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1Fenster-, Tür- o. dgl. Rahmen und Verfahren zu deren Herstellung
Die Erfindung bezieht sich auf Fenster-, Tür- o.dgl.
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Rahmen, bestehend aus an seinen Ecken miteinander verschweißten Kunststoff-Profilschenkeln
und in diesen befindlichen, versteifenden Metallrohren, die durch Eckverbinder zusammengehalten
sind.
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Größere, aus Kunststoffprofilen hergestellte Fensterrahmen werden
mit Metallrohren versteift, damit sie den Stabilitätsanforderungen genügen.
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Um die Stabilität und insbesondere die Verwindungssteifheit eines
Rahmens zu steigern, ist es bekannt, dessen Ecken zu versteifen, indem die Metallrohre
zweier aneinanderstoßender Rahmenschenkel über Eckverbinder zusammengehalten werden.
Jeder Eckverbinder besteht aus zwei einendig entsprechend den Metallrohren profilierten
und mit diesen verklebten Verbindungsstücken, deren andere Ecken kammartig ineinander
greifend miteinander verklebt sind. Der auf diese Weise hergestellte Winkelverbinder
ermöglicht es zwar, die Fensterecken und damit den gesamten Fensterrahmen genügend
verbindungssteif
auszubilden, ist jedoch in seinem Aufbau noch verhältnismäßig kompliziert, da das
eine Ende eines Verbindungsstückes an das Profil des versteifenden Metallrohres
angepaßt und das andere Ende entsprechend dem Winkel, unter dem die Rahmenschenkel
aneinanderstoßen, gezahnt ausgebildet werden muß. Es sind daher Passungen insbesondere
der Zähne erforderlich und die Montage der Verbindungsstücke muß gewissenhaft durchgeführt
werden, damit die Zähne genau eingreifen und ein exakter Sitz der Profilschenkel
aneinander gewährleistet ist.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, Fenster-, Tür- o.dgl.
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Rahmen der eingangs genannten Gattung dahingehend zu verbessern, daß
die Verbindungen der aneinanderstoßenden Rahmenschenkel, insbesondere der die Rahmen
versteifenden Metallrohre, mit einfacheren Mitteln durchgeführt werden kann, ohne
daß erhebliche Montagegenauisrkeiten erforderlich sind. Insbesondere soll die Eckverbindung
dahingehend vereinfacht werden, daß sie die Montagegenauigkeit der miteinander zu
verschweißenden Kunststoff-Profilschenkel nicht beeinflussen kann. Diese Aufgabe
wird dadurch gelöst, daß die Eckverbinder aus nach dem Zusammenfügen der Profilschenkel
in die Metallrohrenden eingefüllter und danach erstarrter Gießmasse bestehen.
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Für die Erfindung ist wesentlich, daß die Eckverbinder aus Gießmasse
bestehen. Diese wird nach dem durch Verschweißen erfolgten Zusammenfügen der Profilschenkel
in die Metallrohrenden eingefüllt, erstarrt sodann und verbindet die Metallrohre
in der gewünschten Weise verwindungssteif. Das Einfüllen der Gießmasse erfolgt zweckmäßigerweise
durch eine an höchster Stelle liegende Einfüllöffnung in einem der Kunststoff-Profilschenkel
und
bedarfsweise dem darunter liegenden Metallrohrende. Da wegen des Einfüllens nur
eine vergleichsweise ungenaue Lagezuordnung der Metallrohre erforderlich ist, wird
der Zusammenbau des Rahmens sehr erleichtert, da lediglich darauf zu achten ist,
daß die Profilschenkel die gewünschte Lage einnehmen. Es versteht sich, daß die
Rahmenschenkel auch unter verschiedenen Winkeln aneinanderstoßen können, z.B.
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fluchtend. Es können sogar gebogene Rahmenschenkel bzw. solche unterschiedlicher
Abmessungen miteinander verbunden werden, falls die Profilkanten bei ihrem Verschweißen
eine ringsumlaufende Verbindungsstelle bilden.
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In vorteilhafter Weise bestehen die Eckverbinder aus Gießharz. Gießharze
besitzen als ohne Druck aushärtende flüssige Kunststoffe die für die Verbindung
der Metallrohre erforderlichen Eigenschaften, wie Festigkeiten und E-Moduln.
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Auch ihre Klebefähigkeit kann für die Eckverbindung ausgenutzt werden.
Je nach Aufbau und Werkstoff der Rahmenschenkel können auch andere Kunststoffe oder
ggf. niedrig schmelzende Metall-Legierungen eingefüllt werden, die danach zu einem
Eckverbinder erstarren.
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Damit die eingefüllte Gießmasse nicht durch die Metallrohre bzw.
durch von diesen mit den Profilschenkeln gebildete Spalte davonläuft, sind in die
Metallrohrenden gegen Gießmasse abdichtende Stopfen eingeschoben. Ein Stopfen besitzt
bedarfsweise einen Spalt zwischen Metallrohrende und Kunststoff-Profilschenkel verschließende
Dichtlippen. Durch die Stopfen wird der Verbrauch an Gießmasse so klein wie möglich
gehalten. Da die Stopfen aus einfachem, dabei aber gegen Gießmasse unempfindlichem
Werkstoff,
z.B. Weich-PVC, hergestellt werden können, bedeutet ihre Verwendung einen vergleichsweise
preiswerten Aufwand, verglichen mit bereits bei ihrer Herstellung entsprechend ausgebildeten
Metallrohren. Derartige Metallrohre könnten in ihren Enden eingearbeitete Trennwände
aufweisen, welche ebenfalls dazu dienen, das Abfließen der Gießmasse zu verhindern.
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In besonders vorteilhafter Weise ist die Gießmasse von einer Blase
oder einem sich beim Einfüllen entfaltenden Balg umschlossen. Auf diese Weise wird
eine Vorbereitung der Metallrohrenden durch Einpassen entsprechend geformter Stopfen
vermieden, da sich die Blase bzw. der Balg an die im Bereich der Ecke vorhandenen
und auszufüllenden Hohlräume anpassen kann.
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Durch Armieren der Gießmasse mit Stahlwolle wird sowohl eine Erhöhung
der Festigkeit des Eckverbinders erzielt, als auch bedarfsweise das Schrumpfen der
erstarrenden Gießmasse verhindert.
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Zur Erhöhung der Steifigkeit des Rahmens sind auch die Enden der
Profilschenkel von der Gießmasse zusammengehalten.
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Bei einem Verfahren zur Herstellung von Fenster-, Tür- o.dgl.
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Rahmen werden die zusammengefügten Profilschenkel V-förmig sowie aufgerichtet
angeordnet und die Rahmenecke wird durch eine entsprechend hoch gelegene Einfüllöffnung
mit Gießmasse ausgefüllt. Bei dieser Herstellung ist es nicht erforderlich, die
Metallrohre mit Stopfen oder Blasen auszurüsten, welche das Abfließen der Gießmasse
verhindern, da sich die Gießmasse in der Rahmenecke sammelt und nach ihrem Erstarren
die Metallrohrenden
bzw. die Profilschenkel miteinander verbindet.
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Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen: Fiz. 1 eine im Schnitt schematisch dargestellte Rahmenecke, deren Metallrohrenden
mit Stopfen versehen und mit Gießmasse aufgefüllt sind, Fig. 2 eine der Fig. 1 ähnliche
Rahmenecke, bei der die Stopfen mit die Spalte zwischen den Metallrohren und den
Profilschenkeln verschließenden Dichtlippen ausgebildet sind, Fig. 3 ? eine Rahmenecke,
welche einen von einer Gummiblase umschlossenen Eckverbinder besitzt, Fig. 4 4 eine
als entfaltbarer Balg ausgebildete Hülle zur Aufnahme der Gießmasse als Eckverbinder
einer Rahmenecke entsprechend Fig. 3, Fig. 5 zwei zu einer Rahmenecke zusammenzufügende
Profilschenkel mit Stopfen in ihren Metallrohrenden und einer Armierung in dem die
einzufüllende Gießmasse aufnehmenden Raum dieser Enden, Fig. 6 eine V-förmig aufgestellte
Rahmenecke mit eingefüllter Gießmasse.
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Die in Fig. 1 dargestellte Rahmenecke besteht aus zwei rechtwinklig
aneinanderstoßenden Profilschenkeln 11, 12, die unter 450 auf Gehrung geschnitten
und zusammengefügt sind. Da das Profil beider Schenkel gleich ist, ergibt sich nach
Plastifizieren des Kunststoffes durch Erhitzen und Zusammendrücken der
beiden
Schenkel eine dichte, ringsumlaufende Verbindungsstelle, die das Innere abdichtet.
Im Inneren der Profilschenkel befinden sich die Metallrohre, die in dieser Abbildung
mit Abstand zu den Profilschenkeln angeordnet sind. Die Abstandsstücke, z.B.
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an die Profilschenkel bei deren Herstellung angearbeitete Abstandsstege
aus Kunststoff, sind übersichtlichkeitshalber nicht dargestellt. Es können selbstverständlich
auch Profilschenkel mit abstandslos eingepaßten Metallrohren bzw. kunststoffumspritzte
Metallrohre o.dgl. verwendet werden.
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Die Enden 13, 14 der versteifenden Netallrohre haben vor dem Zusammenfügen
der Profil schenkel geringfügig Abstand voneinander, damit die Profilkanten mit
Sicherheit zusammengeschweißt werden können. Der dabei entstehende Schweißbart 30
dichtet einen evtl. auch nach dem Zusammenfügen der Profilschenkel noch vorhandenen
Ringspalt zwischen den Metallrohrenden ab, so daß keine Gießmasse verloren gehen
kann.
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In die Metallrohrenden 13, 14 sind zylindrische Stopfen 15,16 mit
einer Trennwand 31 bzw. 32 eingeschoben. Diese Stopfen dichten die Hohlräume der
in der Rahmenecke angeordneten Metallrohrenden gegen die übrigen Hohlräume der Rohre
ab, so daß Gießmasse nur in den durch die Stopfen bestimmten Hohlraumbereich der
Metallrohrenden eingefüllt werden kann. Sollte ein Verschieben der Stopfen zu befürchten
sein, so werden Anschläge vorgesehen, wie dies im senkrechten Rahmenschenkel durch
die Stütze 33 angedeutet ist, die den Stopfen 16 über seine Trennwand 32 gegen Verschieben
nach unten abstützt.
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Das Einfüllen der Gießmasse erfolgt über die Einfüllen öffnung 34
im waagerechten Profilschenkel 11 bzw. die unmittelbar dahinter liegende Einfüllöffnung
341 im Metallrohrende 13.
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Die Gießmasse wird durch einen nicht dargestellten Eingußtrichter
eingefüllt, dessen Auslaufende so bemessen ist, daß die Einfüllöffnungen zugleich
als Entlüftungen dienen können.
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Auch das Einspritzen der Gießmasse durch die Einfüllöffnung ist möglich.
Nach dem Erstarren der Gießmasse hält der so entstandene Eckverbinder 10 die Metallrohre
bzw. die Profilschenkel zusammen.
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Die Profilschenkel 11, 12 der in Fig. 2 dargestellten Rahmenecke
entsprechen denen der Fig. 1, sind also auf Gehrung geschnitten und durch Schweißen
zusammengefügt. Der waagerechte Profilschenkel trägt eine oben gelegene Einfüllöffnung
34 zum Einfüllen der den Eckverbinder 10' nach dem Erstarren bildenden Gießmasse.
Die Metallrohrenden 13', 141 sind im Bereich der Rahmenecke nicht auf Gehrung, sondern
senkrecht zu ihrer Achse abgeschnitten. Topfförmige Stopfen 17, 18 ragen in die
derart ausgebildeten Rohrenden hinein und nehmen die Enden des Eckverbinders 10'
auf. An ihrem in die Rahmenecke weisenden Rand besitzen die Stopfen je eine um 1800
zurückgeschlagene, lappenförmige Dichtlippe 23, 24, welche in die Spalte 21, 22
zwischen den Metallrohrenden 13', 14? und den Profilschenkeln 11, 12 hineinragen
und diese somit gegen das Eindringen von Gießmasse abdichten. In diesem Sinne wirken
auch die ringförmigen Dichtlippen 23', 24', die an den Innenflächen der Profilschenkel
anliegen und mit den Rändern der topfförmigen Stopfen 17, 18 dicht verbunden sind.
Die Dichtlippen
23, 24 bewirken darüber hinaus, daß die Stopfen
17, 18 beim Einfüllen der Gießmasse nicht weiter in die Metallrohrenden hineingedrückt
werden können.
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Bei dieser Ausbildung der Rahmenecke sind auch die Enden 28,29 der
Profilschenkel 11,12 von der Gießmasse zusammengehalten, welche an den Innenflächen
der letzteren angreift und diese zusätzlich zu ihrer Verbindung über die Profilkanten
der Rahmenecke miteinander verklebt.
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In der in Fig. 3 dargestellten Rahmenecke sind die Metallrohrenden
13, 14 über einen Eckverbinder 10'' zusammengehalten, der von einer Blase 25 aus
Gummi oder Kunststoff umschlossen ist. Die Blase 25 legt sich im Rahmen ihrer Verformbarkeit
durch die eingefüllte Gießmasse in die Hohlräume der von den Metallrohrenden gebildeten
Rahmenecke, dichtet dabei sicher ab und hält die letzteren fest zusammen. Um die
Blase beim Zusammenfügen der Profilschenkel nicht durch die Metallrohrenden zu beschädigen,
können diese mit Abstand zueinander in die Profilschenkel eingebracht werden. An
die Stelle der Blase 25 kann gemäß Fig. 4 der Balg 26 treten, der sich beim Einfüllen
der Gießmasse entfaltet. Der hier dargestellte Balg ist zieharmonikaartig so gefaltet,
daß sich z.B. der Balgteil 26' in das waagerechte Metallrohrende 13 hinein ausdehnen
kann. Diese faltenbalgartige Ausbildung garantiert eine größere Formsteifigkeit,
so daß ein gleichmäßiges Vergießen beider Metallrohrenden der Rahmenecke gewährleistet
ist.
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Die in Fig. 5 dargestellten Rahmenschenkel 35, 36 bestehen, wie die
in Fig. 1 dargestellten Schenkel, aus auf Gehrung geschnittenen Profilschenkeln
11, 12, in denen mit Abstand zu ihren Innenwänden Metallrohrenden 13, 14 angeordnet
sind, in welchen sich Stopfen 19, 20 befinden. Die eckenseitigen, von den Stopfen
begrenzten Hohlräume der Metallrohrenden sind mit Stahlwolle 27 angefüllt. Beim
Zusammenfügen der Rahmenschenkel nach Erhitzen der Profilkanten 37, 38 wird die
Stahlwolle zusammengedrückt und danach die Gießmasse durch die Einfüllöffnungen
34, 34' in den stahlwolleerfüllten Hohlraum der Rahmenecke eingebracht. Der sich
bei Erstarren der Gießmasse bildende Eckverbinder ist durch die Stahlwollarmierung
besonders steif bzw. fest und verhindert zugleich eine bei manchen Gießharzen in
geringem Umfang auftretende Schrumpfung während ihres Erstarrens.
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Die in Fig. 6 dargestellte, aus den Rahmenschenkeln 35, 36 bestehende
Ecke ist mit ihrer Spitze 40 auf einer Bodenfläche 39 stehend dargestellt. Die Rahmenecke
ist aufgerichtet, so daß der Profilschenkel 12 bzw. das Metallrohrende 14 des Rahmenschenkels
36 nach rechts oben weist, während das Metallrohrende 13 bzw. der Profilschenkel
11 des Rahmenschenkels 35 nach links oben weist. Um die beiden Metallrohrenden bzw.
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die Profilschenkel miteinander zu verbinden, wird durch die Einfüllöffnung
34 bzw. 34' so lange Gießmasse in die Rahmenecke gefüllt, bis der Gießmassenspiegel
41 genügend hoch ist und der nach dem Erstarren der Gießmasse entstandene Eckverbinder
10" ' die gewünschte feste Verbindung gewährleistet. Auf
diese
Weise können in einem kontinuierlichen Fertigungsverfahren jeweils zwei Rahmenschenkel
miteinander verbunden werden, indem ihre gemeinsame Ecke mit Gießmasse aufgefüllt
und anschließend zum Erstarren gebracht wird, worauf die nächs-fe Ecke des Rahmens,
entsprechend Fy;6 angeordnet, gefüllt wird und nach Erstarren der Gießmasse versteift
ist.