DE102009002159A1

DE102009002159A1 - Verfahren zum Verbinden von Kunststoff-Hohlkammerprofilen im Eckbereich

Info

Publication number: DE102009002159A1
Application number: DE200910002159
Authority: DE
Inventors: Friedhelm Van Den Berg; Henk W. Sprick
Original assignee: Profine GmbH
Current assignee: Profine GmbH
Priority date: 2009-04-02
Filing date: 2009-04-02
Publication date: 2010-10-07

Abstract

Die vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden von Kunststoff-Hohlkammerprofilen im Eckbereich mit wenigstens zwei Hohlkammerprofilen unterschiedlicher Querschnittskonturen, bei dem in der Ansicht von außen ein sogenannter "Holzlook" imitiert wird. Hierzu wird das erste Hohlkammerprofil unter Bildung eines Gehrungsbereichs mit einem senkrecht zur Außensichtfläche und unter 45° zur Längserstreckung verlaufenden, sich bis zu einem Abstand "A" über einen Großteil der Tiefe des ersten Hohlkammerprofils erstreckenden Sägeschnitt und einem zweiten, parallel und etwa im Abstand "A" zur Außensichtfläche verlaufenden zweiten Sägeschnitt unter Bildung einer Überblattung mit der Stärke "A" beschnitten. Das zweite Hohlkammerprofil wird zunächst unter Bildung eines Gehrungsbereichs mit einem senkrecht zur Außensichtfläche und unter 45° zur Längserstreckung verlaufenden, bis zu einer im Winkel δ und im Abstand zur Sichtfläche der Überschlagskammer verlaufenden Linie "B" eingeschnitten. Die Außenseite des zweiten Hohlkammerprofils wird zur Bildung einer Überblattungs-Ausklinkung mit senkrecht zur Längserstreckung verlaufender Kante bis etwa zum Abstand "A" von der Außensichtfläche durch Sägen oder Fräsen entfernt. Durch einen im Winkel α zur Außensichtfläche bis zur Linie "B" verlaufenden Schnitt oder eine entsprechende Fräsung wird das zweite Hohlkammerprofil im Bereich der Überschlagskammer ausgeklinkt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden von Kunststoff-Hohlkammerprofilen, bei dem wenigstens zwei Hohlkammerprofile unterschiedlicher Querschnittskontur miteinander im Eckbereich verschweißt werden.
Technisches Gebiet
Typische Hohlkammerprofile aus Kunststoff zur Herstellung von Fenstern und Türen weisen üblicherweise mehrere – über die Tiefe betrachtet – hintereinander liegende Hohlkammern auf, von denen eine zentrale Kammer zur Aufnahme eines Verstärkungsprofils, insbesondere eines Stahlprofils, dient. Üblicherweise werden sowohl Flügelrahmen als auch Blendrahmen im Eckbereich auf Gehrung verschweißt. Hierzu werden die Hohlkammerprofile vor dem Verschweißen im Winkel von 45° geschnitten und verschweißt, wobei sämtliche Kammern verschlossen werden.
Insbesondere in den Niederlanden werden Kunststofffenster den dort gängigen historischen Holzfenstern nachempfunden, wobei die Blendrahmenprofile einschließlich der Pfostenprofile eine besonders große Bautiefe aufweisen. Diese sogenannten Blockprofile weisen eine sehr tiefe Blendrahmen-Überschlagskammer, das ist die außenliegende Kammer, an die der Flügel beim Schließen des Flügels anschlägt, auf. Bei einem typischen „Hollandsystem” beträgt die Tiefe des Flügelrahmens z. B. 70 mm, während die Tiefe des Blendrahmens ca. 110 mm misst. Bei vielen historischen Holzfenstern kommt hinzu, dass der obere und der untere Blendrahmenholm durchgehend mit stumpf verlaufenden Enden bearbeitet werden und die seitlichen vertikalen Blend rahmenholme im Eckbereich stumpf auf diese horizontal verlaufenden Holme stoßen. Dieser sogenannte „Holzlook” wird bei Kunststoffprofil-Konstruktionen zunehmend nachgeahmt, wobei aus konstruktiven Gründen der innenliegende Teil der Profilquerschnitte auf Gehrung miteinander verbunden wird und ein außenliegender Teil stumpf als sogenannte Überblattung verläuft.
Bei historischen Holzfenstern wird häufig der untere waagerechte Blendrahmenholm mit einer schräg nach außen abfallenden Überschlagskammer versehen, während der oberer waagerechte und die beiden vertikalen Blendrahmenholme mit einer senkrecht zur Außensichtfläche verlaufenden Überschlagskammer ausgebildet sind.
Stand der Technik
Aus der DE 20 2007 001 236 U1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Rahmen aus Hohlkammer-Kunststoffprofile mit „Holzlook-Optik” bekannt, bei dem die Hohlkammerprofile mit Innenabschnitten in einer Kehlnaht verschweißt sind und mindestens an einer Rahmen außenseite im Holzlook stumpf aufeinander stoßen. Hierzu werden die Hohlkammerprofile im Eckbereich über den größten Teil der Tiefe auf Gehrung geschnitten, während ein außenliegender Bereich bei einem Profil abgefräßt wird und bei dem hiermit zu verbindenden angrenzenden Profil übersteht.
Eine gleichartige, im Detail genauer beschriebene Lösung ist bereits aus der älteren EP 1 726 768 A2 sowie aus der WO 96/12863 A1 bekannt.
Bei diesen bekannten Verfahren können jedoch nur Hohlkammerprofile mit identischem Querschnitt miteinander verschweißt werden, d. h., dass z. B. ein Blendrahmenprofil mit schräg nach außen abfallender Überschlagskammer nicht mit einem Blendrahmenprofil mit einer senkrecht zur Außensichtfläche verlaufenden Überschlagskammer verschweißt werden kann.
Für Konstruktionen mit schräg abfallendem unteren horizontalen und gerade verlaufenden vertikalen Blendrahmenprofilen werden daher üblicherweise mechanische T-Verbindungen anstelle von Verschweißungen eingesetzt. Mechanische T-Verbindungen sind aufwendig in der Herstellung und anfällig in Bezug auf Undichtigkeiten.
Aus der EP 1 605 129 A1 ist bereits ein Verfahren bekannt geworden, bei dem mittels Verschweißung im Eckbereich Blockprofile mit schräg abfallendem unteren horizontalen und gerade verlaufenden vertikalen Blendrahmenprofilen zu einem Blendrahmen gefügt werden. Die Blendrahmenprofile werden dazu auf der Innenseite im Winkel von 45°, auf der Außenseite mit abweichendem Winkel zugeschnitten bzw. gefräst und im Gehrungsbereich verschweißt. Die auf der Außenseite schräg verlaufende Schweißnaht muss danach absolut bündig entfernt und der gesamte Blendrahmen aufwendig poliert werden. Anschließend wird eine horizontal verlaufende Fräsung, die eine entsprechend verlaufende Profil-Stoßkante simuliert, in den Blendrahmen ein gefräst. Durch die notwendige Polierung des gesamten Blendrahmens ist dieses Verfahren außerordentlich aufwendig.
Aufgabe
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Verbinden von Kunststoff-Hohlkammerprofilen im Eckbereich mit wenigstens zwei Hohlkammerprofilen unterschiedlicher Querschnittskonturen zur Verfügung zu stellen, das diese Nachteile vermeidet.
Darstellung der Erfindung
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Verfahren nach Anspruch 1, bevorzugt in Verbindung mit einem oder mehreren der Merkmale der Unteransprüche.
Das Verfahren beruht im Wesentlichen auf dem Grundgedanken, das erste Hohlkammerprofil – mit Ausnahme des Überblattungsbereiches – unter einem Winkel von 45° im Gehrungsbereich zu beschneiden, wobei der Überblattungsbereich sich über einen relativ schmalen Bereich – in dieser Anmeldung mit Abstand „A” bezeichnet – des Außenbereiches des ersten Hohlkammerprofils erstreckt. Das zweite Profil erhält mit zumindest drei Schnitten bzw. Fräsungen im Gehrungsbereich die zum Verschweißen benötigte Kontur. Durch das anschließende Verschweißen beider Hohlkammerprofile im Gehrungsbereich, bei dem der Überblattungsbereich von der Verschweißung ausgenommen wird, wird das Profil über einen Großteil seiner Tiefe verschweißt, wodurch sich eine hohe Eckfestigkeit ergibt, während der nach außen sichtbare Überblattungsbereich die gewünschte Optik im „Holzlook” ermöglicht.
Bevorzugt weisen das erste Hohlkammerprofil und das zweite Hohlkammerprofil je eine an die Außensichtfläche angrenzende Anschlagkammer auf. Der Abstand „A” von der Außensichtfläche kann bevorzugt entweder der Stärke der Außenwand der zwei Hohlkammerprofile entsprechen, oder er verläuft innerhalb der an die Außensichtfläche angrenzenden Anschlagkammern.
Bevorzugt weisen das erste Hohlkammerprofil und das zweite Hohlkammerprofil je eine zentrale Kammer zur Aufnahme eines Verstärkungsprofils auf. Die Verschweißung der Profile im Gehrungsbereich umfasst dann zumindest einen Bereich mit diesen zentralen Kammern, so dass diese beim Verschweißen im Gehrungsbereich vollständig geschlossen werden.
Für die Verschweißung wird ein bevorzugt ein ebener Schweißspiegel verwendet, der den Bereich der Überblattung sowie den Bereich zwischen den Überschlags-Sichtflächen und der Linie „B” ausspart. Beim Zuschneiden der beiden Profile muss – wie dem Fachmann geläufig – ein entsprechender Schweißabbrand von z. B. 3 mm berücksichtigt werden. Bei Bedarf kann die Überblattung mit der Überblattungs-Ausklinkung verklebt werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels sowie der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen dabei:
1 eine Ansicht des zweiten Hohlkammerprofils von der Innenseite;
2 eine Ansicht des Gehrungsbereichs des zweiten Hohlkammerprofils;
3 eine Ansicht des zweiten Hohlkammerprofils von der Falzseite mit Überblattungs-Ausklinkung;
4 eine Ansicht des zweiten Hohlkammerprofils von der Außenseite mit Überblattungs-Ausklinkung;
5 eine Ansicht des ersten Hohlkammerprofils von der Innenseite mit Überblattung;
6 Schnitt AA gemäß 5;
7 eine Ansicht des ersten Hohlkammerprofils von der Falzseite;
8 eine Ansicht des Gehrungsbereichs des ersten Hohlkammerprofils;
9 eine räumliche Ansicht des ersten Hohlkammerprofils mit Überblattung;
10 eine räumliche Ansicht des zweiten Hohlkammerprofils mit Überblattungs-Ausklinkung;
11 eine räumliche Ansicht einer fertig verschweißten Ecke vom Falzbereich/außen gesehen;
12 die Ecke gemäß 11 von der Innenseite/Maueranschlussbereich gesehen.
Bester Weg zur Ausführung der Erfindung
In den 5 bis 9 ist das erste Blendrahmenprofil 1 mit schräger Überschlags-Sichtfläche 2 mit dem Gehrungsbereich 5 in verschiedenen Ansichten dargestellt. Die Überblattung 6, in 5 von der Innenseite des Blendrahmenprofils 1 dargestellt, weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Stärke „A” auf, die exakt der Wandstärke der Außenwandung 17 entspricht. Die Über schlagskammer 4 verläuft – wie insbesondere im Schnitt der 8 zu erkennen – im Winkel α von 105° zur Außensichtfläche 3 des ersten Blendrahmenprofils 1, so dass die Überschlags-Sichtfläche 2 im Winkel von 15° zur Außenseite hin geneigt ist.
Das in den 5 bis 9 dargestellte erste Blendrahmenprofil 1 wird ausschließlich für den unteren horizontalen Blendrahmenholm verwendet, während die beiden vertikalen und der obere horizontale Blendrahmenholm aus dem zweiten Blendrahmenprofil 7 gefertigt werden, das in den 1 bis 4 und 10 dargestellt ist. Wie insbesondere im Schnitt gemäß 2 zu erkennen ist, verläuft die Überschlags-Sichtfläche 8 des zweiten Blendrahmenprofils 7 senkrecht zur Außensichtfläche 9. Nach einer Alternative zu dem in den Fig. dargestellten Ausführungsbeispiel kann die Überschlags-Sichtfläche 8 auch leicht abgeschrägt verlaufen, beispielsweise unter einem Winkel β = 93°. In diesem Falle würde die Überschlags-Sichtfläche 8 im Winkel von 3° leicht nach außen abfallen.
Wie in 9 zu erkennen, ist der Zuschnitt des ersten Blendrahmenprofils 1 mit der schrägen Überschlags-Sichtfläche 2 relativ einfach: das erste Blendrahmenprofil 1 wird hierzu unter Bildung eines Gehrungsbereiches 5 mit einem senkrecht zur Außensichtfläche 3 und unter 45° zur Längserstreckung gesägt, wobei der Sägeschnitt exakt bis an die Außenwand 17 geführt wird. Mit einem zweiten Sägeschnitt wird anschließend in einem Abstand „A”, der wiederum mit 3 mm der Wandstärke der Außenwand 17 entspricht, parallel zur Außenwand 17 im Winkel von 45° zur Längserstreckung des ersten Blendrahmenprofils 1 der im ersten Schnitt festgelegte Gehrungsbereich 5 herausgesägt. Das so hergestellte Profilstück weist mit Ausnahme der Über blattung 6, die durch die verbliebene Außenwand 17 gebildet wird, einen ebenen, geraden Gehrungsbereich 5 auf, der im Winkel von 45° zur Längserstreckung des Blendrahmenprofils 1 verläuft.
Der Zuschnitt des zweiten Blendrahmenprofils 7 mit senkrechter Überschlags-Sichtfläche 8 erfordert hingegen zumindest drei Arbeitsgänge: zum einen wird das zweite Blendrahmenprofil 7 unter Bildung eines Gehrungsbereichs 11 mit einer senkrecht zur Außensichtfläche und unter 45° zur Längserstreckung verlaufenden, bis zu einer im Winkel δ und im Abstand zur Überschlags-Sichtfläche 8 der Überschlagskammer 10 verlaufenden Linie „B” (2 und 10) eingeschnitten. Hierzu wird das zweite Blendrahmenprofil 7 zweckmäßig im Winkel δ gegenüber der Bewegungsachse des Sägeblattes einer handelsüblichen Säge eingespannt. Der Winkel δ beträgt im dargestellten Ausführungsbeispiel 11°. Der Abstand zur Sichtfläche 8 der Überschlagskammer 10 der Linie „B” beträgt an der zur Innensichtfläche 22 des Blendrahmenprofils 7 gerichteten Seite der Überschlagskammer 10 ca. 5 mm, während der Abstand zur Sichtfläche 8 der Überschlagskammer an der Außensichtfläche 9 ca. 15 mm beträgt.
Mit einem zweiten Schnitt bzw. bevorzugt einer entsprechenden Fräsung wird die Außenseite 13 des zweiten Hohlkammerprofils 7 zur Bildung der Überblattungs-Ausklinkung 12 mit senkrecht zur Längserstreckung verlaufender Kante 14 bis etwa zum Abstand „A” = 3 mm von der Außensichtfläche 9 entfernt.
In einem dritten Arbeitsgang wird durch einen im Winkel α = 105° zur Außensichtfläche 9 bis zur Linie „B” verlaufenden Schnitt oder eine entsprechende Fräsung das zweiten Hohlkammerprofil 7 im Bereich der Überschlagskammer 10 ausgeklinkt.
Anschließend wird das erste Hohlkammerprofil 1 mit dem zweiten Hohlkammerptofil 7 im Gehrungsbereich 5, 11 verschweißt, wobei die Überblattung 6 des ersten Hohlkammerprofils 1 die Überblattungs-Ausklinkung 12 des zweiten Hohlkammerprofils 7 überdeckt.
Für die Verschweißung wird ein ebener Schweißspiegel verwendet, der den Bereich der Überblattung 6 sowie den Bereich zwischen den Überschlags-Sichtflächen 2 bzw. 8 und der Linie „B” ausspart. Beim Zuschneiden der beiden Profile 1, 7 muss – wie dem Fachmann geläufig – ein entsprechender Schweißabbrand ca. 3 mm berücksichtigt werden. Bei Bedarf kann die Überblattung 6 mit der Überblattungs-Ausklinkung 12 verklebt werden.
In den 11 und 12 ist die fertig verschweißte Ecke eines Blendrahmens in zwei räumlichen Ansichten dargestellt. Wie insbesondere in 12 zu erkennen, umfasst die Überblattung 6 des ersten Blendrahmenprofils 1 von der Tiefe her gesehen lediglich die Außenwand 17 des ersten Blendrahmenprofils 1. Alternativ hierzu kann die Überblattung auch eine größere Tiefe von z. B. 6 mm betragen, so dass die Anschlagkammer 15 des ersten Blendrahmenprofils 1 teilweise geöffnet bleibt. Bei Bedarf kann diese Öffnung durch eine Abschlusskappe geschlossen werden.
Wie insbesondere in 11 zu erkennen ist, stößt – wie bei historischen Holzfenstern üblich – der vertikal verlaufende Blendrahmenholm – durch das zweite Blendrahmenprofil 7 gebildet – von der Außenansicht gesehen stumpf auf den durchgehenden vom ersten Blendrahmenprofil 1 gebildeten Blendrahmenholm, wobei dieser Blendrahmenholm eine schräg nach außen abfallende Überschlags-Sichtfläche 2 aufweist, auf die wiederum die Überschlags-Sichtfläche 8 des zweiten Blendrahmenprofils 7 stumpf aufsetzt.
Von der Innenseite des Blendrahmens her gesehen stoßen die Blendrahmenprofile 1 und 7 im Gehrungsbereich 5, 11 jedoch im
Winkel von 45° aufeinander, wie es für nachgebildete Holzfenster aus Kunststoff-Hohlkammerprofilen üblich ist.
Das erste Hohlkammerprofil 1 und das zweite Hohlkammerprofil 7 weise je eine zentrale Kammer 19, 20 zur Aufnahme eines Verstärkungsprofils auf, die beim Verschweißen im Gehrungsbereich 5, 11 vollständig geschlossen werden.

1: erstes Blendrahmenprofil (mit schräger Überschlags-Sichtfläche)
2: Überschlags-Sichtfläche (erstes Blendrahmenprofil)
3: Außensichtfläche (erstes Blendrahmenprofil)
4: Überschlagskammer (erstes Blendrahmenprofil)
5: Gehrungsbereich (erstes Blendrahmenprofil)
6: Überblattung
7: zweites Blendrahmenprofil (mit senkrechter Überschlags-Sichtfläche)
8: Überschlags-Sichtfläche (zweites Blendrahmenprofil)
9: Außensichtfläche (zweites Blendrahmenprofil)
10: Überschlagskammer (zweites Blendrahmenprofil)
11: Gehrungsbereich (zweites Blendrahmenprofil)
12: Überblattungs-Ausklinkung
13: Außenseite (zweites Blendrahmenprofil)
14: Kante
15: Anschlagkammer (erstes Blendrahmenprofil)
16: Anschlagkammer (zweites Blendrahmenprofil)
17: Außenwand (erstes Blendrahmenprofil)
18: Außenwand (zweites Blendrahmenprofil)
19: zentrale Kammer (erstes Blehdrahmenprofil)
20: zentrale Kammer (zweites Blendrahmenprofil)
21: Innensichtfläche (erstes Blendrahmenprofil)
22: Innensichtfläche (zweites Blendrahmenprofil)
A: Stärke der Überblattung
B: Linie
α: Winkel
β: Winkel
δ: Winkel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 202007001236 U1 [0005]
- EP 1726768 A2 [0006]
- WO 96/12863 A1 [0006]
- EP 1605129 A1 [0009]

Claims

Verfahren zum Verbinden von Kunststoff-Hohlkammerprofilen (1, 7) im Eckbereich, bei dem wenigstens zwei Hohlkammerprofile (1, 7) unterschiedlicher Querschnittskontur miteinander im Eckbereich verschweißt werden, wobei – wenigstens ein erstes Hohlkammerprofil (1) eine in einem ersten Winkel α zur Außensichtfläche (3) schräg nach außen abfallende Überschlagskammer (4) und – wenigstens ein zweites Hohlkammerprofil (7) eine – senkrecht zur Außensichtfläche (9) verlaufende oder – in einem zweiten, vom ersten Winkel α abweichenden Winkel β zur Außensichtfläche (9) schräg nach außen abfallende Überschlagskammer (10) aufweist, gekennzeichnet, durch folgende Verfahrensschritte: a) das erste Hohlkammerprofil (1) wird unter Bildung eines Gehrungsbereichs (5) mit einem senkrecht zur Außensichtfläche (3) und unter 45° zur Längserstreckung verlaufenden, sich bis zu einem Abstand „A” über einen Großteil der Tiefe des ersten Hohlkammerprofils (1) erstreckenden Sägeschnitt und einem zweiten, parallel und etwa im Abstand „A” zur Außensichtfläche (3) verlaufenden zweiten Sägeschnitt unter Bildung einer Überblattung (6) mit der Stärke „A” beschnitten; b) das zweite Hohlkammerprofil (7) wird unter Bildung eines Gehrungsbereichs (11) mit einem senkrecht zur Außensichtfläche (9) und unter 45° zur Längserstreckung verlaufenden, bis zu einer im Winkel δ und im Abstand zur Sichtfläche (8) der Überschlagskammer (10) verlaufenden Linie „B” eingeschnitten; c) die Außenseite (13) des zweiten Hohlkammerprofils (7) zur Bildung einer Überblattungs-Ausklinkung (12) mit senkrecht zur Längserstreckung verlaufender Kan te (14) bis etwa zum Abstand „A” von der Außensichtfläche (9) durch Sägen oder Fräsen entfernt; d) durch einen im Winkel α zur Außensichtfläche (9) bis zur Linie „B” verlaufenden Schnitt oder eine entsprechende Fräsung wird das zweiten Hohlkammerprofil (7) im Bereich der Überschlagskammer (10) ausgeklinkt, wobei die Verfahrenschritte a) bis d) auch in abweichender Reihenfolge durchgeführt werden können; e) das erste Hohlkammerprofil (1) wird mit dem zweiten Hohlkammerprofil (7) im Gehrungsbereich (5, 11) verschweißt, wobei die Überblattung (6) des ersten Hohlkammerprofils (1) die Überblattungs-Ausklinkung (12) des zweiten Hohlkammerprofils (7) überdeckt.
Verfahren zum Verbinden von Kunststoff-Hohlkammerprofilen (1, 7) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Hohlkammerprofil (1) und das zweite Hohlkammerprofil (7) je eine an die Außensichtfläche (3, 9) angrenzende Anschlagkammer (15, 16) aufweisen, und dass der Abstand „A” von der Außensichtfläche (2, 9) ≥ der Stärke der Außenwand (17, 18) der zwei Hohlkammerprofile (1, 7) und kleiner als die Tiefe der an die Außensichtfläche angrenzenden Anschlagkammer (15, 16) ist.
Verfahren zum Verbinden von Kunststoff-Hohlkammerprofilen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Hohlkammerprofil (1) und das zweite Hohlkammerprofil (7) eine zentrale Kammer (19, 20) zur Aufnahme eines Verstärkungsprofils aufweist, die beim Verschweißen im Gehrungsbereich (5, 11) vollständig geschlossen wird.