DE2002969A1

DE2002969A1 - Fensterrahmen aus thermoplastischem Kunststoff

Info

Publication number: DE2002969A1
Application number: DE19702002969
Authority: DE
Inventors: Winfried Bock; Wolfgang Dipl-Ing Delekat; Hironymus Hohmann; Heino Hullmann; Erich Wenka
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1970-01-23
Filing date: 1970-01-23
Publication date: 1971-08-12
Also published as: NL7100648A; SE382842B; FI50807B; FI50807C; CS151072B2; DE2002969B2; CA985963A; BE761852A; NO128179B; CH522115A; ZA71409B; FR2076888A5; GB1332238A

Description

FARBWERKE HOECHST AG., vormals Meister Lucius & Brüning

Aktenzeichen: - HOE 7O/F 006 +

HOE 70/F 006 H

Datum: 22. Januar 1970

Dr,Za/n '. ' ■

Fensterrahmen aus thermoplastischem Kunststoff -

Die Erfindung betrifft Fensterrahmen aus thermoplastischew Kunststoff, die abgerundete Ecken und je Rahmen vorzugsweise nur eine, außerhalb der Abrundung befindliche Schweißnaht haben. Die Rahmenkonstruktion ist sowohl als Blend- und Flügelrahmen für Flügelfenster als auch für festverglaste Fenster geeignet.

Es sind bereits Fensterkonstruktionen aus Rahmen mit abgerundeten Ecken in Holz oder Metall bekannt. Für Holzrahmen verwendet man dabei bevorzugt langfaserige Hölzer, z.B. Esche, da diese nach einer Naß- imd/oder Warmbehandlung - ggf. unter Stauchen und Strecken gebogen werden können. Es kommen massive Holzzuschnitte und Schichtverleimungen zum Einsatz. Für die Herstellung von Metallrahmen werden Aluminium und seine Legierungen bevorzugt. Bei flacher Ausführung' wird der Metallrahmen durch Pressen, bei anderen Querschnitten durch Biegen von gezogenen Hohlprofilzuschnitten und Verschweißen hergestellt.

Es sind auch bereits Fenster mit eckigen Rahmen aus thermoplastischen Kunststoffen bekannt. Die eckigen Rahmen werden aus auf
Gehrung geschnittenen Teilen von extrudierten Hohlprofilen durch
Stumpfschweißen der vier Ecken hergestellt. Anschließend müssen
die Ecken spangebend fertigbearbeitet werden. Erforderlichenfalls können zur Versteifung leisten- und wlnkelförmige Einschubprofxle aus Metall oder anderen Werkstoffen verwendet werden.

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Sowohl die bekannten Holz- und Metallrahmen mit abgerundeten Ecken als auch die eckigen Rahmenausführungen aus thermoplastischem Kunststoff haben Nachteile, die teils durch die Herstellung und teils durch den Werkstoff bedingt sind.

Die Nachteile des Holzrahmens sind hauptsächlich durch Quellung und Verrottung unter Witterungseinflüssen bedingt. Die Quellung verursacht dabei funktioneile Beeinträchtigungen, wie Undichtigkeit, Klemmen und Leimfugenbrüche durch Maßänderungen und quellungsbedingte Eigenspannungen. Die Verrottung kann zwar durch An-r streichen hinausgezögert werden, allerdings nur durch regelmäßige Ausbesserung oder Erneuerung des Anstrichs. Ein sehr wesentlicher, durch' die Quellung bedingter Nachteil des Blendrahmens aus Holz ist, daß er bei der Herstellung von Bauwerken und Bauelementen im Betonschal/^^ß nicht eingegossen werden kann. Dadurch scheidet er für die Herstellung vorgefertigter Wandelemente als Schalungsteil aus.

Die Nachteile des Metallrahmens sind ebenfalls werkstoffbedingt. Die hohe Wärmeleitfähigkeit begünstigt bei größerer Differnz zwischen Außen- und Raumtemperatur Schwitzwasserbildung, Beschlagen des Rahmens und Wärmeentzug. Nachteilig ist ferner die Korrosionsanfälligkeit, die durch Anstreichen, bei Aluminium auch durch Eloxieren, verzögert oder verhindert werden muß. Die Korrosionsbeständigkeit eloxierter Rahmen aus Aluminium ist jedoch nur dann gewährleistet, wenn die ganze Oberfläche nacLochandelt ist und in der Atmosphäre bestimmte, korrosive Medien fehlen. Aus diesem Grund muß die Oberflächenbehandlung erst nach der Rahmenherstellung durch Stumpfschweißen mittels des Abbrennverfahrens erfolgen. Die Duktilität von Aluminium hat zur Folge, daß beim Hantieren leicht Oberflächen- und Kantenschäden auftreten, die nicht oder nur schwer auszubessern sind und häufig Korrosion zur Folge haben. Aufgrund dieser Eigenschaften eignen sich auch Blendrahmen aus Aluminium nicht als Schalung beim Bauen nach dem Schal^^ißverfahren.

Die Nachteile der bekannten, eckigen Rahmen aus thermoplastischen Kunststoffen sind hingegen vorwiegend herstellungsbedingter Art.

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Bei der Fertigung und Gestaltung werden die spezifischen Eigenschaften der thermoplastischen Kunststoffe bisher nicht voll genutzt .

Für die Fensterrahmen aus Kunststoff kommen hauptsächlich schlagzähe und witterungsbeständige Modifikationen des Polyvinylchlorids in Frage, die hohe Steifigkeit und Chemikalienbeständigkeit sowie Dimensionsstabilität bei Einwirkung von Nässe aufweisen. Durch diese Eigenschaftskombination eignen sie sich auch für das fortschrittliche Bauen nach dem Schal/^feußverfahren, da sich der Kunststoffrahmen beim Eingießen in Beton weder verwirft noch korrodiert und dabei auch nicht quillt. Durch Kanten- und Oberflachenschaden, z.B. durch Kratzer, kann keine Korrosion auftreten, da Wl. das Material durchgehend korrosionsbeständig ist.

Die bisherigen Rahmen wurden durch Zusammenschweißen auf Gehrung geschnittener Hohlprofile hergestellt. Dabei entsteht in jeder Ecke eine Schweißraupe, die spanend abgetragen werden muß. Außerdem ist es erforderlich, die Profilecke - insbesondere bei einer umlaufenden Nut für einen Dichtkeder oder bei kittfreier Verglasung - spanend auszuarbeiten. Durch diese Nachbearbeitung in den Ecken, die sehr sorgfältig von Hand durchzuführen ist, war die bisherige Herstellung von Kunststoff-Fernstern sehr arbeits- und zeitaufwendig. Dieser Nachteil hat die Yfettbewerbsfähigkeit des Kunststof f-rahmens sehr beeinträchtigt. - M

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, die vorstehend beschriebenen Nachteile durch andere Rahmenkonstruktionen aus thermoplastischem Kunststoff zu beheben.

Es wurde nun gefunden, daß bei einem Blend- oder Flügelrahmen für Fenster, der aus extrudierten Hohlprofilen aus thermoplastischem Kunststoff zusammengeschweißt und der dadurch gekennzeichnet ist, daß der Rahmen abgerundete Ecken hat und die Schweißnähte innerhalb der geraden Ralimenseiten liegen, alle Vorteile des Kunststoffs voll zur Wirkung kommen, ohne daß die arbeitsaufwendige Nachbearbeitung der Profilecken erforderlich ist.

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Bei Fenstern normaler Größe wird der Rahmen vorzugsweise aus einem Profilstück gefertigt. Der fertige Rahmen hat dann nur eine Sch'weiß- ^; stelle, die außerhalb des Eckenbereichs liegt, wodurch die Schweißraupe maschinell beseitigt werden kann.

[ Außer der Verringerung des Arbeitsaufwandes bei der Herstellung ; bringt die erfindungsgemäße Rahmenkonstruktion einige weitere, wichtige Vorteile. Durch die abgerundeten Ecken wird eine lückenlose Abdichtung wesentlich erleichtert. Sie kann bei Flügelfenstern durch umlaufende und an den Enden zusarnmenvulkanisierte Dicht-' keder, bei festverglasten Fenstern durch ein umlaufendes, ebenfalls zusammenvulkanisiertes Verglasungsprofil erreicht werden. Bei Fenstern, deren Beschläge funktionell um die Ecke geleitet werden müssen, kann das durch eine über die Abrundung laufende Kette oder einen Seilzug erfolgen. Es ist also möglich, einfachere und gleichzeitig sichere Konstruktionen als bisher/zu verwenden. Die Konstruktion unterbindet ferner solche zusammengesetzten Beanspruchungen, wie sie bei eckigen Ausführungen an Rahmen, Wandelementen oder Bauwerken auftreten. Für das Fensterputzen ist es vorteilhaft, daß sich abgerundete Ecken wesentlich leichter reinigen lassen.

Die erfindungsgemäße Rahmenkonstruktion eignet sich insbesondere für Blend- und Flügelrahmen von Flügelfenstern und für Blendrahmen von festverglasten Fenstern. Vorzugsweise werden dabei die an und für sich bekannten Ein- und Mehrkammer-Hohlprofile verwendet, die außer den meist rechteckigen Kammern noch leisten- und nutförmige Querschnittsabstufungen aufweisen. Zur Versteifung des Rahmens ist es vorteilhaft, vor dem Biegen in das gesamte Profilstack oder/nur in die späteren Eckbereiche metallische Stützprofile einzuschieben. Um eine gleichmäßige Biegung zu erreichen, müssen die Stützprofile zur Rahmeninnenseite hin eingeschlitzt sein, wobei die Summe der Schlitzbreiten der Längendifferenz zwischen der äußeren und inneren Biegelinie des Stützprofils entsprechen soll. Dadurch wird erreicht, daß die Segmente nach dem Biegen aneinanderstoßen und eine gleichmäßige Versteifung des Kunststoffprofils bewirken. Obwohl dio Stützprofile im fertigen Rahmen ganz von korrosionsbeständigem Kunststoff umschlossen sind, werden sie vorzugsweise aus korrosionsbeständigen

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Metallen oder solchen mit korrosionsbeständiger Oberfläche, z.B. aus verzinktem Eisen, korrosionsbeständigein Stahl oder Aluminium hergestellt. ■

Es hat sich gezeigt, daß die üblichen Rahmenprofile mit Stützluft und Biegeschablonen verwindüngsfrei zu den. gewünschten rechtwinklig abgerundeten Ecken gebogen werden können« Es ist dabei möglich, den Biegeradius so weit zu verkleinern, daß der Innenradius der Eekenabrundurig dem Mindestradius Von Fensterscheiben aus Isolierglas (Verbündblas) entspricht. Eine engere Abrundung dürfte kaum notwendig sein. Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Fensterrahmens wird zunächst ein entsprechend langes Stück eines geeigneten Hohlprofils gerade abgeschnitten. Dabei ist eine Zugabe für den mk Schlüpf durch das Biegen erforderlich. Dann werden, ggf. nach Einschieben des an den zu biegenden Stellen eingeschnittenen Stützprofils, die zu biegenden Stellen bis in den thermoelastischen Temperaturbereich erwärmt und die vier Eckbereiche im gewünschten Radius gebogen. Die beiden Enden des Profilstückes sollen dabei auf einer der geraden Rahmenseiten, möglichst etwa in der Mitte zusammenstoßen. Nach Abkühlen und Verfestigen der gebogenen Ecken werden die Profilenden durch Stumpfschweißen miteinander verbunden. Die Schweißraüpe kann an dem geraden Profil leicht von Hand oder maschinell durch Schneiden, Schleifen und Glätten abgetragen werden. ,

Als thermoplastische Kunststoffe für die erfindungsgemäßen Fenster- ^ rahmen eignen sich vor allem Polyvinylchlorid, insbesondere modifiziertes Polyvinylchlorid wie schlagfestes Polyvinylchlorid, vorzugsweise Misehungeri von Polyvinylchlorid mit chlorierten Polyolefinen, wie sie z.B. in der DAS 1.045.089 öder in der deutschen Patentschrift 1,236.774 beschrieben sind. Bevorzugt sind Mischungen von Polyvinylchlorid mit 10 bis 30 Gew.%, bezogen auf die Mischung chloriertem Polyäthylen, mit Chlorgehalten von vorzugsweise 25 bis 60 Gew.%.

Die Temperatur des thermoelastischen Bereichs, in dem das Biegen vorgenommen werden soll, hängt natürlich von dem jeweils gewählten Thermoplasten ab. Die Temperatur ist so zu wählen, daß gleichzeitig hinreichende Steifigkeit und thermoplastische Verformbarkeit

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gegeben ist. Bei den obengenannten Mischungen aus PVC und chloriertem Polyäthylen liegt dieser Bereich etwa bei 120 bis 140°C.

Für den Einbau des Fensters in eckigen Mauerdurchbrüchen können die erfindungsgemäßen Blendrahmen mit Zusatzecken versehen werden, die am Rahmen anzuschweißen, anzukleben, aufzustecken oder durch Stifte zu befestigen sind. Durch diese Zusatzecken können die erfindungsgemäßen Blendrahmen auch beim herkömmlichen Bauen verwendet und zu größeren Einheiten zusammengesetzt werden.

Die Figuren 1 und 2 zeigen mögliche Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Fensterrahmen) ohne daß der Erfindungsgegenstand darauf beschränkt sein soll j und zwar veranschaulichen die Figuren la und Ib ein Flügelfenster mit Rahmen aus Einkammer-Hohlprofilen, wobei Figur la einen Querschnitt durch den Unterteil des Blend- und Flügelrahmens darstellt, während Figur Ib einen Längsschnitt durch den Blend- und Flügelrahmen im Biegebereich zeigt. Die in beiden Figuren benutzten Bezugsziffern bedeuten im einzelnen folgendes:

(1) Blendrahmen aus Einkammer-Hohlprofil

(2) Einschubprofil

(3) Nut und Dichtkeder

(4) Flügelrahmen aus Einkammer-Hohlprofil

(5) Glasscheibe

(6) Vorlegeband

(7) Dauerelastische Versiegelung

(8) Dauerplastischer Dichtstoff

(9) Wetterschenkel
(10) Glasleiste

(lla) Fensterbank Außenseite
(Hb) Fensterbank Innenseite
(12) Schlitzung des Einschubprofils

Die Figuren 2a und 2b geben einen Blendrahmen aus einem Mehrkammer-Hohlprofil für feste Verglasung wieder; Figur 2a stellt einen Querschnitt im wesentlichen durch den Blendrahmen dar, wobei

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(13) den Maueranschlag

(14) den Blendrahmen aus Mehrkammer-Hohlprofil

(15) den Profilsteg ·

(16) das dauerelastische, selbsttragende Verglasungsprofil und (5) die Glasscheibe (2~Scheiben-Isolierglas)

bedeuten.

Figur 2b zeigt wiederum einen Längsschnitt durch den Blendrahmen im Biegebereich.

Beim Flügelfenster gemäß Figuren la/lb ist für die Abdichtung ein umlaufender Dichtkeder vorgesehen, /während beim festverglasten Fenster entsprechend Figuren 2a/2b eine kittlose. Verglasung mittels eines elastomeren Verglasungsprofils gewählt worden ist. Die Befestigung dieses Verglasungsprofils erfolgt zweckmäßigerweise durch einen Profilsteg; sie kann aber auch durch eine umlaufende Nut durchgeführt werden.

Figur 3 beinhaltet verschiedene Rahmenkombinationsbeispiele. Figur 4a gibt eine Zusatzecke in vergrößertem Maßstab wieder; Figuren 4.b und 4c zeigen Zusatzeckenkombinationen zur Rahmenkombination und zur Ergänzung des Blendrahmens bei scharfeckigen Rohbauöffnungen. ■

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Claims

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Patentansprüche

( 1. !Fensterrahmen aus thermoplastischem Kunststoff, der aus extrudierten Hohlprofilen zusammengeschweißt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen abgerundete Ecken hat und die Schweißnähte innerhalb der geraden Rahmenseiten liegen.
2. Fensterrahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er nur eine Schweißnaht aufweist.
3. Fensterrahmen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß er als Blendrahmen für ein festverglastes Fenster ausgebildet ist.
4. Fensterrahmen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß er als Flügelrahmen ausgebildet ist.
5. Fensterrahmen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß er als Blendrahmen für ein Flügelfenster ausgebildet ist.
6. Fensterrahmen nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß er eine umlaufende Nut oder einen Profilsteg für die Befestigung eines Verglasungsprofils aufweist.
7. Fensterrahmen nach Anspruch 1, 2, 4.und 5, dadurch gekennzeich-A net, daß er eine umlaufende Nut für einen Dichtkeder aufweist.
8. Fensterrahmen nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem Einkammer-Hohlprofil besteht.
9. Fensterrahmen nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem Mehrkammer-Hohlprofil besteht.
10. Fensterrahmen nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Stützprofil aus Metall enthält.
11..Fensterrahmen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützprofil aus Aluminium oder einem anderen korrosionsfreien

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Metal* besteh*. . .

Fensterrahmen nach Anspruch: 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der thermoplastische Kunststoff eine Mischung von Polyvinylchlorid: und cBtloriertem Polyäthylen

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