Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Rahmen für Bauelemente in der Form von Türen, Fenstern und Wänden, wobei er aus senkrecht und waagrecht gerichteten Metallprofilen hergestellt ist, in welche plattenförmige Füllungen einzuführen und darin zu befestigen bestimmt sind.
Eine Anzahl Rahmen für den obenerwähnten Zweck sind bereits bekannt. Diese sind aus profilierten Rohren von vierekkigem, z. B. quadratischem Querschnitt aufgebaut, die durch Brennschweissen oder Schrauben miteinander verbunden sind, in welchen die Füllungen befestigt werden können. Da die Anforderungen an die Verbindungen, in bezug auf ein ästhetisch ansprechendes Aussehen, sehr hoch sind, ist deswegen häufig viel Nacharbeit erforderlich.
Beim Schweissen von Rahmenkonstruktionen des obigen Typs ist nur die Brennschweissmethode anwendbar, da Argonlichtbogenschweissung eine ungleichmässige Schweissnaht ergibt, die bei Anodisierung eine grosse Farbenabweichung gegenüber dem umgebenden Material hervorruft. Diese Methode ist deshalb bei Rahmen mit Türen oder schwenkbaren Fenstern nicht anwendbar, da diese zur Erzielung der erforderlichen Stabilität in sichtbaren Fugenteilen zu schweissen sind. Das Brennschweissen ist eine langsame Methode, die ausserdem teure Maschinen und Werkzeuge erfordert. Beim Entfernen des sog. Schweissbartes muss man den ganzen Rahmen schleifen, um eine akzeptable Oberfläche zu erhalten. Das Schweissen von Rahmen lässt sich nur mit gegehrten Ecken ausführen, d. h schrägen Fugen, weswegen die Anwendung der Methode beschränkt ist.
Das Schrauben erfolgt meistens mit selbstschneidenden, nichtrostenden Schrauben, die in den Nuten stranggepresster Profile angeordnet sind. Die Rahmen können nach dem Zusammenschrauben nicht eloxiert werden, da die Schrauben im elektrolytischen Bad als Anoden auftreten und meistens gelöst werden. Man ist also gezwungen, das Profilmaterial bereits vor der Bearbeitung und vor dem Zusammenbau zu anodisieren. Da die Aussparungen für Beschläge, wie z. B.
Schlösser, Schlossriegel, Klinken u. dgl., sich weit von den Enden der Profilrohre befinden, muss jede Lochung durch spanabhebende Bearbeitung ausgeführt werden. Die durch die Anodisierung hergestellte Aluminiumoxyd-Schicht hat den Härtegrad 8-9 nach der Mohs'schen Härte-Skala, was einen erheblichen Werkzeugverschleiss zur Folge hat. Die Bearbeitung ist auch zeitraubend, da sie auf einer Anzahl verschiedener Stationen ausgeführt werden muss.
Ein Bedürfnis für eine einfachere und effektivere Herstellung von oberflächenbehandelten Rahmen, für den in der Einleitung erwähnten Zweck, ist seit langem vorhanden. Die Konstruktion sollte die folgenden Forderungen erfüllen:
1. Einfache Maschinenbearbeitung,
2. Einfache Zusammensetzmethode, die stabile Verbindungen und ebene Rahmen ergibt.
3. Anodisierung muss bei bereits zusammengebauten, fertigen Rahmen möglich sein.
4. Rohrprofile sind vorzugsweise durch offene, stranggepresste Profile oder durch Profile aus formgewalztem Blech zu ersetzen, deren Herstellung billiger ist.
5. Die sog. Kältebrücke, die bei allen Metallkonstruktionen vorkommt, sollte auf eine billige und wirksame Weise unterbrochen werden.
Durch die vorliegende Erfindung werden alle diese Ansprüche erfüllt.
Der Rahmen gemäss der Erfindung ist aus senkrecht und waagrecht gerichteten Metallprofilen hergestellt, in welche plattenförmige Füllungen, z. B. Glasscheiben, einzuführen und darin zu befestigen bestimmt sind. Der Rahmen ist dadurch gekennzeichnet, dass er zwei gleichgeformte, aneinander befestigte Rahmenteile aufweist, wobei jeder Rahmenteil aus zusammengeschweissten, offenen Metallprofilen aufgebaut ist und die offenen Seiten der Metallprofile des Rahmens aneinander befestigt sind.
Ferner kann der Rahmen aus den Metallprofilen ausgestanzte Öffnungen aufweisen, in welche die Endpartien der zum Rahmenteil gehörenden Metallprofile eingeführt sind, wobei die Metallprofile zwecks Bildung eines starren Rahmenteils an der Innenseite desselben durch Schweissung befestigt sind.
Die beiden Rahmenteile zur Bildung des Rahmens können durch in einiger Entfernung voneinander angeordnete Schweissnähte gegenseitig verbunden sein, wobei die Rahmenteile etwas voneinander getrennt sind, so dass zwischen den Rahmenteilen eine Spalte besteht, die nur durch die Schweissnähte unterbrochen ist.
Mindestens zwei gegenüberliegende, senkrechte Metallprofile eines jeden senkrechten Rahmenteils können mit mindestens zwei parallelen, längsverlaufenden Flanschen versehen sein, gegen deren freie Kanten die Aussenseiten von waagrechten, dem Rahmenteil zugeordneten Metallprofilen anliegen können.
Der Rahmen gemäss der Erfindung wird nachstehend in einer Anzahl von Ausführungsformen beschrieben, wobei auf die beigefügten Zeichnungen verwiesen wird. Es zeigen:
Fig. 1, perspektivisch, ein Bauelement in Form einer Wand, die zwei Türen aufweist,
Fig. 2, perspektivisch und in grösserem Masstab, einen Teil des Rahmens längs der Linie II-II in Fig. 1,
Fig. 3, perspektivisch, einen Schnitt durch den Rahmen längs der Linie III-III in Fig. 1,
Fig. 4, perspektivisch, einen Schnitt durch den Rahmen längs der Linie IV-IV in Fig. 1,
Fig. 5, perspektivisch, einen Schnitt durch den Rahmen längs der Linie V-V in Fig. 1,
Fig. 6 einen Horizontalschnitt durch eine Ausführungsform einer senkrechten Rahmenpartie, deren eine Seite mit einem Einsatzorgan für Füllungen versehen ist,
Fig.
7 einen Horizontalschnitt durch eine andere Ausführungsform einer senkrechten Rahmenpartie, deren eine Seite mit einem Einsatzorgan zur Ausfüllung der Rahmenpartie versehen ist,
Fig. 8 einen Horizontalschnitt durch eine Ausführungsform der senkrechten Metallprofile, in welchen waagrechte Füllungskassetten aus Blech angeordnet sind, wobei elastische Dichtungsorgane zwischen den Metallprofilen angebracht sind,
Fig. 9 einen Horizontalschnitt durch senkrechte Metallprofile, in denen eine, gegen einen festen Wandteil gerichtete, Füllung verschiebbar und regulierbar angeordnet ist.
Der Rahmen ist für Bauten aus vorfabrizierten Bauelementen vorgesehen.
10 und 10' bezeichnen eine Ausführungsform mit zwei gleichen Metallprofilen, die je einem Rahmenteil zugeordnet sind, welche im allgemeinen mit 11 bzw. 11 bezeichnet und mittels Schweissnähten 12, 12 zu einem Rahmen vereinigt sind. Die Metallprofile 10, 10' sind bei dieser Ausführungsform in der Hauptsache T-förmig und besitzen je einen Winkelflansch 13 bzw. 13', die mit den Stegen 14, 14 der Profile 10, 10' parallel sind, wobei die längsverlaufenden, freien Kanten dieser Stege als Stützleisten 15, 15' ausgebildet sind und deren Schrägflächen Kontaktstellen für die Schweissnähte 12, 12' bilden. Das Schweissen erfolgt so, dass eine Spalte 16 zwischen den freien Kanten der Stege 14, 14 gebildet wird.
Jedes Metallprofil 10, 10' weist nahe seinen Winkelflanschen 13, 13' parallel dazu verlaufende Dichtungsflansche 17, 17 und 17", 17"' auf, gegen deren freie Kanten waagrechte Rah menstücke in Form von Metallprofilen 18, 18 mit ihren Aussenseiten anliegen. Jedes Metallprofil 10, 10 besitzt dicht nebel seinem Steg 14, 14 eine rechtwinklige Stützleiste 19, 19 , die in gleicher Ebene mit den freien Kanten der Dichtungsflansche 17, 17 bzw. 17 , 17 liegt. Gegen diese Stützleisten 19, 19 stossen die Endpartien der waagrechten Rahmenstücke 18,
18 an und werden an den Stegen 14, 14 angeschweisst, damit starre Verbindungen zwischen den senkrechten und waagrechten Metallprofilen 10, 10i bzw. 18, 18' eines jeden Rahmenteils 11, 11 erzeugt werden.
Die Winkelflansche 13, 13 sind an ihren freien Kantenpartien mit Fassungen 20, 20 für Füllungen 21, z. B. Glasscheiben, versehen.
Die senkrecht verlaufenden, T-förmigen Metallprofile 10, 10 können auf beiden Seiten ihrer Stege 14, 14 gleich oder ungleich geformt sein, entsprechend dem Typ der in den Metallprofilen 10,10' zu befestigenden Füllungen, was z. B aus den Figuren 2, 6 und 7 hervorgeht.
Da sämtliche in dem Rahmen enthaltenen Metallprofile 10, 10', 18, 18 offen, d. h. längsseitig zugänglich sind, können die erforderlichen Aussparungen mit Hilfe bereits existierender Stanzwerkzeuge auf einfache Weise ausgestanzt werden. Dieses Verfahren ist sehr arbeitssparend gegenüber den bisher zur Anwendung gekommen Verfahren, bei welchen die Aussparungen durch spanabhebende Bearbeitung erzeugt wurde. So kann z. B. beim Ausstanzen von Aussparungen in den Winkelflanschen 13, 13 der Metallprofile 10, 10' für die Profile 18,
18 das Stanzwerkzeug die gleiche Form wie die Profile 18,
18 haben, so dass diese genau in die Aussparungen passen.
Dadurch wird eine hohe Stabilität in den Verbindungen zwischen senkrechten und waagrechten Profilen 10, 10 bzw. 18, 18 erreicht, was bie vielen Rahmenartien, z. B. bei Türen und Fenstern, sowie bei Transport und Montage derselben sehr wichtig ist.
Da das Zusammenschweissen der Metallprofile 10, 10 bzw.
18. 18 von der Innenseite der Rahmenteile 11, 11 aus erfolgt, kann Argonlichtbogenschweissung, eine Lichtbogenschweissmethode mit automatischem Verschub des Zusatzmaterials, verwendet werden. Diese Methode ist sehr zeitsparend.
Die bekannten Rahmen für den angegebenen Zweck sind aus Rohrprofilen mit viereckigem, z. B. quadratischem Querschnitt aufgebaut, die bei der Herstellung manchmal leicht gekrümmt werden. Demzufolge verbiegen sich die daraus zusammengebauten Rahmen. Da das Aluminiummaterial warmgealtert ist, kann es beim Geraderichten nicht erwärmt werden. Zudem erschwert der hohe Elastizitätsmodul jedes andere Verfahren des Geraderichtens. Dies erübrigt sich bei der vorliegenden Konstruktion. Das Zusammenschweissen der Rahmenteile 11, 11 erfolgt in einer ebenen Spannvorrichtung, wodurch auch der fertige Rahmen eben wird.
Da eine lediglich durch die Schweissnähte 12, 12 unterbrochene Spalte 16 zwischen den beiden zusammengeschweiss ten Rahmenteilen 11, 11 vorhanden ist, wird eine sog. Kältebrücke, d. h. eine Temperaturübertragung von der Aussenseite zur Innenseite des Rahmens, oder umgekehrt, verhindert. Um dies zu erreichen war es bisher notwendig, separate Zwischenlagen aus Isoliermaterial zwischen Aussen- und Innenprofilen in ihrer Längsrichtung anzubringen, was mit erhöhten Kosten verbunden war. Die zwischen den Rahmenteilen 11, 11 vorhandene Spalte 16 bewirkt somit, dass die erwähnte Kältebrücke, die bei niedrigen Aussentemperaturen eine Kondensierung an der Innenseite der Rahmenkonstruktion erzeugt, auf eine sehr wirksame und arbeitssparende Weise unterbrochen wird, und zwar ohne Anwendung von kostensteigernden Zwischenlagen aus Isoliermaterial.
Die kurzen Schweissnähte 12, 12 überbrücken die Spalte 16 nur zu etwa einem Fünfzehntel ihrer Gesamtlänge. Die Kälteübertragung von der Aussenseite zur Innenseite der Rahmenkonstruktion beträgt also nur ein Fünfzehntel der entsprechenden Übertragung bei Metallprofilen mit ununterbrochenem Steg.
Die an den senkrechten Metallprofilen 10, 10 ausgebildeten, parallel verlaufenden Dichtungsflansche 17, 17', 17ei', 17 verhindern in wirksamer Weise teils das Eindringen von Flüssigkeit beim Zusammenbau der waagrechten Metallprofile
18, 18' mit den senkrechten Profilen 10, 10", teils das kapillare Eindringen von Flüssigkeit von den Seitenflächen der waagrechten Profile 18, 18. Die erwähnten Dichtungsflansche bilden ein Labyrinth, in dem evtl. eingedrungene Flüssigkeit nach unten gesteuert wird, und erreichen dadurch einen Dränierungseffekt. Elastische Dichtungsleisten werden somit überflüssig.
Zwecks Montage von Füllungen, wie z. B. Glasscheiben 21, Blechkassetten 22 oder ähnlichem, plattenförmigem Material, sind die waagrechten Metallprofile 18, 18', deren Ober- bzw.
Unterkanten schräg nach aussen gerichtete Flächen aufweisen, mit Führungsleisten 23, 23 bzw. 24, 24, die diesen Flächen aufliegen, versehen. Die erwähnten Führungsleisten können jeweils eine dem Bedarf entsprechende Ausführung haben.
Zweckmässige Ausführungsformen derselben sind in Fig. 3 ersichtlich. Gemeinsam für jedes Führungsleistenpaar 23, 23 bzw. 24, 24 ist, dass sie gegenseitig ineinandergreifende Führungsorgane besitzen, die jedes Führungsleistenpaar 23, 23 bzw. 24, 24 in einer bestimmten gegenseitigen Position fixiert.
Bei den Türen einer Wandkonstruktion muss irgendeine Füllung angeordnet werden, die eine gegen die Tür gerichtete, ebene Fläche bildet und in welcher z. B. Aussparungen für Schloss, Schliesskolben und ähnliche Beschläge angebracht werden können. Die T- oder L-förmigen Metallprofile 10, 10 bzw. 10", 10 , die in diesem Zusammenhang keine Win- kelflansche zu haben brauchen, können dabei mit Befestigungsorganen 25, 25 versehen sein, in welche eine Füllung, bestehend aus zusammengeschweissten Leisten 26, 26! mit Lförmigem Querschnitt, eingreifen kann, wie in Fig. 3 und 7 gezeigt.
Wie aus Fig. 6 ersichtlich, können Füllungen auch aus profilierten, zusammengeschweissten Leisten 27, 27 bestehen, die in die Befestigungsorgane 25, 25 eingreifen, wobei diese Leisten zur Einfassung waagrechter Metallprofile 18, 18, kassetten ähnlicher Füllplatten, Glasscheiben u. dgl. dienen können.
Wie aus Fig. 8 ersichtlich, können die senkrechten Metallprofile 10 und 10 L-förmig ausgebildet und für das Anschweissen von kassettenähnlichen FüllDlatten 22 vorgesehen sein. Evtl. vorkommende senkrechte Öffnungen können dabei mittels schlauchförmigem, elastischem Material 28, 28 abgedichtet werden.
Handgriffe 29 und andere auswärts gerichtete Beschläge können auf der Innenseite der senkrechten Metallprofile 10, 10z, 10g,10 angeschweisst sein und zwar an deren Stegen, wodurch eine sehr einfache und wirksame Befestigung erreicht wird.
Für den Rahmen gemäss der Erfindung können gewalzte oder geknickte Blechprofile mit geringer Profilstärke verwendet werden, wodurch Einsparungen an Material sowie an Arbeitskraft erreicht werden. Da kleinere Metallteile, wie z. B.
Schrauben u. dgl., nicht verwendet werden und kapillares Eindringen von Säure mittels der bereits beschriebenen Dichtungsflansche 17, 17, 17 , 17 verhindert wird, kann der zusammengeschweisste Rahmen zum Schluss anodisiert, d. h.
als Ganzes elektrolytisch behandelt werden. Es wird damit vermieden, dass Säurereste einen sehr störenden, weissen Niederschlag von Aluminiumoxyd verursachen.
Senkrechte Metallprofile 10, 10', 10, , 10 verschiedener Ausführungen können durch innenseitige Schweissung, gerade vor den waagrechten Metallprofilen 18, 18, verlascht werden, wodurch eine sehr starke Verbindung erzeugt wird, da die an den Profilen 10, 10', 10 , 10 angeschweissten, waagrechten Metallprofile die Verlaschung überbrücken und verstärken.
Bei senkrechten, an feste Wandelemente anzuschliessenden Metallprofilen, z. B, wie in Fig. 2, 6, 7, und 8 gezeigt, ist eine wirksame Abdichtung zwischen den festen Wandelementen und den anzuschliessenden Metallprofilen von grosser Wichtigkeit. Zu diesem Zweck können zusammengeschweisste Metallprofile, die auf einer Seite ihrer Stege keine gegenüberstehenden Winkelflansche haben, mit in der Querrichtung der Metallprofile verschiebbaren Füllorganen versehen werden, die gegen die festen Wandelemente gespannt werden können.
Ein solches Füllorgan besteht aus einem U-Balken 30, der an seinen freien Kanten mit Fassungen 30, 30" zur Aufnahme elastischer Dichtungsleisten 31, 31 versehen ist, welche als Auflage gegen ein festes Wandelement vorgesehen sind. Der Steg des U-Balkens 30 weist eine längsverlaufende Verstärkung 32 auf, die in ihrer Längsrichtung mit einer Anzahl von Gewindelöchern 33 versehen ist. In diesen Löchern 33 sind Bolzen 34 eingeschraubt, deren Köpfe 34 auf den Stützleisten 15, 15 liegen. Die Bolzenköpfe 34 haben ein unrundes Loch 34 zur Aufnahme eines Schlüssels, der durch die Spalte 16 eingeführt wird. Durch Drehen der Bolzen 34 wird der Balken 30 zum festen Wandelement hin verschoben, bis die volle Spannwirkung gegenüber dem Element erreicht ist.
Dies trifft auch zu, wenn der Abstand zwischen dem Metallprofil 10, 10' und dem festen Wandelement in der Längsrichtung des Wandelementes oder des Metallprofiles nicht konstant ist. Der U Balken 30 kann aus zwei L-förmigen, zusammengeschweissten Profilen bestehen, ähnlich der Füllung 26, 26 in Fig. 2, wodurch eine eventuelle Kältebrücke vermieden wird,
Die Rahmenkonstruktion gemäss der Erfindung kann selbstverständlich innerhalb des Erfindungsgedankens und der nachstehenden Ansprüche weiter modifiziert werden.