DE1965389U - Fensterrahmen. - Google Patents

Description

P.A. 181587-3.4.87

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Anmelder; Otto Anschütz

Bezeichnung ; "^Fensterrahmen.

Die Neuerung betrifft einen Fensterrahmen, der aus einem Künststoff prof ils tab mit Versteifungskern gebildet ist.

Kunststoffprofilstäbe für Fensterrahmen mit Versteifungskernen aus Holz oder Metall sind bekannt. Solche Versteifungskerae werden bei Kunststoffprofilstäben verwendet, um die Stabilität zu verbessern. Kunststoffprofilstäbe finden heute zunehmend Verwendung wegen der Wetterbeständigkeit, der Möglichkeit der Einfärbung und Durchfärbung des Materials, wodurch der Anstrich gespart wird, wegen der wirtschaftlichen Herstellung im Strangpreßverfahren oder in.anderen modernen Verfahren. Für Fenster werden Kunststoff profilstäbe deswegen gerne verwendet, weil sich neben den schon genannten Vorzügen eine besondere dekorative Wirkung erzielen läßt.

Die bekannten Kunststoffprofilstäbe für Fensterrahmen mit Versteifungskernen haben aber den Nachteil, daß die verschiedenen Wärmeausdehnungskoeffizienten des Kunststoffes einerseits und des Materiales des Versteifungskernes andererseits nicht oder nicht genügend berücksichtigt werden. Zur Veranschaulichung des Problems sei erwähnt, daß z.B. Polyvinylchlorid, walches als Kunststoff für Fenster viel verwendet wird, eine etwa siebenfach größere Wärme aus dehnung ais—Ή-eia wie Stahl hat. Auch andere, z.B. für Fenster verwendete Kunststoffe, wie etwa Polyester-Harze, haben eine wesentlich größere Wärmeausdehnung als Holz oder Metall. Insbesondere die Witterungseinflüsse mit ständig wechselnden Temperaturen - Tag und Nach, Sommer und Winter, innen und außen -, lassen die verschiedenen Materialien unterschiedlich arbeiten» Dabei finden die im Kunststoff entstehenden Spannungen keinen Ausgleich. Die Folge ist, daß sich bald Risse und Sprünge im Kunststoff profilstab zeigen. Der flSliäSIg liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu überwednden. .

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Gemäß der Neuerung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einem Fensterrahmen der Versteifungskern in Bichtung quer zur !Längsachse des Kuns tst of f prof ils tabes elastisch in demselben gelagert ist. Dadurch wird erreicht, daß die unterschiedlichen Dehnungen zwischen dem eigentlichen Kunststoff profilstab und dem Versteifungskern von der elastischen tagerung aufgenommen werden, ohne daß sich gefährliche Spai nungen im eigentlichen Kunststoffprofilstab ergeben»

Mach einem weiteren Merkmal der Neuerung wird vorgeschlagen, daß der Fensterrahmen zwischen dem hohlen Kunststoffprofilstab und dem Versteifungskern elastische Abstandshalter hat. Dadurch wird erreicht, daJ daß Außenfprofil des eigentlichen Kunststoffprofilstabes durch die unterschiedlichen Wärmedehnungen praktisch nicht verformt wird, weil die Verformung im wesentlichen von den elastischen Abstandshaltern aufgenommen wird.

Nach einem weiteren Merkmal der Neuerung wird vorgeschlagen, daß die elastischen Abstandshalter aus demselben Kunststoff wie der Kunststoffprofilstab bestehen und mit diesem aus einem Stück gebildet sind* Dies ermöglicht eine besonders einfache und billige Herstellung des Kunststoff profilstabes.

Nach einem weiteren Merkmal der Neuerung wird vorgeschlagen, daß die Abstandshalter in Längs richtung des Kunststoff profilstabes verlaufende Profilteile sind. Diese Ausbildung ist besonders günstig für die Herstellung des eigentlichen Kunststoffprofilstabes im Strangpreßverfahren, bei welchem der Querschnitt des hergestellten Erzeugnisses überall derselbe ist.

Naeh einem weiteren Merkmal der Neuerung wird vorgeschlagen, daß die Abstandshalter flexible, zungenartige leisten sind, die jeweils im Querschnitt schräg zu den thermischen Dehnungsrichtungen des Fußpunkteε im Kunststoffprofils tab und des Berührungspunktes am Versteifungskern verlaufen. Diese Ausführungsform erweist sich als sehr materialsparend, wobei aber trotzdem die Abstandshalter sehr elastisch ausgebildet werden können, und wobei die Wands.tärke der Abstandshalter in der Größenordnung der Wandstärke des eigentlichen Kunststoffprofilstabes

liegt, was sich als besonders vorteilhaft für die form- und maßgenaue

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Herstellung der Kunststoff profilstäbe erweist. Außerdem ergeben sich linienartig schmale Berühruiigsflachen zwischen dem eigentlichen Kunststoff profilstab und dem Versteifungskern, was, wie die Praxis zeigt, eine erwünschte relative Verschiebbarkeit des Versteifungskerns gegenüber dem Kunststoffprofilstab ergibt, insbesondere auch in Längsrichtung des Kunststoffprofilstabes*

Für Fensterrahmen erweist es sieh gemäß der Neuerung als besonders vorteilhaft, wenn ein Kunststoffprofilstab mit gewünschtem Außenquer— schnitt und rechteckigem Innenquerschnitt verwendet wird, wo*bei innen an jeder Sechteckseite zwei etwa zur Profilmitte hin schräg verlaufende zungenartige Leisten vorgesehen sind, welche einen rechteckig hohlen Versteifungskern aus Metall federnd nachgiebig im Abstand vom Kunststoffprofils tab zentral in demselben halten. Auf diese Art ergibt sich ein Kunststoff profilstab, der den Beanspruchungen, wie sie beim Fenster auftreten, besonders gewachsen ist, und bei dem die zungenartigen Leisten den Versteifungskern zentrieren bzw. zentriert halten. Bei Fenstern ist der Versteifungskern besonders wichtig. Die Praxis zeigt, daß die nur aus Kunststoff bestehenden bekannten Kunststoffenster meist nicht genügend fest sind. Insbesondere kann bei größeren Fenstern und bei höheren Sommertemperaturen eine nur aus Kunststoff bestehendes Fenster Verformungen oder sonstige Schaden erledigen, wei die Beanspruchung mit der Fenstergröße wächst und die Materialfestigkeit mit steigender Temperatur abnimmt. -

Wenn auch hier ausdrücklich nur von Fenstern gesprochen wird, ist es für den Fachmann doch klar, daß die Erfindung z.B. auch für Türen anwendbar ist, und auxjh nicht nur für Rahmen, sondern ebenso für Zargen.

Nach einem weiteren Merkmal der Neuerung wird schließlich ein Fensterrahmen vorgeschlagen, der aus erfindungsgemäße» Kunststoffprofils taben gebildet ist, wobei an den Ecken des Fensterrahmens die Kunststoffprofilstäbe fest miteinander verbunden sind, während die &*»8·%·»·*β#£- faeei-ari&^eb-e-j&es·^ Versteifungskerne sich aneinander abstützen. Biese Ausführungsform hat den besonderen Vorteil, daß bei den Kunststoffprofilstäben nicht nur die Wärmedehnungen in Richtung quer zur längsachse aufgenommen werden, sondern auch die Wärmedehnungen in Bichtung der Längsachse. Wie dies geschieht, wird weiter unten erläutert.

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Ausführungsbeispiele der Neuerung sind nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben;

Fig. 1 zeigt einen neuerungsgemäßen Kunststoff profils tab eines Fensterrahmens in perspektivischer Ansicht, wobei der vordere Teil des Versteifungskernes bloßliegend gezeichnet ist,

Fig. 2 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform gemäß der Neuerung, wobei die elastische !lagerung aus einer elastischen Schaumstoff schicht besteht,

Fig. 3 zeigt eine weitere Abwandlung gemäß der Neuerung, wobei die elastische Lagerung durch besondere Federn gebildet wird, welche zwischen dem eigentlichen Kunststoff profils tab und dem Versteifungskern vorgesehen werden.

Fig. 4 zeigt eine besonders vorteilhafte Ausführungsform gemäß der Neuerung, bei welcher die elastische Lagerung durch zungenartige leisten gebildet wird, die mit dem eigentlichen Kunststoff profilstab aus eiiem Stück gebildet sind.

Fig, 5 zeigt einen Teil eines neuerungsgemäßen Fensterrahmens im Schnitt, und

Fig. 6 zeigt eine Ecke eines neuerungsgemäß ausgebildeten Fensters in teilweise aufgeschnittener perspektivischer Darstellung.

Gemäß Fig. 1 ist in den eigentlichen Kunsts t of fpr of i Is tab i eines Fensterrahmens ein hohler Versteifungskern 2 aus Metall eingeschoben. Der lichte innere Querschnitt des Kunststoff profils tabes I ist etwas größer als der äußere Querschnitt des Versteifungskernes 2. Jedoch ragen am Kunststoffprofilstab 1 keilförmige Spitzen 3 nach innen hin vor. Diese keilfömigen Spitzen 3 halten und zentrieren den Versteifungskern 2 innerhalb des -eigentlichen Kunststoff prof ilstabes. Wenn sich der Versteifungskern 2 relativ zum eigentlichen Kunststoffprofilstab 1 unter dem Einfluß von Wärme o.dgl. dehnt, werden die Kräfte, die sich aus unterschiedlich großer Dehnung zwischen den Teilen 1 und 2 ergeben, durchi die nachgiebedge Lagerung des Versteifungskernes 2 mittels der keilförmigen Spitzen 3 aufgenommen.

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Die unterschiedlichen Wärmedehnungen führen nicht mehr zu Umfangsspannungen im eigentlichen Kuns tst of fpr of ilstab , sondern nur noch zu geringfügigen Biegespannungen im Kunststoff prof ils tab* Diese Biegespannungen können vom Kunststoffprofilstab 1 leicht aufgenommen werden, ohne daß sich Risse oder Sprünge ergeben. Allerdings verformt *^r sich unter der Wirkung der unterschiedlichen Wärmedehnungen auch die äußere Gestalt des Kunststoff profilstabes 1.

In Fig. 2 befindet sich zwischen dem Kunststoffprofilstab 4 eines Fensterrahmens und dem Versteifungskern 5 eine elastische Schicht aus Schaumkunststoff, welche infolge der wesentlich größeren Elastizität des Schaumkunststoffes die Wärmespannungen aufnimmt. Allerdings ist diese Ausführungsform weniger gut für die Aufnahme starker Belastungen geeignet, wie sie bei Fensterrahmen auftreten.

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform, bei der zwischen den eigentlichen Kunststoff profilstab 4 eines Fensterrahmens und den Versteifungskern eine in radialer Bichtung dehnbare Stahlfeder geschoben ist. Diese

*' Ausführungsform eignet sich zur Aufnahme starker Beanspruchungen, ohne daß eine merkliche Verformung der äußeren Gestalt des Kunststoff-

* profilstabs 4 eintritt. Allerdings ist die Herstellung und Montage relativ teuer und schwierig.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform eines Fensterrahmens ist in Fig. 4 gezeigt. Dort sind die elastischen Abstandshalter 8 aus einem Stück mit dem eigentlichen Kunststoff profilstab 9 hergestellt. Die Abstandshalter 8 haben relativ dünne Wandstärke und sind zungenartig ausgebildet, so daß sie sich leicht verbiegen können. Die unterschiedlichen Wärmedehnungen werden von den elastischen

Abstandshaltern aufgenommen, ohne daß der Außenquerschnitt des ξ Kunststoff profilstabes 9 merklich verändert wird. Der Versteifungskern 5 sitzt fest und zentriert innerhalb des eigentlichen Kunstj·' s t of fpr of ilstabes 9» Die Anordnung ist zur Aufnahme großer Beanspruchungen geeignet, leicht und billid herzustellen und einfach zu montieren. Die Herstellung des Kunststoffprofilstabes 9 mit den Abstandshaltern 8 erfolgt zweckmäßig so, daß die Enden der Abstandshalter 8, die sich in Form von Leisten in Längsrichtung des Kunststoff prof ils tabes erstrecken, zunächst in das Profil des Versteifungskernes hineinragen. Wenn dann der VersteifungsJcern 5 in den hohlen

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Kunststoff profilstab eingeschoben wird, liegen die Abstandshalter mit leichtem Druck elastisch am Versteifungskern 5 an. Zu beachten ist, daß die Abstandshalter 8 jeweils im Querschnitt schräg zu den thermischen Dehnungsrichtungen des Fußpunktes 10 im Kunststoffprofilstab 9 und des Berührungs pasunktes 11 am Versteif ungskern 9 verlaufen. In den meisten praktischen Fällen wird diese Bedingung schon dann erfüllt sein, wenn die zungenartigen Abstandshalter 8 schräg auf der Oberfläche des Versteifungskernes 5 aufliegen.

Ein komplizierter gestalteter Fensterrahmen, der aus Kuns ts t of f pr ofilstäben hergestellt ist, wie sie ähnlich in Fig. 4 gezeichnet sind, ; ist in Fig» 5 dargestellt. Der allgemein mit 12 bezeichnete Fensterrahmen enthält in bekannter Weise Fensterscheiben 13,14. Abgesehen von den üblichen Nasen 15 und 16 hat der eigentliche Fensterrahmen Profil und Aufbau entsprechend Fig. 4. Es ist ohne weiteres ersichtlich daß sich unterschiedliche Wärmedehnungen, die sich zwischen dem aus Kunststoff bestehenden Fensterrahmen 12 und dem aus Metall bestehenden Versteifungskern 17ergeben, von der Durchbiegung der zungenartigen Abstandshalter 18 aufgenommen werden* Weil die Berührungsflächen zwischen den zungenartigen Abstandshaltern 18 und dem Versteif ungskern 17 linienartig schmal sind, ergibt sich auch eine geringe Reibung hinsichtlich der verschiedenen Wärmeausdehnungen in Sichtung des Kunststoff profilstabes. Fig. 6 zeigt die besonders vorteilhafte Ausnutzung dieses Umstandes in einem Fensterrahmen. Das hohle Kunststoffprofil 19 des senkrechten Fensterrahmenteiles ist mit dem hohlen Kunststoffprofil 20 des horizontalen oberen Fensterrahmenteiles fest verbunden, z.B. verschweißt. Die Versteifungskerne 21, 22 sind unter 45° zugeschnitten und stützen sich aneinander ab. Es ist leicht ersichtlich, daß in allen Bahmenteilen diejenigen Spannungen von den Abstandshaltern 23, 24 aufgenommen werden, welche sich aus der Dehnung quer zur Längsrichtung eines" Kuns tst of f prof ilstabes ergeben. Es werden darüber hinaus aber auch die Dehnungen aufgenommen, welche sich in Längsrichtung eines Kunststoff profilstabes ergeben» Sehnt sich z.B. der senkrecht gezeichnete Versteifungskern 21, so wird durch die Dehnung der darauf aufgestützte Versteifungskern 22 aufwärts gedrückt. Weil aber die KunststoffprofiIe 19,20 fest miteinander verbunden sind, muß die Längsdehnung des Versteifüngskernes 21 über den angehobenen Versteifungskern 22 von den flexiblen Abstandshaltern 24 aufgenommen werden Die Neuerung ermöglicht also in Verbindung mit Fenstern eine

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praktisch vollständige und jedenfalls völlig ausreichende Aufnahme der verschiedensten Dehnungsspannungen,die sich zwischen dem gewünschten äußeren Kunststoffprofil und dem notwendigen inneren Versteifungskern ergeben.

Die Abstandshalter sollen zwar elastisch sein, aber genügend Festigkeit haben, um den Versteifungskern in der gewünschten Stellung festzuhalten. Der Umstand daß die zungenartigen Abstandshalter praktisch nur Linienberührung mit dem Versteifungskern haben, ergibt auch eine besonders gute Isolierung gegenüber Wärme und Schall. Dieser Isolierung dienen auch die lohlkammern, welche zwischen den Abstandshaltern automatisch gebildet werden.

Claims (7)

Gm BB 3735/1 Schutzansprüche: /(XUaX \)dJJdn*jAMs' /O- Si, ^fJl " ΊT I/

1) Fensterrahmen, gebildet aus einem Kunststoff profilstab mit Versteifungskern, dadurch gekennzeichnet, daß der Versteifungskern (2) in Eichtungen quer zur Längsachse des Kunststoffprofilstabes (l) elastisch in demselben gelagert ist,

2) Fensterrahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem hohlen Kunststoff profilstab (4 bzw, 9) und dem Versteifungskern (5) elastische Abstandshalter (6 bzw. 7)bzw* 8) vorgesehen sind. -

3) Fensterrahmen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Abstandhalter (8) aus demselben Kunststoff wie der Kunststoffprofilstab (9) bestehen und mit diesem aus einem Stück gebildet sind.

4) Fensterrahmen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshalter (8) in Längsrichtung des Kunststoff prof ils tabes (9) verlaufende Profilteile sind.

5) Fensterrahmen nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshalter felxible, zungenartige leisten (8) sind, die jeweils im Querschnitt schräg zu den thennischen Behnungsrichtungen des Fußpunktes (ίο) im Kunststoff prof ilstab (9') und des Berührungspunktes (ll) am Versteifungskern (5) verlaufen.

6) Fensterrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 5>ausgebildet aus einem Kunststoff profilstab mit gewünschtem Außenquerschnitt und gekennzeichnet durch einen rechteckigen Innenquerschnitt, wobei inne an jeder Rechteckseite zwei etwa zur Profilmitte hin schräg verlaufende zungenärtige Leisten (8) vorgesehen sind, welche einen rechteckigen Versteifungskern (5) aus Metall federnd nachgiebig im Abstand vom Kunststoff profilstab (9) zentral in demselben halten.

7) Fensterrahmen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an den Enden des Fensterrahmens die Kunststoff profils tabe (19, 20) fest miteinander verbunden sind, während die Versteifungskerne (21, 22) sich aneinander abstützen.