DE10212204B4

DE10212204B4 - Fensterrahmen mit Dämmung

Info

Publication number: DE10212204B4
Application number: DE2002112204
Authority: DE
Inventors: Martin Kenntner
Original assignee: Leitz GmbH and Co KG
Current assignee: Leitz GmbH and Co KG
Priority date: 2002-03-19
Filing date: 2002-03-19
Publication date: 2007-05-24
Anticipated expiration: 2022-03-20
Also published as: DE10212204A1

Abstract

Fensterrahmenkonstruktion, bestehend aus einer fest mit einem Mauerwerk verankerbaren Zarge (2), einem in die Zarge (2) einsetzbaren Flügelrahmen (1) sowie einer mit der Zarge (2) lösbar verbindbaren Dämmschicht (6) und einer mit dem Flügelrahmen (1) lösbar verbindbaren Dämmschicht (5), wobei der Flügelrahmen (1) und die mit diesem verbindbare Dämmschicht (5) mit einem Glasfalz (7, 8) versehen sind, in die eine Fensterscheibe (10) einsetzbar und darin befestigbar ist, und wobei die Zarge (2) und der Flügelrahmen (1) einschalig ausgebildet sind und an ihren Außenseiten vollständig von den zu einem Rahmen miteinander verbindbaren, an ihrer Außenseite (17) von je einem Verblendrahmen (15, 16) abgedeckten Dämmschichten (5, 6) überdeckt werden und sich die Dämmschichten (5, 6) auf der Außenseite (18) so überlappen, dass sie einander überdecken, dadurch gekennzeichnet, dass die den Glasfalz (8) aufweisende Dämmschicht (5) die Glashalteleiste bildet und unmittelbar an der Fensterscheibe (10) anliegt, und dass die Zarge (2) und der...

Description

Die Erfindung betrifft eine Fensterrahmenkonstruktion, bestehend aus einer fest mit einem Mauerwerk verankerbaren Zarge, einem in die Zarge einsetzbaren Flügelrahmen sowie einer mit der Zarge lösbar verbindbaren Dämmschicht und einer mit dem Flügelrahmen lösbar verbindbaren Dämmschicht, wobei der Flügelrahmen und die mit diesem verbindbare Dämmschicht mit einem Glasfalz versehen sind, in den eine Fensterscheibe einsetzbar und darin befestigbar ist, und wobei die Zarge und der Flügelrahmen einteilig ausgebildet sind und an ihren Außenseiten vollständig von den zu einem Rahmen miteinander verbindbaren, an ihrer Außenseite von je einem Verblendrahmen abgedeckten Dämmschichten überdeckt werden und sich die Dämmschichten auf der Außenseite so überlappen, dass sie einander überdecken.

Eine solche Fensterrahmenkonstruktion ist beispielsweise aus der DE 199 21 698 A1 bekannt. Hierbei wird die Scheibe mittels der innen liegenden Glashalteleiste aus Holz in den Glasfalzen fixiert. Dies führt zu einem erhöhten Montageaufwand, weil zunächst die Dämmschicht mit dem Fensterrahmen verbunden werden muss, dann die Scheibe eingesetzt und anschließend die Glasleiste, die die Scheibe fixiert, mit dem Holzrahmen verbunden werden muss. Die Zarge und der Flügelrahmen müssen bei dieser Konstruktion speziell gefertigt werden. Wenn in einer Fertigungslinie zuvor Standardfenster produziert worden sind, muss die Maschine umgerüstet werden, was entsprechend zeitaufwändig ist, und die Herstellungskosten erhöht. Sollen anschließend wieder Standardfenster gefertigt werden, entstehen erneut Rüstzeiten.

Eine aus der DE 201 02 772 U1 bekannte Rahmenkonstruktion setzt sich aus mehreren Rahmenteilen zusammen, die kraftschlüssig bzw. formschlüssig miteinander verbunden werden. Sowohl die Zarge, die im Fensterausschnitt eines Mauerwerks fest verankert wird, als auch der Flügelrahmen sind zweiteilig ausgebildet. Zwischen beiden Teilen ist partiell eine Dämmschicht eingesetzt. Die zweiteilige Zarge und der zweiteilige Flügelrahmen sind als vormontierte Baueinheit handelbar. Der der Außenseite (Freiluftseite) zugewandte Teil des Flügelrahmens ist mit einem Glasfalz versehen, gegen den eine Fensterscheibe angelegt und dann von der Innenseite über eine Glashalteleiste fixiert wird, die mit dem der Innenseite zugewandten Teil des Flügelrahmens lösbar verbunden wird. Die einander zugeordneten Rahmenteile der Zarge und des Flügelrahmens weisen weitere Ausfräsungen auf, die so angeordnet sind, dass sich randoffene Ausnehmungen bilden, in die die strangförmigen Dämmschichten eingelegt werden können, bevor das Fenster im Mauerwerk eingesetzt wird. Die Rahmenteile werden aus einzelnen Kanteln zusammengesetzt, die beispielsweise auf Gehrung geschnitten und zuvor spanend bearbeitet wurden, um die Auskehlungen für die Dämmschichten bzw. den Glasfalz zu schaffen.

Durch die Auskehlung der Kanteln wird der tragende Querschnitt des Rahmens reduziert, was die Festigkeit negativ beeinträchtigt. Da die Dämmschichten nur den Bereichen eingelegt werden können, die nach dem Einbau entweder vom Mauerwerk oder von der Fensterscheibe abgedeckt sind, sind nicht alle Bereiche der Rahmenkonstruktion wärmegedämmt, so dass insbesondere der für Passivhäuser geforderte K-Wert nicht oder nur mit einem sehr hohen Aufwand (breite Rahmenteile) erzielt werden kann.

Verbundkanteln und Vollholzkanteln eines konventionellen Holzfensters haben eine Dicke von 66 mm bis 68 mm. Kanteln mit erhöhter Isolierwirkung weisen eine Dicke von 95 mm bis 120 mm auf. Zur Profilbearbeitung der dickeren Kanteln sind Fräswerkzeuge mit großer Schnittbreite und großer Profiltiefe erforderlich. Diese erforder lichen Fräswerkzeuge sind gegenüber herkömmlichen Fräswerkzeugen entsprechend größer dimensioniert, so dass sie nicht ohne weiteres in bestehende Fenster-Bearbeitungsanlagen integriert werden können. Problematisch ist dabei, dass die Werkstückdurchlasshöhe für größere Kanteldicken nicht ausreichend ist, bei Hubspindelmaschinen die Spindellänge und die Hubhöhe nicht ausreichen, um die höher bauenden Werkzeugsätze aufzunehmen bzw. in Position zu bringen oder die vorhandene Maschine weist für größere Werkzeugdurchmesser einfach nicht den ausreichenden Bauraum auf. Selbst wenn die Maschinen ausreichend dimensioniert sind, um auch größere Werkzeugdurchmesser aufnehmen zu können, erfordert die wechselweise Herstellung von konventionellen Holzfensterrahmen mit denen erhöhter Isolierwirkung ein Umrüsten der Maschine, was zeitaufwendig ist und damit die Herstellung verteuert oder die Anschaffung einer weiteren Maschine mit einer entsprechend langen Amortisationszeit.

Von dieser Problemstellung ausgehend soll die vorstehend beschriebene Fensterrahmenkonstruktion so verbessert werden, dass ihre Wärmedämmeigenschaften deutlich erhöht werden und die zur Bildung des Rahmens notwendigen Kanteln mit herkömmlichen Werkzeugmaschinen hergestellt werden können.

Zur Problemlösung zeichnet sich eine gattungsgemäße Rahmenkonstruktion dadurch aus, dass die den Glasfalz aufweisende Dämmschicht die Glashalteleiste bildet und unmittelbar an der Fensterscheibe anliegt, und dass die Zarge und der Flügelrahmen standardisierte Abmessungen und Profile aufweisen.

Durch diese Ausgestaltung ist die Rahmenkonstruktion zunächst einmal vollständig wärmegedämmt. Durch die Trennung von tragender und isolierender Funktion muss die Dämmschicht nicht mittels Eckverbindung zu einer tragenden Rahmenkonstruktion zusammengesetzt werden, sondern kann als Stangenprofil hergestellt werden, das an den Ecken auf Gehrung geschnitten wird. Dadurch, dass die Zarge und der Flügelrahmen aus Holz bestehen können und standardisierte Abmessungen und Profile aufweisen, können sie mit vorhandenen Produktionsmitteln hergestellt werden, ohne dass beispielsweise die Fenster-Profilwerkzeuge umgerüstet werden müssen. Die lösbare Verbindung zwischen den unterschiedlichen Werkstoffkompo nenten gewährleistet eine sortenreine Recyclebarkeit. Die Isoliereigenschaften der Rahmenkonstruktion werden nahezu ausschließlich bestimmt durch die Dicke der Dämmschichten.

Selbstverständlich können die Verbundkanteln aus mehreren Lagen Vollholz, vorzugsweise drei Lagen, hergestellt sein, so wie dies üblich ist. Der Aufbau aus Holz kann sowohl einschichtig als auch mehrschichtig ausgebildet sein.

Die Dämmschichten bestehen vorzugsweise aus handelsüblichen Dämmwerkstoffen mit einer entsprechenden Schraubenfestigkeit, damit Beschläge daran befestigt werden können. Vorzugsweise ist die Dämmschicht zweischichtig aufgebaut, so dass die Funktionen Verschraubungsfestigkeit und Wärmedämmung voneinander getrennt sind, wodurch die Schichtdicke minimiert werden kann, was zu einer minimierten Gesamtdicke der Fensterrahmenkonstruktion führt, wodurch ein geringes Gewicht erhalten wird, was sich insbesondere auf die Haltbarkeit der für die Bewegung des Flügelrahmens erforderlichen Schwenk- und Kippbeschläge auswirkt.

Mit dieser Ausgestaltung und der Anordnung der Dämmschichten auf der Außenseite der Rahmenkonstruktion liegen diese also in der Kaltzone. Der Taupunkt (10°C Isotherme) wird in das Rahmenbauteil gelegt und dadurch Schwitzwasser wirksam vermieden.

Insbesondere vorteilhaft durch diese Ausgestaltung ist, dass die Dämmschicht den Randverbund der Fensterscheibe überdeckt und somit im Vergleich zu herkömmlichen ausgestalteten Fenstern eine Wärmebrücke ausgeschaltet ist. Durch die Einbettung der Fensterscheibe in die Dämmschicht kann außerdem die Tiefe des Glasfalzes reduziert werden, so dass eine vergrößerte Lichtdurchlassöffnung erreicht wird.

Dadurch, dass die Glashalteleiste bildende Dämmschicht ebenfalls einen Glasfalz aufweist, kann die Breite für die zum Einsetzen unterschiedlich dicker Isolierglasscheiben notwendige Auskehlung lediglich durch Veränderung der Dämmschichtdicke an der Seite der lösbaren Verbindung zum tragenden Konstruktionsteils beein flusst werden. Das Profil der Holzkanteln bleibt dabei unverändert, so dass die zum Bearbeiten der Holzkanteln notwendigen teuren Profilwerkzeuge unverändert einsetzbar sind.

Um eine gute Wärmedämmung zu erreichen ist es vorteilhaft, wenn sich die Dämmschichten auf der Außenseite überlappen, wobei im Bereich der Überlappung in die mit der Zarge verbindbaren Dämmschicht eine Dichtung eingesetzt sein kann.

Die Dämmschichten können als Leisten ausgebildet sein, die zu einem geschlossenen Rahmen miteinander verbindbar sind. Hierzu können die Leisten auf Gehrung geschnitten und mit speziellen Eckverbindern zusammengesetzt werden. Sie können aber auch als Einzelteile mit der Zarge bzw. dem Flügelrahmen verbunden werden. Vorzugsweise werden die Dämmschichten auf den hölzernen Konstruktionsteilen verschraubt.

Zum Schutz gegen Umwelteinflüsse sind die Außenseiten der Dämmschichten von je einem Verblendrahmen abgedeckt, der nachträglich aufgesetzt werden kann. Der Verblendrahmen kann aus Holz oder Aluminium bestehen.

Die Dämmschichten bestehen aus einem organischen Material (z. B. Kork, Zellulose) oder einem Polyurethanschaum oder sind aus Granulat gepresst.

Die Kanteln des Flügelrahmens und der Zarge weisen vorzugsweise eine Dicke von 66 bis 68 mm auf. Dieses sind Standardmaße, so dass die Lagerhaltungskosten sich nicht wesentlich erhöhen, wenn unterschiedliche Fenstertypen gefertigt werden sollen.

Mit Hilfe einer Zeichnung soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung nachfolgend beschrieben werden. Es zeigt:
1 – die Draufsicht auf ein in eine Fensteröffnung einsetzbares Fensterelement;
2 – den Schnitt entlang der Linie II-II nach 1 in vergrößerter Darstellung.
Das Fensterelement besteht aus einer Rahmenkonstruktion mit einer in dem Mauerwerk fest verankerbaren Zarge 2, einem in der Zarge 2 schwenk- und kippbar befestigten Flügelrahmen 1, in den die Glasscheibe 10 eingesetzt ist. Die Zarge 2 und der Flügelrahmen 1 bestehen aus Holz und wurden zur Herstellung der Falze 3, 4 und der sonstigen Profilform spanend bearbeitet. Auf der der Außenseite 17 zugewandten Seite ist auf den Flügelrahmen 1 eine umlaufende Dämmschicht 5 aufgeschraubt. Auf der der Außenseite 17 zugewandten Seite der Zarge 2 ist eine umlaufende Dämmschicht 6 aufgeschraubt. Die Dämmschichten 5, 6 sind als Stangenprofil hergestellt und auf Gehrung geschnitten. Die Kanteln 1a, b, c, d; 2a, b, c, d des Flügelrahmens 1 bzw. der Zarge 2 sind mit einer im Fensterbau üblichen Eckverbindung (z. B. eine Schlitz- und Zapfenverbindung oder gedübelte Konterprofilierung) zu einer tragenden Rahmenkonstruktion miteinander verbunden. Die Zarge 2 wird mit der aufgeschraubten Dämmschicht 6 in einem hier nicht dargestellten Fensterausschnitt im Mauerwerk fest verankert. Der Flügelrahmen 1 ist mit der aufgeschraubten Dämmschicht 5 an der Zarge 2 kippbar und schwenkbar befestigt. In Richtung des Zentrums 11 ist der Flügelrahmen 1 mit einem Falz 7 versehen, der beidseitig randoffen ist. Die Dämmschicht 5 ist mit einem hierzu korrespondierenden Falz 8 versehen, der ebenfalls randoffen ist. Durch die Falze 7, 8 bildet sich eine umlaufende Nut aus, die den Glasfalz 9 zur Aufnahme der Glasscheibe 10 bildet.
In Richtung des Zentrums 11 steht die Dämmschicht 6 über die Zarge 2 hinaus und überdeckt die mit dem Flügelrahmen 1 verbundene Dämmschicht 5, die hierzu mit einer Auskehlung 12 versehen ist. In eine umlaufende Nut 13 in der Dämmschicht 6 ist eine Dichtung 14 eingesetzt, die an der Dämmschicht 5 anliegt. Zur Außenseite 17 hin werden die Dämmschichten 5, 6 von Aluminiumrahmen 15, 16 abdeckt, so dass sie gegen Witterungseinflüsse geschützt sind.
Der Flügelrahmen 1 und die Zarge 2 weisen im Fensterbau übliche Standardabmessungen auf (bspw. Standardfenster IV 68) und können auf einfachen Standard-Holzbearbeitungsmaschinen, vorzugsweise Vierseiten-Kehlmaschinen, hergestellt werden. Die Dämmschichten 5, 6 können unterschiedlich dick sein. Ihre Dicke bestimmt die Wärmedämmeigenschaften des Fensters. Der Falz 7 im Flügelrahmen 1 weist ebenfalls Standardabmessungen auf. Durch die Abmessungen des in der Dämmschicht 5 vorgesehenen Falzes 8 wird die Breite des Glasfalzes 9 bestimmt und die Fensterrahmenkonstruktion an unterschiedlich dicke Fensterscheiben 10 anpassbar gestaltet. Wie der Zeichnung entnehmbar ist zwischen dem Flügelrahmen 1 und der Scheibe 10 keine Dämmung eingesetzt, sondern es erfolgt nur eine Abdichtung gegen Eindringen von Feuchtigkeit in den Falz 7.
Die Dämmschicht 5 fixiert die Fensterscheibe 10 im Glasfalz. Sie überdeckt mit dem Abschnitt 5.1 die Fensterscheibe 10 am Innenrand. Dadurch ist die Fensterscheibe 10 am Glasrandbund gedämmt, so dass eine bisher in Kauf genommene Wärmebrücke entfällt. Damit sind die Isoliereigenschaften der Rahmenkonstruktion deutlich erhöht. Gegenüber herkömmlichen Fensterrahmen kann bei dieser Ausgestaltung die Tiefe des Glasfalzes 9 bei gleichbleibender Isolierung geringer sein, so dass die Lichtdurchlassöffnung des Fensters vergrößert ist.
Als Dämmstoff kommen Polyurethan-Schaum, Kork oder Holzfaserstoffe auf Zellulose-Basis in Frage. Vorzugsweise bestehen die Dämmschichten 5, 6 aus einem Presswerkstoff auf Basis von Polyurethan-Granulat, wie es beispielsweise unter der Bezeichnung Purenit vertrieben wird. Wichtig ist, dass das Material für die Dämmschicht neben den notwendigen Wärmedämmwerten auch eine entsprechende Schraubenfestigikeit zur Befestigung von Beschlägen und dergleichen aufweist. Wie 2 zeigt, sind die Verblendrahmen 15, 16 besonders profiliert und werden über in den Dämmschichten 5, 6 verankerte Befestigungsmittel 18 gehalten.
Durch den modularen Aufbau der Rahmenkonstruktion auf Basis von Normprofilen und Normdicken ist der Fensterbauer in der Lage, die gesamte Produktpalette vom Standard-Holzfenster über das sogenannte Niederigenergiehausfenster bis hin zum Passivhausfenster auf seinen vorhandenen Anlagen unter Einsatz seiner bestehenden Werkzeuge zu fertigen.

1: Flügelrahmen
1a: Kantel
1b: Kantel
1c: Kantel
1d: Kantel
2: Zarge
2a: Kantel
2b: Kantel
2c: Kantel
2d: Kantel
3: Falz
4: Falz
5: Dämmschicht
5.1: Abschnitt
6: Dämmschicht
7: Falz
8: Falz
9: Glasfalz
10: Fensterscheibe
11: Zentrum
12: Falz
13: Nut
14: Dichtung
15: Verblendrahmen
16: Verblendrahmen
17: Außenseite
18: Befestigungsmittel

Claims

Fensterrahmenkonstruktion, bestehend aus einer fest mit einem Mauerwerk verankerbaren Zarge (2), einem in die Zarge (2) einsetzbaren Flügelrahmen (1) sowie einer mit der Zarge (2) lösbar verbindbaren Dämmschicht (6) und einer mit dem Flügelrahmen (1) lösbar verbindbaren Dämmschicht (5), wobei der Flügelrahmen (1) und die mit diesem verbindbare Dämmschicht (5) mit einem Glasfalz (7, 8) versehen sind, in die eine Fensterscheibe (10) einsetzbar und darin befestigbar ist, und wobei die Zarge (2) und der Flügelrahmen (1) einschalig ausgebildet sind und an ihren Außenseiten vollständig von den zu einem Rahmen miteinander verbindbaren, an ihrer Außenseite (17) von je einem Verblendrahmen (15, 16) abgedeckten Dämmschichten (5, 6) überdeckt werden und sich die Dämmschichten (5, 6) auf der Außenseite (18) so überlappen, dass sie einander überdecken, dadurch gekennzeichnet, dass die den Glasfalz (8) aufweisende Dämmschicht (5) die Glashalteleiste bildet und unmittelbar an der Fensterscheibe (10) anliegt, und dass die Zarge (2) und der Flügelrahmen (1) standardisierte Abmessungen und Profile aufweisen.
Fensterrahmenkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämmschichten (5, 6) mit der Zarge (2) bzw. dem Flügelrahmen (1) verschraubbar sind.
Fensterrahmenkonstruktion nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämmschichten (5, 6) aus einem Polyurethanwerkstoff bestehen.
Fensterrahmenkonstruktion nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämmschichten (5, 6) aus Granulat gepresst sind.
Fensterrahmenkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Überlappung zwischen den Dämmschichten (5, 6) eine Dichtung (14) eingesetzt ist.
Fensterrahmenkonstruktion nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (14) in der mit der Zarge (2) verbindbaren Dämmschicht (6) eingesetzt ist.
Fensterrahmenkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verblendrahmen (15, 16) aus Aluminium bestehen.
Fensterrahmenkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verblendrahmen (15, 16) aus Kunststoff bestehen.
Fensterrahmenkonstruktion nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämmschichten (5, 6) aus einem organischen Material, insbesondere Kork oder Zellulose, bestehen.
Fensterrahmenkonstruktion nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanteln (1a, 1b, 1c, 1d; 2a, 2b, 2c, 2d) des Flügelrahmens (1) und der Zarge (2) eine Dicke von 66–68 mm aufweisen.