eigentliche Keilspitze darstellt und der Fläche des Metalleinsatzes gegenüberliegt, die sich gegenüber den Federelementen abstützt, ist von der zugewandten, parallelen In­ nenwand des Hohlraumes beabstandet. Durch diesen Abstand kann der keilförmige Metalleinsatz je nach Maßabweichung der Hohlraummaße seine Lage in Keilrichtung verändern und den Gegebenheiten optimal anpassen.

Durch die paarweise Anordnung der keilförmigen Anlage­ flächen wird eine Versteifung nicht nur in Keilrichtung, sondern auch quer zur Keilrichtung erreicht. Der Keilwinkel zwischen den Anlageflächen wird dabei in Abhängigkeit von den Beanspruchungsgrößen und -richtungen sowie von den ver­ wendeten Materialien und Oberflächenrauhigkeiten festge­ legt. Die paarweise Anordnung der korrespondierenden Anla­ genflächen kann auch so gewählt sein, daß eine größere An­ lagefläche mit mehreren, kleineren Teilanlageflächen korre­ spondiert.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Kunststoffhohlprofils besteht darin, daß der Querschnitt des Hohlraumes und des Metalleinsatzes die Form eines Trapezes aufweist und daß die Wand des Hohlraumes mit dem Federelement im Querschnitt die längere parallele Seite des Trapezes bildet. Die nicht parallelen Seiten des Trapezes bilden dabei die keilförmigen Anlageflächen. Der trapez­ förmige Metalleinsatz ist fertigungstechnisch einfach herzustellen und bietet relativ großflächige Anlagebe­ reiche.

Es ist eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfin­ dung, daß der Querschnitt des Hohlraumes und des Me­ talleinsatzes die Form eines symmetrischen Trapezes auf­ weist. Durch diese Anordnungsform wird eine besonders günstige Kraftverteilung und gleichmäßige Versteifung des Kunststoffhohlprofiles erreicht.

Eine andere vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgegen­ standes besteht darin, daß der Querschnitt des Hohlraumes und des Metalleinsatzes dreieckig ist. Eine derartige Form kann bei einem Metalleinsatz einfach hergestellt wer­ den und bietet zudem besonders große Bereiche für die keilförmigen Anlageflächen.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer schematischen Zeichnung beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine Querschnittsansicht einer Fensterrahmen/ Flügelkombination zweier erfindungsgemäßer Kunststoffhohl­ profile 10, 20. Das Kunststoffhohlprofil 10 ist dabei als ein Rahmenprofil und das Kunststoffhohlprofil 20 als ein Flügelprofil für Fenster ausgebildet.

In das Kunststoffhohlprofil 10 mit mehreren Hohlräumen ist ein im Querschnitt keilförmiger Metalleinsatz 11 eingescho­ ben. Der Metalleinsatz 11 weist im Querschnitt die Form eines symmetrischen Trapezes auf. Die längere parallele Seite 18 des Trapezes steht dabei mit Federelementen 15 in Kontakt.

Die Federelemente 15 drücken dabei den Metallein­ satz 11 mit den angewinkelten Wänden gegen keilförmige An­ lageflächen 13 und 14.

Durch die Schrägstellung der Anlageflächen 13 und 14 können diese sowohl vertikale als auch horizontale Kräfte in dem Kunststoffhohlprofil 10 aufnehmen. Hierdurch wird eine Ver­ steifung des Profiles gegen Windbeanspruchung als auch ge­ gen Eigengewichtsbelastung erreicht. Da die kurze Parallel­ seite 17 des trapezförmigen Metalleinsatzes 11 von der par­ allelen, gegenüberliegenden Hohlraumwand 19 beanstandet ist, kann in horizontaler Richtung, also in Keilrichtung, ein Toleranzausgleich durch Lageanpassungen des Metalleinsatzes 11 in dem Hohlraum 12 stattfinden. Durch die Schrägstellung der Anlageflächen 13, 14 findet auch gleichzeitig ein Tole­ ranzausgleich in vertikaler Richtung statt.

Es wurde somit verdeutlicht, daß eine mehrseitige Verstei­ fung und ein mehrseitiger Toleranzausgleich bei lediglich einer Wand mit Federelementen 15 erzielt wird.

Claims (4)

1. Kunststoffhohlprofil, insbesondere für Fenster- oder Türrahmen, mit wenigstens einem Hohlraum, in welchem ein Metalleinsatz in Längsrichtung zur Versteifung eingeschoben ist, wobei die Querschnittsfläche des Hohlraumes geringfügig größer ist als die Querschnittsfläche des Metalleinsatzes, wenigstens eine Fläche des Metalleinsatzes an wenigstens einer Anlagefläche einer zu versteifen­ den Wand des Hohlraumes anliegt, wenigstens ein Vorsprung entlang der Wand des Hohl­ raumes, welche der Wand mit der Anlagefläche gegenüberliegt, vorgesehen ist, der Vorsprung in den Bereich des Hohlraumes ragt, der für den einzuschiebenden Metalleinsatz vorgesehen ist, wobei die Vorsprünge als biegeelastische Federelemente ausgebildet sind, die den Metalleinsatz in dem Hohlraum zwischen der Anlagefläche und den durch den eingeschobenen Metalleinsatz elastisch verformten Federelementen festklemmen, nach Patentanmeldung P 43 22 829.1,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwei Anlageflächen (13, 14) unter einem Keilwinkel zueinander angeordnet sind und
daß die Anlageflächen (13, 14) der Wand (21) mit dem Federelement (15) zugewandt sind.

2. Kunststoffhohlprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Hohlraumes (12) und des Metalleinsatzes (11) die Form eines Trapezes aufweist und daß die Wand (21) des Hohlraumes (12) mit dem Federelement (15) im Querschnitt die längere parallele Seite des Trapezes bildet.

3. Kunststoffhohlprofil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Hohlraumes (12) und des Metalleinsatzes (11) die Form eines symmetrischen Trapezes aufweist.

4. Kunststoffhohlprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Hohlraumes (12) und des Metalleinsatzes (11) dreieckig ist.