DE29517375U1 - Composite profile - Google Patents
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
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- E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
- E06B3/00—Window sashes, door leaves, or like elements for closing wall or like openings; Layout of fixed or moving closures, e.g. windows in wall or like openings; Features of rigidly-mounted outer frames relating to the mounting of wing frames
- E06B3/04—Wing frames not characterised by the manner of movement
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Description
Bruno DeutschleBruno Deutschle
Rainstraße 27Rainstrasse 27
CH-8590 RomanshornCH-8590 Romanshorn
SchweizSwitzerland
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verbundprofil mit wenigstens zwei Halbschalen aus Metall, insbesondere Stahl oder CrNi-Stahl, und wenigstens einem zwischen den Halbschalen angeordneten wärmeisolierenden Isoliersteg.The present invention relates to a composite profile with at least two half-shells made of metal, in particular steel or CrNi steel, and at least one heat-insulating insulating web arranged between the half-shells.
Derartige Verbundprofile werden üblicherweise für Fenster, Türen, Fassaden und dergleichen eingesetzt, wobei der zwischen den Metallhalbschalen vorgesehene mindestens eine Isoliersteg aus einem schlecht wärmeleitenden Material einen Wärmeabschluß von der inneren erwärmten Metallhalbschale zu der üblicherweise an der Außenluft liegenden kälteren Metallhalbschale verhindert und umgekehrt.Such composite profiles are usually used for windows, doors, facades and the like, whereby the at least one insulating bar made of a poorly heat-conducting material provided between the metal half-shells prevents heat from being separated from the inner heated metal half-shell to the colder metal half-shell usually exposed to the outside air and vice versa.
Aus der G 83 07 537.2 ist ein Verbundprofil bekannt, bestehend aus Außenschale und Innenschale mit jeweils mindestens einer nutenartigen Stegverbindungskammer zur Aufnahme des Isolierstegs. Mindestens eine Seitenwand dieser Stegverbindungskammer weist Eindrückungen, Einbuchtungen oder Perforationen auf, um den aus einem Kunststoffmaterial, wie etwa Polyamid, bestehenden plattenförmigen Isoliersteg gegen ein Längsverschieben relativ zu der Metallaußenschale zu sichern. Die vorher genannten Eindrückungen, Einbuchtungen oder Perforationen werden durch rotierende Werkzeugräder hergestellt, wobei eine Verklammerung des Stegverbindungskamruermaterials mit dem Isoliersteg entsteht. Bei dieser Art von Verbindung, die in erster Linie für Metallaußenschalen aus Aluminium eingesetzt wird, kommt esA composite profile is known from G 83 07 537.2, consisting of an outer shell and an inner shell, each with at least one groove-like web connection chamber for receiving the insulating web. At least one side wall of this web connection chamber has indentations, recesses or perforations in order to secure the plate-shaped insulating web made of a plastic material, such as polyamide, against longitudinal displacement relative to the metal outer shell. The aforementioned indentations, recesses or perforations are produced by rotating tool wheels, whereby the web connection chamber material is clamped to the insulating web. With this type of connection, which is primarily used for metal outer shells made of aluminum,
jedoch zu einer starken Verformung und Zerstörung des Werkstoffs des Isolierstegs und auch die Isolierungseigenschaften des Isolierstegs werden negativ beeinträchtigt.However, this leads to severe deformation and destruction of the material of the insulating bar and the insulating properties of the insulating bar are also negatively affected.
Des weiteren ist aus der DE 33 15 069 C2 ein Verbundprofil, insbesondere für Fenster und Türen bekannt, bestehend aus einem äußeren und einem inneren Metallprofil mit wenigstens einem dazwischenliegenden Profilsteg aus einem wärmeisolierenden Material, der sich mit seinen Rändern in einem nutenartigen Aufnahmebereich der Metallprofile abstützt. Der nutenartige Aufnahmebereich der Metallprofile weist Hakenleisten auf, die derart verformt sind, daß sie sich in das Material des Isolierstegs eindrücken und die Ränder des Isolierstegs zwischen sich und den Wandungen des nutenartigen Aufnahmebereichs einklemmen. Die Hakenleiste besitzt über ihre Länge verteilt Einschnitte und wenigstens eine der die Einschnitte begrenzenden Schnittecken ist scharfkantig in den Isoliersteg eingedrückt. Auch die in dieser Druckschrift offenbarte Art der Verbindung zwischen den Metallprofilen und dem Isoliersteg findet vorwiegend bei Aluminiumprofilen Anwendung. Sie besitzt darüber hinaus die bereits im Zusammenhang mit der G 83 07 537.2 genannten Nachteile. Auch sind die an den Hakenleisten, d.h. an einer Wandung des nutenartigen Aufnahmebereichs für den Isoliersteg angebrachten Einschnitte quer zur Wirkrichtung der bei einem Längsverschieben des Isolierstegs relativ zu den Metallprofilen auftretenden Schubkräfte angeordnet, was leicht zu einer unerwünschten Rißbildung im Metallprofil führt. Infolge der Anordnung der Einschnitte an dem freien Rand der Hakenleiste federn die zwischen jeweils zwei Einschnitten befindlichen Materialabschnitte der Metallprofile zudem stark und sind daher nicht in der Lage eine hohe Schubbelastung in Axialrichtung des Verbundprofils aufzunehmen.Furthermore, a composite profile, in particular for windows and doors, is known from DE 33 15 069 C2, consisting of an outer and an inner metal profile with at least one intermediate profile web made of a heat-insulating material, which is supported with its edges in a groove-like receiving area of the metal profiles. The groove-like receiving area of the metal profiles has hook strips that are deformed in such a way that they press into the material of the insulating web and clamp the edges of the insulating web between themselves and the walls of the groove-like receiving area. The hook strip has cuts distributed over its length and at least one of the cut corners delimiting the cuts is pressed into the insulating web with sharp edges. The type of connection between the metal profiles and the insulating web disclosed in this publication is also mainly used for aluminum profiles. It also has the disadvantages already mentioned in connection with G 83 07 537.2. The notches on the hook strips, i.e. on a wall of the groove-like receiving area for the insulating bar, are also arranged transversely to the direction of action of the shear forces that occur when the insulating bar is moved longitudinally relative to the metal profiles, which can easily lead to undesirable cracks in the metal profile. Due to the arrangement of the notches on the free edge of the hook strip, the material sections of the metal profiles located between each two notches also spring strongly and are therefore not able to absorb a high shear load in the axial direction of the composite profile.
Es hat sich bei dem vorhergenannten Stand der Technik überdies herausgestellt, daß sich Halbschalen oder Profile aus Leichtmetall hinsichtlich ihrer Verformbarkeit wesentlich anders verhalten, als etwa Halbschalen, Schalen oder Profile aus Stahl und insbesondere CrNi-Stahl. Daher sind die von Leichtmetall-Verbundprofilkonstruktionen bekannten Arten der Verbindung zwischen Isoliersteg und den Metallteilen nicht ohne weiteres auf Stahl-Verbundprofile anwendbar und gewährleisten in der Regel auch nicht die gewünschte hochwertige Verbindung und hohe Schubfestigkeit in Axialrichtung des Verbundprofils.It has also been found in the aforementioned state of the art that half-shells or profiles made of light metal behave significantly differently in terms of their deformability than half-shells, shells or profiles made of steel and in particular CrNi steel. Therefore, the types of connection between the insulating web and the metal parts known from light metal composite profile constructions cannot be easily applied to steel composite profiles and generally do not guarantee the desired high-quality connection and high shear strength in the axial direction of the composite profile.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde ein geeignetes Verbundprofil der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem der Isoliersteg, insbesondere bei der Verwendung von Halbschalen aus Stahl oder CrNi-Stahl, auf einfache und effektive Art und Weise und ohne eine negative Beeinträchtigung seiner Isoliereigenschaften zuverlässig gegen ein Längsverschieben relativ zu den Halbschalen gesichert und die Schubfestigkeit des Verbundprofil in axialer Richtung verbessert wird.The present invention is therefore based on the object of creating a suitable composite profile of the type mentioned at the outset, in which the insulating web, in particular when using half-shells made of steel or CrNi steel, is reliably secured against longitudinal displacement relative to the half-shells in a simple and effective manner and without negatively affecting its insulating properties and the shear strength of the composite profile in the axial direction is improved.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verbundprofil mit den Merkmalen des Anspruchs 1.This object is achieved by a composite profile having the features of claim 1.
Dieses erfindungsgemäße Verbundprofil umfaßt wenigstens zwei Halbschalen aus Metall, insbesondere Stahl, CrNi-Stahl oder Buntmetall, und wenigstens einen zwischen den Halbschalen angeordneten wärmeisolierenden Isoliersteg, wobei, bei Betrachtung des Verbundprofils im Querschnitt, der Isoliersteg an seinen beiden Enden jeweils einen aus zwei abgewinkelten und durch einen rinnenartigen Zwischenraum voneinander getrennten Schenkeln gebildeten Randabschnitt besitzt, jeweils mindestens ein Randbereich einer Halbschale jeweils einen Randabschnitt des Isolierstegs an mindestens drei Seiten, vorzugsweise jedoch an vier Seiten umschließt, und mindestens ein aus einem von dem Randbereichsmaterial allseitig umgebenen Gebiet einerThis composite profile according to the invention comprises at least two half shells made of metal, in particular steel, CrNi steel or non-ferrous metal, and at least one heat-insulating insulating web arranged between the half shells, whereby, when looking at the composite profile in cross section, the insulating web has an edge section at each of its two ends, formed from two angled legs separated from one another by a groove-like gap, at least one edge region of a half shell encloses an edge section of the insulating web on at least three sides, but preferably on four sides, and at least one area of a
Halbschale herausgearbeiteter und verformter Materialabschnitt in den rinnenartigen Zwischenraum zwischen den Schenkeln und in das Material der Schenkel greift und den Isoliersteg gegen ein Längsverschieben relativ zu den Halbschalen sichert.A section of material worked out and deformed from the half-shell engages in the channel-like space between the legs and in the material of the legs and secures the insulating bar against longitudinal displacement relative to the half-shells.
Das erfindungsgemäße Verbundprofil sichert auf einfache und effiziente Art und Weise den mindestens einen Isoliersteg zuverlässig gegen ein Längsverschieben relativ zu den Halbschalen, und das Verbundprofil ist in axialer Richtung mit hohen Schubkräften belastbar. Entgegen den bisher bekannten Verbindungstechniken, wie etwa Verbunzen, wird auch das Material des Isolierstegs weitaus weniger verletzt und die Isolierungseigenschaften des Isoliersteges nicht beeinträchtigt. Insbesondere bei Verwendung eines Isolierstegs aus einem Kunststoffmaterial mit Glasfaseranteilen hat sich dies als sehr günstig herausgestellt. Da der zur Aufnahme von Schubkräften verwendete Materialabschnitt einer Halbschale lediglich in den von den beiden abgewinkelten Schenkeln des Isolierstegs gebildeten rinnenartigen Zwischenraum greift, liegen die durch aus dem Eingriff des verformten Materialabschnitts resultierenden Verletzungen des Isolierstegmaterials zudem in einem unkritischen Bereich, und Undichtigkeiten sind in jedem Fall ausgeschlossen. Aufgrund der speziellen Ausgestaltung des Randabschnitts des Isolierstegs, der an mindestens drei, vorzugsweise jedoch vier Seiten von einem Randbereich einer Halbschale umschlossen wird, kann der Randabschnitt des Isolierstegs hochfest zwischen dem Randmaterial der Halbschale und dem verformten Materialabschnitt eingespannt und fixiert werden.The composite profile according to the invention reliably secures the at least one insulating bar against longitudinal displacement relative to the half-shells in a simple and efficient manner, and the composite profile can withstand high shear forces in the axial direction. In contrast to previously known connection techniques, such as bunning, the material of the insulating bar is also damaged far less and the insulating properties of the insulating bar are not impaired. This has proven to be very advantageous, particularly when using an insulating bar made of a plastic material with glass fiber components. Since the material section of a half-shell used to absorb shear forces only engages in the groove-like space formed by the two angled legs of the insulating bar, the damage to the insulating bar material resulting from the engagement of the deformed material section is also in a non-critical range, and leaks are ruled out in any case. Due to the special design of the edge section of the insulating web, which is enclosed on at least three, but preferably four sides by an edge region of a half-shell, the edge section of the insulating web can be clamped and fixed with high strength between the edge material of the half-shell and the deformed material section.
Es hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, daß die Halbschalen jeweils einstückig aus Metallblechen walzgeformt sind. Auf diese Weise ist das erfindungsgemäße Verbundprofil besonders einfach und wirtschaftlich herstellbar. Bei der Produktion des Verbundprofils durch Walzformen von Metallblechen läuft das Profil, nachdem der Isoliersteg in dieIt has proven to be particularly advantageous that the half-shells are each roll-formed in one piece from metal sheets. In this way, the composite profile according to the invention can be produced particularly easily and economically. When producing the composite profile by roll-forming metal sheets, the profile runs, after the insulating web has been inserted into the
beiden äußeren Halbschalen eingefügt wurde, durch eine Vorrichtung, die z.B. so konzipiert ist, daß ein Rollenpaar während oder nach der Gestaltung des den Isoliersteg an mindestens drei Seiten umschließenden Randbereichs der Halbschale den vorher herausgearbeiteten Materialabschnitt so in den von den beiden getrennten Schenkeln des Randabschnitts des Isolierstegs gebildeten rinnenartigen Zwischenraums verformt, daß Bereiche dieses Materialabschnitts gegen den Isoliersteg und in das Isolierstegmaterial gedrückt werden. Das Zusammenfügen des Verbundprofils aus den Halbschalen und dem mindestens ein Isoliersteg wird gleichzeitig stark vereinfacht, da die Verformung des besagten Materialabschnitts von außen erfolgen kann. Im Profilinneren wird während des Zusammenfügens lediglich ein Stützdorn mitgezogen. Jeweils einstückig aus einem Metallblech walzgeformte Halbschalen eignen sich besonders bei Verwendung von Stahl- , CrNi-Stahl- oder Buntmetallwerkstoffen.both outer half shells, by a device which is designed, for example, in such a way that a pair of rollers during or after the formation of the edge area of the half shell which encloses the insulating web on at least three sides, deforms the previously worked out material section into the channel-like space formed by the two separate legs of the edge section of the insulating web in such a way that areas of this material section are pressed against the insulating web and into the insulating web material. The assembly of the composite profile made of the half shells and the at least one insulating web is also greatly simplified, since the deformation of the said material section can take place from the outside. Only a support mandrel is pulled along inside the profile during assembly. Half shells which are rolled in one piece from a metal sheet are particularly suitable when using steel, CrNi steel or non-ferrous metal materials.
Ein weiteres vorteilhaftes Ausgestaltungsmerkmal sieht vor, daß die abgewinkelten Schenkel des Randabschnitts des Isolierstegs von dessen Basis ausgehend divergieren. Durch diese Schenkelanordnung kann nicht nur beim Walzformen der Halbschalen zu einem den Randabschnitt des Isolierstegs an mindestens drei Seiten umschließenden Randbereich eine bessere Vorspannung und Klemmwirkung zwischen Isoliersteg und Halbschalen erzielt werden, sondern auch der durch die beiden Schenkel des Randabschnitts des Isolierstegs gebildete rinnenartige Zwischenraum nimmt eine günstige Gestalt an, die vorteilhaft mit dem verformten Materialabschnitt korrespondiert, der zur Sicherung einer Relativbewegung zwischen Halbschalen und Isoliersteg dient.Another advantageous design feature provides that the angled legs of the edge section of the insulating web diverge from its base. This leg arrangement not only enables better pre-tensioning and clamping between the insulating web and the half-shells to be achieved when the half-shells are rolled into an edge area that encloses the edge section of the insulating web on at least three sides, but also the channel-like space formed by the two legs of the edge section of the insulating web takes on a favorable shape that advantageously corresponds to the deformed material section that serves to ensure relative movement between the half-shells and the insulating web.
Aus dem gleichen Grund ist des weiteren vorgesehen, daß sich der zwischen den beiden abgewinkelten Schenkeln des Randabschnitts des Isolierstegs befindliche rinnenartigeFor the same reason, it is further provided that the channel-like section between the two angled legs of the edge section of the insulating strip
Zwischenraum von der Basis des Isolierstegs ausgehend erweitert.Space expanded starting from the base of the insulating bar.
Erfindungsgemäß ist der der Sicherung einer Relativbewegung zwischen Halbschalen und Isoliersteg und zur Erhöhung der Schubfestigkeit des Verbundprofils dienende Materialabschnitt lappenartig und/oder in einer im wesentlichen dreieckigen und/oder zungenartigen Form gestaltet. Auf diese Weise kann der Materialabschnitt besonders günstig an die Geometrie des rinnenartigen Zwischenraums des Randabschnitt des Isolierstegs angepaßt werden.According to the invention, the material section used to ensure relative movement between the half-shells and the insulating web and to increase the shear strength of the composite profile is designed in a tab-like and/or essentially triangular and/or tongue-like shape. In this way, the material section can be adapted particularly favorably to the geometry of the groove-like gap of the edge section of the insulating web.
Es hat sich des weiteren als von Vorteil erwiesen, daß der der Sicherung einer Relativbewegung zwischen Halbschalen und Isoliersteg und zur Erhöhung der Schubfestigkeit des Verbundprofils dienende Materialabschnitt ring- , rohr- oder flanschartig ausgebildet ist. Mit dieser Ausgestaltungsvariante ist jedenfalls die Herstellung einer sehr hochwertigen, schubfesten Verbindung zwischen den Halbschalen und dem Isoliersteg realisierbar.It has also proven to be advantageous that the material section used to ensure relative movement between the half shells and the insulating web and to increase the shear strength of the composite profile is designed in the form of a ring, tube or flange. With this design variant, it is possible to produce a very high-quality, shear-resistant connection between the half shells and the insulating web.
Vorteilhafterweise ist der besagte Materialabschnitt mit einer Verzahnung versehen. Diese drückt sich bei einer entsprechenden Verformung des Materialabschnitts zusätzlich in den Isolierstegwerkstoff ein und trägt somit zu einer Erhöhung der Schubfestigkeit des gesamten Verbundprofils bei.Advantageously, the material section in question is provided with a toothing. If the material section is deformed accordingly, this additionally presses into the insulating web material and thus contributes to increasing the shear strength of the entire composite profile.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsmerkmal ist vorgesehen, daß der oben genannte Materialausschnitt aus einer Ausstanzung gebildet ist. Insbesondere bei der Verwendung von Metallblechen zur Herstellung der Halbschalen des Verbundprofils kann somit auf einfache Weise ein in einer bestimmten Geometrie ausgestalteter Materialabschnitt aus dem Metallblech herausgearbeitet und in einem unmittelbar nachfolgenden Arbeitsschritt verformt werden.According to a further advantageous design feature, it is provided that the above-mentioned material section is formed from a punched-out section. In particular when using metal sheets to produce the half-shells of the composite profile, a material section designed in a specific geometry can thus be easily worked out of the metal sheet and deformed in an immediately subsequent work step.
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Vorzugsweise besitzt die Ausstanzung eine sanduhrartige Umrißform, wobei der Einschnürungsbereich dieser Ausstanzung im wesentlichen parallel zur Längserstreckung des rinnenartigen Zwischenraums des Randbereichs des Isolierstegs verläuft, so daß das von der Ausstanzung verbleibende Material der Halbschale zwei sich gegenüberliegende Lappen oder Zungen bildet, die in einem späteren Herstellungsschritt verformt werden können. Aufgrund der vorhergenannten Anordnung der Ausstanzung liegen zudem die sich verjüngenden Enden der Lappen in Richtung der Längserstreckung des Profils, so daß z.B. bei einer Walzformung der Halbschalen die Lappen besonders einfach gleichzeitig mit oder unmittelbar nach der Walzverformung des Halbschalenmaterials in den rinnenartigen Zwischenraum des Randabschnitts des Isolierstegs verformbar sind.Preferably, the punched-out section has an hourglass-like outline, with the constriction area of this punched-out section running essentially parallel to the longitudinal extension of the channel-like space of the edge area of the insulating web, so that the material of the half-shell remaining from the punched-out section forms two opposing tabs or tongues that can be deformed in a later manufacturing step. Due to the aforementioned arrangement of the punched-out section, the tapered ends of the tabs also lie in the direction of the longitudinal extension of the profile, so that, for example, when the half-shells are rolled, the tabs can be deformed particularly easily into the channel-like space of the edge section of the insulating web at the same time as or immediately after the half-shell material is rolled.
Zur Herstellung eines ring- , rohr- oder flanschartig ausgebildeten Materialabschnitts hat es sich als vorteilhaft erwiesen, daß die Ausstanzung eine im wesentlichen runde oder ovale Form besitzt. Unter einer Ausstanzung ist im Sinne der Erfindung auch eine Perforation zu verstehen.To produce a ring-, tube- or flange-shaped material section, it has proven advantageous for the punched-out portion to have a substantially round or oval shape. In the sense of the invention, a punched-out portion is also to be understood as a perforation.
Bevorzugte Ausführungsformen und weitere Einzelheiten und Vorteile des erfindungsgemäßen Verbundprofils werden nun nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:Preferred embodiments and further details and advantages of the composite profile according to the invention are now described below with reference to the drawings. They show:
Fig. 1 eine schematische Querschnittansicht eines erfindungsgemäßen Verbundprofils,Fig. 1 is a schematic cross-sectional view of a composite profile according to the invention,
Fig. 2a eine schematische Draufsicht eines Teilbereichs des erfindungsgemäßen Verbundprofils in Blickrichtung des Pfeils I in Fig. 1, mit einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ausstanzung,Fig. 2a is a schematic plan view of a partial area of the composite profile according to the invention in the direction of arrow I in Fig. 1, with a first embodiment of a punched-out section according to the invention,
Fig. 2b eine schematische Seitenansicht des in der Fig. 2a dargestellten Teilbereichs,Fig. 2b is a schematic side view of the portion shown in Fig. 2a,
• · · · — · mj • · · · — · mj
Fig. 3 eine schematische Draufsicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ausstanzung,Fig. 3 is a schematic plan view of a second embodiment of a punching according to the invention,
Fig. 4 eine schematische Draufsicht einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ausstanzung,Fig. 4 is a schematic plan view of a third embodiment of a punching according to the invention,
Fig. 5 eine schematische Draufsicht einer vierten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ausstanzung,Fig. 5 is a schematic plan view of a fourth embodiment of a punching according to the invention,
Fig. 6 eine schematische Draufsicht einer fünften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ausstanzung,Fig. 6 is a schematic plan view of a fifth embodiment of a punching according to the invention,
Fig. 7a eine schematische Draufsicht einer sechsten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ausstanzung, undFig. 7a is a schematic plan view of a sixth embodiment of a punched-out according to the invention, and
Fig. 7b eine schematische Schnittansicht entlang der Linie II-II in Fig. 7a.Fig. 7b is a schematic sectional view along the line II-II in Fig. 7a.
In der nachfolgenden Beschreibung sowie in den Zeichnungen werden, sofern keine weitere Differenzierung erforderlich ist, für gleiche Teile oder Bauteile durchgehend die gleichen Bezugszeichen verwendet.In the following description and in the drawings, unless further differentiation is required, the same reference symbols are used throughout for identical parts or components.
Der Fig. 1 ist eine schematische Querschnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Verbundprofils zu entnehmen. Im vorliegenden Fall ist das Verbundprofil asymmetrisch gestaltet, es kann jedoch ebenso symmetrisch ausgebildet sein. Wie in der Zeichnung gut zu erkennen, umfaßt das Verbundprofil zwei jeweils einstückig aus einem Metallblech, insbesondere Stahl- , CrNi-Stahl- oder Buntmetallblech, walzgeformte Halbschalen 2, 4 sowie zwei zwischen den Halbschalen 2, 4 angeordnete Isolierstege &dgr; aus einem wärmeisolierenden Material, wie etwa glasfaserverstärkter Kunststoff oder dergleichen. Jeweils ein Randbereich der Halbschalen 2, 4 umschließt jeweils einenFig. 1 shows a schematic cross-sectional view of a composite profile according to the invention. In the present case, the composite profile is designed asymmetrically, but it can also be designed symmetrically. As can be clearly seen in the drawing, the composite profile comprises two half-shells 2, 4, each made in one piece from a metal sheet, in particular steel, CrNi steel or non-ferrous metal sheet, and two insulating webs δ arranged between the half-shells 2, 4 and made from a heat-insulating material, such as glass fiber reinforced plastic or the like. One edge region of the half-shells 2, 4 encloses one
Randabschnitt eines Isolierstegs 6 an vier Seiten. Da die Art der Verbindung der Halbschalen 2, 4 mit den jeweiligen Isolierstegen 6 gleich ist, wird zur Vereinfachung der Beschreibung nachfolgend nur eine Halbschale und ein Isoliersteg mit einem seiner Randabschnitte betrachtet werden.Edge section of an insulating web 6 on four sides. Since the type of connection of the half-shells 2, 4 with the respective insulating webs 6 is the same, only one half-shell and one insulating web with one of its edge sections will be considered below to simplify the description.
Wie in der Fig. 1 des weiteren zu erkennen, wird ein Randabschnitt des Isolierstegs 6 aus zwei von der Basis 6.2 des Isolierstegs 6 abgewinkelten und durch einen rinnenartigen Zwischenraum 12 voneinander getrennten Schenkeln 10 gebildet. Die abgewinkelten Schenkel 10 des Randabschnitts des Isolierstegs 6 sind im vorliegenden Fall so ausgestaltet, daß sie von der Basis 6.2 des Isolierstegs 6 ausgehend divergieren. Daraus resultierend besitzt der Zwischenraum 12 einen Querschnitt, der sich von der Basis 6.2 des Isolierstegs 6 ausgehend erweitert. Das den Randabschnitt des Isolierstegs 6 umschließende Metallblech der Halbschale 2, 4 ist der Formgebung des Randabschnitts des Isolierstegs 6 entsprechend angepaßt. Ein aus einem von dem Randbereichsmaterial allseitig umgebenen Gebiet der Halbschale 2, 4 herausgearbeiteter und verformter Materialabschnitt 14, im nachfolgenden Zunge 14 genannt, greift in den rinnenartigen Zwischenraum 12 zwischen den Schenkeln 10 und in das Material der Schenkel 10 und sichert den Isoliersteg 6 gegen ein Längsverschieben relativ zu den Halbschalen 2, 4. Wie in der Zeichnung dargestellt, ist die Zunge 14 derart verformt/ daß sie im vorliegenden Fall an wenigstens zwei Punkten oder Kontaktbereichen B in das Material der Schenkel 10 drückt; aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit sind die Kontaktbereiche B in der Fig. 1 lediglich an einem Randabschnitt eines Isolierstegs 6 dargestellt. Das erfindungsgemäße Verbundprofil umfaßt eine Vielzahl solcher Zungen 14, die in Längsrichtung des Profils voneinander beabstandet vorgesehen sind.As can also be seen in Fig. 1, an edge section of the insulating web 6 is formed from two legs 10 which are angled away from the base 6.2 of the insulating web 6 and separated from one another by a groove-like gap 12. In the present case, the angled legs 10 of the edge section of the insulating web 6 are designed such that they diverge starting from the base 6.2 of the insulating web 6. As a result, the gap 12 has a cross section which widens starting from the base 6.2 of the insulating web 6. The metal sheet of the half-shell 2, 4 which encloses the edge section of the insulating web 6 is adapted to the shape of the edge section of the insulating web 6. A deformed material section 14, hereinafter referred to as tongue 14, which is machined out of an area of the half-shell 2, 4 surrounded on all sides by the edge region material, engages in the channel-like gap 12 between the legs 10 and in the material of the legs 10 and secures the insulating web 6 against longitudinal displacement relative to the half-shells 2, 4. As shown in the drawing, the tongue 14 is deformed in such a way that in the present case it presses into the material of the legs 10 at at least two points or contact areas B; for reasons of better clarity, the contact areas B are shown in Fig. 1 only on an edge section of an insulating web 6. The composite profile according to the invention comprises a plurality of such tongues 14, which are provided at a distance from one another in the longitudinal direction of the profile.
An der zu dem Innenraum des Verbundprofils weisenden Seite der Basis 6.2 des Isolierstegs 6 sind ferner rechtwinkligeOn the side of the base 6.2 of the insulating bar 6 facing the interior of the composite profile, there are also rectangular
• ··
Vorsprünge 6.4 angeordnet, und eine Folie 8 ist zwischen den Vorsprüngen 6.4 und einem abgewinkelten und ebenfalls zum Innenraum des Verbundprofils weisenden Abschnitt der Halbschale 2 eingeklemmt.Projections 6.4 are arranged, and a film 8 is clamped between the projections 6.4 and an angled section of the half-shell 2 that also points towards the interior of the composite profile.
Fig. 2a zeigt in der Blickrichtung gemäß dem Pfeil I in Fig. 1 eine schematische Draufsicht des erfindungsgemäßen Verbundprofils im Bereich eines Randabschnitts des Isolierstegs 6. Wie aus der Fig. 2a ersichtlich, befinden sich in dem Metallwerkstoff der Halbschale 2 Ausstanzungen 18, die sich direkt über dem Zwischenraum 12 des Isoliersteg-Randabschnitts befinden, der, wie in Fig. 1 im Querschnitt zu sehen, von dem Randbereich der Halbschale 2 umschlossen ist. In der Zeichnung ist der Einfachheit halber lediglich eine Ausstanzung 18 dargestellt. Die Ausstanzung 18 besitzt im vorliegenden Fall eine sanduhrartige Umrißform. Der Einschnürungsbereich dieser sanduhrförmigen Ausstanzung 18 verläuft im wesentlichen parallel zur Längserstreckung des rinnenartigen Zwischenraums 12, so daß sich aufgrund der Gestalt der Ausstanzung 18 jeweils zwei gegenüberliegende Zungen 14.2 und 14.4 bilden, deren sich verjüngende Enden wiederum im wesentlichen parallel zur Längserstreckung des rinnenartigen Zwischenraums 12 verlaufen. Der Abstand der jeweiligen Ausstanzungen 18 zueinander kann in Abhängigkeit von der Profilgröße und des für die Halbschalen 2, 4 verwendeten Werkstoffs variieren. Die untere Hälfte der Fig. 2a zeigt die Ausstanzung 18 mit den Zungen 14.2 und 14.4 im nicht verformten Zustand, während die obere Hälfte von Fig. 2a die Ausstanzung 18 mit in den Zwischenraum 12 hinein verformten Zungen 14.2 und 14.4 veranschaulicht. Der unterhalb der Ausstanzung 18 der Halbschale 2 verlaufende Isoliersteg 6 ist um 90° geklappt in der Fig. 2a angedeutet; hierbei ist insbesondere der Eingriff der Zunge 14.2 bzw. 14.4 in den Zwischenraum 12 gut zu erkennen. Die möglichen Richtungen der am Verbundprofil auftretenden Schubkräfte sind in der Zeichnung .durch einen Doppelpfeil angedeutet. Die durch jeweils zwei Zungen 14.2 und 14.4 hergestellte Verbindung zwischenFig. 2a shows, in the direction of view according to arrow I in Fig. 1, a schematic top view of the composite profile according to the invention in the area of an edge section of the insulating web 6. As can be seen from Fig. 2a, there are punched-outs 18 in the metal material of the half-shell 2, which are located directly above the gap 12 of the insulating web edge section, which, as can be seen in cross section in Fig. 1, is enclosed by the edge area of the half-shell 2. In the drawing, for the sake of simplicity, only one punched-out 18 is shown. In the present case, the punched-out 18 has an hourglass-like outline. The constriction area of this hourglass-shaped cutout 18 runs essentially parallel to the longitudinal extension of the channel-like intermediate space 12, so that due to the shape of the cutout 18, two opposing tongues 14.2 and 14.4 are formed, the tapered ends of which in turn run essentially parallel to the longitudinal extension of the channel-like intermediate space 12. The distance between the respective cutouts 18 can vary depending on the profile size and the material used for the half-shells 2, 4. The lower half of Fig. 2a shows the cutout 18 with the tongues 14.2 and 14.4 in the undeformed state, while the upper half of Fig. 2a illustrates the cutout 18 with the tongues 14.2 and 14.4 deformed into the intermediate space 12. The insulating web 6 running beneath the cutout 18 of the half-shell 2 is shown folded by 90° in Fig. 2a; in this case, the engagement of the tongue 14.2 or 14.4 in the gap 12 is clearly visible. The possible directions of the shear forces occurring on the composite profile are indicated in the drawing by a double arrow. The connection between
• · > · —11-·• · > · —11-·
Halbschale 2 und Isoliersteg 6 ist besonders gut gegen Schubbelastungen in unterschiedlichen Richtungen gesichert.Half shell 2 and insulating bar 6 are particularly well protected against shear loads in different directions.
Der Fig. 2b ist eine schematische Seitenansicht des in Fig. 2a dargestellten Bereichs des Verbundprofils zu entnehmen. Es ist lediglich das sich direkt über dem Zwischenraum 12 des Randabschnitts des Isolierstegs 6 erstreckende Stahlblech der Halbschale 2 gezeigt.Fig. 2b shows a schematic side view of the area of the composite profile shown in Fig. 2a. Only the steel sheet of the half-shell 2 extending directly above the gap 12 of the edge section of the insulating web 6 is shown.
Fig. 3 zeigt analog zu der Darstellungsweise in Fig. 2a eine zweite Ausführungsform einer Ausstanzung 18 und einer daraus gebildeten Zunge 14. Bei einem erfindungsgemäßen Verbundprofil mit Ausstanzungen 18 gemäß der Aus führungs form nach Fig. 3 können die einzelnen Ausstanzungen 18 so angeordnet sein, daß die Spitzen der Zungen 14 jeweils in die gleiche oder aber in entgegengesetzte Richtung weisen, um eine Erhöhung der Schubfestigkeit des Profils bei wechselnden Belastungen in dessen Längsrichtung zu erzielen.Fig. 3 shows, analogously to the representation in Fig. 2a, a second embodiment of a punched-out portion 18 and a tongue 14 formed therefrom. In a composite profile according to the invention with punched-out portions 18 according to the embodiment according to Fig. 3, the individual punched-out portions 18 can be arranged such that the tips of the tongues 14 each point in the same or in the opposite direction in order to increase the shear strength of the profile under changing loads in its longitudinal direction.
Fig. 4 zeigt analog zu der Darstellungsweise in Fig. 2a eine dritte Ausführungsform einer Ausstanzung 18 und der daraus gebildeten Zungen 14.2 und 14.4. Die Ausführung nach Fig. 4 entspricht im wesentlichen der gemäß den Fig. 2a und 2b, die Form der Zunge ist jedoch kurvig ausgestaltet, um sich bei einer Verformung der Gestalt des rinnenartigen Zwischenraums im Randabschnitt des Isolierstegs 6 besser anzupassen und um eine größere Kontaktfläche zwischen Zunge und dem Material des Isolierstegs 6 zu erzielen.Fig. 4 shows, analogously to the representation in Fig. 2a, a third embodiment of a punched-out portion 18 and the tongues 14.2 and 14.4 formed therefrom. The embodiment according to Fig. 4 corresponds essentially to that according to Figs. 2a and 2b, but the shape of the tongue is curved in order to better adapt to the shape of the groove-like gap in the edge section of the insulating web 6 when deformed and to achieve a larger contact surface between the tongue and the material of the insulating web 6.
Fig. 5 zeigt analog zu der Darstellungsweise in Fig. 2a eine vierte Ausführungsform einer Ausstanzung 18 und der daraus gebildeten Zungen 14.2 und 14.4. Die Zungen 14.2 und 14.4 entsprechen im wesentlichen denen gemäß der Fig. 4, sind jedoch zusätzlich mit Verzahnungen 16 versehen, die den Eingriff zwischen den verformten Zungen 14.2 und 14.4 und dem Material des Isolierstegs 6 im Bereich des rinnenartigen ZwischenraumsFig. 5 shows, analogously to the representation in Fig. 2a, a fourth embodiment of a punched-out section 18 and the tongues 14.2 and 14.4 formed therefrom. The tongues 14.2 and 14.4 essentially correspond to those according to Fig. 4, but are additionally provided with teeth 16 which facilitate the engagement between the deformed tongues 14.2 and 14.4 and the material of the insulating web 6 in the region of the channel-like gap.
12 und somit auch die Schubfestigkeit des gesamten Verbundprofils erhöhen.12 and thus also increase the shear strength of the entire composite profile.
Fig. 6 zeigt analog zu der Darstellungsweise in Fig. 2a eine fünfte Ausführungsform einer Ausstanzungen 18 und der daraus gebildeten Zungen 14.2 und 14.4. Wie deutlich in der Fig. 6 zu erkennen, müssen die jeweiligen Zungen 14.2 und 14.4 nicht zwingendermaßen die gleiche Form aufweisen, sondern können je nach Anwendungsfall und eingesetzten Werkstoffen in ihrer Gestalt variieren.Fig. 6 shows, analogously to the representation in Fig. 2a, a fifth embodiment of a punched-out portion 18 and the tongues 14.2 and 14.4 formed therefrom. As can be clearly seen in Fig. 6, the respective tongues 14.2 and 14.4 do not necessarily have to have the same shape, but can vary in their shape depending on the application and the materials used.
Fig. 7a zeigt analog zu der Darstellungsweise in Fig. 2a eine sechste Ausführungsform einer Ausstanzung 18 und eines daraus gebildeten, in den Zwischenraum 12 des Randabschnitts des Isolierstegs 6 hineinverformten Materialabschnitts 20.Fig. 7a shows, analogously to the representation in Fig. 2a, a sixth embodiment of a punched-out portion 18 and a material portion 20 formed therefrom and deformed into the gap 12 of the edge portion of the insulating web 6.
Wie aus der Fig. 7b zu erkennen, die eine schematische Schnittdarstellung entlang der Linie II-II in Fig. 7a zeigt, ist der in den rinnenartigen Zwischenraum 12 des Randabschnitts des Isolierstegs 6 hineinverformte Materialabschnitt 20 ring- , rohr- oder flanschartig ausgebildet. Diese Form ergibt sich im wesentlichen durch Fertigen einer kreisförmigen oder ovalen Ausstanzung 18 oder eines Einstichs in dem Metallblech der Halbschale 2 mittels einem Stanz- oder Perforationswerkzeugs und durch gleichzeitiges oder anschließendes Verformen mittels einem der Ausstanzung 18 angepaßten Stempel oder dem Perforationswerkzeug selbst. Durch diese Bearbeitung drücken sich die zu den Schenkeln 10 des Randabschnitts des Isolierstegs 6 weisenden Randbereiche des verformten Materialabschnitts 20 in den Werkstoff des Isolierstegs 6 ein und stellen somit die gewünschte schubfeste Verbindung zwischen dem Isoliersteg 6 und der Halbschale 2 her.As can be seen from Fig. 7b, which shows a schematic sectional view along the line II-II in Fig. 7a, the material section 20 deformed into the channel-like space 12 of the edge section of the insulating web 6 is designed in the shape of a ring, tube or flange. This shape is essentially obtained by making a circular or oval punch 18 or a recess in the metal sheet of the half-shell 2 using a punching or perforation tool and by simultaneously or subsequently deforming it using a stamp adapted to the punch 18 or the perforation tool itself. As a result of this processing, the edge areas of the deformed material section 20 facing the legs 10 of the edge section of the insulating web 6 press into the material of the insulating web 6 and thus create the desired shear-resistant connection between the insulating web 6 and the half-shell 2.
Die Erfindung ist nicht auf die oben erläuterten Ausführungsbeispiele beschränkt. Die Querschnittsform des erfindungsgemäßen Verbundprofils ist prinzipiell freiThe invention is not limited to the embodiments explained above. The cross-sectional shape of the inventive composite profile is in principle free
gestaltbar. Auch ist es denkbar ein oder mehrere Isolierstege in einem Verbundprofil vorzusehen oder komplexere Profilstrukturen aus einzelnen Verbundprofilquerschnitten zusammenzusetzen. Je nach Anwendungsfall kann zudem die Form der Ausstanzungen und der daraus gebildeten Zungen beziehungsweise Materialabschnitte erheblich variieren. Die Ausgestaltung des Zwischenraums 12 zwischen den Schenkeln ist nicht zwingendermaßen an die Anordnung der Schenkel gebunden; so kann sich etwa der zwischen den beiden abgewinkelten Schenkel 10 des Randabschnitts des Isolierstegs befindliche rinnenartige Zwischenraum 12 von der Basis des Isolierstegs ausgehend erweitert, ohne daß dabei die Schenkel als solche von ihrer geometrischen Anordnung her von der Basis des Randabschnitts des Isolierstegs ausgehend divergieren. Grundsätzlich können bei geeigneter Ausbildung der Zungen oder Materialabschnitte für die Halbschalen 2 und 4 auch Leichtmetallwerkstoffe eingesetzt werden.It is also conceivable to provide one or more insulating bars in a composite profile or to assemble more complex profile structures from individual composite profile cross-sections. Depending on the application, the shape of the punched-outs and the tongues or material sections formed from them can also vary considerably. The design of the gap 12 between the legs is not necessarily tied to the arrangement of the legs; for example, the groove-like gap 12 between the two angled legs 10 of the edge section of the insulating bar can expand from the base of the insulating bar without the legs as such diverging from the base of the edge section of the insulating bar in terms of their geometric arrangement. In principle, if the tongues or material sections are suitably designed, light metal materials can also be used for the half-shells 2 and 4.
Bezugszeichen in den Ansprüchen und der Beschreibung dienen dem besseren Verständnis und sollen den Schutzumfang nicht einschränken.Reference signs in the claims and the description serve to improve understanding and are not intended to limit the scope of protection.
Es bezeichnen:They refer to:
2 Halbschale2 half shell
4 Halbschale4 half shell
6 Isoliersteg6 Insulating bar
6.2 Basis des Isolierstegs6.2 Base of the insulating bar
6.4 Vorsprung6.4 Advantage
8 Folie8 Slide
10 Schenkel10 legs
12 Zwischenraum12 Space
14 Zunge14 Tongue
14.2 Zunge14.2 Tongue
14.4 Zunge14.4 Tongue
16 Verzahnung16 Gearing
18 Ausstanzung18 Punching
20 Materialabschnitt20 Material section
B KontaktbereichB Contact area
Claims (10)
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