DE102015005593A1

DE102015005593A1 - Holzfenster und Herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE102015005593A1
Application number: DE102015005593.3A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-05-02
Filing date: 2015-05-02
Publication date: 2016-11-03
Anticipated expiration: 2035-05-03
Also published as: DE102015005593B4

Abstract

Um einen U-Wert < 0,8 W/(m2K) bei einem 3-teiligen Fenster (Holz-Dämmung-Holz) zu erreichen, wird in den Holzkern ein Dämmmaterial eingearbeitet. Bei einem reinen Holzfenster wäre eine Holzdicke >= 130 mm notwendig. Fehlerfreie Holzrahmen in dieser Stärke sind sehr teuer und es besteht die Gefahr des Verziehens. Die Bearbeitung dieser Holzstärke ist auf gängigen Maschinen nicht möglich. Die Erfindung beruht darauf, dass bei einem reinen Holzfenster der Fensterrahmen aus vier Teilen besteht, bzw. hergestellt wird. Blendrahmen 2-teilig (Profil A/C und Profil B/D) und Flügelrahmen 2-teilig (Profil E/G und Profil F/H). Alle Teile bestehen hier ausschließlich aus Holz. Die vier Teile werden nach der Einzelbearbeitung zusammengefügt. Somit kann eine beliebige Einbautiefe erreicht werden, wobei die Einzelelemente maschinenbearbeitbar bleiben. Der Aufbau bezieht sich auf alle Holzfenster mit einer senkrechten Verglasung, mit besonderen Anforderungen an den Wärmedurchgangskoeffizient, wie z. B., für Passiv- und Niedrigenergiehäuser.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Fenster in einem Gebäude, diese dienen der Lichtzufuhr, der Aussicht und zum Lüften. Fenster bestehen in der Regel aus, einem festen Rahmen sowie festen oder beweglichen Fensterflügeln mit entsprechenden Fensterfüllungen. Die Beschreibung bezieht sich auf alle Fenster mit einer senkrecht Verglasung.
An Fenstersysteme für Passiv-, Niedrigenergiehäuser werden besondere Anforderungen gestellt. Hier darf der Wärmedurchgangskoeffizient eines Fensters (U_w bzw. U-Wert) nicht größer als 0,8 W/(m²K) betragen. Der U_w-Wert setzt sich zusammen aus: U-Wert des Glases (U_g) und dem U-Wert des Rahmens (U_f). Die Bestimmung des U-Wertes wird in der Norm EN 10077 geregelt und wurde vom Passivhaus Institut in 64283 Darmstadt geprüft (Anlage: zd_pfeffer_pfeffer-rps_de.pdf).
Um einen U-Wert < 0,8 W/(m²K) bei einem reinen Holzfenster zu erreichen, ist eine Holzdicke >= 130 mm notwendig. Fehlerfreie Holzrahmen in dieser Stärke sind sehr teuer und es besteht die Gefahr des Verziehens. Des Weiteren ist die Bearbeitung dieser Holzstärke auf gängigen Maschinen nicht möglich.
Stand der Technik: Bei einem 3-teiligen Fenster (Holz-Dämmung-Holz) wird zuerst in den Holzkern ein Dämmmaterial eingearbeitet. Dieser Herstellungsschritt ist komplex und es entstehen relativ hohe Material- und Herstellungskosten. Des Weiteren ist die Entsorgung problematisch bzw. teuer. Der Holz-Dämmung-Holzrohling wird anschließend profiliert und weiterverarbeitet.
Die Erfindung bezieht sich auf einen reinen Holzfensterrahmen, mit einem sehr guten U_f-Wert, mit dem selbst bei einer Verglasung mit einem U_g-Wert von 0,7 W/(m²K) ein Wärmedurchgangskoeffizient U_w des Gesamtfensters von unter 0,8 W/(m²K) erzielt werden kann, ohne zusätzlich Dämmmaterialien im Rahmen zu verbauen. Dies führt auch zu dem positiven Effekt der Wärmebrückenproblematik, da die Temperaturunterschiede der Bauteile sehr gering werden. Der gute U_f-Wert konnte durch große Profiltiefe bei gleichzeitig schmalen Profilbreiten erreicht werden, indem nachfolgende Erfindung realisiert wird.
Die Erfindung beruht darauf, dass der Fensterrahmen aus vier Teilen besteht, bzw. hergestellt wird. Blendrahmen 2-teilig (Profil A/C und Profil B/D) und Flügelrahmen 2-teilig (Profil E/G und Profil F/H). Alle Teile bestehen hier ausschließlich aus Holz
Die vier Teile werden nach der Bearbeitung zusammengefügt. Die Bearbeitung besteht typischerweise aus den Verfahrensschritten, sägen, hobeln, fräsen, Stirnbearbeitung und lackieren. Erfindungsgemäß werden zuerst alle Rahmenteile final bearbeitet. Das heißt die Rahmenteile werden gesägt, gehobelt, gefräst, lackiert und als letzter Bearbeitungsschritt werden die jeweils zwei Rahmenteile zusammengefügt. Somit kann eine beliebige Einbautiefe erreicht werden, wobei die Einzelelemente maschinenbearbeitbar bleiben. Selbstverständlich versteht der Fachmann unter Zusammenfügen alle Möglichkeiten, wie beispielsweise Kleben, Schrauben, Nieten, Heften und Nageln. Das Zusammenfügen reduziert ferner die Gefahr des Verziehens des Rahmens, verleiht analog zum Schichtholz der Gesamtkonstruktion eine höhere Festigkeit. Selbstverständlich gilt im Sinne der Erfindung den Fensterrahmen auch aus mehr wie vier Teilen zusammenzusetzen, beispielsweise um eine noch größere Einbautiefe zu erreichen. Die Rahmen selbst werden aus mindestens 4 Einzelteilen zusammen gebaut. Also zwei Blendrahmen und zwei Flügelrahmen die zusammengefügt werden wie in 1 dargestellt.
Die Herstellung erfolgt, indem der Rahmen und die Flügel in je zwei Teilen gefertigt werden. Dadurch haben die Rahmenhölzer nicht so große Dimensionen und können somit mit Standardmaschinen leicht bearbeitet werden. Der Produktionsablauf vereinfacht sich, da die einzelnen Rahmen leichter sind und ohne großen Kraftaufwand bearbeitet werden können. Das Ende der Produktionskette bildet das Zusammenbauen der Rahmen-(Profil A/B und Profil C/D), Flügelteile (Profil E/F und Profil G/H). Dabei entsteht die große Einbautiefe, die sich vorteilhaft auf den Wärmedurchgangskoeffizienten, sowie auf die Eigenstabilität auswirkt.
Fig. 1: Darstellung Fenster
In 1 sind die minimalen Dimensionen/Holzstärken des Fensters aufgezeigt, um den geforderten U_w-Wert für Passivhäuser zu erreichen. Das Fenster besteht aus einem Blendrahmen, oben (Profil C, Profil D) und unten (Profil A, Profil B), sowie einem Flügelrahmen oben (Profil G, Profil H) und unten (Profil E, Profil F). Für alle Rahmen, sowohl Blend- als auch Flügelrahmen, werden alle Profile einzeln hergestellt. Dies bedeutet, dass die Profile fertig gesägt, gehobelt, gefräst, und lackiert sind und erst danach zusammengefügt (Profil C/D, Profil G/H, Profil E/F und Profil A/B) werden. Das Zusammenfügen kann beispielsweise durch kleben, schrauben, nieten und/oder heften (8, 9, 10, 11) durchgeführt werden. Zwischen den Profilen G/H und E/F wird ein Standard Isolierglas (7) mit bis zu 60 mm eingebaut und mit Glasdichtungen außen (4) und innen (3) zu den Profilen G/H und E/F abgedichtet. Die Verriegelungen werden in die Beschlagskammer (6) eingesetzt. An den unteren Außenrahmen Profil A und Profil E, wird mit einem Kunststoffhalter (12) eine Regenschiene (5) angeschraubt. Der Kunststoffhalter verhindert die Wärmebrücken Bildung.
1.1 zeigt ebenfalls ein reines Holzfenster, ergänzt mit Luft-Dämmkammern zur Verbesserung des Wärmedurchgangskoeffizienten. Die Luft-Dämmkammern werden vor dem Fügen durch halbschaliges Fräsen angebracht. Auch kann im Sinne der Erfindung die Geometrie der Luft-Dämmkammern den jeweiligen Gegebenheiten anpasst werden.
Der Fensterrahmen ist somit ein reines Holzfenster ohne Dämmmaterial das durch optimale Dimension der einzelnen Profile die Passivhauskriterien erfüllt. Die variable, große Einbautiefe von größer 120 mm ist entscheidend für den Wärmedurchgang und ermöglicht auch die Aufnahme von Sondergläsern wie beispielsweise 3-fach, 4-fach oder Lärmschutzverglasung. Die hohe Eigenstabilität des Holzfensters kann das Gewicht der Verglasung tragen und selbst bei großen Elementen die Norm der Belastungen, wie z. B. EN 1192, DIN EN 12210 einhalten.
Der Blendrahmen außen (Profil A/C) bzw. Flügelrahmen außen (Profil E/G) kann sich vom Blendrahmen innen (Profil B/D) bzw. Flügelrahmen innen (Profil F/H) unterscheiden beispielsweise bzgl. Holzarten (Hart-, Weichholz), Farbe, Lacksystem. Verkleiden des Fensters (außen) mit handelsüblichen Metallprofilen ist ebenfalls möglich und es sind sogar keine Sonderprofile nötig.
Auch ist es leicht möglich Luftkammern zwischen die beiden Rahmenteile einzuarbeiten, beispielsweise durch halbschaliges ausfräsen, um einen noch besseren U-Wert zu erzielen, siehe 1.1. Auch kann im Sinne der Erfindung die Geometrie der Luftkammern den jeweiligen Gegebenheiten angepasst werden.
Da bei diesem System keine zusätzlichen kritischen Dämmmateriealien verwendet werden, gibt es auch keine Abfälle bei der Produktion, die als Sondermüll entsorgt werden müssen. Ebenso gibt es nach Ablauf der Lebensdauer keine Problemstoffe. Die Entsorgung erfolgt, wie bei reinen Holzfenstern allgemein.
Wird zusätzlich beim Zusammenfügen der reinen Holzelemente ein Dämmmaterial verbaut, wie in 1.2 dargestellt, lässt sich der Wärmedurchgangskoeffizient noch weiter verbessern. Das Dämmmaterial kann jedoch nach Ablauf der Lebensdauer wieder sehr leicht von den Holzelementen getrennt und gesondert entsorgt werden, wenn beispielsweise die Holzelemente beim Fügeprozess nur verschraubt oder geheftet werden.
Der Energieaufwand in der Gesamtbilanz zur Herstellung des Produktes ist sehr niedrig.
Anlage:

1
1.1
1.2
Zertifikat: zd_pfeffer_pfeffer-rps_de.pdf
b_pfeffer_pfeffer-rps.pdf

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

Norm EN 10077 [0002]
Passivhaus Institut in 64283 Darmstadt geprüft (Anlage: zd_pfeffer_pfeffer-rps_de.pdf) [0002]
EN 1192 [0011]
DIN EN 12210 [0011]
zd_pfeffer_pfeffer-rps_de.pdf [0016]
b_pfeffer_pfeffer-rps.pdf [0016]

Claims

Holzfenster, bestehend aus Fensterrahmen und Verglasung, wobei der Fensterrahmen aus einem Holz-Blendrahmen und einem Holz-Flügelrahmen besteht, wobei jeder Rahmenteil aus mindestens zwei Holz-Rahmenteilen gefertigt und anschließend zusammengefügt ist.
Holzfenster nach Anspruch 1, wobei die Rahmenteile durch Schrauben und/oder Nägel und/oder Kleber und/oder Nieten und/oder Klammern zusammengefügt sind.
Holzfenster nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Bautiefe der Rahmenteile kleiner 68 mm und die Gesamtbautiefe des zusammengefügten Fensterrahmens eine Tiefe größer 120 mm aufweist.
Holzfenster nach einem der vorherigen Ansprüche, dass zwischen den Rahmenteilen Luft- oder Hohlkammern eingefügt sind.
Herstellungsverfahren für ein Holzfenster, wobei der Fensterrahmen, bestehend aus einem Blend- und einem Flügelrahmen, aus mindestens zwei Holzrahmenteilen gefertigt und anschließend zusammengefügt wird.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 5, wobei das Fügen durch Schrauben, Kleben, Nieten, Nageln und/oder Heften ausgeführt wird.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei Luft- oder Hohlkammern vor dem Fügen, durch halbseitiges Fräsen ausgebildet werden.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 5, 6 oder 7, wobei eine zusätzliche Dämmung zwischen den Profilteilen, vor dem zusammenfügen der einzelnen Profile zu einem Rahmen, eingebaut wird