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Die Erfindung betrifft ein neues Fenstersystem (1) bestehend aus Flügelprofil (1) und Blendrahmenprofil (2) zur Herstellung von Fenstern, Fenstertüren und fest verglasten Elementen. Die Ausführung kann sowohl in Holz als auch in Holz/Alu erfolgen. Grundlage des Systems ist die Profildicke ≥ IV 68 der vorhandenen Fensterprofilreihe. Doch die heute an ein modernes Fensterprofil gestellten Anforderungen, wie Nachhaltigkeit, Materialoptimierung, Handling, Wärmedämmung und Preiswürdigkeit, sind in diesem System schon bei der Entwicklung bewusst berücksichtigt und umgesetzt.
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Alle bisher bekannten Verbesserungen wurden auf Biegen und Brechen den vorhandenen Profilen, der sich kaum in 25 Jahren veränderten Geometrien untergeordnet, sodass sich wärmetechnische Neuerungen nur mit großem Aufwand und damit hohen Kosten, meist nur durch verschiedene Einbautechniken bei der Herstellung der Kanteln und ökologisch fragwürdige Einbauten von aufgeschäumten Dämmstoffen – Sondermüll –, verwirklichen ließen oder durch den Einbau von besseren und dickeren Isoliergläsern, leider auch in viel zu schlecht dämmende Rahmen. Da sich die Bauphysik aber nicht überlisten lässt, gehen diese Veränderungen meist bei ungünstigen Temperaturverhältnissen mit dem Ausfall von Kondenswasser einher. Auch der Antragsteller hat verschiedene solcher Verbesserungen durch Gebrauchsmuster- bzw. Patentschriften schützen lassen – siehe Aktenzeichen 20 2004 004 876.0, 20 2010 004 095.7, 10 2010 012 439.7, 20 2011 104 913.6 und 10 2011 111 373.1 –. Diese Entwicklungen sind zumindest ökologisch wertvoll und haben auch durchaus ihre Berechtigung, doch es werden wie oft auch im Gesundheitswesen nur die Symptome behandelt, nicht jedoch die wirklichen Ursachen, weil die veralteten Fensterprofile dies nicht zulassen.
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Die Grundidee des neuen Profilsystems wird deshalb für alle vorhandenen Profile im Fensterbau einsetzbar sein. Einmal bei der Herstellung neuer Holzfenster (1) nach dem neuen System, dann durch die Ergänzung aller z. Zt. verwendeten Profile (3) für die Herstellung neuer Fenster durch einen zusätzlichen Aufbau oder Anbau (35, 43) entsprechend dem System und ebenfalls durch einen zusätzlichen Aufbau (49, 50, 51) bei bereits eingebauten Fenstern (4), um eine wärmetechnische Sanierung, nach dem System, zu erreichen.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, aus der Erfahrung und den neuen Anforderungen an ein modernes Fensterprofil, ein neues Fenster-Profil-System zu entwickeln, welches alle Anforderungen, Nachhaltigkeit, Materialoptimierung, Handling, Wärmedämmung und Preiswürdigkeit, sowohl für ein Holzfenster als auch für ein Holz/Alufenster, vereint. Dies sowohl für die Herstellung neuer Fenster (1) ohne zusätzlichen Aufbau – die Idee ist gleich in dem neuen Profil integriert –, mit einem zusätzlichen Aufbau bzw. Anbau (35, 43) neuer Fenster von z. Zt. gängigen Holzfensterprofilen (3) und mit einem zusätzlichen Aufbau (49, 50, 51) für die wärmetechnische Sanierung alter und bereits eingebauter Fenster (4). Ein System für drei Einsatzbereiche.
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Holzfenster müssen wieder preiswerter produziert werden können um z. B. das nicht nachhaltige Kunststoff-Fenster überflüssig zu machen. Alte Fenster müssen auch nicht immer gleich ausgebaut und durch neue ersetzt werden. Durch das neue System kann man sie auch auf den Stand der Technik, langlebig, preiswert und qualitativ hochwertig, aufbessern.
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Im Einzelnen sind die Erfindungsmerkmale den Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen.
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1 (1, 2) Wie alle IV-Profile werden auch die Profile des neuen Fenstersystems aus vorgefertigten laminierten Vollholzkanteln gefräst. Waren es aber bisher bei einem normalen Holzfenster IV 68 insgesamt 8 Einzelkanteln, für 4 Flügelprofile und 4 Blendrahmenprofile, so sind es für das neue System nur insgesamt 4 Einzelkanteln – es sind aber auch Einzelkanteln möglich –. Dafür sind die Abmessungen der Einzelkanteln nicht 72/86 sondern mind. ab 92/105 mm, siehe 2. Da alle Flügelprofile (1) und die Blendrahmenprofile (2) jeweils die gleiche Geometrie erhalten, werden aus Gründen der Holzoptimierung nach dem Abhobeln von rundum ca. 2 mm, aus der Kantel 2 (3) ab 92/105 mm, zunächst durch zwei Sägeschnitte (4, 5) der Sage des Werkzeugs, zwei Teile heraus geschnitten. Aus beiden Teilen werden dann noch Leisten (6, 7) für Fugenabdeckungen, ggf. notwendig nach dem Einbau des Fensters, durch weitere Sägeschnitte (8, 9) und (10, 11) heraus getrennt und dann das Flügelprofil (1) und das Blendrahmenprofil (2) aus den Teilkanteln gefräst. Für das Fräsen sind wesentlich weniger verschiedene Werkzeugsätze für die Flügelprofile (1) und für die Blendrahmenprofile (2) erforderlich, denn der untere Blendrahmen hat nicht wie bisher Blendrahmen seitlich und oben eine andere Geometrie, wie in der Regel alle vorhandenen IV-Profil-Systeme. Dies liegt daran, weil für den unteren Blendrahmen eine Regenschiene wie bisher nicht mehr benötigt wird. Dies schließt zukünftig auch Feuchte- und Fäulnisschäden links und rechts in den Ecken zwischen dem unteren Flügel, dem Stoß der Blendrahmen und dem Anschluss der Regenschiene aus. Im Holz/Alu-Fensterbau wird dies schon erfolgreich praktiziert, indem die Aluabdeckungen an den Flügelprofilen gegen das Glas und die Aluabdeckungen an den Blendrahmenprofilen jeweils mit Anschlag an die Flügelprofile, montiert werden. Die Wärmedämmung muss also entweder von dem dahinter liegenden Holzprofil – siehe zuvor genannte Gebrauchsmuster- und Patentschriften – oder durch eine Wärmedämmung meist durch unökologische aufgeschäumte Materialien sichergestellt werden. Das Holz/Alu-Fenster ist in dieser Ausführung obendrein auch noch entsprechend teuer.
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Das fertig gefräste neue Flügelprofil 1 (1), sieht im Prinzip wie das alte Flügelprofil IV 68 aus, allerdings außen ohne Glasfalz vor der Verglasung (13). Dies entspricht also mehr einem Flügelprofil, wo bisher eine Aluprofilabdeckung über den Bereich des Flügelholzes (1) und dem Randverbund des Glases (17) erfolgte, also einem Holz/Alu-Fensterprofil. Statt der inneren Glasleiste ist innen nun ein feststehender Glasfalz (12) angeordnet. Der innere Glasfalz (12) ist relativ dick und auf der Außenseite des Flügelprofils (1) schließt das Glas (13) bündig mit dem Flügelprofil (1) ab. Dadurch entsteht in Richtung inneren Glasfalz (12) soviel Platz, dass die Verglasung in einer Dicke von bis zu 56 mm erfolgen kann – durch Verringerung der Dicke des Glasfalzes (12) –. Die in der Zeichnung dargestellte Dreifach-Verglasung (13) erhält wie üblich eine Verklotzung (14) und wird am inneren Glasfalz (12) senkrecht und neben der waagerechten Verklotzung (14) bis zur Außenkante des Profils (1), vorzugsweise durch das Verklebungsmaterial (15) Ottocoll S 81 der Firma Otto-Chemie und nach deren Verarbeitungsrichtlinien eingeklebt. Über der inneren Verklebung (15) am Glasfalz (12) kann zwischen dem Flügelprofil (1) und der Verglasung (13) nach dem Stand der Technik eine Siliconabdichtung (16) oder eine Abdichtung einer dafür geeigneten Dichtungsschnur, vorzugsweise von der Firma Deventer, erfolgen. Auf der Außenseite zwischen dem Profil (1) und dem Randverbund (17) der Iso-Verglasung (13) kann ebenfalls eine Siliconabdichtung (18) erfolgen oder es wird eine Stopfenschnur in die Fuge der Verklebung (15) eingedrückt, wobei jeweils die Fuge zwischen dem Randverbund (17) und der Verklebung (15) außen bzw. der Verklebung (15) außen und dem Profilholz (1) abdeckt wird. Es besteht aber auch die Möglichkeit die äußere Scheibe der Verglasung (13) als Stufe auszubilden, sodass z. B. eingefärbt das gesamte Flügelprofil (1) nach außen abgedeckt wird. Am unteren Flügelprofil (1) innen muss eine luftdichte Dichtung (19) zwischen dem Überschlag (20) und dem Anschlag (21) an das Blendrahmenprofil (2) eingebaut werden. Dafür gibt es Standardprofile, z. B. ebenfalls von der Firma Deventer. Die weitere Geometrie des Flügelprofils (1) entspricht dem technischen Stand, sodass hier alle marktüblichen Fenstergetriebe (22) eingebaut werden können. In der Mitte des unteren Flügelprofils (1) ist ein weiterer Anschlag (23) an den Blendrahmen (2) vorgesehen, damit die durch die Nutzung des Fensters auftretenden waagerechten Kräfte beim Schließen des Fensters nicht nur auf den oberen äußeren Blendrahmenanschlag (24) des Flügelprofils (1) abdeckenden hohen Blendrahmenfalz des Blendrahmens (2) wirken, sondern durch insgesamt drei Anschläge (21, 23, 24) abgefedert werden. Es ist durchaus auch an dem mittleren Anschlag möglich, ebenfalls noch eine Dichtung einzubauen. Weiterhin ist vorgesehen eine Wassernase (25). Das Flügelprofil (1) ist im wesentlichen Stand der Technik, jetzt nur dem neuen Blendrahmenprofil (2) angepasst.
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Das fertig gefräste Blendrahmenprofil 1 (2) sieht bis zur Mitte des Profils den bisher bekannten seitlichen und oberen IV-Blendrahmenprofilen ähnlich. Der dann weit hochgezogene Blendrahmenfalz (26) ab etwa der Mitte des Profils (2), der das äußere Flügelprofil (1) und den Randverbund (17) der Verglasung (13) abdeckt, ist in dieser Form neu und bisher nicht Stand der Technik. Dazu kommt, dass in der Außenlamelle (27) der Teilkanteln, aus der diese Blendrahmen (2) gefräst werden eine in Längsrichtung liegende Wärmedämmung (28) eingebaut wird, sodass diese nach dem Fräsen im Bereich der gesamten Breite des Blendrahmens (2) und dem hochgezogenen Blendrahmenfalz (26), als eine alles überdeckende Wärmedämmung (28) wirkt. Die Art der Wärmedämmung und die Technik des Einbaus der Wärmedämmung in die Kanteln (2), zur Herstellung der Profile kann nach den Gebrauchsmuster- und Patentschriften des Antragstellers, wie zuvor im Text bereits angegeben, erfolgen. Entweder ist die Wärmedämmung in mind. einer Holzlamelle (27) der Kantel durch Sägeschnitt, Füllung des Schnitthohlraumes mit Wärmedämmung – Wärmedämmchip – und Verschluss der Öffnung durch eine eingeleimte Stopfenleiste oder durch die Verleimung von Einzellamellen, wobei vorgefertigt in mind. einer Lamelle z. B. durch die Wärmedämmchip-Methode oder anderer Techniken, Wärmedämmung in die Holzlamelle bereits eingebaut wurde. Zwischen dem Kopf des Blendrahmenanschlages (24) und der Verglasung (12) wird eine Dichtung (29), vorzugsweise von der Firma Deventer eingebaut, die sich zwischen der Alu-Abdeckung und dem Glas bei Holz/Alufenstern schon bewährt hat. Direkt unter der Wassernasse (25) des Flügelprofils (1) wird im Blendrahmenprofil (2) eine Mulde (30) vorgesehen um ggf. Wasser, welches im Wesentlichen nur bei gekipptem Fenster aus Richtung Glasfläche eindringen kann, zu sammeln und über z. B. kleine Schlitze nach außen abgeleitet wird. Die Außenfensterbank (31) sollte mit einer Dichtung (32) ohne Ausfräsung für den Stehfalz der Bank stumpf an den Blendrahmen (2) gestoßen werden, um die im äußeren Bereich des Blendrahmens (2) liegende Wärmedämmung (28) nicht zu beschädigen.
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Das Flügelprofil (1) wird bei dieser Konstruktion nicht mehr, der Blendrahmen (2) rundum nur in einer Breite von ca. 60 mm plus ca. 22 mm, in einem stumpfen Winkel von 70° zum Glas (13) hin abgewinkelt, der Witterung ausgesetzt. Dies ist aber weniger als bei den bisherigen Holzfenstern und für die heutigen Oberflächenbeschichtungen kein Problem. Soll eine Alu-Abdeckung auf den Blendrahmen (2) aufgebracht werden – Holz/Alu-Fenster –, so hält die Industrie für diese Abmessungen, vorzugsweise die Firma Gutmann, passende Aluprofile vor. Die äußere Lamelle (2, 27) der Kanteln (3) ab 92/105 mm, könnte auch aus eingefärbtem lichtechten WPC (Biokunststoff) bestehen, sodass nur noch eine minimale Pflege erforderlich wird.
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Die 3 zeigt ein z. Zt. noch überall im Holzfensterbau eingesetztes übliches Fensterprofil IV 68 der Firma Leitz. Ersetzt man das Blendrahmenprofil durch das gleiche Blendrahmenprofil wie es seitlich und oben eingesetzt wird, erhält man die Voraussetzungen, um auch hier das System der Erfindung anzuwenden. Mit den meistert Werkzeugen lasst sich das Flügelprofil (33), so wie in der Zeichnung dargestellt, unproblematisch fräsen, d. h. an der Innenseite des Flügelprofils (33) ist der feststehende Falz (34) vorhanden und die Glasleiste, die in der Regel innen montiert wird, bleibt weg. Wenn jemand aber die bewegliche Glasleiste an der Innenseite haben möchte, wäre aber auch dies möglich. Nun wird systembedingt ein Vorsatzholzprofil (35) auf der Außenseite des Blendrahmenprofils (36) aufgebracht, um wärmetechnisch das Blendrahmen- und Flügelrahmenprofil (33, 36), einschl. des Glasrandverbundes (37), abzudecken. Damit wäre die eigentliche Idee des Systems auch hier verwirklicht. Nun sollte noch im unteren Blendrahmenprofil (36) eine kleine Sammelmulde (38) für ggf. eindringendes Wasser eingearbeitet und für eine technisch einwandfreie Ableitung nach außen gesorgt werden. Die Sonderkanteln (39, 40) in den Abmessungen ab 24/120 mm entsprechen den Abmessungen von Holzlamellen, die in der Regel zusammen mit weiteren Holzlamellen zu einer bisher üblichen Gesamtkantel verleimt wurden. Diese Sonderkanteln für die Blendrahmen- und Flügelabdeckungen (33, 36) sowie der Abdeckung des Randverbundes (37) des Glases (42) mit entsprechender Wärmedämmung (41) hält die Firma Steidle und Noka vor. Soll die Abdeckung des Blendrahmen- und Flügelprofils (33, 36) sowie des Randverbundes (37) durch die Abdeckung (43) erfolgen, muss das Blendrahmenprofil (36) an der Linie (44) zuvor abgetrennt werden. In die Abdeckung (35) kann im Bereich des Randverbundes (37) noch eine zusätzliche Wärmedämmung (45), vorzugsweise Kork – weil sich dieser gut abfräsen lässt –, sinnvoll sein, wenn dies gewünscht oder nach den Berechnungen erforderlich sein sollte. Auch ohne ein zusätzliches Fräswerkzeug für die Abdeckungen (35, 43) sind die Profile der Abdeckungen (35, 43) in der Regel durch vorhandene Standardmaschinen der Holzverarbeitung möglich. Alle Fensterhersteller mit einem vorhandenen Werkzeug IV 68 oder größer, sind also in der Lage mit diesem System unkompliziert wärmetechnisch hochwertige Holzfenster und Holz/Alufenster zu geringeren Kosten als bisher herzustellen. Alle nicht mit Nummern versehenen Detailpunkte entsprechen sinngemäß den Angaben und Erklärungen von 1.
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4 zeigt ein Fensterprofil IV 68, wie es in den letzten Jahren tausendfach eingebaut wurde. Das Problem, die Fenster haben in der Regel eine Verglasung mit einem schlechten Wärmedämmwert und sind auf Grund der Konstruktion auf den Wetterseiten oft in einem angegriffenen Zustand. Eine Lösung ist, die Fenster auszubauen und durch neue den Wärmedämm-Vorschriften entsprechende Fenster zu ersetzen. Doch auch hier, kann das neue System wie es in dieser Schrift aufgezeigt wird, zur Anwendung kommen. Der Vorteil, geringere Kosten für den Verbraucher. Er erhält ohne Ausbau der alten und Einbau von neuen Fenstern, funktionstüchtige den Vorschriften entsprechende wieder lange haltbare Fenster und zwar nur durch eine geringfügige Veränderung und durch einen systembedingten Aufbau.
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Die Zeichnung (4) zeigt einen Höhenschnitt des eingebauten Holzfensters, Blendrahmenprofil (46) oben – Blendrahmen seitlich baugleich –, die Flügelprofile (47) – alle Flügelprofile nahezu baugleich – und das Blendrahmenprofil (48) unten. Da bei diesem Fenster der untere Blendrahmen (48) nicht ausgebaut werden soll, wird für den unteren Blendrahmen (48) und dem darüber liegenden Flügelprofil (47) eine andere Abdeckkonstruktion (49, 50) wie für die restlichen Blendrahmenprofile (46) und Flügelprofile (47) vorgesehen, um das Ziel der erhöhten Wärmedämmung (52, 53) der Profile (46, 47, 48) und der Verglasung (54), sowie eine damit verbundene Sanierung des gesamten Fensters, zu erreichen.
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Aus Gründen der Holzoptimierung ist es sinnvoll die Abdeckung (49, 50) des unteren Blendrahmens (48), aus zwei Teilen zu fräsen, weil das Einhängen und Befestigen des Zwischenteils (50) in die vorhandene Nut der ehemaligen dort eingebauten Regenschiene sich anbietet, um dann die eigentliche Abdeckung (49), gefräst aus einer Sonderkantel (57) mit Wärmedämmung (52, 53) z. B. ab 40/120 mm, wiederum in das Teil (50) einzuhängen und zu befestigen. Für das Sammeln von ggf. eindringendem Wasser und für die Ableitung ist konstruktiv gesorgt (55). Die Abdeckungen (51) für die drei anderen Blendrahmen- und Flügelprofile (46, 47), sowie des Randverbundes (56) des Glases (54), erfolgen sinngemäß, wie zuvor schon beschrieben nach dem System, gefräst aus Sonderkanteln (57) z. B. ab 40/120 mm, einschl. der Wärmedämmung (52, 53). Selbstverständlich sind auch die Abdeckungen (49, 51) zusätzlich mit einer Alu-Abdeckung möglich, sodass die Fensterkonstruktion insgesamt zu einem Holz/Alu-Fenster werden kann. Bei der Sanierung eines eingebauten Holzfensters nach dem System, können auch die Anschlussbereiche zwischen Fenster und anschließender Außenwand, durch eine Wärmedämmüberdeckung (58) und Putz (59) sowie der Einbau einer stumpf anstoßenden Außenfensterbank (60), an die Abdeckung (49) in der äußeren Laibung der Mauerwerksöffnung, wärmetechnisch saniert werden. Alle nicht mit Nummern versehenen Detailpunkte entsprechen sinngemäß den Angaben und Erklärungen von 1.
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Wärmetechnische und Statische Auswirkungen und Nachweise werden in dieser Schrift nicht behandelt. Dies bleibt den Prüfungen der dafür zuständigen Institute vorgehalten.
