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Die Erfindung betrifft ein Hohlprofil für einen Rahmen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Rahmenteil für einen Rahmen mit einem derartigen Hohlprofil und einer in das Hohlprofil eingeführten Armierung. Ferner betrifft die Erfindung einen Fensterrahmen und einen Rahmen für eine Tür mit jeweils wenigstens drei oder vier derartiger Rahmenteile.
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Hintergrund der Erfindung
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Die meisten Typen bekannter Hohlprofile für einen Rahmen, insbesondere einen Fensterrahmen oder für Rahmen einer Tür, weisen zur Erhöhung der Stabilität bzw. der Festigkeit des Hohlprofils eine Armierung bzw. einen Armierungskörper, beispielsweise aus Stahl, auf, der in einer zusammenhängenden Haupthohlkammer des Hohlprofils eingebracht ist. Dabei erstreckt sich die Armierung über eine großen Teil der Gesamtbreite des Hohlprofils (bis zu etwa 60 Prozent). Das Vorsehen einer derartigen vergleichsweise breiten Armierung in einer Haupthohlkammer, die sich in der Regel annähernd über die gesamte Länge des Hohlprofils erstreckt, ist jedoch nicht bei allen bekannten Hohlprofilen vorgesehen. Dies gilt insbesondere für Hohlprofile, die zur Verbesserung der Wärmeisolierung bzw. zur Verringerung des Wärmedurchgangskoeffizienten (auch kurz U-Wert genannt) mit einer Mehrzahl von Hohlkammern versehen sind, so dass hier das Vorsehen einer vergleichsweise breiten Haupthohlkammer mit einer wesentlichen Verschlechterung der Wärmeisolierung verbunden wäre.
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Zugrundeliegende Aufgabe
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Hohlprofil für einen Rahmen anzugeben, das mit einer Armierung verstärkbar ist und gegenüber bekannten Hohlkörpern, die mit einer Armierung verstärkt werden können, im unverstärkten Zustand wesentlich verbesserte Wärmeisolierungseigenschaften aufweist. Darüber hinaus soll im Bedarfsfall (große Abmessung des aus dem erfindungsgemäßen Hohlprofil herzustellenden Tür bzw. des aus dem erfindungsgemäßen Hohlprofil herzustellenden Fensters) in das erfindungsgemäße Hohlprofil eine Armierung eingeführt werden können.
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Erfindungsgemäße Lösung
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Hohlprofil für einen Rahmen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß ist in der Haupthohlkammer wenigstens ein Wandelement angeordnet, das sich im Querschnitt des Hohlprofils in einer Erstreckungsrichtung von einem ersten Bereich der Innenfläche hin zu einem zweiten Bereich der Innenfläche erstreckt, welcher von dem ersten Bereich beabstandet ist, wobei die Erstreckungsrichtung und die Dickenrichtung einen Winkel einschließen, wenn der Rahmen in der Öffnung eingebaut ist. Das Wandelement weist zwei entgegengesetzte Enden auf, wobei ein erstes der beiden Enden mit dem ersten Bereich verbunden ist, und wobei das zweite der beiden Enden dem zweiten Bereich zugewandt und von diesem beabstandet ist, und wobei wenigstens ein Teilbereich der Armierung in Längsrichtung des Hohlprofils zwischen dem zweiten Ende und dem zweiten Bereich in die Haupthohlkammer einführbar ist.
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Der Rahmen ist für den Einbau in eine Öffnung einer Wandung vorgesehen bzw. in die Öffnung der Wandung einbaubar.
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Durch Vorsehen des wenigstens einen Wandelements kann im eingebauten Zustand – also wenn der Rahmen und damit auch das Hohlprofil in der Öffnung eingebaut ist – eine durch Konvektion und/oder Wärmestrahlung verursachte Wärmeübertragung zwischen den beiden Profilseiten, die in einer Dickenrichtung der Wandung gestaffelt bzw. aufeinanderfolgend angeordnet sind, wesentlich reduziert werden, einhergehend mit gegenüber bekannten Lösungen wesentlich verbesserten Wärmeisolierungseigenschaften bzw. einem wesentlich verringerten Wärmedurchgangskoeffizienten des Hohlprofils, welches vorzugsweise ein extrudiertes Hohlprofil ist.
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Dadurch, dass die Erstreckungsrichtung und die Dickenrichtung, in welcher die Profilseiten gestaffelt bzw. aufeinanderfolgend angeordnet sind, einen Winkel einschließen, wenn der Rahmen in der Öffnung eingebaut ist, stellt das Wandelement insbesondere ein Hindernis für die Wärmeübertagung durch Konvention von einer Profilseite zu der andern Profilseite in einer Wärmestromrichtung dar, die parallel zur Dickenrichtung ist bzw. eine zur Dickenrichtung parallele Komponente aufweist. Der Wärmestrom wiederum ist eine Folge eines entsprechenden Temperaturgefälles bzw. Temperaturgradienten in einer Richtung, die parallel zur Dickenrichtung ist bzw. eine zur Dickenrichtung parallele Komponente aufweist.
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Bei einem Hohlprofil für einen Fensterrahmen oder für einen Rahmen einer Tür wird eine der Profilseiten oft auch Außenseite, Kaltseite oder Wetterseite und die andere der beiden Profilseiten Innenseite, Warmseite oder Raumseite genannt, je nachdem welche der Profilseiten im eingebauten Zustand dem Außenbereich oder dem Innenbereich zugewandt ist.
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Das zweite der beiden Enden ist dem zweiten Bereich zugewandt und von diesem beabstandet, so dass wenigstens ein Teilbereich der Armierung in Längsrichtung des Hohlprofils zwischen dem zweiten Ende und dem zweiten Bereich in die Haupthohlkammer einführbar ist.
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Durch die vorgesehene Beabstandung des zweiten Endes von dem zweiten Bereich ist es möglich, das Hohlprofil durch Einführen der Armierung sehr wirksam zu armieren bzw. zu verstärken. Das Wandelement bzw. die Wandelemente teilt die Haupthohlkammer in Teilkammern auf, einhergehend mit der sehr wirksamen Reduzierung der Wärmübertragung, insbesondere durch Konvektion. Insgesamt gesehen weist somit das erfindungsgemäße Hohlprofil – welches vorzugsweise wenigstens teilweise oder zur Gänze aus einem Kunststoffmaterial besteht – gegenüber bekannten Hohlprofilen, die mit einer Armierung verstärkt sind, infolge des Vorsehens des Wandelements bzw. der Wandelemente wesentlich verbesserte Wärmeisolierungseigenschaften auf, und zwar ohne hierfür auf eine Armierung bzw. einen Armierungskörper, welcher eine sehr wirksame Armierung bzw. Verstärkung des Hohlprofils bereitstellt, verzichten zu müssen, wie es bei bekannten Lösungen mit vergleichbaren Wärmeisolierungseigenschaften erforderlich wäre.
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Der zweite Bereich ist vorzugsweise dem ersten Bereich zugewandt. Ferner schließen die Erstreckungsrichtung und die Dickenrichtung vorzugsweise einen rechten Winkel bzw. einen ungefähr rechten Winkel ein. Wenn die Erstreckungsrichtung und die Dickenrichtung einen rechten Winkel einschließen, kann insbesondere die Wärmeübertragung durch Konvention deutlich reduziert werden.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist das zweite Ende einen Abstand zu dem zweiten Bereich auf, der höchstens das 0,2-fache des Abstands des ersten Bereichs zu dem zweiten Bereich beträgt. Durch Vorsehen dieses Abstands kann eine hinreichend dicke Armierung bzw. ein Teilbereich der hinreichend dicken Armierung in Längsrichtung des Hohlprofils zwischen dem zweiten Ende und dem zweiten Bereich in die Haupthohlkammer eingeführt werden und zugleich eine wirksame Reduzierung der Wärmeübertragung zwischen den Profilseiten bereitgestellt werden, da sich das Wandelement im Querschnitt des Hohlprofils in der Erstreckungsrichtung über wenigstens dem 0,8-fachen des Abstands des ersten Bereichs zu dem zweiten Bereich erstreckt.
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Bei einer praktischen Ausführungsform ist eine Mehrzahl von wenigstens zwei oder wenigstens drei oder wenigstens vier im Querschnitt des Hohlprofils voneinander beabstandeten Wandelementen vorgesehen. Durch Vorsehen einer Mehrzahl der Wandelemente kann die Haupthohlkammer in mehrere durch die Wandelemente voneinander getrennte Teilkammern aufgeteilt werden, einhergehend mit einer wirksamen Verbesserung der Wärmeisolierungseigenschaften.
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Bei einer weiteren praktischen Ausführungsform sind die zweiten Enden von wenigstens zwei benachbarten Wandelementen durch einen Steg miteinander verbunden, wobei ein Federelement, das an einem dem Steg zugewandten Bereich der Innenfläche oder dem Steg angebracht ist, dafür vorgesehen ist, einen Abschnitt der Armierung zum klemmenden Halten zwischen dem Steg und dem Federelement oder zwischen dem zugewandten Bereich und dem Federelement durch Federkraft gegen den Steg oder den zugewandten Bereich zu drücken, wenn der Abschnitt der Armierung zwischen dem Steg und dem Federelement oder zwischen dem zugewandten Bereich und dem Federelement in die Haupthohlkammer eingeführt ist. Diese weitere praktische Ausführungsform ermöglicht auf praktische Weise ein klemmendes Halten der Armierung in der Haupthohlkammer nach dem Einführen in die Haupthohlkammer. Auf diese Weise kann ein bevorzugt durch Extrusion hergestelltes Hohlprofil mit einer Armierung verstärkt werden durch einfaches Einführen der Armierung in die Haupthohlkammer, wobei das Federelement auf praktische Weise ein klemmendes Halten ermöglicht ohne hierfür aufwendige Befestigungsmittel bzw. Haltemittel vorsehen zu müssen.
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Das Hohlprofil kann bevorzugt wenigstens teilweise oder vollständig aus Polyvinylchlorid (PVC) bestehen. Alternativ kann auch glasfaserverstärktes PVC eingesetzt werden. PVC kann gut eingefärbt bzw. gefärbt werden und nimmt kaum Wasser auf. Ferner ist PVC sehr resistent gegenüber Alkohol, Öl, Säuren, Laugen und Benzin. Auch das Wandelement kann wenigstens teilweise oder zu Gänze aus Polyvinylchlorid bestehen.
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Das Wandelement ist vorzugsweise stoffschlüssig mit Hohlprofil verbunden oder vorzugsweise einstückig mit dem Hohlprofil ausgebildet. Insbesondere kann das Wandelement mit dem Hohlprofil coextrudiert sein. Das Wandelement kann bevorzugt wenigstens teilweise oder vollständig aus Polyvinylchlorid (PVC) bestehen. Alternativ kann auch glasfaserverstärktes PVC eingesetzt werden.
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Besonders bevorzugt erstreckt sich das Wandelement wenigstens abschnittsweise in Längsrichtung des Hohlprofils, vorzugsweise annähernd über die gesamte Länge des Hohlprofils. Mit einem sich vorzugsweise über die annähernd gesamte Länge des Hohlprofils erstreckendem Wandelement können die verbesserten Wärmeisolierungseigenschaften vorteilhaft entlang der gesamten Länge des Hohlprofils realisiert werden. In diesem Zusammenhang bedeutet der Begriff „annähernd“, dass sich die Armierung über mindestens 85 %, insbesondere über mindestens 90 % und vorzugsweise über mindestens 95 % der gesamten Länge des erfindungsgemäßen Hohlprofils erstreckt. Dabei ist es bevorzugt, wenn in den Ecken des aus dem erfindungsgemäßen Hohlprofil hergestellten Rahmens keine Armierung vorhanden ist.
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Die Erfindung betrifft auch ein Rahmenteil für einen Rahmen, mit einem erfindungsgemäßen Hohlprofil und einer in die Haupthohlkammer des Hohlprofils eingeführten bzw. in der Haupthohlkammer aufgenommenen Armierung, wobei wenigstens ein Teilbereich der Armierung zwischen dem zweiten Ende und dem zweiten Bereich angeordnet ist. Vorzugsweise entspricht hierbei der Abstand des zweiten Endes zu dem zweiten Bereich der Dicke des Teilbereichs bzw. im Wesentlichen der Dicke des Teilbereichs. Dies hat zur Folge, dass der Teilbereich der Armierung an das zweite Ende angrenzt bzw. nur ein geringer Zwischenraum verbleibt und der Teilbereich zusammen mit dem Wandelement ein sich vom dem ersten Bereich bis zu dem zweiten Bereich erstreckende Wandung ausbildet, was zur Erzielung einer sehr hohen Wärmedämmung bzw. sehr guter Wärmeisolierungseigenschaften führt. Die Armierung, die vorzugsweise in Form eines Profilkörpers ausgebildet sein kann, kann insbesondere wenigstens teilweise oder vollständig aus Stahl oder einem metallischen Material bestehen. Bevorzugt ist die Armierung in Form eines einseitig offenen Profilkörpers ausgebildet. Die Armierung weist vorzugsweise eine Breite bzw. eine maximale Quererstreckung auf, die wenigstens 20%, insbesondere wenigstens 30 % und vorzugsweise wenigstens 40 % der Breite bzw. der maximalen Quererstreckung des Hohlprofils beträgt, was zur Bildung eines sehr stabilen Rahmens beiträgt.
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Die Erfindung betrifft ferner auch einen Fensterrahmen und einen Rahmen für eine Tür mit jeweils wenigstens drei oder wenigstens vier Rahmenteilen. Der Fensterrahmen kann hierbei insbesondere ein Blendrahmen oder ein Flügelrahmen eines Fensters sein. Der Rahmen für eine Tür kann hierbei der Türrahmen der Tür bzw. die Zarge der Tür oder der Flügel der Tür sein. Der Rahmen kann auch ein Türblatt-Rahmen bzw. Türflügel-Rahmen der Tür sein.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
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1 einen Querschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Hohlprofils,
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2 einen Querschnitt eines Rahmenteils, umfassend das Hohlprofil gem. 1 und eine in die Haupthohlkammer des Hohlprofils eingeführte Armierung,
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3 einen Querschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Hohlprofils, und
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4 einen Querschnitt eines Rahmenteils, umfassend das Hohlprofil gem. 3 und eine in die Haupthohlkammer des Hohlprofils eingeführte Armierung.
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Das in 1 dargestellte erste Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Hohlprofils 10 für einen Rahmen ist ein Hohlprofil 10 für einen Blendrahmen eines Fensters, der für den Einbau in eine Öffnung 15 einer Wandung 11 vorgesehen ist bzw. in die Öffnung 15 der Wandung 11 einbaubar ist. Von der Wandung 11 ist in der 1 bis 4 nur ein Teilbereich eines an die untere Seite der Öffnung 15 angrenzenden Abschnitts der Wandung 11 sehr schematisch veranschaulicht.
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Das Hohlprofil 10 weist zwei voneinander abgewandte Profilseiten 12, 14 auf, wobei eine der Profilseiten 12 (in den 1 bis 4 jeweils die linke Profilseite) die sogenannte Wetterseite 12 (auch Außenseite oder Kaltseite genannt) ist und die andere der beiden Profilseiten 14 (in den 1 bis 4 jeweils die rechte Profilseite) die sogenannte Raumseite 14 (auch Innenseite oder Warmseite genannt) ist.
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Die Profilseiten 12 sind in einer Dickenrichtung der Wandung 11, die in den 1 bis 4 jeweils durch einen Pfeil schematisch veranschaulicht ist, gestaffelt bzw. aufeinanderfolgend angeordnet, wenn der aus dem Hohlprofil 10 hergestellte Blendrahmen in der Öffnung 15 eingebaut ist.
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Das Hohlprofil 10 weist eine sich in Längsrichtung des Hohlprofils 10 erstreckende zusammenhängende Haupthohlkammer 16 auf, in welche eine Armierung aufnehmbar ist, wobei die Haupthohlkammer 16 von einer Innenfläche 18 begrenzt ist. In der Haupthohlkammer 16 sind drei voneinander beabstandete Wandelemente 20 angeordnet. Jedes Wandelement 20 erstreckt sich im hier dargestellten Querschnitt des Hohlprofils 10 in einer Erstreckungsrichtung von einem ersten Bereich 22 der Innenfläche 18 hin zu einem zweiten Bereich 24 der Innenfläche 18, welcher von dem ersten Bereich 22 beabstandet und diesem zugewandt ist (in 1 nur für ein Wandelement 20 durch die entsprechenden Bezugszeichen näher veranschaulicht). Die Erstreckungsrichtungen (in 1 durch drei parallel Pfeile symbolisiert) der Wandelemente 20 sind bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel parallel zueinander ausgerichtet, wobei jede Erstreckungsrichtung mit der Dickenrichtung einen rechten Winkel einschließt, wenn der Blendrahmen in der Öffnung 15 eingebaut ist.
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Jedes Wandelement 20 weist zwei einander entgegengesetzte Enden 26, 28 auf, wobei ein erstes Ende 26 der beiden Enden mit dem ersten Bereich 22 verbunden ist, und wobei das zweite Ende 28 der beiden Enden dem zweiten Bereich 24 zugewandt und von diesem beabstandet ist (in 1 nur für ein Wandelement 20 durch die entsprechenden Bezugszeichen näher veranschaulicht). Drei Teilbereiche 30 einer Armierung 34 sind in Längsrichtung des Hohlprofils 10 zwischen den zweiten Enden 28 und den zweiten Bereichen 24 in die Haupthohlkammer 16 zur Ausbildung eines erfindungsgemäßen Rahmenteils 32 einführbar, welches im Querschnitt in 2 dargestellt ist. Die in Form eines einseitig offenen Profilkörpers bzw. Profils ausgebildete Armierung 34 ist im Querschnitt im wesentlichen U-förmig ausgebildet. Alternativ kann auch eine Armierung mit einem im wesentlichen C-förmigen oder G-förmigen Querschnitt vorgesehen sein.
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Der Abstand der zweiten Enden 28 zu den zweiten Bereichen 24 der Innenfläche 18 entspricht im wesentlichen der Dicke des Teilbereichs 30, so dass die Teilbereiche 30 der Armierung 34 jeweils an das zweite Ende 28 angrenzen bzw. nur ein geringer Zwischenraum verbleibt und jeder Teilbereich 30 zusammen mit dem entsprechenden Wandelement 20 ein sich vom dem jeweiligen ersten Bereich 22 bis zu dem jeweiligen zweiten Bereich 24 der Innenfläche 18 erstreckende Wandung ausbildet, einhergehend mit der Schaffung einer sehr hohen Wärmedämmung durch vorteilhafte Aufteilung der Haupthohlkammer 16 in voneinander getrennte Teilkammern 36, wodurch insbesondere eine Wärmeübertragung durch Konvention aber auch durch Wärmestrahlung deutlich reduziert werden kann.
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Dadurch, dass die Erstreckungsrichtungen und die Dickenrichtung einen rechten Winkel einschließen, wenn der Rahmen in der Öffnung 15 eingebaut ist, stellt jedes Wandelement 20 insbesondere für die Wärmeübertagung durch Konvention von einer Profilseite (12 oder 14) zu der anderen Profilseite (14 oder 12) ein Hindernis dar, wobei die Wärmestromrichtung parallel zur Dickenrichtung sein kann bzw. eine zur Dickenrichtung parallele Komponente aufweisen kann. Der Wärmestrom wiederum ist eine Folge eines entsprechenden Temperaturgefälles bzw. Temperaturgradienten in einer Richtung, die parallel zur Dickenrichtung ist bzw. eine zur Dickenrichtung parallele Komponente aufweist.
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Bei dem in 3 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Hohlprofils 10 sind zwei Wandelemente 20 vorgesehen, deren zweite Enden 28 durch einen Steg 38 miteinander verbunden sind, wobei ein Federelement 40, das an einem dem Steg 38 zugewandten Bereich 42 der Innenfläche 18 angebracht ist, dafür gesehen ist, einen Abschnitt 44 der Armierung 34 bzw. einen Armierungsbereich 44 der Armierung 34 zum klemmenden Halten zwischen dem Steg 38 und dem Federelement 40 durch Federkraft gegen den Steg 38 zu drücken, wenn der Abschnitt 44 der Armierung 34 bzw. der Armierungsbereich 44 der Armierung 34 zwischen dem Steg 38 und dem Federelement 40 in die Haupthohlkammer 16 eingeführt ist, wie in 4 veranschaulicht, die das durch Einführen der Armierung 34 in die Haupthohlkammer 16 ausgebildete Rahmenteil 32 zeigt.
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Die vorliegende Erfindung wurde exemplarisch unter Bezugnahme auf Hohlprofile 10 für den Blendrahmen eines Fensters beschrieben. Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung auch auf Hohlprofile für Flügelrahmen eines Fensters oder einer Tür sowie für Blendrahmen oder Zargen oder einer Tür entsprechend anwendbar ist.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Hohlprofil
- 11
- Wandung
- 12
- Profilseite
- 14
- Profilseite
- 15
- Öffnung
- 16
- Haupthohlkammer
- 18
- Innenfläche
- 20
- Wandelement
- 22
- erster Bereich
- 24
- zweiter Bereich
- 26
- erstes Ende
- 28
- zweites Ende
- 30
- Teilbereich
- 32
- Rahmenteil
- 34
- Armierung
- 36
- Teilkammer
- 38
- Steg
- 40
- Federelement
- 42
- zugewandter Bereich
- 44
- Armierungsabschnitt
