Verbundprofilstab

Abstract

 Zur wärmeisolierenden Verbindung von Metallprofilen insbesondere für Fensterrahmen werden aus Kunststoff bestehende Verbindungsstücke vorgeschlagen, die in Nuten der Metallprofile durch ein keilförmiges Zwischenstück verspreizt werden, wobei das keilförmige Zwischenstück in Längsrichtung eingeschoben, durch eine schräge Stufe in der Querrichtung verschoben wird, sodaß die seitlichen Keilflächen ein Auseinanderdrücken der Verbindungsstücke bewirken. Zur Erhöhung der Belastbarkeit können mehrere schräge Führungsstufen übereinander angeordnet werden. Damit die Verbindungsstücke in Längsrichtung nicht gegeneinander verschoben werden, sind an ihrer Unterseite ineinander eingreifende Fortsätze nach Art einer Verzahnung angeordnet.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verbundprofilstab, insbesondere für Fensterflügelrahmen, Fensterrahmen, Fassaden mit einem inneren und einem äußeren Teilprofilstab, die beide durch im Abstand voneinander angeordnete Verbinder aus einem wärmeisolierenden Material miteinander verbunden sind, wobei die Verbinder als zwei in Nuten der Teilprofilstäbe verhakte stegartige Zwischenstücke ausgebildet sind, die durch ein zwischen ihnen eingesetztes Teilstück auseinandergedrückt und in den Nuten der Teilprofilstäbe verspannt sind und bei welchem Verbundprofilstab die wärmeisolierenden Luftkammern zweckmäßig durch Leisten oder Bänder abgedeckt sind.

[0002] Es ist bereits bekannt, derartige Verbundprofilstäbe aus zwei metallischen gutwärmeleitenden Teilprofilstäben durch dazwischen angeordnete mehrteilige Verbinder aus wärmeisolierendem Kunststoff herzustellen, wobei die Verspreizung derselben in entsprechend geformten Nuten der Metallprofile durch Spreizung mittels Schrauben, Spiralteile und zweiteilige Schieber, deren Teilstücke im Längsschnitt parallel zu den Teilprofilstäben keilförmig,sind, erfolgt. Nachteilig ist hiebei bei den beiden ersteren Methoden die örtliche Krafteinleitung, die zu Verziehungen Anlaß gibt bzw. die Verschiebungen der Teilstücke relativ zu den Teilprofilstäben beim Spannvorgang, die große Kräfte erfordern und auch zu Ungenauigkeiten Anlaß geben. Es ist nämlich bei derartigen zusammengesetzten Profilen die Einhaltung geringer To~ leranzen erforderlich, da sich sonst leicht Verziehungen bzw. Dickenunterschiede ergeben, die sich bei den Gehrungen Alle diese Nachteile werden erfindungsgemäß bei der eingangs angeführten Art dadurch vermieden, daß die zwei Zwischenstücke und das keilförmige Teilstück im Querschnitt des Verbundprofilstabes vorzugsweise mehrstufig keilförmig ausgebildet sind. Durch die Dreiteiligkeit ist eine Verschiebung der Zwischenstücke gegenüber den Teilprofilstäben nicht erforderlich, da nur das Teilstück bewegt wird, welches wiederum durch zwei Keilstufenübersetzungen sehr feinfühlig bewegt werden kann, sodaß eine genaue Dosierung der Klemmkräfte und damit der Verformungen gewährleistet ist. Dabei ist zu berücksichtigen, daß die Kräfte auf große Flächen wirken, sodaß die spezifische Flächenpressung durch gleichmäßige Verteilung auf große Flächen gering ist, was insbesondere bei Kunststoffen wichtig ist, die nicht die Festigkeitswerte von Metallen aufweisen.

[0003] Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt. Darin zeigt Fig.1 einen Querschnitt durch einen Verbundprofilstab im Bereich des Verbinders, von dem Fig.2 einen Schnitt nach der Linie II - II und Fig.3 eine Ansicht nach Pfeil I zeigt. Fig.4 zeigt den Verbinder allein in Seitenansicht, während Fig.5 einen Schnitt nach der Linie III - III der Fig.4 darstellt. In Fig.6 ist der Verbundprofilstab mit dem Verbinder in auseinandergezogener perspektivischer Darstellung veranschaulicht, während die Fig.. 7 bis 10 den Verbinder in einander zugeordneten Rissen jeweils vor und nach dem Spannen veranschaulichen. Dann zeigt Fig.11 einen Schnitt durch den Verbundprofilstab mit abgeändertem Verbindungsstück, Fig.12 eine Seitenansicht dazu, während die Fig.13 und 14 in auseinandergezogener perspektivischer Darstellung die Einzelteile veranschaulichen. In Fig.15 ist der Verbinder in Seitenansicht in verspanntem Zustand gezeigt, wozu Fig.16 eine Längsansicht darstellt. Fig.17 und 18 zeigen in einander zugeordneten Rissen den gleichen Verbinder im unverspannten Zustand. In den Fig.19 und 20 wird eine Ausführungsform mit Doppelkeilstufe gezeigt, wobei die linke Hälfte der Fig.20 einen Schnitt im hinteren Teil und die rechte Hälfte im vorderen Teil dar-Wie man aus der Zeichnung erkennen kann, besteht das Verbundprofil vorzugsweise aus aus Leichtmetallstrangpreßprofilen bestehenden Teilprofilstäben 17,18, die an den einander zugekehrten Flächen hinterschnittene Nuten zur Verankerung der Zwischenstücke 1,2 von Verbindern aufweisen. Diese Verbinder bestehen neben den Zwischenstücken 1,2, welche die mechanische Brücke zwischen den Teilprofilstäben 17,18 darstellen, noch aus einem Teilstück 3, welches zwischen die Zwischenstücke 1,2 eingetrieben wird und diese in die Nuten der Teilprofilstäbe 17,18 drückt, wodurch eine formfeste Verbindung auch ohne zusätzliche Befestigungsmittel wie Klebungen, Nietungen, Verschraubungen u. dgl. gewährleistet ist. Der Zwischenraum zwischen den Teilprofilstäben 17,18 wird sodann durch Abdeckprofile 19,20 aus wärmeisolierendem Material abgeschlossen.

[0004] Die Spreizung des Verbinders nach dem Einschieben zwischen die Teilprofilstäbe 17,18 erfolgt durch großflächige Doppelkeilflächen, wobei die Zwischenstücke 1,2 und das Teilstück 3 an den einander zugekehrten Flächen keilförmig ausgebildet sind und zwar als Stufenkeile, wobei die Stufe 9, 10 selbst als Keilfläche in Längsrichtung ausgebildet ist und durch ein axiales Verschieben des Teilstückes 3 infolge der Keilwirkung der Stufe 9,10 eine Querverschiebung des Teilstückes 3 in Querrichtung erfolgt, wodurch wiederum durch die seitlichen großen Keilflächen bedingt ein Auseinanderdrücken der Zwischenstücke 1,2 gegeben ist. Diese werden mit ihren Flächen 4,5,6,7,8 an die entsprechend geformten Flächen 12,13,14,15,16 der Teilprofilstäbe 17,18 gedrückt, wobei alle diese Flächen zur Erhöhung der Reibung und damit Sicherung gegen Verrutschen und Lockern der Verbindung aufgerauht sind. Dies kann mechanisch oder chemisch erfolgen, wobei bei Aluminium als chemische Verfahren Beizen oder anodische Oxydation in Frage kommen. Um ein leichteres Einfügen der Verbinder zu ermöglichen, sind das Teilstück 3 und die Zwischenstücke 1,2 durch mitangepreßte Paßstifte 11 im nichtverspannten ,Zustand gegeneinander fixiert, wobei diese Paßstifte beim Verschieben und damit Verspannen der einzelnen Teile abgeschert bzw. abgebrochen werden. Die Länge und Breite der einzelnen Teilstücke der Verbinder ist so groß gewählt, daß bei verschiedenen Lagen nach dem Verspannen eine völlige Überdeckung der Keilflächen gegeben ist (Fig.7 bis 10) und damit eine günstige Druckverteilung und gleichmäßige Pressung die Verziehungen hintanhalten. Fig.7 und 8 zeigen Zwischenstücke 1,2 und das Teilstück 3 in schwach gespanntem Zustand, während die Fig.9, 10 den stark gespannten Zustand veranschaulichen. Die Verschiebung kann hiebei durch eine Einrichtung mit dosierter Kraft erfolgen, um zu große Deformationen zu vermeiden, die zu Abweichungen aus den Toleranzgrenzen führen könnten. Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. An Stelle eines Stufenkeiles kann auch ein einfacher Keil treten, der von seitwärts durch ein in die Nut eingreifendes Werkzeug etwa mit keilförmigen Zangenschenkelenden zwischen die Zwischenstücke 1,2 eingetrieben wird.

[0005] Wie man aus der Zeichnung, Fig.11 bis 18 erkennen kann, werden zwei Aluminiumstrangpreßprofile 17,18 durch einen dreiteiligen Verbinder aus wärmeisolierendem Material mechanisch fest miteinander verbunden. Der Verbinder besteht dabei aus den beiden Zwischenstücken 1 und 2, welche in Nuten der Teilprofilstäbe 17,18 durch ein keilförmiges Teilstück 3 gedrückt werden. Da die Verbinder in Abständen angeordnet sind, werden die Nuten bzw. Hohlräume dazwischen durch Abdeckprofile 19,20 verschlossen. Die beiden stegartig ausgebildeten Zwischenstücke 1,2 werden mit zusätzlich angebrachten, ineinander verzahnten Klauen 21,22 dagegen gesichert, daß die beiden stegartigen Zwischenstücke sich, in Profillängsachse gesehen, gegeneinander verschieben können. Diese durch die genannten Zähne oder Klauen 21,22 bewirkte Verschiebesicherung verhindert ein Längsverschieben der beiden Zwischenstücke 1,2, das durch eine Mehrfachbeanspruchung der Klotzverbindung, verursacht durch äußere Kräfte, Temperaturdehnungen u.dgl. auftreten kann. Bei einem bestimmten Zusammentreffen der angeführten Belastungen können sich ohne Vorhandensein einer solchen Sicherung die beiden stegartigen Zwischenstücke 1,2, obwohl das zwischen ihnen eingesetzte keilförmige Teilstück 3 selbsthemmend ausgebildet ist, allmählich in kleinen Schritten gegeneinander verschieben, was zum Lösen der Verbindung führen kann. Dadurch, daß eine Relativbewegung der beiden stegartigen Zwischenstücke 1,2 durch die klauenartige Verzahnung verhindert wird, bilden die beiden Zwischenstücke und das zwischen ihnen eingesetzte Teilstück 3 ein geschlossenes Paket und damit auch bei stärkster Beanspruchung eine unlösbare Einheit.

[0006] Die Erfindung ist dabei nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern es ist eine Einzel- oder Mehrfachverzahnung möglich mit geraden Zahnflanken oder aber gekrümmten oder geformten Zahnflanken, die zusätzlich einen Zusammenhalt der Teile vor dem Einführen in die Profilnuten bilden. So sind gemäß Zeichnung kreiszylindrische Zahnflanken vorgesehen, welche ineinander formschlüssig eingreifen, sodaß nicht nur eine Verschiebung in Längsrichtung, sondern auch quer dazu verhindert wird, sodaß den Zwischenstücken 1,2 nur eine Bewegung in Richtung auf die Nuten der Teilprofile 17,18 möglich ist.

[0007] Wie man insbesondere aus Fig.20 erkennen kann, wird parallel zur Keilstufe 9 am Teilstück 3 noch eine Keilstufe 25 auf einer Rippe 24 angeordnet. Diese Rippe 24 greift in eine Nut 23 des Zwischenstückes 1 oder 2 ein und besitzt auch eine untere keilförmige Führungsfläche 26. Durch diese weitere Verzahnung wird nicht nur ein besserer Zusammenhalt der Teile des Verbinders vor oder beim Einsetzen gewährleistet, sondern auch eine größere Kontaktfläche und damit geringere spezifische Flächenpressung erzielt, was wiederum zu einer besseren Lastverteilung und damit geringerer Verformung bzw. Langzeitkriechverhalten führt. Rippe 24 bzw. Nut 23 sind in etwa Höhe der Verbindungsstifte 11 angeordnet.

Ansprüche

1. Verbundprofilstab, insbesondere für Fensterflügelrahmen, Fensterrahmen, Fassaden mit einem inneren und einem äußeren Teilprofilstab, die beide durch im Abstand voneinander angeordnete Verbinder aus einem wärmeisolierenden Material miteinander verbunden sind, wobei die Verbinder als zwei in Nuten der Teilprofilstäbe verhakte stegartige Zwischenstücke ausgebildet sind, die durch ein zwischen ihnen eingesetztes Teilstück auseinandergedrückt und in den Nuten der Teilprofilstäbe verspannt sind und bei welchem Verbundprofilstab die wärmeisolierenden Luftkammern zweckmäßig durch Leisten oder Bänder abgedeckt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenstücke (1,2) und das keilförmige-Teilstück (3) im Querschnitt des Verbundprofilstabes vorzugsweise mehrstufig . keilförmig ausgebildet sind.

2. Verbundprofilstab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilstufen (9,10) in den Längsansichten der Zwischenstücke (1,2) und des Teilstückes (3) schräg ansteigen, um das Verspannen der Verbinder in den Nuten der Teilprofilstäbe (17,18) durch Verschieben des Teilstückes (3) entlang der Keilstufe zu ermöglichen.

3. Verbundprofilstab nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen (4,5,6,7,8), mit denen die Zwischenstücke (1,2) in den Nuten der Teilprofilstäbe (17,18) verhakt sind, aufgerauht sind, um einen erhöhten-Halt durch Reibung zu erzielen.

4. Verbundprofilstab nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenstücke (1,2) und das Teilstück (3) zum Einschieben in die Nuten der Teilprofilstäbe (17,18) durch mitangepreßte Paßstifte (11), die beim Spannvorgang abgebrochen werden, zusammengehalten sind.

5. Verbundprofilstab nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen (12,13,14, 15,16) der Teilprofilstäbe (17,18), in denen die Verbinder verhakt sind, chemisch oder mechanisch aufgerauht sind, um einen erhöhten Halt durch Reibung zu erzielen.

6. Verbundprofilstab nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils mindestens zwei Keilstufen (9,25) parallel zueinander angeordnet sind.

7. Verbundprofilstab nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Keilstufe (25) auf einer Rippe (24) angeordnet ist, die in eine entsprechend ausgebildete Nut (23) im Zwischenstück (1,2) eingreift.

8. Verbundprofilstab nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippe oder Leiste (24) in Höhe der Paßstifte (11) liegt.

9. Verbundprofilstab nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenstücke (1,2) an ihren den zu verbindenden Teilprofilen (17,18) zugewandten Seiten ineinander eingreifende Fortsätze (21,22) zur gegenseitigen Sicherung gegen Längsverschiebung aufweisen.

10. Verbundprofilstab nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die ineinander eingreifenden Fortsätze (21,22) als Einzel- oder Mehrfachverzahnung mit geraden Zahnflanken ausgebildet sind.

11. Verbundprofilstab nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Fortsätze (21,22) gekrümmte oder geformte Zahnflanken aufweisen, die zusätzlich einen Zusammenhalt der Teile vor dem Einführen in die Profilnuten bilden.

Zeichnung