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Die
Erfindung betrifft einen Türrohling,
insbesondere einen Rohling für
eine Haustür
oder eine Wohnungstür,
sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Türrohlings.
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Die
herkömmlichen
Haustürrohlinge,
die zur oberen Qualitätsklasse
gehören,
werden typischerweise aus hochwertigen und relativ teuren Materialien
angefertigt. Solche hochwertigen Materialien wie z. B. Naturholz
und Stahl gewährleisten
zwar eine gewisse Qualität
des Produktes, dennoch aber trägt
deren Verwendung gleichzeitig zu höheren Produktionskosten und
einer erhöhten
Belastung der Umwelt durch einen höheren Bedarf an Holzbestände sowie einen
höheren
Energieverbrauch bei.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen qualitativ hochwertigen
Türrohling
aus kostengünstigeren
und umweltfreundlicheren Materialien zu produzieren. Mit anderen
Worten sollte die Erfindung einen neuartigen Türrohling zur Verfügung stellen, der
die strukturellen und physischen Anforderungen eines hochwertigen
Türrohlings
bietet, der aber gleichzeitig den Bedarf an Bauteile aus Holz und Stahl
verringern kann.
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Diese
Aufgabe wird durch einen Türrohling mit
den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere bevorzugte Ausbildungen
der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Der
erfindungsgemäße Türrohling
ist zum Montieren an einer Türöffnung geeignet,
und weist folgende Merkmale auf: einen Rahmen, der sich um einen
wesentlichen Umfang des Rohlings herum erstreckt, und einen Kern,
der im Wesentlichen vom Rahmen umgeben ist. Der Türrohling
ist durch eine strukturelle, aus einem Verbundwerkstoff, insbesondere
einem faserverstärkten
Verbundwerkstoff, bestehende Stabilisierungsschicht gekennzeichnet,
die mindestens eine Seite des Türrohlings
wesentlich bedeckt oder beschichtet. In einer typischen Form der
Erfindung beinhaltet der Rahmen längliche Elemente, die sich
um den wesentlichen Umfang des Rohlings erstrecken. Der Kern ist
im Wesentlichen von den länglichen
Elementen umgeben.
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In
einer bevorzugten Ausführung
der Erfindung hat der Türrohling
eine rechteckige Form und die länglichen
Elemente des Rahmens sind derart angeordnet, dass sie einen rechteckigen
Rahmen um den Umfang des Rohlings bilden. Vorzugsweise besteht mindestens
eines der Rahmenelemente aus mehreren länglichen Komponenten, die parallel
zueinander verlaufen und miteinander verbunden sind.
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Diese
Komponente der Rahmenelemente können
aus verschiedenen Materialien bestehen, wie z. B. Holz und/oder
Polyurethan (Baydur®).
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Üblicherweise
definiert der Rohling eine Fläche,
die zum Schließen
der Türöffnung geeignet
ist. Vorzugsweise stimmt diese Fläche mit der Stabilisierungsschicht
im Wesentlichen überein.
In einer bevorzugten Ausführung
der Erfindung bedeckt die Stabilisierungsschicht im Wesentlichen
den Kern und die länglichen
Elemente des Rahmens an der mindestens einen Seite des Rohlings.
Das heißt,
die ganze Seite des Rohlings ist vorzugsweise beschichtet. In einer
weiteren möglichen
Form der Erfindung werden beide Seiten des Türrohlings mit einer solchen
Stabilisierungsschicht versehen.
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In
einer bevorzugten Ausführung
der Erfindung besitzt die Stabilisierungsschicht eine Dicke bzw.
Stärke
von 0,5 mm bis 5 mm, bevorzugt von 0,75 mm bis 5 mm, weiter bevorzugt
von 1 mm bis 4 mm, und noch weiter bevorzugt von 1 mm bis 3 mm. Die
Stabilisierungsschicht besteht vorzugsweise aus einem faserverstärkten Verbundwerkstoff,
insbesondere einem faserverstärkten
Kunststoff, der den Rohling eine hohe strukturelle Stabilität mit einer
geringen Dicke bzw. Stärke
verleiht. Aus Kostengründen sind
die Fasern in dem faserverstärkten
Verbundwerkstoff bevorzugt aus Glas (d. h. Glasfasern), obwohl andere
Materialien für
die Fasern z. B. Aramid oder Kohlenstoff auch möglich sind. Der Kunststoff
in der Verbundwerkstoffmatrix der Stabilisierungsschicht besteht
bevorzugt aus einem oder mehreren von Polyester, Vinylester, Expoxid,
Polyamid, Polyimid, Polypropylen oder ähnlichem. In diesem Zusammenhang
wird verstanden, dass Stoffe wie z. B. natürliches Harz, die äquivalente
Eigenschaften wie synthetisches Harz haben, unter den Begriff „Kunststoff" beinhaltet sind.
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In
einer bevorzugten Ausführung
der Erfindung ist die Stabilisierungsschicht mit einer äußeren Decklage
oder mit einem äußeren Deckblatt
versehen. Mit anderen Worten ist die Stabilisierungsschicht nicht
unbedingt für
die äußere Erscheinung des
Rohlings verantwortlich. Typischerweise wird eine Decklage oder
ein Deckblatt auf die Stabilisierungsschicht gelegt, um das geeignete
Aussehen des Rohlings zu produzieren.
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine neuartige Konstruktion für einen
Türrohling
dar, mit der Zug- und Druckspannungen, die an eine Haustür durch
z. B. sich wechselnde klimatische Bedingungen entstehen, durch die
Stabilisierungsschicht aus z. B. einem faserverstärkten Verbundwerkstoff
aufgenommen werden können.
Zudem kann diese Schicht die Wasserdampfdurchlässigkeit der Haustür verringern.
Diese Konstruktion hat damit den Vorteil, dass auf einen umlaufenden
Stahlrahmen im Kern des Türrohlings sowie
auf einen Anteil der Holzwerkstoffe verzichtet werden kann.
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In
einer bevorzugten Ausführung
der Erfindung weist der Kern des Rohlings mindestens eine Lage und
vorzugsweise mehrere parallel verlaufende Lagen auf. Die Lage bzw.
Lagen des Kerns können aus
verschiedenen Materialien bestehen, wie z. B. expandiertem Polystyrol-Hartschaumstoff (EPS), Grobspanplatten
(OSB-Platten), Sperrholzplatten, oder Polyurethan. Auf dieser Weise
kann der Aufbau des Kerns für
verschiedene Anforderungen optimiert werden, inklusiv Gewicht sowie
thermische und akustische Dämmung.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist auch eine Tür,
insbesondere eine Haustür
oder Wohnungstür
vorgesehen, die einen erfindungsgemäßen Türrohling umfasst.
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In
einer weiteren Form der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren
zur Herstellung eines Türrohlings
vorgesehen, mit den folgenden Schritten:
Aufbauen eines Kerns
des Rohlings;
Anordnen eines Rahmens um einen wesentlichen Umfang
des Rohlings, wobei der Kern im Wesentlichen vom Rahmen umgeben
ist; und
Bedecken bzw. Beschichten einer Fläche, die sich über mindestens
eine wesentliche Seite des Kerns und des Rahmens erstreckt, mit
einer strukturellen Stabilisierungsschicht aus einem Verbundwerkstoff, insbesondere
einem faserverstärkten
Verbundwerkstoff.
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In
einer bevorzugten Ausführung
der Erfindung wird die Stabilisierungsschicht mit eine Dicke bzw.
Stärke
von 0,5 mm bis 5 mm, bevorzugt von 0,75 mm bis 5 mm, weiter bevorzugt
von 1 mm bis 4 mm, und noch weiter bevorzugt von 1 mm bis 3 mm, an
den Rohling angebracht.
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In
einer bevorzugten Ausführung
der Erfindung wird die Stabilisierungsschicht mit einer äußeren Decklage
oder mit einem äußeren Deckblatt
versehen, um ein geeignetes Aussehen des Rohlings zu produzieren.
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Weitere
bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung von Ausführungsbeispielen,
die unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erfolgt, wobei einander
funktionsgleiche oder funktions-ähnliche Bauteile
mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet sind. Es zeigt:
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1a bis 1c schematische
Darstellungen des Aufbaus eines Türrohlings in Draufsicht, Endquerschnitt
und Seitenquerschnitt gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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2a bis 2c schematische
Darstellungen des Aufbaus eines Türrohlings in Draufsicht, Endquerschnitt
und Seitenquerschnitt gemäß einem weiteren
Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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3a bis 3d schematische
Querschnitt-Darstellungen des Aufbaus des Kerns eines Türrohlings
gemäß Ausführungsbeispielen
der Erfindung.
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Die 1a bis 1c zeigen
rein schematisch ein Ausführungsbeispiel
eines Türrohlings 1 zum
Montieren an einer Türöffnung.
Der Türrohling 1 hat
eine im Allgemeinen rechteckige Form und weist einen Rahmen 2 auf,
der sich um einen wesentlichen Umfang des Rohlings 1 erstreckt.
Ferner weist der Türrohling 1 einen
Kern 3 auf, der von dem rechteckigen Rahmen 2 umgeben
ist.
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Der
Rahmen 2 beinhaltet mehrere längliche Elemente 4–7,
die miteinander verbunden sind und zusammen den Rahmen 2 bilden.
Die längeren,
sich vertikal erstreckenden Elemente 4, 6 an den
lateralen Rändern
des Rohlings 1 nehmen in Einsatz an einer Türöffnung tatsächlich eine
im Wesentlichen vertikale Haltung an. Das etwas breitere Element 6 von
den beiden vertikalen Elementen 4, 6 ist insbesondere
für die
Montage eines Scharniers geeignet. Während des Montierens der Türrohling 1 an
einer Türöffnung wird
somit ein Scharnier (nicht gezeigt) an das Element 6 des
Rahmens 2 angebracht und an einen nebenstehenden Türpfosten
(nicht gezeigt) fixiert. Die kürzeren,
sich horizontal erstreckenden Elemente 5, 7 an
dem oberen bzw. unteren Rand des Rohlings 1 nehmen in Einsatz
tatsächlich
eine im Wesentlichen horizontale Haltung an. In diesem Ausführungsbeispiel
bestehen die länglichen
Elemente 4–7 des
Rahmens 2 entweder aus Holz, wie z. B. Fichte, Kiefer, Lärche, Meranti
450 plus, Eiche, Buche oder Ahorn usw., oder aus einem synthetischen
Holzersatz, wie z. B. Polyurethan, Baydur®.
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Die
Maße des
Rahmens 2 können
je nach Verwendung entsprechend angepasst werden. In diesem Beispiel
haben die vertikalen Elemente 4, 6 eine Länge von
etwa 2000 mm bis 2200 mm und eine Dicke (quer der Ebene der Zeichnung)
von etwa 40 mm bis 80 mm, bevorzugt von 65 mm bis 75 mm. Die Breite
des Elements 6 (in der Ebene der Zeichnung) ist ungefähr doppelt
so groß wie
die Breite des Elements 4 und beträgt in diesem Fall etwa 160
mm. Die horizontalen Elemente 5, 7 haben eine
Länge von etwa
700 mm bis 900 mm, eine Dicke (quer der Zeichnungsebene) von etwa
40 mm bis 80 mm, bevorzugt von 65 mm bis 75 mm, und eine Breite
(in der Zeichnungsebene) von etwa 30 mm bis 50 mm, bevorzugt 35
mm bis 45 mm.
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Wie
der Rahmen 2, hat der Kern 3 des Türrohlings 1 eine
ebenso rechteckige Form und er ist umgeben von und verbunden mit
den länglichen
Elementen 4–7.
Wie in den 3a bis 3d zu
sehen ist, kann der Kern 3 des Rohlings 1 einen
einlagigen oder mehrlagigen Aufbau haben. Der genaue Aufbau des
Kerns 3 wird für
bestimmte Anforderungen wie Gewicht, thermische Dämmung und
akustische Dämmung
ausgewählt
und optimiert.
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In 3a zum
Beispiel besteht der Kern 3 aus drei Lagen 31–33,
von denen die äußeren Lagen 31, 33 aus
Grobspanplatten (OSB-Platten) mit einer Dicke bzw. Stärke von
5 mm bis 15 mm, bevorzugt von 8 mm bis 12 mm, und weiter bevorzugt
von etwa 9 mm sind, und die mittlere Lage 32 aus Polyurethan mit
einer Dicke bzw. Stärke
von 30 mm bis 60 mm, bevorzugt von 40 mm bis 50 mm, und weiter bevorzugt
von etwa 44 mm, ist.
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In 3b hat
der Kern 3 jedoch eine einzige Lage 31 aus expandierte
Polystyrol-Hartschaumstoff (EPS),
die eine Dicke bzw. Stärke
von 45 mm bis 75 mm, bevorzugt von 55 mm bis 65 mm, und weiter bevorzugt
von etwa 62 mm, hat.
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Ähnlich wie
in 3a, hat der Kern 3 in 3c einen
3-lagigen Aufbau. In diesem Fall sind die äußeren Lagen 31, 33 allerdings
aus Sperrholzplatten und die mittlere Lage 32 wieder mal
aus Polyurethan. Die Lagedicken bzw. Lagestärken in 3c entsprechen
denen in 3a; z. B. bevorzugt etwa 8 mm – 46 mm – 8 mm für die jeweiligen
Lagen 31, 32, 33.
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3d zeigt
ein weiteres Beispiel wie in 3c. In
diesem Fall haben die äußeren Lagen 31, 33 eine
etwas größere Dicke
und die mittlere Lage 32 eine etwas kleinere Dicke, z.
B. etwa 13 mm – 36
mm – 13
mm für
die jeweiligen Lagen 31, 32, 33.
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Mit
Bezug wieder auf die 1a bis 1c weist
der Türrohling 1 eine
Lage oder Schicht 8 auf, die aus glasfaserverstärktem Kunststoff
besteht. Diese Schicht 8 bedeckt im Wesentlichen eine ganze Seite
des Türrohlings 1,
nämlich
die ganze Fläche des
Kerns 3 und der Elemente 4–7 auf dieser Seite des
Rohlings. Diese Glasfaserschicht 8 bildet eine strukturelle
Lage, die die Konstruktion des Rohlings 1 Festigkeit und
Stabilität
verleiht, womit wenige (wenn überhaupt)
Verstärkung
durch einen Stahlrahmen oder durch Holz- oder Stahlstreben im Kern 3 des Rohlings 1 nötig ist.
Die Glasfaserschicht 8 hat eine Dicke bzw. Stärke von
1 mm bis 2 mm. Ferner hat die Schicht 8 aus glasfaserverstärktem Kunststoff
den Vorteil, dass sie im Wesentlichen nicht wasserdampfdurchlässig ist,
sodass die wetterbedingte Feuchtigkeit an einer aus dem Rohling 1 gebauten
Haustür die
strukturelle Integrität
der Tür
nicht beeinflussen soll.
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Die 2a bis 2c zeigen
ein weiteres Ausführungsbeispiel
eines Türrohlings 1,
in dem der Rahmen 2 einen etwas unterschiedlichen Aufbau hat.
In diesem Fall weisen die vertikalen Elemente 4, 6 des
Rahmens 2 mehrere längliche
Komponente auf. Nämlich
weist jedes der beiden vertikalen Elemente 4, 6 zwei
Komponente 41, 42 bzw. 61, 62 auf, die
parallel zueinander verlaufen und miteinander verbunden sind. Diese
Komponente 41, 42 bzw. 61, 62 der
Rahmenelemente 4, 6 bestehen aus verschiedenen
Materialien. Die äußeren Komponente 41, 61 sind
z. B. aus Holz, wie Fichte, Kiefer, Lärche, Meranti, Eiche, Buche
oder Ahorn. Die inneren Komponente 42, 62 sind
z. B. aus einem synthetischen Material, wie Polyurethan, Baydur®.
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Die äußeren Komponente 41, 61 sind
auch etwas länger
als die inneren Komponente 42, 62, so dass die
Enden mindestens eines der horizontalen Elemente 5, 7 in
Ausnehmungen eingesetzt werden können.
Die Maße
der Rahmenelemente 4–7 in
diesem Ausführungsbeispiel
bleiben ansonsten unverändert
gegenüber
denen aus dem Beispiel der 1a bis 1c.
Der Türrohling 1 in
den 2a bis 2c ist
auf einer Seite mit einer Stabilisierungsschicht 8 aus
glasfaserverstärktem
Kunststoff versehen wie im ersten Ausführungsbeispiel.