DE2035808A1

DE2035808A1 - One-piece frame structures - moulded in duroplast rigid foam with closed cell and sealed skin

Info

Publication number: DE2035808A1
Application number: DE19702035808
Authority: DE
Inventors: Heinz Dipl.-Volkswirt 2223 Meldorf; Constien Gerhard 6291 Waldernbach; Klose Wilfried 2223 Meldorf. P E06b 3-58 Breuer
Original assignee: E. Albers & V. Drathen, 2223 Meldorf
Priority date: 1970-07-18
Filing date: 1970-07-18
Publication date: 1972-01-27

Description

~Aktenzeichen: Neuanmeldung Einstückige rahmenartige Bauteile und Verfahren zu deren Herstellung Die Erfindung betrifft einstückige rahmenartige Bauteile, insbesondere Fenster, Türen und Zargen, sowie Verfahren zu deren Herstellung.
Es sind bereits zahlreiche Fenster bekannt, bei denen die Rahmen ganz oder zuni Teil aus Kunststoff bestehen. Fenster aus massiven Kunststoffprofilen sind abgesehen von den technischen Problemen schon aufgrund des Materialpreises meist nicht konkurrenzfähig. Die zur Überwindung dieser Schwierigkeit entwickelten Fenster aus Kunststoff-Hohlprofilen müssen aus einzelnen Strangprofilen zusammengefügt werden, wobei die Eckverbindungen Schwierigkeiten verursachen. Soweit derartige Fenster aus thermoplastischem Kunststoff bestehen, lassen sie sich aus statischen Gründen nur in relativ geringen Abmessungen herstellen und besitzen keine hinreichende Verforinungs- und Temperaturbeständigkeit. Bei den zur Vermeidung dieser Nachteile aus Metallprofilen mit einer äusseren Umhüllung aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden Fenstern sind neben der umständlichen und teuren Herstellung wiederum die Eckverbindungen und die unzureichende Temperaturbeständigkeit der Kunststoffumhüllung problematisch.
Es sind ferner in einer Form einstückig ausgeführte Fenster aus duroplastischem Kunststoff, insbesondere glasfaserterw stärktem PoLyesterharz bekannt, die einen verlorenen Kern aus Schaum stoff, Holz oder dergleichen enthalten, Andere Fenster bestehen aus an den Ecken verbundenen Hohlprofilen aus duroplastischem Kunststoff deren, Hohlräume gegebenenfalls eingeschobene Verstärkungsstege enthalten oder nachträglich mit Schaumstoff ausgeschäumt sein können Bei derartigen Fenstern aus faserverstärkten duroplastischen Kunststoffen ist es schwierig, eine hinreichend glatte Oberfläche zu erzielen. Bei in Formen einstückig hergestellten Fenstern mit verlorenem Kern treten ferner häufig Unregelmässigkeiten in der Wandstärke sowie ungleichmässige Verteilung der Faserverstärkungen auf. Beim Zusammensetzen von Fenstern aus einzelnen Strangprofilen steht wiederum das Problem der Eckverbindungen, an denen sich bereits geringe Massungenauigkeiten störend auswirken. Auch lassen sich Strangprofile- a.us faserverstärkten duroplastischen Kunststoffharzen wegen ihrer grossen Härte nur schwer bearbeiten.
Schliesslich sind einstückige Fensterrahmen- a-us in einer Form ausgehärtetem Kunststoffschaum bekannt. diese Fenster besitzen jedoch bei normalen Querschnittsabmessungen keine hinreichende statische Festigkeit, so dass sie nur in relativ kleinen Abmessungen hergestellt werden können., Aufgabe der Erfindung ist es nun , einstückige rahmenartige Bauteile, insbesondere Fenster, Türen und-Zargen zu schaffen, welche die bisherigen Nachteile vermeiden und bei einfacher Herstellung eine auch für- grosse Abmessungen ausreichende statische Festigkeit und eine hervorragende thermische Isolierwirkung mit einer glatten, gleichmässigen und witterungsbeständigen Oberfläche vereinigen.
Gegenstand der Erfindung sind daher einstückige rahmenartige Bauteile insbesondere Fensters Türen und Zargen mit einem durchgehenden, rahmenförmigen Körper aus verschäumtem Kunststoff, gekennzeichnet durch einen Innenrahmen aus fasprverstärktem, duroplastischem Kuaststoff oder Metall sowie einen diesen umhüllenden Aussenrahmen aus duroplastischem Kunststoff-Hartschaum mit geschlossener Zellstruktur und einer geschlossenen Aussenhat.
Die erfindungsgemässen Bauteile können vorteilhaft einen Innenrahmen aus an den Ecken verbundenen Strangprofilen, insbesondere aus glasfaserverstärktem Polyesterharz, sowie einen gegebenenfalls mit Ausnehmungen für Beschlag- und Zubehörteile versehenen Hartschaum-Aussenrahmen, insbesondere aus vernetztem Polyesterharz, Epoxyharz oder Polyurethan mit einer glatten, widerstandsfähigen Aussenhaut aufweisen.
Je nach den Anforderungen kann der Aussenrahmen auch einzelne vorbestimmte Flächen des Innenrahmens freilassen und ein oder mehrere Dichtungsleisten tragen, die aus mit dem Aussenrahmen einstückig verbundenem elastischem Kunststoff schaum bestehen können.
Gegenstand der Erfindung-ist ferner ein Verfahren zur Herstellung von einstückigen, rahmenartigen Bauteilen, insbesondere Fenstern, Türen und Zargen, mit einem in einer Form erzeugten, rahmenförmigen Körper aus verschäumtem Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, dass man in die Form einen Innenrahmen aus faserverstärktem, duroplastischem Kunststoff'oder Metall einlegt und den verbleibenden Innenraum der geschlossenen Form mit einem duroplastischen Kunststoffhartschaum mit weitgehend geschlossener Zellstruktur und einer geschlos; senen Aussenhaut ausschäumt.-Der Innenrahmen kann dabei entweder als vorgefertigtes, einstückiges Bauteil in die Form eingelegt oder in dieser durch Ineinanderfügen, Verschrauben, Vernieten, Verschweissen oder Verkleben geeigneter Strangprofile erzeugt werden. Dabei kann man vor dem Ausschäumen in die Form Beschlagsteile, Zubehörteile oder zur Erzeugung von Ausnehmungen dienende Kernteile einbringen und diese gegebenenfalls am Innenrahmen befestigen. Die Innenflächen der Form werden, gegebenenfalls nach Aufbringen eines Trennmittels, vorteilhaft mit einer Gelcoatschicht versehen. Je nach den Anforderungen können zur Herstellung des Innenrahmens auch hohle Strangprofile benutzt werden. Wenn beabsichtigt ist, bestimmte Flächen des Innenrahmens aus der Umhüllung des Aussenrahmens heraustreten zu lassen, wird der Innenrahmen in der Form zweckmässig so angeordnet, dass die gewunschten Teile seiner Aussenfläche an der Innenwand der Form anliegen.
Im folgenden werden beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen horizontalen Schnitt durch das Seitenteil einer erfindungsgemässen'Tür mit Flügelrahmen, Blendrahmen und Einbauzarge, Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch ein erfindungsgemässes Fenster mit Flügelrahmen und Blendrahmen, Fig. 3 einen senkrechten Schnitt durch ein abgewandeltes Fenster mit Flügelrahmen und Blendrahmen, Fig. 4 einen Querschnitt durch ein in einer Form liegendes Rahmenteil, Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer Eckverbindung eines Innenrahmens und Fig. 6 eine perspektivische Ansicht der Eckverbindung eines abgewandelten Innenrahmens.
Die in Fig. 1 dargestellte Tür besteht aus einem Flügelrad men mit einem Innenrahmen 1, einem Aussenrahmen 2 und einer Aussenhaut 3, ferner einem Blendrahmen mit einem Innenrahmen 12, einem Aussenrahmen 2i und einer Aussenhaut 31, sowie einer Einbauzarge mit einem Innenrahmen 12vt einem Aussenrahmen 2" und einer Aussenhaut 3. Der Flügelrahmen weist eine Ausnehmung 4 zur Aufnahme des Beschlagsteiles 6 auf..
Der Innenrahmen 1 besteht aus einemquadratisohen Hohlprofil mit an einander benachbarten Ecken in einer Linie sorstehenden Stegen. Der Innenrahmen 1' des Blendrahmens- besitzt einen ungleichsohenkligen Z-Querscnitt. Der Innenrahmen 1" der Einbauzarge besteht aus einem rechteckigen Hohlprofil mit an einander diagonal gegenüberliegenden -Ecken rechtwinklig zueinander vorspringenden Stegen sowie einen Aussenrahmen 1 n 2 der nur den zwischen den Stegen liegenden Bereich des Innenrahmens 1 " umhüllt. Die Einbauzarge ist massgerec ht in den Putz 14 eingebettet,wobei zwischen dem Innenrahmen 1>' und dem Mauerwerk 13 eine Dichtungsmatte 15 und ein Dichtungselement 17 angeordnet sind. Der Blendrahmen ist mit der Einbauzarge durch Stifte verbunden, welche durch beide Innenrahmen lt und 1 " hindurchgehen. Zwischen dem Blendrahmen und dem auswärts gerichteten Steg des Innenrahmens 1" der Einbauzarge ist eine elastische Dichtungsleiste 5 angeordnet.
Das in Fig. 2 dargestellte Fenster besteht aus einem Flügelrahmen mit einem Innenrahmen 1, einem Aussenrahmen 2 und eiber Aussenhaut 3, sowie einem Blendrahmen mit einem Innenrahmen 1t, einem Aussenrahmen 2' und einer Aussenhaut 3t.
Der Flügelrahmen besitzt einen Falz zur Aufnahme der Verglasung 10 und der diese festlegenden Glasleisten 11 sowie auf der dem Blendrahmen zugewendeten Seite eine eingelassene Dichtungsleiste 5. Der Blendrahmen besitzt eine Ausnehmung 4 zur Aufnahme einer Wasserablaufschiene 7, die über eine Wasserablauftülle 12 mit der Aussenseite in Verbindung steht.
Der Flügelrahmen und der Blendrahmen sind durch ein Scharnier 6 schwenkbar miteinander verbunden, dessen Zapfen durch die Aussenrahmen 2 bzw. 21 und. die Wandung des Innenrahmens 1 bzw. 1 hindurch bis in den Innenraum der Innenrahmen hineinragen.
Das in Fig. 3 dargestellte Fenster besitzt einen Flügelrahmen mit einem im Querschnitt T-fdrmigen Innenrahmen 1 aus faserverstärktem, duroplastischem Kunststoff, einem diesen allseitig umhüllenden Aussenrahmen 2 aus duroplastischem Kunststoff-Hartschaum mit geschlossener Zellstruktur, sowie eine geschlossene Aussenhaut 3. Der Blendrahmen besitzt- einen im Querschnitt Z-förmigen Innenrahmen t' aus faserverstärktem, duroplastischem Kunststoff, einem diesen allseitig umhüllenden Aussenrahmen 2' aus duroplastischem Kunststoff-Hartschaum und. einer geßchloBsenen Aussenhaut 3'. Der Fliigelrahmen weist wiederum einen Falz zur Aufnahme der Verglasung 10 und der Glaßleisten 11 auf und trägt an der dem Blendrahmen zugewendeten Seite eine in einer Nut angeordnete Dichtungsleiste 5. An der Unterseite des Blendrahmens ragt der eine Schenkel des Innenrehmene 1' nach unten als dem Aussenrahmen 21 heraus. Dieser vorstehende Steg kann vorteilhaft zur unterseitigen Befestigung des Fensters an der bauseitigen Fensteröffnung benutzt werden.
Im unteren Teil des Blendrahmens ist ferner eine rinnenförmige Ausnehmung 4 vorgesehen, die als Wasseraufnahme rinne dient und über eine durch den Innenrahmen 1' hindurchgeführte Wasserablauftülle t2 mit der Aussenseite in Verbindung steht.
Fig. 4 zeigt die Herstellung eines rahmenartigen Bauteiles in einer Form.9. Dabei wird auf die Innenflächen der Form 9 zunächst ein Trennmittel und dann eine Gelcoatschicht auf gebracht, die später die geschlossene Aussenhaut 3 bildet.
Dann wird. der vorgefertigte Innenrahmen 1 in die Form eingelegt, Dabei können gleichzeitig zur Erzeugung von Ausnehmungen 4 dienende Kernteile 8 mit eingebracht werden die gleichzeitig zur Zentrierung des Innenrahmens 1 in der FOrm 9 dienen können. Nach dem Schliessen der Form 9 wird der verbleibende Innenraum mit eines duroplastischem Kunststoff-Hartschaum ausg,eschäumt.
Fig, 5 zeigt eine beispielsweise Ausbildung der Eckverbindung des Innenrahmens, wobei zwei rechteckige Hohlprofile aus faserverstärktem, duroplastischem Kunstharz oder Metall jeweils mit den Endkenten eines Endes mit der Seitenfläche eines zweiten, dazu rechtwinklig verlaufenden Profiles verachweisst oder verklobt sind, Fig. 6 zeigt eine abgewandelte Ausfübrungsform, bei weicher im Querschnitt P-förmige Hohiprofile jeweiis mit ihren Stirnkanten gegen eine seitliche Aussenfläche eines dazu rochtwinklig verlaufenden p-Prufils verschweisst, verklebt oder veratiftet aind. Je nach eden Anforderungen des Einzelfalles und dem Querschnitt der für den Innenrahmen verwendeten Profil teile können diese auch auf Gehrung geschnittene Enden aufweisen, die durch Winkelstücke oder unmittelbar miteinander verbunden werden. Die Profilteile des Innenrahmens können auch an den Ecken nach Art von Nut und Feder ineinandergreifend ausgebildet sein.
Bei der Herstellung der erfindungsgemässen Bauteile kann das zum Umschäumen des Innenrahmens dienende Material in die geöffnete Form eingebracht werden, worauf mindestens die letzte Stufe des Verschäumens bei geschlossener Form erfolgt. Statt dessen kann aber auch das zum Umschäumen dienende Material bei geschlossener Form durch geeignete Öffnungen eingeführt werden.
Die erfindungsgemässen einstückigen, rahmenartigen Baut eile besitzen eine ausgezeichnete Festigkeit und Oberflächengüte, eine hervorragende Wärmeisolierwirkung und können mit relativ geringem Arbests- und Kostenaufwand serienmässig produziert werden. Dank der hohen Festigkeit können auch Fenster und Türen mit grossen Abmessungen erzeugt werden.

Claims

Aktenzeichen : Neuanmeldung

PATENTANSPRÜCHE 1.) Einstückige rahmenartigeBauteile, insbe-sondere Fenster, Türen und Zargen, mit einem durchgehenden, rahmenförmigen Körper aus verschäumtem Kunststoff, gekennzeichnet durch einen Innenrahmen (1, 1', 1") aus faserverstärktem, duroplastischem Kunststoff oder Metall sowie einen diesen umhüllenden Aussenrahmen (2, 211 2") aus duroplastischem Kunststoff-Hartschaum mit geschlossener Zellstruktur und einer geschlossenen Aussenhaut (3, 31, 3").

2.) Bauteile nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenrahmen (1, lt, 1") aus an den Ecken verbundenen Strangprofilen besteht.

3.) Bauplatte nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenrahmen (2, 2', 2") Ausnehmungen (4) für Beschlag und. Zubehörteile (6,7) aufweist.

4.) Bauteile nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenrahmen (2, 2t, 2") vorbestimmte Flächen des Innenrahmens (1, 11, 1") freilässt.

5.) Bauteile nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenrahmen (2, 21, 2") ein oder mehrere Dichtungsleisten (5) trägt.

6.) Bauteile nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet durch ein oder mehrere mit dem Aussenrahmen (2,, 2, 2") einstückig verbundene Dichtungsleisten (5) aus eiasti-sch'em ;Kun-ststoffschaum.

7.) Bauteile nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass jede Seite des Innenrahmens (1,1, 1") aus mehreren miteinander direkt oder durch den Kunststoffschaum des Aussenrahmens (2, 2t, 2") verbundenen Strangprofilen besteht.

8.) Bauteile nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenrahmen (1, 1', 1") aus glasfaserverstärktem Polyesterharz und. der Aussenrahmen (2, 2', 2") aus einem, Hartschaum aus vernetztem Polyesterharz, Epoxyharz oder Polyurethan mit einer glatten, widerstandsfähigen Aussenhaut (3, 31, 311) besteht.

9.) Verfahren zur Herstellung von einstückigen, rahmenartigen Bauteilen, insbesondere Fenstern, Türen und Zargen, mit einem in einer Form erzeugten, rahmenförmigen Körper aus verschäumtem Kunststoff, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass man in die Form einen Innenrahmen (1, 1', in) aus faserverstärktem, duroplastischem Kunststoff oder Metall einlegt und den verbleibenden Innenraum der geschlossenen Form mit einem duroplastischem Kunststoff-Hartschaum mit weitgehend geschlossener Zellstruktur und einer geschlossenen Aussenhaut-(3, 31, 311) ausschäumt.

10.) Verfahren nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass man in die Form einen vorgefertigten Innenrahmen (1, 1', 1") aus an den Ecken verbundenen Strangprofilen aus- -faserverstärktem duroplastischem Kunststoff oder Metall einbringt.

11.) Verfahren nach Anspruch 9 und 10, dadurch. gekennzeichnet, dass man die Strangprofile in der Form durch Ineinanderfügen, Verschrauben, Vernieten, Verschweissen oder Verkleben zu einem Innenrahmen (1, 1', 11)) verbindet.

12.) Verfahren nach Anspruch 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass man vor dem Ausschäumen in die Form Beschlagsteile (6), Zubehörteile (7) oder zur Erzeugung von Ausnehmungen dienende Kernteile (8) einbringt.

13.) Verfahren nach Anspruch 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass man die Beschlagsteile (6) und/oder die Zubehörteile (7) vor dem Ausschäumen am Innenrahmen (1, 1, 1") befestigt.

14.) Verfahren nach Anspruch 9 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass man auf die Innenflächen der Form,- (9) gegebenenfalls nach Aufbringen eines Trennmittels, eine Gelcoatschicht (3) aufbringt 15.) Verfahren nach Anspruch 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass man den Innenrahmen (a, ll5 1t2) SO in die Form (9) einlegt, dass bestimmte Aussenflächen des Innenrahmens (1, 1', 1") dicht an der Innenwand der Form liegend 16.) Verfahren nach Anspruch 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass man die Form (9) mit einem vernetzbarem Polyesterharz Epoxyharz oder Polyurethan ausschäumt.

17.) Verfahren nach Anspruch 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Innenrahmen (i) aus hohlen Strangprofilen verwendet 18.) Verfahren nach Anspruch 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass man die in die Form (9) eingebrachten Beschlagteile (6) zur Zentrierung des Innenrahmens (1, 1', 1") b'enutzt.

19.) Verfahren nach Anspruch 9 bis 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass mas des zum Umschäumen des Innenrahmens (1, 1', 1") dienende Material in die geöffnete Form (9') einbringt und mindestens die letzte Stufe des Verschäumens, bei geschlossener Form (9) durchführt.