用于金属-塑料复合型材的塑料型材的制作方法
本发明涉及一种用于金属-塑料复合型材的塑料型材。其他权利要求涉及一种具有塑料型材的金属-塑料复合型材和涉及一种具有金属-塑料复合型材的框架。
背景技术：
塑料型材尤其用作为用于制造热绝缘的窗、窗墙、门或立面元件的基础元件(例如构成为框架型材中的组成部分)并且典型地与两个金属型材——通常挤压的铝型材——固定连接，其中塑料型材关于其纵向方向设置在金属型材之间，由此形成金属-塑料复合型材。塑料型材在此在两个金属型材之间形成热分离面，所述热分离面减小从一个金属型材到另一金属型材的热流，通常这两个金属型材是位于外部的金属型材和位于内部的金属型材。
只要例如由于不同的作用温度，两个金属型材经受不同的纵向扩展，那么可能在金属型材和塑料型材之间产生剪切应力，这可能造成金属-塑料复合型材的不期望的弯曲。刚好在窗或门系统大程度地打开时，这可能造成功能限制(“卡住”、“发出尖锐的声音”)或造成由于型材部件的过大的扭曲而引起的功能失效。
为了解决所述问题，ep0829609b1提出一种用于门、窗或立面的隔热的复合型材，所述复合型材由金属型材和至少一个在金属型材之间设置并且与金属型材在纵向棱边处连接的、优选由塑料制成的绝缘条构成。所述绝缘条或彼此平行设置的绝缘条两件式地构成，其中每个绝缘条部分与相关联的金属型材抗剪切地连接并且在两个绝缘条部分之间的中间连接构成为滑动引导装置。在通过ep0829609b1示出的复合型材中，可能出现如下问题，中间连接仅能够有限地吸收横向力，因为所述中间连接如球窝铰接件那样作用。在极端情况下，由于少的重叠在此可能会将球从球窝中拉出，例如由于球窝的弹性变形、材料疲劳或极端环境条件。
技术实现要素：
本发明的目的是，提出一种替选的两件式的塑料型材，所述塑料型材防止在金属型材和塑料型材之间出现剪切应力并且尤其在大的横向拉力作用时具有特别高的稳定性和安全性。
所述目的通过独立权利要求的主题实现。有利的实施方式是从属权利要求、下面的说明以及附图的组成部分。
根据本发明的第一方面，提供用于金属-塑料复合型材的无剪切力的塑料型材。塑料型材沿其纵向方向无剪切力地构成并且可以用于引起在金属-塑料复合型材之内的、两个可与塑料型材连接的金属型材之间的热分离，所述金属型材尤其由铝构成。塑料型材包括尤其由第一聚合物材料构成的第一型材元件和至少一个尤其由第二聚合物材料构成的单独的第二型材元件。因此，塑料型材两件式地构成(第一型材元件和第二型材元件)。
通过材料选择可以简单地控制塑料型材的绝缘和隔离特性(热量、声音、振荡)。第一聚合物材料可以与第二聚合物材料相同。然而，不强制必需的是，塑料型材由唯一的材料构成。同样地，型材元件可以由不同的聚合物材料构成，其中优选使用热塑性的或热固性的聚合物。可使用聚酰胺，尤其聚酰胺66，聚酰胺具有特别高的热稳定性，或者使用聚酰胺6，部分芳族的聚酰胺，聚酯，聚醚，聚苯撑醚，苯乙烯聚合物，苯乙烯共聚物，乙烯基聚合物，聚烯烃，芳族的或脂肪族的聚酮，聚苯撑硫化物和/或上述聚合物的共混物。也可使用苯酚、三聚氰胺、聚酯或乙烯酯树脂。通常，将聚合物材料纤维增强(例如，通过玻璃纤维，矿物纤维，聚合物纤维，碳纤维，陶瓷纤维或金属纤维增强)，以便将材料的机械值或物理特性为了应用修整和改进。尤其还可以通过特定的制造工艺将材料构成为多孔的(例如，闭孔的)。
第一型材元件和第二型材元件还共同形成锁定机构，借助于所述锁定机构在第一型材元件和第二型材元件之间优选借助于形状配合产生连接，其中所述连接、尤其形状配合仅沿塑料型材的宽度方向和沿高度方向作用，然而不沿塑料型材的纵向方向作用。
此外，如果在第一型材元件和第二型材元件之间尤其通过形状配合产生连接，或者如果型材元件交叠，那么第一型材元件和第二型材元件沿其宽度方向重叠。所述重叠尤其大面积地构成，例如为塑料型材的总宽度的例如多于25％、优选多于30％、特别优选多于40％，其中不重叠的区域的间距优选分别可以是1.0mm或更多，特别优选分别是2.5mm或更多。
此外，通过型材元件的运动，优选通过沿宽度方向首先插入和随后通过沿塑料型材的高度方向的运动的锁入可以形成连接，尤其形状配合。
此外，在第一型材元件和第二型材元件之间的连接、尤其形状配合构成为，使得如果第一金属构件优选抗剪切地或剪切柔性地与第一型材元件连接，并且如果第二金属构件优选抗剪切地或剪切柔性地与第二型材元件连接，那么允许第一型材元件和第二型材元件沿交叠的塑料型材的纵向方向的独立的且自由的运动(沿塑料型材的纵向方向的无剪切力的连接)。换言之，没有型材元件单独考虑地设计和设置用于，同时与第一和第二金属构件抗剪切地或剪切柔性地连接。在该上下文中，可以将“剪切柔性”尤其理解为，通过相关的塑料型材的和金属构件的材料以及在提到的元件之间的连接可以有限地吸收剪切力。
第一型材元件尤其可以在塑料型材的第一纵向棱边处构成第一联接条，并且第二型材元件尤其可以在塑料型材的第二纵向棱边处构成第二联接条。借助于联接条可以将装配的塑料型材例如引入到金属型材的相应的容纳部中并且在那里例如抗剪切地借助于力配合或形状配合保持。通常，将联接条推入到金属型材的匹配的槽中并且通过所谓的滚花机械地连接。在此重要的是，型材元件进而还有位于内部和位于外部的金属型材的相对于彼此沿塑料型材的纵向方向的独立的运动此外是可能的。第一和第二联接条尤其能够一件式地构成。第一型材元件和第二型材元件尤其通过形状配合沿宽度方向和沿高度方向相对于彼此固定在其相对位置中。
整个塑料-金属型材复合件可以由两个塑料型材和两个金属型材或金属构件构造。在此情况下，也可以使用两个根据本发明的塑料型材，由此使用总共四个塑料型材元件。然而本发明同样可以应用于(沿高度方向)更高的型材，以便因此例如制造塑料型材，所述塑料型材包括第一型材元件、设计为宽的第二型材元件和第三型材元件。
型材几何形状可以或必须匹配于不同的应用情况。因此，存在多种可能的型材变型形式。尤其，可以根据应用目的和可能的客户规定来选择壁厚度、联接条(滚花突出部)、轮廓走向和功能区、如旗状件、钩、凸起、槽、t形突出部、通道、空腔、曲柄的使用以及材料和材料组合以及制造方法的使用以影响产品特性(例如纤维定向、纤维长度或孔隙度)。
塑料型材在已装配的状态中具有沿纵向方向、沿宽度方向和沿高度方向的延伸。换言之，塑料型材具有长度(沿纵向方向)、宽度(沿宽度方向)和高度(沿高度方向)。所提到的方向在笛卡尔坐标系的范围中彼此垂直地伸展。典型地，塑料型材在其已装配的状态中沿其纵向方向比沿其宽度方向和沿其高度方向明显更宽地伸展。由于型材元件沿宽度方向的优选大面积的重叠及其通过锁定机构、可能铰接件或滑动元件和其他横梁的固定，已装配的塑料型材的保持在一起及其稳定性是特别高的。由此，可以特别大程度地吸收沿宽度方向或与其平行地作用到已装配的塑料型材上的横向力，尤其横向拉力。通过形状配合允许型材元件之间的运动或移动，所以可以经由无剪切力的塑料型材消除金属型材之间的剪切应力进而避免金属-塑料复合件的所产生的、不期望的弯曲，所述弯曲由于在最终产品中、例如在窗和门中的在更上面所描述的温差产生。
根据一个实施方式提出，第一型材元件和第二型材元件共同构成滑动装置，用于型材元件相对于彼此的定向。滑动装置允许型材元件相对于彼此的粗略定向和型材元件相对于彼此沿塑料型材的纵向方向的移动。由于其相对于彼此粗略定向的定向，型材元件可以特别简单地彼此锁定。滑动装置对此可以包括滑动凸起和相应的槽。尤其，滑动凸起和槽相对于彼此相应地成形为，使得滑动凸起可以基本上沿宽度方向引入到槽中。在将滑动凸起引入到槽中之后，可以借助于锁定机构在型材元件之间建立连接。
此外可以提出，第一型材元件和第二型材元件共同构成呈宽松的铰链的形式或呈宽松的铰接件的形式的滑动装置，其中第一型材元件和第二型材元件围绕宽松的铰链或宽松的铰接件的转动轴线可转动，使得借助于锁定机构，尤其通过形状配合产生型材元件的连接，由此固定塑料型材并且防止不期望的彼此脱离。已装配的塑料型材的纵向方向尤其可以平行于宽松的铰链或宽松的铰接件的转动轴线伸展。宽松的铰链或宽松的铰接件可以构成为，使得其与一个或多个锁定机构或重叠的横梁组合地在第一型材元件和第二型材元件之间沿型材元件的宽度方向和高度方向产生形状配合的连接。换言之，宽松的铰链或宽松的铰接件还不引起型材元件之间的保持在一起，而是尤其简化其在开始装配塑料型材时的定向并且还通过将型材元件可能地转入彼此中简化塑料型材的安装。然而型材元件之间的尤其通过形状配合造成的连接通过锁定机构(可能与可选的横梁共同作用)进行或者可以在锁定机构和可能附加的横梁与宽松的铰链或宽松的铰接件共同作用时进行，然而不通过宽松的铰链或宽松的铰接件单独地进行。
由锁定机构和滑动装置构成的组合能够实现将两个型材元件特别简单地且精准地安装成塑料型材，所述锁定机构例如具有钩对，所述滑动装置例如呈宽松的铰链或宽松的铰接件的形式或具有滑动凸起和槽。典型地，制造大长度的两件式的塑料型材，其中型材元件例如可以具有典型地在6至7m的范围内的长度。将两个型材装配成一个塑料型材借助从现有技术中已知的安装方法在型材元件的彼此相对应的区域的精确的定向和引入的情况下与高的耗费相关联。根据本实施方式的塑料型材通过滑动装置能够实现，型材元件可以容易地且精确地相对于彼此定向。例如，第一型材元件可以构成滑动装置的阴性元件，例如槽，而第二型材元件可以构成滑动装置的与阴性元件相对应的阳性元件，例如滑动凸起。阳性元件可以引入到阴性元件中，由此型材元件基本上如提出的那样相对于彼此定向并且随后可以相对于彼此翻转或转动，使得型材元件通过锁定机构至少形状配合地彼此连接。
此外，滑动装置可以包括第一型材元件的例如凹槽状的、沟状的或切口状的槽(作为阴性元件)和第二型材元件的与槽的形状相对应的滑动凸起(作为阳性元件)。替选地，第二型材元件也可以具有槽，并且第一型材元件可以具有滑动凸起。此外，对于滑动凸起而言，多种有角的、逐渐变尖的、倒圆的、增厚的、收缩的、直的、斜的和/或弯曲的几何形状是可能的。滑动凸起或类似元件可以用作为锁定和定心辅助机构并且在第一步骤中引入到相应地凹陷的槽中，由此型材元件大致如提出的那样相对于彼此定向并且接着可以相对于彼此转动、弯曲或翻转，使得型材元件通过锁定机构至少形状配合地彼此连接。在此，型材元件也可以部分地可逆地或弹性地变形，以便能够实现锁入。
根据另一实施方式，锁定机构包括第一型材元件的第一钩、第二型材元件的第二钩、第一型材元件的至少一个第一横梁和第二型材元件的至少一个第二横梁，其中第一钩和第二钩设计用于彼此接合，并且其中第一横梁和第二横梁设计用于将第一钩和第二钩固定在其彼此接合的位置中。
钩在此相对于彼此设置成并且与横梁间隔开，使得在塑料型材的已装配的状态中将彼此接合的钩形状配合地保持在其关于塑料型材的宽度方向的位置中，由此型材元件在已装配的状态中尤其可以吸收法向力。此外，横梁引起，可以禁止型材元件沿宽度方向的相对移动运动。由此，横梁沿塑料型材在其已装配的状态中的宽度方向上用作为钩的配合支承件。此外，彼此接合的钩和由型材元件共同构成的滑动元件引起，彼此接合的钩在其关于塑料型材的高度方向的位置中形状配合地保持在一起，其中型材元件的高度方向垂直于宽度方向并且垂直于纵向方向伸展，由此型材元件在已装配的状态中尤其可以吸收沿宽度方向的横向力。尤其，钩可以相对于彼此设置并且与横梁间隔开，使得在塑料型材的已装配的状态中，彼此接合的钩相对于彼此卡住，即力配合地固定，由此能够实现已装配的塑料型材的特别可靠的保持。此外，钩和横梁可以引起，在塑料型材的已装配的状态中在型材元件之间产生至少一个空腔。
第一钩和第二钩构成共同作用的第一钩对。第一横梁和第二横梁形成共同作用的第二横梁对。钩对和横梁对尤其可以从第一型材元件的或第二型材元件的表面伸出，使得所述钩对和所述横梁对在塑料型材的已装配的状态中共同作用。钩对和横梁对优选沿宽度方向彼此间隔开地并且彼此平行地伸展。尤其优选地，设有另外的横梁对(另外的第一横梁或第三横梁和另外的第二横梁或第四横梁)，所述另外的横梁对与第一横梁对相邻间隔开地优选沿宽度方向与第一横梁对间隔开地并且平行于第一横梁对伸展。同样优选地，钩和横梁关于型材元件的纵轴线分别沿着整个第一型材元件和第二型材元件进而在已装配的状态中沿着整个塑料型材伸展。
根据另一实施方式提出，第一型材元件和第二型材元件可围绕铰接件的转动轴线转动，使得第一钩碰触第二钩，并且第一横梁碰触第二横梁，其中如果第一型材元件和第二型材元件为了产生形状配合从初始的翻转引导到最终的交叠位置中，那么钩和/或横梁弹性地变形，以至于钩彼此接合并且在该位置中由横梁固定。该实施方式能够实现，在塑料型材的已装配的状态中横梁将钩在其彼此接合的位置中张紧以及引起第一型材元件和第二型材元件之间的力配合和形状配合。
此外，可以将钩和/或横梁倒棱为，使得通过在装配时翻转和/或转动第一型材元件和第二型材元件简化形状配合。
此外，塑料型材在已装配的状态中可以是箱形的。在该上下文中，尤其可以将“箱形的”理解为，型材元件共同构成至少一个空腔。已装配的塑料型材可以是基本上方形的，然而这不是必需的。替选地，塑料型材例如也可以具有倾斜的侧壁或基本上梯形的横截面。此外，塑料型材沿其纵向方向不必是封闭的。箱形一方面已经通过第一型材元件和第二型材元件的优选大面积的重叠实现。此外，第一型材元件例如可以具有基本上l形的横截面并且第二型材元件可以凸肩形地构成。塑料型材由于其箱形的构造具有特别高的牢固性和稳定性。如果型材元件不具有仅一个联接条，而是具有多个联接条，所述联接条接合到仅一个金属构件中，那么箱形构造还表现为更牢固。同样，箱形形状通过塑料型材由多于仅两个型材元件构造来增强，其中每个型材元件于是具有至少一个联接条。
根据另一实施方式提出，通过第一型材元件并且通过第二型材元件构成至少一个空腔。至少一个空腔尤其可以在钩对和横梁对之间在塑料型材的已装配的状态中产生。此外，由此可以在塑料型材的已装配的状态中在型材元件的第一钩对和彼此碰触的端部部段之间以及在(另外的)横梁对和铰接件之间产生空腔。同样，在塑料型材的已装配的状态中在横梁对和另外的横梁对之间可以产生空腔。
术语横梁对虽然描述：仅两个横梁相对应，然而也可以是如下应用情况，其中三个或更多个横梁相对应，所述多个横梁于是同样满足沿宽度方向交叠的功能。
根据另一实施方式，型材元件本身已经可以与一个或多个空腔整体地构成。
在将型材元件装配成塑料型材之前，可以将隔离机构、例如隔离泡沫引入到型材元件之间的可触及的区域中，所述隔离机构尤其由中孔或大孔的、闭孔的或开孔的材料构成，例如气凝胶，聚氨酯泡沫，聚酯泡沫，聚烯烃泡沫，聚酰胺泡沫或起泡的乙烯基聚合物。替选地或附加地，型材元件的相应的内表面、尤其横梁设有覆层或薄膜，所述覆层或薄膜具有特别低的热辐射系数ε。由此可以明显地减少由于塑料型材之内的热辐射引起的热传递。所形成的空腔还将位于型材元件之间的较大的空穴分为多个小的空腔。多个较小的空腔与在型材元件之间的较大的空腔相比具有的优点是，可以将空腔之内的对流特别低地保持。经由钩和横梁的设置可以容易地且灵活地对各个空腔的尺寸和布置进而也对空腔之内的对流进行影响。在此，在相应的型材元件的纵向棱边之间在几何中部既不必存在钩也不必存在横梁。
在塑料型材的外侧处同样可以安置对于应用优化的功能区(旗状件、钩、通道等)，所述功能区在现有技术中多次描述和利用。
根据另一实施方式有利地提出，第一型材元件和第二型材元件构成多个型材突出部，所述型材突出部为了将型材元件沿高度方向和/或宽度方向彼此固定而具有彼此相对应的具有锯齿形的或之字形的走向的轮廓、钩元件、菇形元件或球形元件。该实施方式能够实现型材元件沿塑料型材的高度方向特别可靠地彼此保持在一起。这种型材是根据本发明的极端情况，其中多个突出部承担锁定元件、横梁和滑动元件的功能或者这些元件至少在其功能方面进行支持。
此外，钩可以底切地构成，由此所述钩可以特别牢固地卡入彼此进而可以确保沿塑料型材的高度方向在第一型材元件和第二型材元件之间的特别可靠的保持在一起。
根据另一实施方式提出，第一型材元件和/或第二型材元件分别单独考虑构成至少一个另外的空腔，由此可以进一步改进塑料型材的热学特性。
根据另一实施方式提出，至少一个横梁至少部分地设有反射红外线的覆层。优选地，所述覆层包括金属薄膜或金属化的泡沫带。特别优选的是使用含铝的薄膜。这种覆层能够实现特别低的热辐射系数ε。
还可以有利地提出，塑料型材还包括至少一个第三型材元件，所述第三型材元件设计用于，与金属构件固定地连接，其中第二型材元件沿塑料型材的纵向方向无剪切力地与第一型材元件并且与第三型材元件连接。例如，第二型材元件可以设置在第一型材元件和第三型材元件之间，其中三个型材元件可以分别本身无剪切力地与金属型材连接。第二型材元件在此可以沿塑料型材的纵向方向无剪切力地与第一型材元件和第三型材元件连接，也就是说如果三个型材元件单独考虑地沿纵向方向抗剪切地与金属型材连接，那么第二型材元件可以沿塑料型材的纵向方向相对于第一型材元件并且相对于第三型材元件运动。设置三个或更多个型材元件能够实现型材沿高度方向的特别高的构成方案，其中已装配的塑料型材可以承担塑料-金属复合型材中的两个单独的塑料型材的功能并且通过可选的支撑物能够实现附加的静力学优点。例如，在第一型材元件和第二型材元件之间设置的第二型材元件可以具有两个联接条并且其他两个型材元件分别具有联接条。根据本实施方式的塑料型材与两个单独的塑料型材相比可更简单地操作。同样地，型材静力学对于机械方面要求的最终应用是有利的。
根据本发明的第二方面，金属-塑料复合型材包括结合本发明的第一方面描述的塑料型材、第一金属构件和第二金属构件，其中第一金属构件优选抗剪切地与第一型材元件连接，并且其中第二金属构件优选抗剪切地与第二型材元件连接。为了避免重复，关于金属-塑料复合型材的有利的实施方式、效果和优点参照结合根据本发明的第一方面的塑料型材的实施方案。同样可以存在其他型材元件，所述其他型材元件与另外的型材元件无剪切力地连接成箱形的塑料型材并且分别与两个金属构件之一抗剪切地连接。
根据本发明的第三方面，用于窗、门或立面元件的框架包括根据本发明的第二方面的金属-塑料复合型材。
附图说明
下面，根据示意图详细阐述本发明的实施例。在此示出：
图1示出塑料型材的一个实施例在安装塑料型材的第一步骤期间的侧视图；
图2示出根据图1的塑料型材在安装的第二步骤期间的侧视图；
图3示出根据图1的塑料型材在安装的第三步骤期间的侧视图；
图4示出根据图1的塑料型材在安装的第四步骤期间的侧视图；
图5示出塑料型材的另一实施例在已装配的状态中在具有替选的钩取向的情况下的侧视图；
图6示出不具有横梁的根据图5的塑料型材的侧视图；
图7示出塑料型材的具有多个彼此交叠的横梁的另一实施例在已装配的状态中的侧视图；
图8示出根据图7的塑料型材的第一细节变型形式；
图9示出根据图7的塑料型材的第二细节变型形式；
图10示出根据图7的塑料型材的第三细节变型形式；
图11示出塑料型材的具有后侧增强的横梁的另一实施例在安装塑料型材的第一步骤期间的侧视图；
图12示出塑料型材的具有底切的钩的另一实施例在塑料型材的已装配的状态中的侧视图；
图13示出塑料型材的具有底切的钩的另一实施例在塑料型材的已装配的状态中的侧视图；
图14示出图12和13中的细节a的放大图；
图15示出具有三个空腔的根据图13的塑料型材的侧视图；
图16示出具有四个空腔的根据图13的塑料型材的侧视图；
图17示出塑料型材的具有三个钩对的另一实施例的侧视图；
图18示出塑料型材的具有三个钩对的另一实施例的侧视图；
图19a示出根据本发明的塑料型材的另一实施例的侧视图，所述塑料型材具有改变的壁厚度和条状的滑动元件，所述滑动元件具有在第一型材元件中的槽，其中塑料型材的两个型材元件彼此分开地示出；
图19b示出处于拼合状态的根据图19a的塑料型材；
图20a示出根据本发明的塑料型材的另一实施例的侧视图，所述塑料型材具有改变的壁厚度和自定心的滑动元件，所述滑动元件具有在第二型材元件中的槽，其中塑料型材的两个型材元件彼此分开地示出；
图20b示出处于拼合状态的根据图20a的塑料型材；
图21a示出具有较大的高度(沿y轴)的不对称的塑料型材的另一实施例的侧视图，所述塑料型材由三个型材元件连同总共四个联接条和不同地设置的槽构成，其中塑料型材的三个型材元件彼此分开地示出；
图21b示出处于拼合状态的根据图21a的塑料型材；
图22示出根据本发明的塑料型材的一个实施例的两个型材元件的其他实施例在还未接合的状态中的侧视图，其中滑动装置的部件在变型形式a)至e)中具有不同的设计；
图23a示出根据本发明的对称的塑料型材的另一实施例的侧视图，其中塑料型材具有总共三个处于分开状态的联接条；
图23b示出处于拼合状态中的根据图23a的塑料型材；
图24示出用于计算具有两个联接条的根据本发明的塑料型材的一个实施例的两个型材元件的重叠的示意图；以及
图25示出根据本发明的金属-塑料复合型材的一个实施例的侧视图。
具体实施方式
图1示出塑料型材1，所述塑料型材包括在图1中在上方示出的第一型材元件2和在图1中在下方示出的第二型材元件3。型材元件2、3整体上具有长形的构造，也就是说所述型材元件沿其纵向方向z(所述纵向方向在图1至4中垂直于绘图平面伸展)延伸或者说深度比沿其宽度x和沿其高度y明显更宽，通常宽数倍。为了描述塑料型材1的几何形状，下面参照笛卡尔坐标系，所述笛卡尔坐标系包括宽度轴线x、高度轴线y和纵轴线z，其中轴线x、y和z分别彼此垂直，宽度轴线x和高度轴线y位于绘图平面中并且纵轴线z垂直于绘图平面伸展。
第一型材元件2包括第一钩4、第一横梁5、第二横梁6以及槽8，在示出的实施例中为凹槽形的槽8。第二型材元件3包括第二钩9、第三横梁10、第四横梁11以及滑动凸起12，在示出的实施例中为倒圆的滑动凸起12。如果塑料型材1已装配，那么钩4、9和横梁5、6以及10、11垂直地伸出型材元件2、3的彼此相向的内表面并且基本上平行于高度轴线y伸展。
塑料型材1或其型材元件2、3例如可以由申请人的材料“
槽8和滑动凸起12共同构成呈宽松的铰链或宽松的转动铰接件13的形式的滑动装置，所述转动铰接件具有转动轴线14。如通过图1至4所示出的，第一型材元件2和第二型材元件3可以相对于彼此围绕转动铰接件13的转动轴线14转动或翻转。转动轴线14在示出的实施例中平行于纵轴线z伸展。第一型材元件2和第二型材元件3在此相对于彼此可以转动的角度范围是受限制的，其中图1示出型材元件2、3相互间的最大开启的转动位置或翻转位置，而图3和4示出型材元件2相对于彼此的最大封闭的转动位置。
在型材元件2、3相对于彼此的通过图1示出的转动位置中，槽8的第一止挡面15贴靠在第二型材元件3的相应的第二止挡面16上。在此位置中，第一型材元件2和第二型材元件3相对于彼此构成锐角，其中第一钩4不碰触第二钩9，第一横梁5不碰触第二横梁10并且第三横梁6不碰触第四横梁11。
图2示出第一型材元件2和第二型材元件3的相对于彼此的另一转动位置，其中第一钩4碰触第二钩9，第一横梁5碰触第二横梁10并且第三横梁6碰触第四横梁11。型材元件2、3相对于彼此的通过图2示出的相对位置通过如下方式达到：型材元件2、3相对于彼此围绕转动轴线14从通过图1示出的相对位置转出。在此，第一型材元件2参照根据图1至4的视图可以逆时针地(图2的转动箭头7)转动和/或第二型材元件3参照根据图1至4的视图沿顺时针的方向转动。
如从图1至4中可见，钩4、9和横梁5、10和6、11分别具有倒棱。所述倒棱设置和定向为，使得其在第一型材元件2和第二型材元件3的通过图2示出的转动位置中彼此碰触。在型材元件2、3相对于彼此继续转动时，倒棱用作为引导装置，以便将第一型材元件2与第二型材元件3通过形状配合(图3和4)彼此连接。在图1中为了说明所述倒棱中的每个倒棱设有附图标记17至22，其中在图2中示出的位置中第一钩4的第一倒棱17贴靠在第二钩9的第二倒棱18上，第一横梁5的第三倒棱19贴靠在第二横梁10的第四倒棱20上，并且其中第三横梁6的第五倒棱21贴靠在第四横梁11的第六倒棱22上。
图3示出型材元件2、3的相对于彼此的第三转动位置，其中第一钩4锁入到第二钩9中。从通过图2示出的位置开始，型材元件2、3围绕转动轴线14继续相对于彼此转动，使得第一钩4的第一钩头23和第二钩9的第二钩头24在弹性变形下运动经过彼此。第一钩4的钩头23根据图3和4指向左并且第二钩9的钩头24根据图3和4指向右。以类似的方式，第一横梁5和第二横梁10以及第三横梁6和第四横梁11在弹性变形下运动经过彼此一段并且从现在起大面积地彼此贴靠，如通过图3和4所示出。横梁5、10和6、11在此使钩4、9在其彼此接合的位置中张紧并且引起第一型材元件2和第二型材元件3之间的力配合和形状配合。
由钩4、9和横梁5、10和6、11所产生的形状配合平行于宽度轴线x作用并且能够实现：已装配的塑料型材1可以吸收平行于宽度轴线x的拉力和压力。此外，钩4、9和转动铰接件13或其槽8和滑动凸起12产生另一形状配合，所述另一形状配合平行于高度方向y作用并且能够实现：已装配的塑料型材1可以吸收平行于高度轴线y的拉力和压力。
由钩4、9和横梁5、10和6、11所产生的力配合通过如下方式产生，钩4、9和横梁5、10在塑料型材1的已装配的状态中彼此间隔开，所谓的具有“尺寸不足”，使得所述钩和所述横梁相对于彼此张紧。换言之，横梁5、10用作为用于钩4、9的张紧的配合支承件并且反之亦然。力配合尤其平行于高度轴线y作用为摩擦配合，以至于防止型材元件2、3相对于彼此继续运动离开其通过图3和4示出的转动位置。
为了产生钩4、9和横梁5、6和10、11的弹性变形，需要提高的力耗费或提高的扭矩，这可以例如通过如下方式提供：将例如垂直于第一型材元件2的外表面43并且根据图3几乎平行于高度轴线y作用的压力f1在位置25处施加到第一型材元件2上，其中第二型材元件3固定或固持进而用作为用于第一型材元件2的配合支承件。位置25位于第一型材元件2的与槽8相对置的端部区域26中，由此构成特别长的杠杆臂，所述杠杆臂可以提供特别大的扭矩以产生钩4、9和横梁5、10和6、11的弹性变形。
因此，在通过图3和4中示出的位置中，第一型材元件2和第二型材元件3通过形状配合彼此连接。塑料型材1因此装配。形状配合尤其可以可拆开地或可逆地构成，也就是说第一型材元件2和第二型材元件3可以无破坏地再次彼此拆开。这能够通过如下方式实现，将钩4和9彼此分开，例如从现在起在第一型材元件2上在位置23处施加拉力f2来代替压力，其中第二型材元件3固定或固持进而用作为滑动支承件。通过拉力f2钩头23、24和横梁5、10和6、11在弹性变形下运动经过彼此并且再次置于通过图1和2示出的位置中。此外，型材元件2和3也关于纵轴线z沿相反方向运动，以至于所述型材元件沿纵向方向z彼此拉开。
第一型材元件2还在其在图1至4中右侧示出的纵向棱边上构成一件式的第一联接条27，并且第二型材元件3在其在图1至4中左侧示出的纵向棱边上构成一件式的第二联接条28。借助于一件式的联接条27、28，已装配的塑料型材1可以引入到例如由铝构成的金属型材29、30(图4)的相应的容纳部中并且在那里抗剪切地例如借助于摩擦配合、力配合或形状配合保持。图4在该上下文中示出左侧示出的呈第一金属型材29的形式的第一金属构件和右侧示出的呈第二金属型材30的形式的第二金属构件30。金属型材29、30的相应的容纳部与联接条27、28的基本上梯形的横截面相对应。第一金属型材29抗剪切地与塑料型材1的第一型材元件2连接，并且第二金属构件30抗剪切地与塑料型材1的第二型材元件3连接，由此形成金属-塑料复合型材31。金属-塑料复合型材31可以形成用于窗、门或立面元件的未示出的框架的组成部分。
根据通过图1至4所示出的实施例，联接条27、28具有可选的端侧的凹部，密封线32、33插入到所述凹部中。通过密封线32、33的活化，可以附加地保证复合件的在塑料型材1和金属型材29、30之间的抗剪切强度。密封线32、33的熔点的活化温度例如可以位于大约95°至100°的范围内。此外，第二型材元件3在其背离第一型材元件2的表面34上具有两个彼此平行伸展的并且彼此间隔开的旗状件35、36，所述旗状件尤其贡献于减少在金属-塑料复合型材31之内的对流的热传递。
在通过图3和4示出的位置中，第一型材元件2和第二型材元件3大面积地重叠。第一型材元件2具有基本上l形的横截面并且第二型材元件3凸肩形地构成。型材元件2、3的几何形状和尺寸在此彼此协调，使得塑料型材1在已装配的状态中具有基本上箱形的形状，其具有多个空腔37至40。“箱”在关于宽度轴线x的第一端部处通过槽8和滑动凸起12封闭。在关于宽度轴线x与第一端部相对置的第二端部处，箱通过第一型材元件2的第一贴靠面41和第二型材元件3的与第一贴靠面41相对应的第二贴靠面42封闭。
塑料型材2由于其箱形的构造具有高的牢固性和稳定性。此外，可以将绝缘泡沫引入到空腔37至40中，以便能够实现金属-塑料复合型材31的特别小的传热系数uf。对于引入绝缘泡沫替选地，优选可以在型材元件2、3上尤其在空腔37至40的区域中在横梁的或钩元件的侧壁上施加反射红外辐射的所谓的“low-e薄膜)”，例如申请人的“
在第一型材元件2和第二型材元件3之间的形状配合引起：型材元件2、3平行于宽度轴线x并且平行于高度轴线y不可相对于彼此运动。由此，尤其平行于宽度轴线x作用于第一型材元件2和第二型材元件3的力能够以特别高的程度由塑料型材1吸收。由于型材元件2、3的大面积的重叠、其借助于钩4、9的钩住以及通过横梁5、10和6、11的张紧进一步提高了塑料型材1的保持在一起并且提高了其稳定性。因此，尤其平行于高度轴线y作用于第一型材元件2和第二型材元件3的力也能够以非常高的程度由塑料型材1吸收。
相反，型材元件2、3平行于纵轴线z可相对于彼此运动。尤其，型材元件2、3的贴靠面41、42，钩4、9，横梁5、10和6、11以及槽8和滑动凸起12可以平行于纵轴线沿着彼此滑动。由此，第一型材元件2的和第二型材元件3的不同的纵向扩展或与型材元件2、3抗剪切地连接的金属型材29、30的纵向扩展可以通过型材元件2、3沿纵向方向z的相对运动补偿。
图5和6分别示出另一塑料型材1，所述另一塑料型材与根据图1至4的塑料型材1类似并且不同之处在于钩4、9和横梁5、10的设计方案。下面，为了避免重复仅探讨与根据图1至4的实施例的不同之处。因此，根据图5的塑料型材1代替四个横梁(如由图1至4所示出)仅具有两个横梁5、10。钩4、9在此设置在与通过图1至4所示出的相同的部位处，然而可以更厚地构成，以便能够实现优化的横向力消除。第一钩4的第一钩头23根据图5指向右并且第二钩9的第二钩头24根据图5指向左。通过钩头23和24的布置，可以借助于第一钩4、第二钩9、槽8以及铰接栓12在第一型材元件2和第二型材元件3之间建立形状配合，所述形状配合平行于宽度轴线x并且平行于高度轴线y作用，如这结合图1至4所描述。代替槽8和铰接栓12还可以替选地在型材元件2和3之间提供线性的连接可能性。
如结合图1至4所描述，横梁5、10引起第一型材元件2和第二型材元件3之间的力配合。为了型材元件1或其第一型材元件2和第二型材元件3的可靠的保持在一起，仅需要钩4、9和铰接件13。
如由图6所示出，可以略去用于产生形状配合的横梁5、10。通过略去横梁6、11(参照图1至4)在塑料型材1的已装配的状态中代替四个空腔37至40仅形成三个空腔37、38和39(图5)。通过进一步略去横梁5、10(参照图1至4)在塑料型材1的已装配的状态中代替四个空腔37至40仅形成两个空腔37、39(图6)。
图7至10示出用于金属-塑料复合型材的另一塑料型材1。塑料型材1包括第一型材元件2和第二型材元件3，其中第一型材元件2和第二型材元件3共同构成锁定机构44(尤其参见图8至10)，借助于所述锁定机构可以在第一型材元件2和第二型材元件3之间产生形状配合。如果在第一型材元件2和第二型材元件3之间——如通过图7示出的——产生形状配合，那么第一型材元件2和第二型材元件3沿其宽度方向x大面积地重叠，其中可以通过型材元件2、3沿塑料型材1的高度方向y的运动在第一型材元件2和第二型材元件3之间建立形状配合。第一型材元件2和第二型材元件3之间的形状配合在此设计为，使得如果第一金属构件(参见图4)抗剪切地与第一型材元件2连接，并且第二金属构件(参见图4)抗剪切地与第二型材元件3连接，那么允许第一型材元件2和第二型材元件3沿塑料型材1的纵向方向z的运动。
图7示出，型材元件2、3为了其连接分别具有彼此相对应的横截面，所述横截面在其沿宽度方向x的伸展中等同于矩形电压。在此，第一型材元件2的多个相同的、彼此平行伸展的且彼此间隔开的突出部45接合到第二型材元件3的相对应的凹部46中，并且第二型材元件3的多个相同的、彼此平行伸展的且彼此间隔开的突出部47接合到第一型材元件2的相对应的凹部48中。
图8示出，第一/第二型材元件2/3的突出部45/47的沿高度方向y伸展的侧边分别可以具有类似松果的轮廓，所述轮廓具有锯齿状的走向。所述轮廓形成为并且相对于彼此定向为，使得突出部45和47可以彼此钩住进而能够实现型材元件2、3沿高度方向y的特别可靠的彼此保持。
图9示出，在第一/第二型材元件2/3的突出部45/47的关于高度方向y远端的端部处可以分别构成类似箭头的钩元件50。钩元件50形成为并且相对于彼此定向为，使得突出部45和47可以彼此钩住进而能够实现型材元件2、3沿高度方向y的特别可靠的彼此保持。
图10示出，在第一/第二型材元件2/3的突出部45/47的关于高度方向y远端的端部处可以分别构成球元件51。球元件51形成为并且相对于彼此定向为，使得突出部45和47可以彼此钩住进而能够实现型材元件2、3沿高度方向y的特别可靠的彼此保持。
图11示出另一塑料型材1，所述塑料型材非常类似于根据图1的塑料型材1并且特征在于其横梁5、10和6、11的在后侧增强的区域。将“在后侧”在该上下文中分别理解为横梁5和6的如下侧，所述侧不与分别相对置的横梁6或11接触并且反之亦然。横梁5、10和6、11的彼此接触的表面还可以具有表面轮廓，如结合图8示出和描述的那样，其中表面轮廓可以特别精细地构成。由此，可以实现型材元件2和3沿塑料型材的高度方向y的特别固定的保持在一起。
图12和13示出另外的塑料型材1，所述塑料型材1与根据图1的塑料型材类似。根据图12和13的实施例然而具有双重功能的锁定和滑动元件，所述锁定和滑动元件由多个类似钩的元件或横梁5、10、6和11构成。所述锁定和滑动元件附加地通过钩对4、9固定。依照根据图12和13的实施例，相应地第一钩4的第一钩头23向右定向，并且第二钩9的第二钩头24向左定向。如从图14可见，钩4、9的钩头23和24底切地构成。底切能够实现钩头23和24的特别牢固的彼此接合进而能够实现型材元件2和3沿已装配的塑料型材1的高度方向y的特别牢固的保持在一起。横梁5、10和6、11将钩4、9在两侧上包围并且形成为和相对于彼此设置为，使得所述横梁将钩4、9在其通过图12和13示出的彼此钩住的位置中固定并且阻止型材元件2和3沿高度方向彼此移出。
依照根据图12和13的实施例，在横梁5、10和钩4、9之间构成第一空腔52，并且在钩4、9和横梁6、11之间构成第二空腔53。这也在根据图15和16的塑料型材1的实施例中是这种情况，所述实施例分别与根据图13的实施例类似。根据图15和16的实施例的特征在于，在塑料型材1的在图15和16中在右侧示出的端部区域中，由第一型材元件2构成一个另外的空腔54(图15)或两个另外的空腔54和55(图16)。根据图15和16的钩4、9可以底切地构成，如这通过图14所示出那样。通过图15和16所示出的钩4、9或其钩端部也可以替选地如同由图12至14所示出那样定向。
图17示出塑料型材1的另一实施例，所述塑料型材与根据图1的塑料型材类似。根据图17，塑料型材1具有三个钩对，所述钩对分别包括第一钩4和第二钩9并且沿塑料型材1的宽度方向x彼此并排地并且彼此间隔开地设置。根据图17两个右侧的钩对在此替代根据图1的实施例的横梁5、10和6、11并且引起型材元件2、3沿塑料型材1的高度方向y的特别可靠的保持在一起。此外，三个钩对引起塑料型材1在其中部区域中的稳定并且防止塑料型材1在中间区域中鼓起。此外，与根据图1的实施例相比，槽8和滑动凸起12镜像相反地设置。通过所述设置，沿拉力方向的特别高的负荷消除是可能的。
图18示出塑料型材1的另一实施例，所述塑料型材与根据图17的塑料型材的不同之处在于，槽8和滑动凸起12如同在根据图1的实施例中那样定向。根据图17和18的钩4、9也可以底切地构成，如这通过图14所示出。
图19a示出分开的型材元件2和3，所述型材元件在图19b中作为拼合的塑料型材1存在。型材元件2和3为了其连接分别具有彼此相对应的横截面。在此示意图中示出夸大示出的沿宽度方向x的壁厚度变化，所述壁厚度变化可以设计为，用于实现力传递、热传递和材料使用的理想的关系。滑动装置或滑动轨道13的装配通过将滑动凸起12引入到槽8中实现。这此外也通过型材元件2和3的轻微的弹性变形来简化。滑动凸起12的高度和相对应的槽8的深度可以相应地匹配于目的。在滑动凸起12接合到槽8中之后，型材元件2和3可以折拢，其中首先两个横梁5和10重叠并且然后通过两个钩4和9以锁入的方式形成锁定连接并且型材1沿横向方向x、y形状配合地连接。也就是说，型材元件2和3在横截平面x-y之内的彼此独立的、相反的运动不再是可能的。然而，同时型材元件2和3沿z轴的方向的彼此独立的、相反的运动是可能的，所述z轴正交于x-y平面伸展。这称作为无剪切力的连接。
图20a如同图19示出分开的型材元件2和3，所述型材元件在图20b中作为拼合的塑料型材1存在。型材元件2和3为了其连接分别具有彼此相对应的横截面。在所述示意图中，示出夸大示出的沿宽度方向(x轴)的壁厚度变化，所述壁厚度变化可以设计为，使得能够实现力传递、热传递或材料使用的理想的关系。滑动装置或滑动轨道13的装配通过将第一型材元件2的尖地构成的滑动凸起12引入到第二型材元件3的匹配的槽8中进行。装配与结合图19所描述那样类似地进行。在此同样示出相对应的横梁5和10以及由两个钩4和9形成的锁定连接。在图20b中的塑料型材1的功能尽可能对应于根据图19b的塑料型材1的功能。
图21a示出三个分开的型材元件2、3和3a，所述型材元件在图21b中作为拼合的复杂的塑料型材1存在。尤其在本实例中，塑料型材1沿y方向更高地构成，其中已装配的塑料型材1可以承担两个单独的塑料型材的功能，例如在塑料-金属复合型材中的根据图19和20的塑料型材1的功能(没有通过图21示出，对此参照图4或25中的塑料-金属复合型材31和60)并且通过支撑物295a和295b能够实现附加的静力学优点。型材元件2、3和3a为了其连接分别具有彼此相对应的横截面。在此示意图中示出从图19和20中已知的扩大示出的沿宽度方向x的壁厚度变化，然而所述壁厚度变化不是强制性必需的。塑料型材1的装配与已经结合图19和20所描述那样类似地进行。在此同样示出相对应的横梁5和10、分别由两个钩4和9形成的两个锁定连接以及在本实例中两个不同地构成的滑动装置或滑动轨道13a和13b，其中第一滑动装置13a由第二型材元件3的滑动凸起12a和第一型材元件2中的相对应的槽8a形成。
此外，第二型材元件3具有一个另外的滑动凸起12b，所述滑动凸起弯曲地设置，沿高度方向y伸展并且可以接合到第三型材元件3b的另外的相对应的槽8b中(图21b)。图21b中的塑料型材1的功能扩展了如在图19b或20b中所示出的单一塑料型材的功能。因此，塑料型材1可比两个单独的塑料型材(例如根据图19或20的塑料型材1)更容易操作，同样型材静力学对于机械方面要求的最终应用有利的。第二型材元件2具有两个联接条290a和290b，用于与未示出的第二金属构件沿z方向分别抗剪切地连接。第一型材元件2和第三型材元件3b分别具有联接条290c和290d，所述联接条本身分别可以沿z方向抗剪切地与未示出的第一金属构件连接。如果型材元件2、3和3a本身沿z方向观察抗剪切地与金属型材连接，那么第二型材元件3沿z方向无剪切力地与第一型材元件2并且与第三型材元件3a连接，也就是说第二型材元件3可以沿塑料型材1的纵向方向z相对于第一型材元件2并且相对于第三型材元件3a运动。
根据图22a的型材元件2和3——分别转动90°地——对应于根据图19a的型材元件2和3。图22b至22e示出用于相应的滑动装置13的滑动凸起12和槽8的替选的造型和设置可能性。图22b示出第一型材元件2的沿y方向伸展的滑动凸起12，所述滑动凸起可引入到第二型材元件3的相对应的槽8中。图22c示出第二型材元件3的沿宽度方向x逐渐变尖的滑动凸起12，其中滑动凸起12可引入到第一型材元件2的相对应的槽8中。图22d示出第一型材元件2的在其远端端部处倒圆的滑动凸起12，其中滑动凸起12可引入到第二型材元件3的相对应的槽8中。图22e还示出第一型材元件3的沿宽度方向x逐渐变尖的、楔形的滑动凸起12，其中滑动凸起12可引入到第二型材元件3的相对应的槽8中。
图23a和23b示出根据图21a和图21b的塑料型材1的变型形式，其中在此第二型材元件3构成为具有仅一个联接条390b。附加地，第二型材元件2具有两个横梁5并且两个其他型材元件2、3a分别具有两个相对应的横梁10，其中特别大程度地重叠的、彼此接合的横梁5和10在交叠的塑料型材1中可以吸收沿宽度方向x的拉力以及压力。总体上，在塑料型材1中存在总共三个联接条390a、390b和390c，其中塑料型材1本身包括三个型材元件2、3和3a，并且其中外部的型材元件2和3a是相同的。图23a是拆开的型材元件2、3和3a，即第一型材元件2、第二型材元件3和第三型材元件3a。图23b示出交叠的状态，即拼合的、对称的塑料型材1(对称轴线c2，在塑料型材1的中部示出)。同样示出相对应的钩对4和9和两个滑动装置13，分别由在第二型材元件3上的滑动凸起12连同在分别相关的型材元件2和3a上的匹配的槽8形成。
图24说明图19中的型材元件2和3的沿宽度方向(x轴线)伸展的大面积的重叠ld。对此，示出根据图19的塑料型材1，以借助两个沿y方向相对于彼此移动的型材元件2和3进一步说明。塑料型材1的总宽度lges在此由两个型材元件2和3的宽度l1和l2减去重叠ld组成。因为所述重叠不包括联接元件le1和le2的区域，所以塑料型材的宽度lges也可以如下表示：
lges＝le1+le2+ld。
图25示出两个沿高度方向y上下相叠设置的、相同的塑料型材1，所述塑料型材分别是根据本发明的塑料型材1的实施例。塑料型材1关于宽度方向x和高度方向y相对于彼此镜像地设置。塑料型材1——与例如通过图1至4所示出那样类似地——分别具有两个联接条27和28，所述联接条尤其抗剪切地容纳到在图25中在左侧示出的第一金属型材58的和在图25中在右侧示出的第二金属型材59的相对应的容纳部56和57中。金属型材58和59可以是通用件，所述通用件可以由铝制成。塑料型材1和金属型材58、59共同构成金属-塑料复合型材60。金属-塑料复合型材60可以形成用于窗、门或立面元件的未示出的框架的组成部分。
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