[0001] Die Erfindung betrifft ein Verbundprofil zur Herstellung von Rahmen für Fenster oder
Türen, umfassend ein Kunststoffhohlprofil, insbesondere aus Polyvinylchlorid, mit
mehreren Hohlkammern, wobei an der Außenseite der Außenwand des Kunststoffhohlprofils,
insbesondere derjenigen Außenwand, die im bestimmungsgemäßen Gebrauch bewittert ist,
eine Außenwandverstärkung, vorzugsweise aus Metall, insbesondere Aluminium, befestigt
ist. Insbesondere ist die Außenwandverstärkung schubfest befestigt, insbesondere durch
Verklebung. Vorzugsweise ist die Außenwandverstärkung an/in einer Befestigungsnut
der Außenwand befestigt.
[0002] Die Erfindung betrifft auch einen Rahmen für ein Fenster oder eine Tür.
[0003] Kunststoffhohlprofile, insbesondere extrudierte Kunststoffhohlprofile für die Herstellung
von Fensterrahmen, Rahmen von Türen oder dergleichen, werden üblicherweise eingesetzt
zur Bildung von mit einem Tragwerk verbindbaren Blendrahmen und/oder einem beweglich
damit verbindbaren Flügelrahmen und können zusätzlich mit einer Außenwandverstärkung
versehen sein, z.B. mittels einer schubfesten Verbindung.
[0004] Reine Kunststoffhohlprofile, vorzugsweise aus Polyvinylchlord (PVC), gegebenenfalls
mit einer oder mehreren, parallel zur Längsrichtung des Kunststoffhohlprofils verlaufenden
Hohlkammern, weisen eine für die Herstellung von Rahmen nicht hinreichende Festigkeit
und Biegesteifigkeit auf, insbesondere bei Erwärmung wie z.B. unter Sonneneinstrahlung.
[0005] Kunststoffhohlprofile, z.B. aus PVC werden konstruktiv so ausgebildet, dass sie Druck-
und Zugspannungen sowie Biegemomente bei begrenzter Durchbiegung aufnehmen bzw. übertragen
können.
[0006] Deshalb ist man hinsichtlich der Verstärkung solcher Kunststoffhohlprofile schon
die unterschiedlichsten Wege gegangen:
Um eine ausreichende Steifigkeit zu erzielen, werden beispielsweise nachträglich Stahlprofile
oder kunstharzgebundene Glasfaserstäbe als Verstärkungen in den Hohlraum von Kunststoffhohlprofilen
eingeschoben.
[0007] Einschiebbare Verstärkungen der genannten Art sind wegen des mangelnden Verbunds
mit dem Kunststoffhohlprofil nachteilig. Metallverstärkungen, z.B. Stahlverstärkungen
sind trotz der schützenden Zinkauflagen an den Verschraubungsstellen korrosionsanfällig.
Außerdem bringen Metallverstärkungen erhebliche Schwierigkeiten mit sich, wenn man
bei der Herstellung der Rahmen auf den modernen Kunststoff-Präzisions-Schweißmaschinen
in den Rahmenecken stumpf oder auf Gehrung miteinander verschweißen will. Daher sind
nachträgliche einschiebbare Verstärkungen grundsätzlich kürzer als das Kunststoffhohlprofil,
in welches Sie eingeschoben werden sollen und stehen in den Ecken zurück.
[0008] Problematisch in der Verarbeitung solcher Profile ist auch, dass die Verstärkungen
bei der Ausbildung von Eckbereichen nicht wie das Profil selbst verschweißt werden
können, sondern entweder ohne Verbindung bleiben müssen oder aber Eckverbindungen
mit einer separaten Technologie unter Verwendung von aufwändigen Eckverbindungselementen
hergestellt werden müssen.
[0009] Um eine hohe statische Tragfähigkeit von Kunststoffhohlprofilen z.B. aus PVC herzustellen,
insbesondere bei Flügelprofilen ist es Stand der Technik, diese mit sogenannten Armierungen,
mit einer höheren Tragfähigkeit oder höherem E-Modul als das reine Kunststoff-Material,
auszuführen.
[0010] Solche Armierungen sind aus Metall und in der Regel aus Stahl oder aus Aluminium.
Neben einer hohen Tragfähigkeit weisen sie auch eine hohe Wärmeleitfähigkeit auf.
Dies hat in Bezug auf die höher werdenden Anforderungen an die Wärmedämmung von Kunststoffhohlprofilen
im Rahmenbau allerdings zunehmend negative Auswirkungen und es werden alternative
Materialien zur Aussteifung der Kunststoffhohlprofile gesucht, die neben einer hohen
Tragfähigkeit eine möglichst niedrige Wärmeleitfähigkeit aufweisen.
[0011] Um ein höheres E-Modul nutzbar machen zu können ist aus der Patentanmeldung
DE 10 2004 002 397 A1 bekannt, eine Aluminiumschale auf einem Kunststoffhohlprofil sowohl wetter- als auch
raumseitig zu verkleben.
[0012] Nachteil dieser Konstruktion ist die zwingend beidseitige Aluminiumverblendung, um
das statische Gleichgewicht des Fensters zu gewährleisten. Der hohe Aluminiumanteil
ist gegenüber PVC kostenintensiv und nutzt nicht die Vorzüge eines Kunststofffensters,
hinsichtlich der Optik und Pflege.
[0013] Aluminiumverblendungen der vorgenannten Art sind daher an der zur Raumseite weisenden
Sichtfläche bzw. der Innenwand von Rahmen eines Fensters oder einer Tür häufig unerwünscht.
[0014] Aber auch mit einer Konstruktion nach diesem Stand der Technik ist eine genügende
Lasteinleitung und Lastaufnahme von Glaslasten nur bedingt gegeben.
[0015] Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, die Nachteile des Standes der Technik
zu überwinden und ein Rahmenprofil für den Bau von Rahmen für Fenster oder Türen bereitzustellen,
das auf raumseitige Aluminiumverblendung, vorzugsweise auch auf teure und wärmetechnisch
ungünstige Stahlverstärkungen im Inneren weitestgehend verzichten kann und dennoch
durch hohe statische Belastbarkeit, insbesondere in den Eckbereichen überzeugt. Insbesondere
soll die Erfindung eine verbesserte Stabilität gegenüber auftretenden Torsionskräften
besitzen. Darüber hinaus soll ein gebildeter Rahmen, z.B. für Fenster oder Türen verbesserte
Wärmeisolationsfähigkeit besitzen und die Optik und andere Vorzüge eines Kunststoffhohlprofils
raumseitig wahren.
[0016] Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe, vorzugsweise werden alle Aufgaben
durch ein Verbundprofil der eingangs genannten Art gelöst, bei dem an der zum Profilinneren
weisenden Innenseite der Innenwand des Kunststoffhohlprofils und / oder an einem zur
Innenwand beabstandet liegenden, vorzugsweise parallel beabstandet liegenden Innensteg
des Kunststoffhohlprofils, wenigstens eine innere Verstärkung aus einem zuschlagverstärktem
Kunststoff befestigt ist.
[0017] Unter der inneren Verstärkung wird vorzugsweise verstanden, dass diese im Inneren
des Kunststoffhohlprofils liegt, insbesondere also von außen nicht sichtbar ist. Vorzugsweise
wird unter der inneren Verstärkung auch verstanden, dass diese eine verstärkende Wirkung
im örtlichen Umgebungsbereich der Innenwand aufweist.
[0018] Bei der genannten Innenwand handelt es sich vorzugsweise um diejenige Wand des Kunststoffhohlprofils,
deren Außenseite im bestimmungsgemäßen Gebrauch zum Innenraum eines Gebäudes weist,
die also vom Rauminneren aus sichtbar ist. Die genannte Außenwand ist hingegen diejenige,
deren Außenseite zur Umwelt weist und die - zumindest sofern keine Außenwandverstärkung
angebracht wäre - von außerhalb eines Gebäudes sichtbar ist.
[0019] Die jeweiligen Innenseiten von Außenwand und Innenwand sind zum Profilinneren des
Kunststoffhohlprofils gerichtet und liegen einander beabstandet durch Hohlräume und
/ oder andere Profilstege des Kunststoffhohlprofils gegenüber.
[0020] Unter der Befestigung der inneren Verstärkung an der Innenseite der Innenwand wird
verstanden, dass die Verstärkung mit der nach innen weisenden Oberfläche der Innenwand
verbunden ist. Eine innere Verstärkung an einem zur Innenwand vorzugsweise parallel
beabstandeten Steg kann auf der zur Innenwand und/oder auf der zur Außenwand weisenden
Oberfläche dieses Innenstegs befestigt sein.
[0021] Mit dem Kunststoffhohlprofil ist nachfolgend die Gesamtheit aller Kunststoffstege
gemeint, welche keine Verstärkung durch Zuschläge aufweist, also aus reinem Kunststoffmaterial,
z.B. PVC, ausgebildet ist und die stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Mit dem
Verbundprofil ist nachfolgend die Gesamtheit aller Stege des Profils gemeint unabhängig
davon, ob es sich um Stege aus reinem Kunststoff, zuschlagverstärktem Kunststoff oder
aus anderen Materialien als Kunststoff, wie z.B. Metall, handelt.
[0022] Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde der statischen Wirkung der sichtbaren
Außenverstärkung an der Außenwand innen im Kunststoffhohlprofil wenigstens eine innere
Verstärkung gegenüberzulegen, die allerdings vom Rauminneren unsichtbar ist.
[0023] Zusätzlich zur sichtbaren bewitterten Außenwandverstärkung kann das Verbundprofil
gemäß der Erfindung auch an oder in der Außenwand eine weitere (nicht sichtbare) äußere
Verstärkung aufweisen, insbesondere die mit der bewitterten Außenwandverstärkung zusammenwirkt,
vorzugsweise, die in oder an die Außenwand extrudiert, insbesondere koextrudiert ist.
Vorzugsweise wird unter der äußeren Verstärkung eine solche Verstärkung verstanden,
welche im Umgebungsbereich der Außenwand, insbesondere an/in dieser verstärkend wird.
[0024] In einem solchen Fall wird der statischen Wirkung der sichtbaren Außenverstärkung
an der Außenwand und der (nicht sichtbaren) äußeren Verstärkung der Außenwand innen
im Kunststoffhohlprofil wenigstens eine innere Verstärkung gegenübergelegt, die allerdings
vom Rauminneren unsichtbar ist.
[0025] Alle in dieser Beschreibung benannten Merkmale der inneren Verstärkung können vorzugsweise
in gleicher Weise auch bei einer äußeren Verstärkung vorgesehen sein.
[0026] Die Erfindung kann daher dieselben statischen Eigenschaften erzielen, wie der Stand
der Technik mit zwei außen angeordneten Verstärkungselementen, ohne den Nachteil,
zum Rauminneren das Verstärkungselement zu zeigen.
[0027] Vorzugsweise können die Außenwandverstärkung, insbesondere in Verbindung mit einer
ggfs. eingesetzten äußeren Verstärkung, und die wenigstens eine innere Verstärkung
so ausgelegt sein, dass diese dieselbe oder zumindest im Wesentlichen dieselbe verstärkende
Wirkung aufweisen, insbesondere hinsichtlich Durchbiegung und/oder Torsion des Verbundprofils.
[0028] Vorzugsweise kann es auch vorgesehen sein, dass alle verstärkenden Elemente des Verbundprofils
auf einer Seite des Massenschwerpunkts (bezogen auf den Verbundprofilquerschnitt)
oder auf einer Seite einer Mittelebene und alle verstärkenden Elemente des Verbundprofils
auf der anderen Seite des Massenschwerpunkts (bezogen auf den Verbundprofilquerschnitt)
oder auf der anderen Seite einer Mittelebene dieselbe oder zumindest im Wesentlichen
dieselbe verstärkende Wirkung aufweisen, insbesondere hinsichtlich Durchbiegung und/oder
Torsion des Verbundprofils.
[0029] Die benannte Mittelebene kann eine solche sein, die parallel zur Außenwand und Innenwand
verläuft und mittig zwischen diesen oder mittig im gesamten Verbundprofil liegt.
[0030] Die verstärkenden Elemente auf der einen Seite können z.B. die bewitterte Außenwandverstärkung,
insbesondere in Verbindung mit einer in / an die Außenwand extrudierten äußeren Verstärkung
sein. Das wenigstens eine verstärkende Element auf der anderen Seite kann somit die
wenigstens eine innere Verstärkung sein, insbesondere die an der Innenseite der Innenwand
und / oder an einem zur Innenwand beabstandeten Innensteg befestigt ist, vorzugsweise
zur Koextrusion. Eine innere Verstärkung, die an der Innenseite der Innenwand befestigt
ist, z.B. durch Koextrusion, kann auch direkt als Innenwandverstärkung bezeichnet
werden.
[0031] Eine innere Verstärkung, die an einem zur Innenwand beabstandeten, insbesondere zur
Innenwand parallel liegenden Innensteg befestigt ist, vorzugsweise durch Koextrusion,
ist vorzugsweise an einem solchen Innensteg befestigt, der zur Innenwand einen geringeren
Abstand aufweist, als zur Außenwand. Vorzugsweise wird so sichergestellt, dass eine
so angeordnete innere Verstärkung einen "Gegenpol" zur Außenwandverstärkung, insbesondere
in Verbindung mit einer äußeren Verstärkung bildet.
[0032] Vorzugsweise ist dieser Innensteg ein solcher, welcher zur Innenwand unmittelbar
benachbart ist, insbesondere so dass zwischen Innenwand und diesem Innensteg kein
weiterer zur Innenwand parallel liegender Steg angeordnet ist. Vorzugsweise ist der
Innensteg ein solcher, welcher mit seinem einen Ende unter der Glasleistennut des
Verbundprofils liegt, insbesondere diese statisch unterstützt.
[0033] Vorzugsweise wird als Innensteg für die Befestigung der inneren Verstärkung ein solcher
Steg gewählt, welcher bezogen auf die Breite des Verbundprofils zwischen den Außenflächen
von Innenwand und Außenwand einen Abstand zur inneren Oberfläche der Innenwand aufweist,
der kleiner ist als 25%, weiter bevorzugt kleiner ist als 15%, weiter bevorzugt kleiner
ist als 10% dieser Breite.
[0034] Innensteg und Innenwand können vorzugsweise durch wenigstens einen Steg verbunden
sein, insbesondere der senkrecht zu Innenwand und Innensteg orientiert ist.
[0035] Die verstärkende Wirkung der inneren Verstärkung wird durch obengenannte Ausführungsmöglichkeiten
weitestmöglich in Richtung zur Innenwand verschoben bzw. weitestmöglich zur Außenwand
beabstandet, ohne an dieser Innenwand selbst befestigt zu sein. Optische Einflüsse
durch eine Befestigung der inneren Verstärkung auf der Innenseite der Innenwand, die
sich ggfs. an deren äußerer Sichtseite zeigen, z.B. bei Koextrusion, können so vermieden
werden.
[0036] Die Erfindung kann es vorsehen, dass an der Innenseite der Innenwand und/oder an
einem zur Innenwand beabstandet liegenden Innensteg eine innere Verstärkung angeordnet
ist oder mehrere innere Verstärkungen angeordnet sind, letzteres insbesondere, wenn
die Innenseite der Innenwand oder der Innensteg in Höhenrichtung durch wenigstens
einen Steg unterteilt ist. Bei mehreren inneren Verstärkungen an der Innenseite der
Innenwand und/oder an dem Innensteg liegen vorzugsweise diese mehreren inneren Verstärkungen
mit zumindest einer Oberfläche, insbesondere die parallel zur Innenwand liegt, fluchtend
zueinander.
[0037] Vorzugsweise ist genau eine einzige innere Verstärkung vorgesehen, insbesondere also
entweder an der Innenseite der Innenwand oder an dem genannten Innensteg.
[0038] Besonders bevorzugt ist es vorgesehen, dass wenigstens eine innere Verstärkung, vorzugsweise
alle, an der Innenseite der Innenwand und/oder an dem Innensteg des Kunststoffhohlprofils
stoffschlüssig befestigt ist, vorzugsweise durch Koextrusion, insbesondere was bedeutet,
dass die Innenwand und/oder der Innensteg des Kunststoffhohlprofils und die wenigstens
eine innere Verstärkung gleichzeitig nebeneinander extrudiert werden und sich hierdurch
stoffschlüssig verbinden. Der Begriff "Koextrudat" wie er hier in Bezug auf die vorliegende
Erfindung verwendet wird, bedeutet, dass während der Extrusion des Kunststoffhohlprofils
sowohl die innere Verstärkung, ggfs. auch andere Innenverstärkungen, aus zuschlagverstärktem
Kunststoff, z.B. aus faserverstärktem Kunststoff als auch die unverstärkten Profilanteile
des Kunststoffhohlprofils als fließfähige Extrudate, insbesondere aus unterschiedlichen
Materialien oder Materialkompositionen, vorliegen.
[0039] Die Erfindung kann vorsehen, auf die herkömmlichen Verstärkungskomponenten, wie z.B.
Stahlprofile ganz oder zumindest weiterstgehend zu verzichten, und diese durch mit
Zuschlagsstoffen versetzte innere Verstärkung(en) in der Ausbildung als Extrudat in
Kombination mit einer außenseitig schubfest verbundenen Außenwandverstärkung, z.B.
als Aluminiumschale zu ersetzen. Die Erfindung kann aber auch vorsehen, die Außenwand-
und wenigstens eine innere Verstärkung in Kombination mit wenigstens einer herkömmlichen
Verstärkungskomponente einzusetzen, z.B. mit einem Stahlverstärkungsprofil in einer
Hohlkammer des Verbundprofils.
[0040] Vorzugsweise kann es vorgesehen sein, dass die Innenwand des Kunststoffhohlprofils
außenseitig eine unverblendete Sichtfläche der Verbundprofils bildet.
[0041] Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass die Außenwandverstärkung, ggfs. in Verbindung
mit einer äußeren Verstärkung, und die wenigstens eine innere Verstärkung, insbesondere
zusammen mit einer in einer Hohlkammer des Kunststoffhohlprofils angeordneten Stahlverstärkung,
die einzigen Verstärkungen des Kunststoffhohlprofils bilden.
[0042] Die verstärkenden und/oder stabilisierenden Zuschlag-Substanzen in dem Kunststoff
der inneren Verstärkung ist vorzugsweise gebildet durch Fasern und/oder Flakes, insbesondere
aus Glas oder Karbon oder Aramid. Grundsätzlich können auch Naturfasern zum Einsatz
kommen. Dies kann auch für die äußere Verstärkung vorgesehen sein.
[0043] Solche Zuschläge können beim Extrusionsprozess einen vermehrten Abrieb an den Werkzeugen
verursachen. Um einem frühzeitigen Verschleiß entgegenzuwirken, werden vorzugsweise
die zuschlagverstärkten Extrudate, insbesondere zumindest die wenigstens eine innere
Verstärkung zumindest bereichsweise oder bei einer weiteren Ausführungsform vollständig
von unverstärktem PVC ummantelt an- oder einextrudiert, insbesondere damit keine Berührung
mit Extrusionswerkzeugen entsteht, was zu einer höheren Standzeit der Werkzeuge führt.
In diesem Fall sind zumindest die wenigstens eine innere Verstärkungaus zuschlagverstärktem
Kunststoff allseitig von unverstärktem Kunststoff umgeben, insbesondere durch Koextrusion
in den unverstärkten Kunststoff eingebettet.
[0044] Die erfindungsgemäßen Verbundprofile können beispielsweise bei einer Flügel-Blendrahmenkombination
eingesetzt sein. Auch ohne weitere Erwähnung können die Verbundprofile ebenso für
Stulp- und Pfostenkonstruktionen, sowie für Festverglasung zum Einsatz kommen.
[0045] Die Außenwandverstärkung ist vorzugsweise aus Metall ausgebildet, insbesondere Aluminium,
insbesondere in der Art einer Schale, welche mit der Schaleninnenseite die Außenwand
überdeckt. Es können für die Außenwandverstärkung auch andere Materialien, wie zum
Beispiel Edelstahl oder zuschlagverstärkter, z.B. faserverstärkte Kunststoff oder
WPC eingesetzt werden.
[0046] Eine mögliche Ausführungsform kann vorsehen, dass die wenigstens eine innere Verstärkung
im Querschnitt senkrecht zur Längserstreckungsrichtung des Kunststoffhohlprofils wenigstens
zwei, vorzugsweise drei verbundene Schenkel aufweist, insbesondere zumindest im Wesentlichen
L-förmig oder C-förmig oder U-förmig oder F-förmig oder T-förmig ausgebildet ist.
Verschiedene Schenkel können dabei vorzugsweise unterschiedliche Dicken und oder unterschiedliche
Längen haben.
[0047] Es kann vorgesehen sein, dass zwei an einem Verbindungsort verbundene Schenkel sich
in verschiedene Richtungen vom Verbindungsort wegerstrecken, vorzugsweise wobei jeder
Schenkel parallel zu einem Steg aus unverstärktem Kunststoff des Kunststoffhohlprofils
verläuft.
[0048] Diese Ausführung erlaubt es, mit einem möglichst geringen Materialeinsatz eine möglichst
hohe Eigenträgheit zu erzielen.
[0049] Die Variationen der geometrischen Gestaltungen sind vielfältig. Da das zuschlagverstärkte
Extrudat fließfähig und schweißbar ist, ist es vorteilhaft, die Eckbereiche, wo Schenkel
verbunden sind, gegenüber den übrigen Bereichen der Schenkel, mit einer größeren Wandstärke
auszuführen.
[0050] Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass im Bereich des Innenwinkels zwischen zwei
Schenkeln an einem Verbindungsort eine Materialanhäufung aus zuschlagverstärkten Kunststoff
angeordnet ist. Vorzugsweise wird unter dem Innenwinkel der Winkel verstanden, der
bei einem aus/mit den Schenkeln gebildeten Dreieck im Inneren des Dreiecks liegt.
Insbesondere ist der Innenwinkel der kleinere von den zwei Winkeln, der zwischen den
beiden betrachteten Schenkeln eingeschlossen ist. Z.B. kann die Materialanhäufung
um die Winkelhalbierende des Innenwinkels ungleichmäßig oder unsymmetrisch verteilt
sein und/oder es kann durch die Materialanhäufung einer der Schenkel stärker verdickt
sein als der andere und/oder die Materialanhäufung kann im Innenwinkelbereich zwischen
den Schenkeln eine zumindest bereichsweise plane Fläche bilden, vorzugsweise die zu
einem der Schenkel eine andere Neigung aufweist als zum anderen Schenkel.
[0051] Vorzugsweise weist die innere Verstärkung aus zuschlagverstärktem Kunststoff in einem
Verbindungsbereich zwischen wenigstens zwei Schenkeln die größte Materialanhäufung
auf, zugunsten einer hohen Verbindungsfestigkeit in diesem Bereich.
[0052] Diese möglichen Ausführungen führen auch zu einer höheren Festigkeit in den Rahmenecken
und der Aufgabe wird Rechnung getragen, die Glaslasten aus der Profilmitte in die
Innere Verstärkung aus zuschlagverstärktem Material einzuleiten.
[0053] Es kann auch vorgesehen sein, dass ein Schenkel, der parallel zur Innenwand des Kunststoffhohlprofils
verläuft, im Querschnitt senkrecht zur Längserstreckungsrichtung des Kunststoffhohlprofils
die längste Erstreckung und/oder größte Dicke aller Schenkel derselben Verstärkung
hat.
[0054] Weiterhin kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass die wenigstens eine innere Verstärkung
im Querschnitt senkrecht zur Längserstreckungsrichtung des Kunststoffhohlprofils eine
Höhe aufweist, die mindestens 40%, vorzugsweise mindestens 50%, vorzugsweise mindestens
60%, vorzugsweise mindestens 70% der Höhe der Innenwand an deren Außenseite hat.
[0055] Eine bevorzugte Ausführung kann vorsehen, dass die wenigstens eine innere Verstärkung,
insbesondere an einem Schenkel, wenigstens eine Ausnehmung, vorzugsweise eine hinterschnittene
Ausnehmung aufweist, in welcher nicht verstärkter Kunststoff des Kunststoffhohlprofils
angeordnet ist, insbesondere durch Koextrusion angeordnet ist, vorzugsweise wobei
auf der der Ausnehmung gegenüberliegenden Seite der inneren Verstärkung ein Vorsprung
aus zuschlagverstärktem Material angeordnet ist. Hierdurch ergibt sich ein besonders
sicherer Verbund zwischen dem verstärkten und unverstärkten Kunststoff.
[0056] Neben den Belastungskräften und der Aufnahme von Last auf die Sichtfläche der Außenwandverstärkung
beispielsweise durch Wind, wirken in der Ebene des Kunststoffhohlprofils vorranging
Lasten aus den Füllungen und deren Eigengewichte.
[0057] Dieses Eigengewicht belastet u.a. die Ecken eines geschweißten Rahmens aus Kunststoffhohlprofilen
aus dem Verbundmaterial dauerhaft. Um hier einen möglichst hohen Widerstand der Rahmenecke
gegen diese Belastungskräfte sicherzustellen ist es erforderlich eine möglichst große
verschweißbare Fläche verwenden zu können. Zuschlagverstärkte Materialien sind schweißbar,
erzielen aber nicht die hohe Stoff- und Kraftschlüssigkeit wie bei unverstärktem Kunststoff.
[0058] Da der Eckbereich in der äußeren Außenwandverstärkung, z.B. aus Aluminium schubfest
verbunden ist, lässt sich dieser nicht für diese Aufgabe mit ansetzen und das Material
der Außenwandverstärkung kann ggfs. kann nicht mit verschweißt werden. Die Außenwandverstärkung
wird vor dem Eckschweißvorgang zurückgefräst, so dass nur der unverstärkte PVC-Kern
(das Kunststoffhohlprofil) und die Verstärkungen aus zuschlagverstärkten Kunststoff
mit Heizelementen aufgeschmolzen und zusammengeschweißt wird.
[0059] Um dies tun zu können, liegt der Erfindung ein Material für die wenigstens eine innere
Verstärkung aus zuschlagverstärktem Kunststoff zugrunde, welches sich inkl. des unverstärkten
Materials des Kunststoffhohlprofil verschweißen lässt, insbesondere um so einen möglichst
hohen Widerstand gegen die Belastungskräfte auf den Ecken entgegen zu setzen. In einer
möglichen Ausführung ist der Matrixkunststoff, in den der Zuschlag eingebettet ist
und der für die innere Verstärkung genutzt wird, derselbe Kunststoff, wie er beim
Kunststoffhohlprofil vorliegt. In anderer Ausführung kann der Matrixkunststoff ein
teilkristalliner thermoplastischer, gesättigter Polyester auf der Basis von Polybutylenterephthalat
(PBT) sein.
[0060] Die Belastungskräfte auf das Kunststoffhohlprofil werden maßgeblich aufgrund des
Gewichtes der Glasscheibe, der Windlast und der thermischen Lasten verursacht. Die
Glasklötze, die zwischen Glasscheibe und Rahmen in den diagonal gegenüberliegenden
Ecken angeordnet sind, lenken den Kraftfluss im Rahmen.
[0061] Die Belastungskraft wird größtenteils durch die äußere Außenwandverstärkung, z.B.
aus Aluminium (ggfs. in Verbindung mit einer äußeren Verstärkung) und die wenigstens
eine innere Verstärkung aus zuschlagverstärktem Kunststoff aufgenommen.
[0062] Im wetterseitigen Bereich ist die Belastungskraft im Bereich der äußeren Außenwandverstärkung,
z.B. aus Aluminium und die Außenwandverstärkung wirkt direkt gegen diese Belastungskraft.
[0063] Die wenigstens eine innere Verstärkung ist erfindungsgemäß, um eine möglich hohe
Belastungskraft aus der Sichtfläche aufzunehmen, mit dem größtmöglichen Abstand zum
Schwerpunkt des Kunststoffhohlprofilquerschnitts angeordnet.
[0064] Dies ist allerdings nachteilig in Bezug auf die Aufnahme der Belastungskräfte.
[0065] Um auch Belastungskräfte in Ebene des Kunststoffhohlprofils optimal aufnehmen zu
können, kann es vorzugsweise vorgesehen sein, die Belastungskraft durch die zuvor
genannten vorzugsweise vorgesehenen Schenkel zu führen, insbesondere die senkrecht
zur Ebene der Innenwand verlaufen.
[0066] Um die Belastungskräfte beispielsweises der Glasscheibe optimal vom Kunststoffhohlprofil
in solche Schenkel zu bringen und in andere Schenkel zu überführen sind die erhöhten
Spannungen/Momentspannungen die im Eckübergang zwischen den Schenkel entstehen können,
aufzunehmen. Dies wird in der Erfindung vorzugsweise dadurch gelöst, dass die Schenkel
hin zum Verbindungsbereich größere, insbesondere in Richtung zum Verbindungsbereich
zunehmende Wanddicken aufweisen, insbesondere wie zuvor erwähnt. Die Wanddicken können
je nach Belastungskraft unterschiedlich dick ausgeführt werden um Spannungsspitzen
optimal aufnehmen zu können.
[0067] Die wenigstens eine zuschlagverstärkte innere Verstärkung weist vorzugsweise jeweils
eine Außen- und eine Innenkontur auf, vorzugsweise die nicht kongruent zueinander
sind, insbesondere auch durch Skalierung nicht kongruent zueinander werden. Die Außenkontur
bildet vorzugsweise die Kontaktlinie zum unverstärkten Kunststoff des Kunststoffhohlprofils,
insbesondere des Flügel- oder Blendrahmenprofils. Vorzugsweise sind demnach die zuvor
genannten Materialanhäufungen an der Innenkontur angeordnet. Das zuschlagverstärkte
Material der inneren Verstärkung(en) bildet mit dem unverstärkten Kunststoffmaterial
bei der Extrusion zusammen ein fließfähiges Extrudat, das in einem Arbeitsgang extrudiert
wird. Die zuschlagverstärkte Kunststoffverstärkung haftet durch ihre raue Oberflächenbeschaffenheit
sehr gut formschlüssig am unverstärkten Kunststoff, insbesondere dem PVC.
[0068] Die geometrische Gestaltung der Außenkontur, bildet die kontaktierende Oberfläche.
Vorzugsweise kann diese wenigstens eine hinterschnittene Ausnehmung, z.B. in Schwalbenschwanzform
oder Einkerbungen oder Nockenausformungen aufweisen. Diese führen zu einer zusätzlichen
Formschlussverbindung durch eine größere Verbundfläche mit dem unverstärkten Kunststoff
des Rahmens, insbesondere Flügelrahmens, Blendrahmens oder Setzpfosten, die das Übertragen
von Kräften durch ineinanderpassende Formen begünstigt. Insbesondere Glaslasten können
so besser abgeleitet werden.
[0069] Die Innenkontur bildet die zum Inneren einer Hohlkammer weisende Fläche, insbesondere
aus der Hohlkammer sichtbare Fläche, vorzugsweise die wenigstens teilweise kontaktierend
an- oder in den unverstärkten Kunststoff extrudiert ist.
[0070] In der Ausführungsform einer inneren Verstärkung mit wenigstens zwei Schenkeln, insbesondere
die an einem Basisschenkel befestigt sind, können Schenkelenden in einer Befestigungsnut
aufgenommen sein, die aus unverstärktem Kunststoff gebildet ist.
[0071] Die Erfindung schlägt weiterhin vor, die äußere Außenwandverstärkung aus einem metallischen
Material, vorzugsweise Aluminium auszubilden. Durch die größtmögliche Beabstandung
zur inneren Verstärkung, was mit einem erwünscht großen Abstand zwischen den versteifenden
Elementen und dem Schwerpunkt des Kunststoffhohlprofil oder des Verbundprofils Profils
einhergeht, wird der größte synergetische Effekt beider Verstärkungen erzielt.
[0072] Um eine maximale Tragfähigkeit zu erzielen wird die Außenwandverstärkung vorzugsweise
schubfest mit dem Kunststoffhohlprofil verbunden. Dies erfolgt vorzugsweise durch
eine Verklebung der Außenwandverstärkung mit der Außenwand des Kunststoffhohlprofils,
vorzugsweise in einer außenseitigen Befestigungsnut. Auch die innere Verstärkung aus
dem zuschlagverstärktem Material ist durch den bevorzugten Extrusionsprozess schubfest
mit dem unverstärkten Kunststoff des Kunststoffhohlprofils verbunden. Insbesondere
ist es an allen Kontaktstellen zum unverstärkten Kunststoff durch Extrusion stoffschlüssig
verbunden. Durch die Kombination einer metallischen äußeren Außenwandverstärkung und
wenigstens einer zuschlagverstärkten inneren Verstärkung wird eine hohe Tragfähigkeit
unter Einhaltung einer hohen Wärmedämmung, unter Wahrung der raumseitigen Optik und
bei gleichzeitiger hoher Aufnahme von Glaslasten erzielt.
[0073] Für die erfindungsgemäße zuschlagverstärkte innere Verstärkung kann es vorgesehen
sein, dass Kunststoff als Granulat aufgeschmolzen und ein Zuschlag als Verstärkungszusatz,
z.B. Glasfasern hinzugefügt werden. Das verwendete Materialgemisch für die innere
Kunststoffverstärkung ist vorzugsweise ein teilkristalliner thermoplastischer, gesättigter
Polyester auf der Basis von Polybutylen-terephthalat (PBT). Je nach Anforderung stehen
standardmäßig verschiedene Materialmischungen mit verschiedenen Gehalten an Verstärkungszusatz
zur Verfügung. Diese Materialmischung zeichnet sich durch eine sehr gute Fließfähigkeit
aus und kann daher auf Extrusionsanlagen verarbeitet werden.
[0074] Durch einen Anteil, insbesondere geringen Anteil an anisotropen Füll- und Verstärkungsstoffen
ist es möglich großflächige, maßhaltige Bauteile mit geringem Verzug herzustellen,
was insbesondere für Kunststoffverarbeiter eine große Herausforderung darstellt.
[0075] Polybutylen-terephthalat mit Verstärkungszusatz, insbesondere faserarmiertes Polybutylen-terephthalat
(PBT) zeichnet sich durch hohe Steifigkeit und Festigkeit, sehr gute Formbeständigkeit
bei Temperatureinflüssen, geringe Wasseraufnahme und gute Widerstandsfähigkeit gegen
viele Chemikalien aus.
[0076] Beim Co-Extrusionsverfahren bildet Polybutylen-terephthalat (PBT) mit Verstärkungszuschlag,
insbesondere faserverstärktes PBT mit dem unverstärkten Kunststoff, insbesondere PVC
eine hochsteife Materialkombination, die für die mechanische Verstärkung von Kunststoffhohlprofilen
für Fenster oder Türen hervorragend geeignet ist. Im Vergleich zu einer Aussteifung
mit Stahl wird das Verbundprofil leichter, kann kosteneffizienter produziert werden
und dies bei reduzierter Wärmeleitung. Potentiell sind schlankere Fenster-profil-Geometrien
machbar.
[0077] Im einer möglichen Ausführung ist die Positionierung und Ausformung der wenigstens
einen zuschlagverstärkten inneren Verstärkung so konstruiert, dass sie eine herkömmliche
Stahlverstärkung im Kunststoffhohlprofil hinsichtlich der Tragfähigkeit ersetzen kann.
Das Verbundprofil weist im eingebauten Zustand eine hohe Formstabilität auf und zeigt
nahezu kein Nachschrumpfen nach dem Einbau. Das deutlich geringere Gewicht erleichtert
darüber hinaus die Verarbeitung und Handhabung.
[0078] Das Co-extrudierte Verbundprofil ist schweißbar, insbesondere im üblichen Heizelement-Schweißverfahren
zur Fensterrahmenfertigung und ist auf dem existierenden Maschinenpark mechanisch
gut weiter zu bearbeiten.
[0079] Das Materialgemisch für die zuschlagverstärkte Kunststoffverstärkung kann in mehreren
Farbabstufungen, insbesondere von weiß-opak bis schwarz verwendet werden.
[0080] In allen Ausführungen kann es vorzugsweise vorgesehen sein, dass der Anteil der Außenwandverstärkung
am Flächenträgheitsmoment zum Anteil der wenigstens einen inneren Verstärkung zum
Flächenträgheitsmoment des Verbundprofils sich verhält wie 1:3,5 bis 1:7, vorzugsweise
1:4 bis 1:6, weiter bevorzugt 1:4,5 bis 1:5,5, insbesondere bei Ausbildung der Außenwandverstärkung
aus Metall, vorzugsweise Aluminium, vorzugsweise um im Wesentlichen gleichen Anteil
beider Verstärkungen an der Versteifung des Kunststoffhohlprofils zu erzielen.
[0081] Weiterhin kann vorzugsweise die Außenwand, insbesondere der den Nutgrund der Befestigungsnut
bildende Profilsteg des Kunststoffhohlprofils, zumindest im Wesentlichen dieselbe
Dicke aufweisen, wie der Steg der Innenwand des Kunststoffhohlprofils oder wie der
Steg der Innenwand des Kunststoffhohlprofils zuzüglich der Dicke eines Steges des
Kunststoffhohlprofils, der eine innere Verstärkung stoffschlüssig überdeckt. Diese
Steganteile tragen überwiegend zur Stabilität der Eckverschweißung bei.
[0082] Die Erfindung umfasst das Verfahren zum Eckverbinden zweier Verbundprofile in folgenden
Schritten:
- a. an jedem von zwei Verbundprofilen wird jeweils ein Gehrungsschnitt unter einem
vorbestimmten Winkel, insbesondere von 45 Grad, vorgenommen, bevorzugt der das Kunststoffhohlprofil
und alle Verstärkungen des Verbundprofils gleichzeitig fluchtend durchtrennt,
- b. an jedem von zwei Verbundprofilen wird parallel zur Gehrungsschnittebene in einer
vorbestimmten Abtragungslänge Material von der Außenwandverstärkung entfernt, insbesondere
wobei nach außen über den Grund der Befestigungsnut in der Außenwand vorstehendes
Kunststoffmaterial und/oder zuschlagverstärktes Kunststoffmaterial entfernt wird,
bevorzugt ohne einen Materialabtrag an dem Steg der Außenwand vorzunehmen, welcher
den Grund einer Befestigungsnut bildet,
- c. eine ggfs. vorhandene Stahlverstärkung wird in der Länge eingekürzt,
- d. die auf Gehrung geschnittenen Endbereiche der zwei Verbundprofile werden nach Erwärmen
und Aufschmelzen von unverstärktem und zuschlagverstärktem Kunststoffmaterial in der
Gehrungsschnittfläche aneinandergepresst und hierdurch über Eck miteinander verschweißt,
wobei die Außenwandverstärkungen der zwei Verbundprofile miteinander in Kontakt gebracht
werden.
[0083] Hierbei können die faserverstärkten Kunststoffverstärkungen ebenso aufgeschmolzen
werden, und eine zusätzliche, stoff- und kraftschlüssige, tragfähige Verbindung bilden,
die ansonsten im Wesentlichen durch die PVC-Schweißstege gewährleitet wird.
[0084] Das Koextrudat weist eine gute Schweißbarkeit im Rahmeneckbereich auf und verbindet
sich stoff- und kraftschlüssig miteinander. Das lässt eine größere zu verschweißende
Fläche zu, die sich in stärkeren Wanddicken darstellt.
[0085] Die Erfindung kann vorsehen, dass der Kunststoff-Steg des Kunststoffhohlprofils,
welcher den Grund der Befestigungsnut für die Außenwandverstärkung bildet, der Steg
mit der größten Wanddicke im Kunststoffhohlprofil ist. Im fertigen Rahmen, bilden
dieser Steg der Befestigungsnut aus PVC eine stoff- und kraftschlüssige Verbindung,
die sehr tragfähig ist.
[0086] Insbesondere die das Kunststoffprofil nach außen begrenzenden PVC-Stege, stellen
die größten zu verschweißenden Flächen in den Rahmeneckbereichen dar.
[0087] Eine bevorzugte Ausführungsform kann vorsehen, dass der PVC-Schweißsteg, welcher
der äußeren Außenwandverstärkung als Befestigungsnut dient, die gleiche Wanddicke
oder eine größere Wanddicke aufweist, wie die PVC-Schweißstege zusammen, die eine
einextrudierte zuschlagverstärkte innere Verstärkung beidseitig, das heißt an der
Innen- als auch an der Außenkontur umgeben.
[0088] Durch die beispielsweise vorgesehene Ausführung mit Schenkeln bietet die zuschlagverstärkte
innere Verstärkung vorzugsweise wenigstens einen waagerechten und wenigstens einen
senkrechten Schenkel.
[0089] Dies ist zum Beispiel nützlich bei der Befestigung von Schließblechen im Fensterfalz
des Blendrahmens mittels Schrauben. Dies darf zur Einbruchsicherung nicht nur in PVC
erfolgen. Hier dient der waagerechte Schenkel der zuschlagverstärkten innere Verstärkung
als ergänzendes, stabiles Montagematerial, vorzugsweise zusätzlich zur ggfs. vorgesehenen
Stahlverstärkung. Insbesondere die Ausführung der zuschlagverstärkten innere Verstärkung
bietet der Schraube mehr Halt.
[0090] Der senkrechte Schenkel der inneren Verstärkung bietet vorzugsweise bei der festen
Montage eines Drehbandes am Blendrahmen mit Schrauben ebenfalls eine zusätzliche Stabilität,
insbesondere ergänzend zur Fixierung in der Stahlverstärkung.
[0091] Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert.
[0092] Die Figuren zeigen im Einzelnen:
- Fig. 1a
- ein Verbundprofil eines Flügelrahmens im Schnitt mit einer wetterseitig, schubfest
verbundenen Außenwandverstärkung aus Aluminium und einer zusätzlichen äußeren Verstärkung
der Außenwand aus anextrudiertem zuschlagverstärkten Kunststoff,
- Fig. 1b
- eine Ausführung wie Fig. 1a mit einer abgewandelten Ausführung der zusätzlichen anextrudierten
äußeren Verstärkung
- Fig. 2a
- ein Verbundprofil eines Blendrahmens im Schnitt mit einer wetterseitig, schubfest
verbundenen Außenwandverstärkung aus Aluminium, einer anextrudierten äußeren Verstärkung
und einer inneren Verstärkung aus anextrudiertem zuschlagverstärkten Kunststoff,
- Fig. 2b
- eine Ausführung wie Fig. 2a mit einer abgewandelten Ausführung der anextrudierten
äußeren Verstärkung
- Fig. 3
- Verbundprofile einer Flügel- Blendrahmenkombination mit einer weiteren Ausführungsform
der inneren Verstärkung
- Fig. 3a
- zeigt eine Detailansicht der inneren Verstärkung im Verbundprofil des Flügelrahmens
gemäß der Figur 3
- Fig. 3aa
- zeigt eine weitere Ausführungsform der inneren Verstärkung in einem Verbundprofil
eines Flügelrahmens
- Fig. 3b
- zeigt die Verbundprofile einer Flügel-Blendrahmenkombination mit einer Handbetätigung
und zusätzlicher Befestigung eines Schließbleches in der inneren Verstärkung
- Fig. 3c
- zeigt die Verbundprofile einer Flügel-Blendrahmenkombination mit Dreh-Kipplager und
dessen Befestigung in der innere Verstärkung.
- Figur 4
- zeigt die Verbundprofile mit einer inneren Verstärkung die statt an der Innenseite
der Innenwand an einem zur Innenwand unmittelbar benachbarten und zur Innenwand parallelen
Innensteg anextrudiert ist.
[0093] In Figur 1a ist ein Verbundprofil 100 eines Flügelrahmens im Schnitt dargestellt.
Es umfasst ein Kunststoffhohlprofil 10 aus unverstärktem Kunststoff, z.B. aus PVC.
Die Außenwand 20, welche in bestimmungsgemäßen Gebrauch zur Umwelt weist, ist mit
einer wetterseitig, schubfest verbundenen Außenwandverstärkung 30 versehen, wobei
die schubfeste Verbindung dadurch erzielt ist, dass die Außenwandverstärkung 30 zur
Außenseite der Außenwand 20 weisende Klebefüße 31 aufweist, die an der Außenwand 20
mit Klebstoff 32 befestigt sind, hier in einem Bereich, der den Nutboden einer Befestigungsnut
21 der Außenwand 20 bildet. Zusätzlich ist die Außenwandverstärkung 30 mit Befestigungsstegen
an den Nutwänden der Befestigungsnut befestigt, bzw. zumindest lagerichtig justiert.
Die Außenwandverstärkung 30 aus Aluminium bildet hier eine Schale, welche die äußere
Sichtfläche der Außenwand 20 des Kunststoffhohlprofils 10 vollständig überdeckt, insbesondere
übergreift.
[0094] An der Innenseite der Innenwand 40 ist eine innere Verstärkung 50 aus zuschlagverstärktem
Kunststoff, z.B. mit Glasfasern verstärktem Kunststoff durch das Verfahren der Koextrusion
stoffschlüssig mit dem unverstärkten Kunststoff des Kunststoffhohlprofils 10 verbunden,
also anextrudiert. Die Innenwand 40 ist diejenige Wand des Kunststoffhohlprofils 10,
die bei bestimmungsgemäßem Gebrauch zum Rauminneren eines Gebäudes weist. Die Innenseite
der Innenwand 40 weist zum Inneren des Kunststoffhohlprofils, z.B. zu oder in einen
Hohlraum 60.
[0095] Die äußere Außenwandverstärkung 30 in der Form einer Schale aus einem metallischen
Werkstoff, voranging Aluminium, verfügt als metallisches Material über eine im Vergleich
zu einem Kunststoff oder faserverstärktem Kunststoff deutlich höheres Elastizitätsmodul
und Biegefestigkeit. Dadurch ist die Biegesteifigkeit des Verbundprofils deutlich
erhöht und so kann bei gleicher Geometrie des Kunststoffhohlprofils ein höheres Flächenträgheitsmoment
und eine deutlich höhere Belastungskraft aufgenommen werden als von einem reinen Kunststoffhohlprofil
oder einem mit zusätzlichem zuschlagverstärktem Kunststoffmaterial.
[0096] Bei der vorliegenden Erfindung wird das Flächenträgheitsmoment der äußeren Außenwandverstärkung
30 aus Aluminium als Einzelkomponente geometriebezogen für die Aufnahme von Glaslasten
bzw. für die Aufnahme von Teilglaslasten am wetterseitigen Flügelüberschlag verwendet.
[0097] Ziel der Tragwirkung ist es, die äußere Außenwandverstärkung aus z.B. Aluminium in
maximalem Abstand zur Bezugsachse des Schwerpunktes des Verbundprofils 100 anzuordnen,
was hier durch die Befestigung an der Außenseite der Außenwand 20 gelingt.
[0098] Durch die hohe Widerstandsfähigkeit eines metallischen Materiales wird die äußere
Außenwandverstärkung 30 wetterseitig angebracht, um hier eine maximale Tragwirkung
zu bewirken.
[0099] Bei nicht verbundenen Einzelkomponenten werden nur die jeweiligen Einzelträgheitsmomente
zum Gesamtträgheitsmoment nach Steiner addiert.
[0100] Ziel der Erfindung ist es daher, durch einen schubfesten Verbund aller verstärkenden
Komponenten, insbesondere abgesehen von einem evtl. eingeschobenen Stahlverstärkungsprofil,
nicht nur eine Addition der einzelnen Trägheitsmomente zum Ansatz bringen zu können,
sondern auch den Abstand zur Bezugsachse des Verbundes der einzelnen Komponenten zur
Wirkung im Gesamtträgheitsmoment zu bringen.
[0101] Durch die Verklebung der äußere Außenwandverstärkung 30 aus z.B. Aluminium an das
Kunststoffhohlprofil 10 z.B. aus unverstärkten PVC kommt es zu einer sehr hohen Verbundwirkung
und damit verbundenen Schubfestigkeit und Schubfedersteifigkeit gemäß EN 14024 und
es kann ein nahezu schubfester Verbund erzielt werden.
[0102] Damit kann neben den reinen Eigenträgheitsanteilen der Komponenten auch eine Angleichung
der Bezugsachsen mit dem Satz von Steiner erfolgen. Die statische Wirkung des Verbundes
stellt hier einen deutlich höheren Widerstand, voranging gegen Belastungskraft auf
die Schalensichtfläche beispielsweise Wind, dar und so wird eine deutliche Erhöhung
der Biegesteifigkeit des Verbundes gegenüber den Einzelkomponenten erzielt.
[0103] Auch die innere Verstärkung 50 aus zuschlagverstärktem Kunststoff, die als inneres
Tragelement fungiert, soll möglichst schubfest verbunden sein, dies wird durch das
Ein- bzw. Anextrudieren erzielt. Sie bildet den statischen Ausgleich zur gegenüberliegenden
Außenwandverstärkung 30.
[0104] Die innere Verstärkung 50 aus zuschlagverstärktem Kunststoff stellt einen Gegenpol
zur äußeren Außenwandverstärkung 30 aus z.B. Aluminium dar und sorgt so dafür, dass
der Abstand der äußeren Außenwandverstärkung, welcher durch das hohe Elastizitätsmodul
und der hohen Biegefestigkeit die Haupttragaufgabe in Bezug auf die Aufnahme von Last
auf die Schalensichtfläche beispielsweise Wind zu Teil wird, durch eine innere innere
Verstärkung 50 aus zuschlagverstärktem Kunststoff erhöht wird zur Bezugsachse des
Gesamttragwerkes, bzw. des Verbundprofils 100.
[0105] Um hier auch die Tragwirkung der inneren Verstärkung 50 aus zuschlagverstärktem Kunststoff
zur Wirkung bringen zu können und die Bezugsachse möglichst mittig in dem Gesamttragwerk
anzuordnen und so maximale Abstände der Verstärkungen zur Bezugsachse zu erzielen,
soll vorzugsweise auch die innere Verstärkung aus zuschlagverstärktem Kunststoff ein
höheres Elastizitätsmodul und eine höhere Biegefestigkeit aufweisen als das Kunststoffhohlprofil
10 aus unverstärktem PVC.
[0106] Um diesen Gegenpol zu erzielen ist es vorzugsweise vorgesehen, das geometrische Trägheitsmoment
inkl. des materialspezifischen Elastizitätsmodul der inneren Verstärkung aus einem
zuschlagverstärkten Kunststoff in ein vorbestimmtes Verhältnis zu bringen mit der
Außenwandverstärkung aus vorrangig Aluminium und hier ein Gleichgewicht zu erzielen.
Die für die Erfindung angedachten zuschlagverstärkten, vorzugsweise faserverstärkten
Kunststoffe weisen ein Elastizitätsmodul von 5000 bis 22000 N/mm
2 auf, bevorzugt zwischen 10000 und 20000 N/mm
2 und besonders bevorzugt zwischen 12000 und 16000 N/mm
2. So sollte der Anteil der Außenwandverstärkung am Flächenträgheitsmoment zum Anteil
der wenigstens einen Innere Verstärkung zum Flächenträgheitsmoment des Verbundprofils
sich verhalten wie 1:3,5 bis 1:7, vorzugsweise 1:4 bis 1:6, weiter bevorzugt 1:4,5
bis 1:5,5, insbesondere bei Ausbildung der Außenwandverstärkung aus Metall, vorzugsweise
Aluminium, vorzugsweise um im Wesentlichen gleichen Anteil beider Verstärkungen an
der Versteifung des Kunststoffhohlprofils zu erzielen.
[0107] Vorzugsweise lassen sich die jeweiligen Anteile beider Verstärkungen am Gesamtflächenträgheitsmoment
des Verbundprofils (inkl.
[0108] Aussenwandverstärkung, Kunststoffprofil und innere Verstärkung) in für den Fachmann
bekannter Weise nach dem Satz von Steiner berechnen.
[0109] Dieses Wirkprinzip wird in der Erfindung durch eine innere Verstärkung aus zuschlagverstärktem,
vorzugsweise faserverstärkten Kunststoff gelöst.
[0110] Da hier die Optik und Oberflächeneigenschaften raumseitig durch das unverstärkte
Kunststoffhohlprofil 10 dauerhaft erbracht werden sollen, wird die innere Verstärkung
50 aus zuschlagverstärktem Kunststoff nicht an der Sichtfläche der Innenwand 40 angebracht,
sondern optisch verdeckt, aber in einem möglichst großen Abstand zum Bezugsschwer-punkt
an/in das unverstärkte PVC Kunststoffhohlprofil 10 integriert bzw. vollständig ein-
und/oder anextrudiert, insbesondere an der Innenseite der Innenwand 50.
[0111] Um die Verbindung zum Kunststoffhohlprofil 10 aus z.B. PVC noch zu stärken, ist bei
dieser Ausführungsform vorzugsweise eine zusätzliche geometrische Gestaltung der sich
kontaktierenden Oberflächen von Innenwand 40 und innerer Verstärkung 50 vorgesehen,
z.B. durch wenigstens eine Ausnehmung 52, vorzugsweise eine hinterschnittene Ausnehmung
52 der inneren Verstärkung 50, in welcher nicht verstärkter Kunststoff des Kunststoffhohlprofils
angeordnet ist, oder alternativ durch eine Ausnehmung, vorzugsweise eine hinterschnittene
Ausnehmung der Innenwand 40, in welcher verstärkter Kunststoff der inneren Verstärkung
angeordnet ist, insbesondere durch Koextrusion angeordnet ist, z.B. durch eine rechteckige
Einkerbungen oder einer Schwalbenschwanzverbindung..
[0112] Das Material der inneren Verstärkung 50 bildet mit dem nicht verstärkten Kunststoff
des Kunststoffhohlprofils 10 zusammen ein fließfähiges Extrudat, das in einem Arbeitsgang
extrudiert wird. Das Material der inneren Verstärkung 50 haftet durch die raue Oberflächenbeschaffenheit
sehr gut am Kunststoff des Kunststoffhohlprofils 10. So werden durch Formschlussverbindungen
Kräfte (Drehmomente) durch ineinanderpassende Formen übertragen.
[0113] Anders als bei dem Verbund der metallischen Außenwandverstärkung 30 an das unverstärkte
Kunststoffhohlprofil 10, wo ein schubfester Verbund durch eine stoffschlüssige Verbindung
erzielt wird, wird diese Aufgabe bei der Erfindung durch eine Stoffschlüssige und
vorzugsweise auch formschlüssige Verbindung zwischen dem zuschlagverstärkten Kunststoff
der inneren Verstärkung 50 und dem unverstärkten Kunststoffhohlprofil 10 sichergestellt
und die Tragwirkung erzielt.
[0114] In der in den Figuren gezeigten Ausführung der inneren Verstärkung ist diese aus
mehreren Schenkeln 50a, 50b, 50c ausgebildet. Die Schenkel 50a, 50b, 50c sind über
Verbindungsbereiche 51 verbunden, von denen sich je zwei Schenkel wegerstrecken.
[0115] Die zuschlagverstärkte innere Verstärkung 50 ist in den Verbindungsbereichen 51 mit
mehr Material also einer Materialanhäufung versehen. Dies bewirkt einer höheren Festigkeit
in den Verbindungsbereichen 51 und der Aufgabe wird Rechnung getragen, die Glaslasten
aus der Profilmitte in die innere Verstärkung 50 aus zuschlagverstärktem Material
einzuleiten.
[0116] Um die Belastungskräfte bei der bevorzugten C-förmigen, inneren Verstärkung 50 aus
zuschlagverstärktem Kunststoff optimal einleiten zu können, weisen die Verbindungsbereiche
51 vorzugsweise eine größere Wandstärke gegenüber den geraden Abschnitten der Schenkel
50a, 50b, 50c außerhalb der Verbindungsbereiche 51 auf. Diese Materialverdickung in
den Verbindungsbereichen 51 optimiert die Kraftflussübertragung und fängt Spannungsspitzen
ab.
[0117] Die C-förmige, zuschlagverstärkte innere Verstärkung 50 wird hier aus drei Schenkeln
50a, 50b und 50c geformt und bilden mit dem Kunststoffhohlprofil drei Hohlkammern
60a, 60b, 60c. Die C-förmige innere Verstärkung 50 weist zwei offene Enden von Schenkel
50a, 50c auf, wobei ein freies Ende in einer kleiner Befestigungsnut 14 aufgenommen
wird. Die zur Innenwand 40 weisende Außenkontur der inneren Verstärkung 50 ist zumindest
teilweise die Innenwand 40 kontaktierend, im Kontaktbereich vollständig an die Innenwand
40 anextrudiert.
[0118] Die Spannungsspitzen und die Überleitung von Kräften aus den Schenkeln 50a, 50b,
50c können in der Erfindung dadurch aufgefangen werden bzw. können höhere Spannungen
übertragen werden, indem die innere Verstärkung 50 aus zuschlagverstärktem Kunststoff,
vorzugsweise C-förmig mit 3 Schenkeln 50a, 50b, 50c ausgebildet ist und zwei Schenkel
50a, 50c unter einem Winkel, insbesondere rechtem Winkel von einem die Basis bildenden
Schenkel 50b abgehen. Vorzugsweise sind die Schenkel 50a, 50b, 50c jeweils zu bestimmten
Profilstegen des Kunststoffhohlprofils 10 parallel ausgerichtete. Die Außen- und Innenkontur
der inneren Verstärkung 50 verlaufen vorzugsweise nicht kongruent zueinander und kennzeichnen
sich durch unterschiedliche Konturverläufe und Wanddicken aus.
[0119] Für eine höhere Steifigkeit im Außenwandbereich kann zusätzlich wenigstens eine weitere
Verstärkung der Außenwand 20, bezeichnet als äußere Verstärkung 70, z.B. als Gegenzug,
aus zuschlagverstärktem Kunststoff in die Außenwand 20 einextrudiert oder an diese
anextrudiert sein. Diese äußere Verstärkung 70 liegt somit im Profilquerschnitt des
Kunststoffhohlprofils 10.
[0120] Wenn zusätzlich zur bewitterten Außenwandverstärkung 30 noch eine äußere Verstärkung
70 der Außenwand 20 aus zuschlagverstärktem Kunststoff vorgesehen ist, kann es die
Erfindung vorsehen, dass der vorgenannte Anteil der Beiträge zum Flächenträgheitsmoment
bzgl. der Außenwandverstärkung zusammen mit der äußeren Verstärkung aus zuschlagverstärken
Kunststoff einerseits und der wenigstens einen inneren Verstärkung andererseits vorliegt.
[0121] Das Einextrudieren statt Anextrudieren, was auch bei der innere Verstärkung vorgesehen
sein kann, verhindert einen vermehrten Abrieb an den Werkzeugen beim Extrusionsprozess.
Bei dieser Ausführungsform befindet sich die zuschlagverstärkte Innenverstärkung 70
über dem Bodenniveau der Befestigungsnut 21, wo die Klebefüße 31 befestigt sind und
liegt zwischen diesen, bzw. zwischen deren Klebemittel 32. Sie wird zur Vorbereitung
einer Eckschweißverbindung zusammen mit der Außenwandverstärkung 30 zurückgefräst.
[0122] Figur 1b zeigt ein Verbundprofil 100 eines Flügelrahmens im Schnitt mit einer wetterseitig,
schubfest verbundenen Außenwandverstärkung 30 und einer an die Innenwand 40 anextrudierten
inneren Verstärkung 50, sowie einer einextrudierten äußeren Verstärkung 70 in einer
anderen Ausführungsform. Im Unterschied zur Figur 1a ist hier eine andere Variante
der schubfesten Verbindung der Extrudate gewählt. Die innere Verstärkung 50 weist
hier nicht hinterschnittene Ausnehmungen 52 auf, die zu einer größeren Verbundfläche
führen und mit der Innenwand 40 des Kunststoffhohlprofils 10 eine kammartige formschlüssige
Verbindung bilden, insbesondere zusätzlich zum Stoffschluß durch Koextrusion.
[0123] Die zuschlagverstärkte äußeren Verstärkung 70 ist so ausgeführt, dass diese auch
nach dem Zurückfräsen der Außenwandverstärkung bis zu dem von den Klebefüssen kontaktierten
Boden der Befestigungsnut 21, als ein schweißfähiger Streifen aus zuschlagverstärktem
Kunststoff verbleibt. Dafür ist die äußere Verstärkung 70 in der Außenwand 20 parallel
zu dieser liegend, insbesondere in den Boden der Befestigungsnut 21 einextrudiert
und weist in der Dicke verjüngte Enden 70a auf gegenüber einem dickeren mittigen Bereich,
wobei die verjüngten Enden 70a hinter dem Boden der Befestigungsnut 21 liegen, die
von den Klebefüssen 31 kontaktiert ist und der dickere mittige Bereich zwischen den
Klebefüssen 31 bzw. deren Klebemittel 32 liegt.
[0124] In den Ausführungen der Figur 1a und 1b ist im Kunststoffhohlprofil kein eingeschobenes
Stahlverstärkungsprofil vorgesehen, ein solches kann aber zusätzlich verwendet werden.
[0125] Figur 2a zeigt im Schnitt ein Verbundprofil 100 eines Blendrahmens mit einer wetterseitig,
schubfest verbundenen Außenwandverstärkung 30 und einer inneren Verstärkung 50 sowie
einer äußeren Verstärkung 70. Die C-förmige, an deren Außenkontur vollständig an das
Kunststoffhohlprofil 10 anextrudierte innere Verstärkung ist an der Außenkontur, die
zur Innenwand weist, mit Ausnehmungen 52 und Vorsprüngen 53 versehen. Dies bietet
zum einen zusätzlichen Formschluß und zum Anderen bei Bedarf für Befestigungsmittel,
zum Beispiel für Schrauben verdickte Materialbereiche. In dieser Ausführung ist eine
zur Innenwand 40 parallele Wand des Kunststoffhohlprofils 10 auf der Innenkontur der
inneren Verstärkung 50 abgestützt. Zusätzlich zeigt diese Ausführung ein eingeschobenes
Stahlverstärkungsprofil. Die äußere Verstärkung 70 ist gemäß den Merkmalen der äußeren
Verstärkung von Figur 1a angeordnet.
[0126] Figur 2b zeigt ein Verbundprofil 100 eines Blendrahmens im Schnitt mit einer wetterseitig,
schubfest verbundenen Außenwandverstärkung 30 und einer inneren Verstärkung 50, wie
zur Figur 2a beschrieben, sowie einer äußeren Verstärkung 70, wie zur Figur 1b beschrieben.
Diese Ausführung ist mit Figur 1b vergleichbar und unterscheidet sich nur in den Dimensionierungen.
[0127] Figur 3 zeigt die Verbundprofile 100 einer Flügel- Blendrahmenkombination mit einer
weiteren Ausführungsform der jeweiligen inneren Verstärkung 50. Die Weiterentwicklung
besteht vor allem darin, dass die der Wetterseite zugewandte zuschlagverstärkte äußere
Verstärkung entfällt. Stattdessen zeichnet sich die raumseitige zuschlagverstärkte
innere Verstärkung 50 durch größere Wanddicken aus. Die eine Basis der inneren Verstärkung
bildenden Schenkel 50b sind dicker, gegenüber den daran anschließenden Schenkeln 50a,
50cf und vorzugsweise zumindest im Wesentlichen doppelt so lang oder mehr als doppelt
so lang.
[0128] Die zuschlagverstärkte innere Verstärkung 50 des den Flügelrahmen bildenden Verbundprofils
100 reicht nicht bis in den Flügelüberschlag 11 des Kunststoffhohlprofil 10 hinein.
Stattdessen sind die Eckbereiche 51, von denen aus sich die Schenkel 50a, 50c in verschieden
Richtungen ausstrecken, kompakte und kompakte Knotenpunkte, mit der größten Materialanhäufung.
Am Flügel ist die Ausführung der inneren Verstärkung 50 so gewählt, dass diese einen
die Basis bildenden Schenkel 50b verlängernden Bereich 50d aufweist, die über den
Verbindungsbereich 51 hinaus erstreckt ist, aber nicht in den Flügelüberschlag hineinreicht.
Der die Basis bildenden Schenkel 50b und der verlängerte Bereich 50d liegen parallel
zur Innenwand 40.
[0129] Die zuschlagverstärkten inneren Verstärkungen 50 sind in dieser Ausführung fest in
den Kunststoff des Kunststoffhohlprofils 10 eingebettet, vorzugsweise einextrudiert,
insbesondere hierdurch allseitig von dem unverstärkten Kunststoff des Kunststoffhohlprofils
10 mit Kontakt stoffschlüssig umschlossen. Zur Innenwand 40 sind die innere Verstärkungen
50 mit einer Schwalbenschwanzausnehmung 52 versehen, die eine formschlüssige Verbindung
zur Innenwand 40 bildet.
[0130] Das Verbundprofil 100 des Flügelrahmens ist vorzugsweise frei von zusätzlichen Stahlverstärkungen.
Das Verbundprofil 100 des Blendrahmens kann vorzugsweise eine Strahlverstärkung aufweisen.
[0131] Figur 3a zeigt eine Detailansicht der inneren Verstärkung im Flügelrahmen gemäß der
Figur 3.
[0132] Die Außenkontur der inneren Verstärkung 50 ist nicht kongruent zur Innenkontur, auch
nicht durch Skalierung, und während die Außenkontur im Verbindungsbereich 51 mit einem
Radius zwischen den Schenkel übergeht ist die Innenkontur im Verbindungsbereich 51
zwischen den Schenkeln mit einer Fase oder planen Fläche 56 versehen. Diese Konturführung
mit einer Fase / planen Fläche 56 führt zu einer noch dickeren Wanddicke mit erhöhter
Materialanhäufung im Verbindungsbereich 51. In der Figur 3a ist deutlicher zu erkennen,
dass die innere Verstärkung 50 allseitig mit unverstärkten Kunststoff umgebene ist,
insbesondere an der Innenkontur mit der gegenüber der Innenwand dünneren Wand 41,
die zur Innenwand 40 bereichsweise parallel verläuft.
[0133] Figur 3aa zeigt eine weitere Ausführungsform, die die Anordnung der hinterschnittenen
Ausnehmung 52 an der inneren Verstärkung 50 betrifft. Diese ist in dieser Ausführung
von der Innenwand 40 aus Kunststoff abgewandten, insbesondere an der Innenkontur der
inneren Verstärkung 50 ausgebildet. Die zuschlagverstärkte innere Verstärkung 50 ist
auch hier vollständig in reinem PVC eingebettet.
[0134] Figen 3b und 3c zeigen die Verbundprofile einer Flügel- Blendrahmenkombination mit
einer Handbetätigung 90 und zusätzlicher Befestigung eines Schließbleches 91 in der
zuschlagverstärkten inneren Verstärkung 50 und mit Drehband 92 und dessen Befestigung
in der inneren Verstärkung 50.
[0135] Durch die winkelige Geometrie, bietet die zuschlagverstärkte innere Verstärkung 50
wenigstens einen waagerechten Schenkel 50a und einen senkrechten Schenkel 50b.
[0136] Dies ist zum Beispiel nützlich bei der Befestigung von Schließblechen 91 im Fensterfalz
des Kunststoffhohlprofils 10mittels Schrauben 93. Dies darf zur Einbruchsicherung
nicht nur im reinem Kunststoff des Kunststoffhohlprofils 10 erfolgen. Hier dient der
waagerechte Schenkel 50a der inneren Verstärkung 50 als ergänzendes, stabiles Montagematerial,
zusätzlich zur Stahlverstärkung 80. Insbesondere die Ausführung der inneren Verstärkung
mit verdickten BasisSchenkel gegenüber den anderen Schenkeln, bietet der Schraube
93 mehr Halt.
[0137] Der senkrechte Schenkel 50b der inneren Verstärkung 50 bietet bei der festen Montage
eines Drehbandes 92 am Verbundprofil 100 eines Blendrahmens mit Schrauben 93' ebenfalls
eine zusätzliche Stabilität, insbesondere ergänzend zur Fixierung in der Stahlverstärkung
80.
[0138] In Abwandlung der vorherigen Figuren zeigt die Figur 4 eine Ausführungsvariante,
in welcher die innere Verstärkung 50 nicht an der Innenseite der Innenwand 40 anextrudiert
ist, sondern an einem Innensteg 41 des Kunststoffhohlprofils 10, der zur Innenwand
40 unmittelbar benachbart ist. Der Innensteg 41 ist somit in Richtung von der Innenwand
40 nach innen in das Profil 10 betrachtet zur Innenwand 40 der als nächstes benachbarte
Steg, d.h. zwischen Innenwand 40 und Innensteg 41 liegt kein weiterer zur Innenwand
40 paralleler Steg.
[0139] Dies hat den Vorteil, dass die innere Verstärkung 50 - sofern sie nicht an der Innenwand
40 anextrudiert sein soll - den maximal möglichen Abstand vom Profilschwerpunkt oder
auch zur Außenwand 20 einnimmt. Eine solche Anordnung kann gewünscht sein, wenn sich
zeigt, dass das Anextrudieren durch Koextrusion auf der Innenseite der Innenwand 40
auf deren äußeren Sichtseite eine optische Veränderung hervorruft, die mit dieser
Ausführung sodann vermieden wird.
[0140] Die in Figur 4 gezeigte Ausführung hat keine anextrudierte äußeren Verstärkung der
Außenwand 20, kann eine solche aber ebenso umfassen, wie zu Figuren 1 und 2 gezeigt.
Die dortigen Ausführungen gelten dementsprechend dann auch für eine solche Ausführung
gemäß Figur 4.
Bezugszeichenliste
[0141]
- 10
- Kunststoffhohlprofil
- 11
- Überschlag
- 14
- Befestigungsnut für Schenkelende
- 20
- Außenwand
- 21
- Befestigungsnut
- 30
- Außenwandverstärkung
- 31
- Klebefüße
- 32
- Klebemittel
- 40
- Innenwand
- 41
- Innensteg parallel zur Innenwand
- 50
- innere Verstärkung
- 50a,b,c
- Schenkel der inneren Verstärkung
- 50d
- verlängerter Bereich des Basis-Schenkels 50b
- 51
- Verbindungsbereich
- 52
- Ausnehmung, vorzugsweise hinterschnitten
- 53
- Vorsprünge
- 56
- Fase, plane Fläche an Verbindungsbereich
- 60
- Hohlraum
- 70
- äußeren Verstärkung (der Außenwand)
- 70a
- verjüngte Enden der äußeren Verstärkung
- 80
- Stahlprofil
- 90
- Handbetätigung
- 91
- Schließblech
- 92
- Drehband
- 93
- Schrauben
1. Verbundprofil (100) zur Herstellung von Rahmen für Fenster oder Türen, umfassend ein
Kunststoffhohlprofil (10), insbesondere aus Polyvinylchlorid, mit mehreren Hohlkammern
(60), wobei an der Außenseite der Außenwand (20) des Kunststoffhohlprofils (10), insbesondere
derjenigen Außenwand (20), die im bestimmungsgemäßen Gebrauch bewittert ist, eine
Außenwandverstärkung (30), vorzugsweise aus Metall, insbesondere aus Aluminium, schubfest
befestigt ist, vorzugsweise an/in einer Befestigungsnut (21) der Außenwand (20), dadurch gekennzeichnet, dass an der zum Profilinneren weisenden Innenseite der Innenwand (40) und / oder an einem
zur Innenwand beabstandet liegenden Innensteg (41) des Kunststoffhohlprofils (10),
insbesondere derjenigen Innenwand (40), welche im bestimmungsgemäßen Gebrauch zum
Innenraum eines Gebäudes weist, wenigstens eine innere Verstärkung (50), vorzugsweise
genau eine einzige innere Verstärkung (50) aus einem zuschlagverstärktem Kunststoff
stoffschlüssig befestigt ist, vorzugsweise durch Koextrusion.
2. Verbundprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwand (40) außenseitig eine unverblendete Sichtfläche bildet.
3. Verbundprofil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenwand (20) des Kunststoffhohlprofils (10) zusätzlich zur bewitterten Außenwandverstärkung
(30) wenigstens eine an oder in die Außenwand (20) extrudierte äußere Verstärkung
(70) aus zuschlagverstärktem Kunststoff aufweist.
4. Verbundprofil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die bewitterte Außenwandverstärkung, insbesondere in Verbindung mit einer an oder
in die Außenwand (20) extrudierte äußere Verstärkung (70) einerseits und die wenigstens
eine innere Verstärkung (50) andererseits auf sich gegenüberliegenden Seiten um den
Massenschwerpunkt des Kunststoffhohlprofils (10) oder um eine Mittelebene des Kunststoffhohlprofils
(10) herum angeordnet sind.
5. Verbundprofil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Verstärkung (50) an einem Innensteg (41) angeordnet ist, der zu Innenwand
(40) einen geringeren Abstand aufweist als zur Außenwand (20), insbesondere an dem
zur Innenwand (40) unmittelbar benachbarten Innensteg (41) angeordnet ist.
6. Verbundprofil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenwandverstärkung (30), insbesondere in Verbindung mit einer äußeren Verstärkung
(70) nach Anspruch 3, und die wenigstens eine innere Verstärkung (50), insbesondere
zusammen mit einer in einer Hohlkammer (60) des Kunststoffhohlprofils (10) angeordneten
Stahlverstärkung (80) die einzigen Verstärkungen des Kunststoffhohlprofils (10) bilden.
7. Verbundprofil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die wenigstens eine innere Verstärkung (50) aus zuschlagverstärktem Kunststoff
allseitig von unverstärktem Kunststoff umgeben ist, insbesondere durch Koextrusion
in den unverstärkten Kunststoff eingebettet ist.
8. Verbundprofil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine innere Verstärkung (50) im Querschnitt senkrecht zur Längserstreckungsrichtung
des Kunststoffhohlprofils (10) wenigstens zwei, vorzugsweise drei verbundene Schenkel
(50a, 50b, 50c) aufweist, insbesondere zumindest im Wesentlichen L-förmig oder C-förmig
oder U-förmig oder F-förmig oder T-förmig ausgebildet ist, vorzugsweise wobei verschiedene
Schenkel (50a, 50b, 50c) unterschiedliche Dicken und/oder Längen haben, wobei zwei
an einem Verbindungsort (51) verbundene Schenkel (50a, 50b, 50c) sich in verschiedene
Richtungen erstrecken, vorzugsweise wobei jeder Schenkel (50a, 50b, 50c) parallel
zu einem Steg aus unverstärktem Kunststoff verläuft.
9. Verbundprofil nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Innenwinkels zwischen zwei Schenkeln (50a, 50b, 50c) an einem Verbindungsort
(51) eine Materialanhäufung aus zuschlagverstärkten Kunststoff angeordnet ist, insbesondere
a. die Materialanhäufung um die Winkelhalbierende des Innenwinkels ungleichmäßig oder
unsymmetrisch verteilt ist, und/oder
b. die Materialanhäufung einen der Schenkel (50a, 50b, 50c) stärker verdickt als den
anderen und/oder
c. die Materialanhäufung im Innenwinkelbereich zwischen den Schenkeln eine zumindest
bereichsweise plane Fläche (56) bildet, vorzugsweise die zu einem der Schenkel (50a,
50b, 50c) eine andere Neigung aufweist als zum anderen Schenkel (50a, 50b, 50c).
10. Verbundprofil nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schenkel (50b), der parallel zur Innenwand (40) des Kunststoffhohlprofils (10)
verläuft, im Querschnitt senkrecht zur Längserstreckungsrichtung des Kunststoffhohlprofils
die längste Erstreckung und/oder größte Dicke aller Schenkel (50a, 50b, 50c) derselben
Verstärkung (50) hat.
11. Verbundprofil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine innere Verstärkung (50) im Querschnitt senkrecht zur Längserstreckungsrichtung
des Kunststoffhohlprofils (10) eine Höhe aufweist, die mindestens 40%, vorzugsweise
mindestens 50%, vorzugsweise mindestens 60%, vorzugsweise mindestens 70% der Höhe
der Innenwand (40) an deren Außenseite hat.
12. Verbundprofil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine innere Verstärkung (50), insbesondere an einem Schenkel (50a,
50b, 50c), wenigstens eine Ausnehmung (52), vorzugsweise eine hinterschnittene Ausnehmung
(52) aufweist, in welcher nicht verstärkter Kunststoff des Kunststoffhohlprofils (10)
angeordnet ist, insbesondere durch Koextrusion angeordnet ist, vorzugsweise wobei
auf der der Ausnehmung (52) gegenüberliegenden Seite der inneren Verstärkung (50)
ein Vorsprung aus zuschlagverstärktem Material angeordnet ist.
13. Verbundprofil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuschlag in dem Kunststoff der inneren Verstärkung (50) gebildet ist durch Fasern
und/oder Flakes, insbesondere aus Glas, Karbon, Aramid.
14. Verbundprofil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil der Außenwandverstärkung (30) am Flächenträgheitsmoment, insbesondere
zusammen mit einer an oder in die Außenwand (20) extrudierten äußeren Verstärkung
(70) zum Anteil der wenigstens einen inneren Verstärkung (50) zum Flächenträgheitsmoment
des Verbundprofils sich verhält wie 1:3,5 bis 7, vorzugsweise 1:4 bis 6, weiter bevorzugt
1:4,5 bis 5,5, insbesondere bei Ausbildung der Außenwandverstärkung (30) aus Metall,
vorzugsweise Aluminium, vorzugsweise um im Wesentlichen gleichen Anteil beider Verstärkungen
(30, 50) an der Versteifung des Kunststoffhohlprofils (10) zu erzielen.
15. Verbundprofil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenwand (20), insbesondere der den Boden der Befestigungsnut (21) bildende
Profilsteg des Kunststoffhohlprofils (10), zumindest im Wesentlichen dieselbe Dicke
aufweist, wie der Steg der Innenwand (40) des Kunststoffhohlprofils (10) oder wie
der Steg der Innenwand (40) des Kunststoffhohlprofils (10) zuzüglich der Dicke eines
Steges (41) des Kunststoffhohlprofils (10), der eine innere Verstärkung (50) stoffschlüssig
überdeckt.
16. Rahmen für ein Fenster oder eine Tür, dadurch gekennzeichnet, dass er aus Verbundprofilen (100) nach einem der vorherigen Ansprüche gebildet ist, wobei
die Verbundprofile (100) in den Eckbereichen des Rahmens miteinander in den sich kontaktierenden
Gehrungsschnittflächenbereichen aus unverstärktem und aus zuschlagverstärkten Kunststoff
thermisch verschweißt sind.