DE2323840A1

DE2323840A1 - Rahmenbauteile fuer gebaeude und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE2323840A1
Application number: DE19732323840
Authority: DE
Inventors: Austin Sherwin Weaver
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-05-15
Filing date: 1973-05-11
Publication date: 1973-11-29
Also published as: ES414746A1; NL7306674A; FR2184822A1; GB1427589A; FR2184822B1; AU475731B2; IT987412B; BR7303541D0; AU5536773A; CA1016413A

Description

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AUSTIN SHERVJIN WEAVER

Rahmenbauteile für Gebäude und Verfahren zu ihrer Herstellung.

Die Erfindung betrifft Rahmenbauteile für Gebäude, insbesondere einstückig geformte Türrahmen und Fensterrahmen; sie betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen eines Rahmenbauteils für Gebäude.

Die in letzter Zeit stark ansteigenden Kosten im Bauwesen führten zu verstärkten Anstrengungen, neue Verfahrensweisen zu entwickeln, um Gebäude mit geringeren Kosten herzustellen. Während

einerseits die Baumaterialien teilweise für die hohen Kosten im Bauwesen ausschlaggebend sind, tragen andererseits veraltete herkömmliche Baumethoden, die auf der Baustelle ausgeführt werden, zu einer wesentlichen Erhöhung der Baukosten bei. Um die Kosten beim Hausbau zu verringern, sind schon Gebäudeteile und sogar vollständige Häuser in Fließbandarbeit in Fabriken hergestellt und dann zum Aufstellungsort transportiert worden» Außerdem sind standardisierte Teile, wie Türrahmen, Fensterrahmen und dergleichen im wesentlichen vollständig in Fabriken hergestellt und an die Stelle des Zusammenbaus geschickt worden. In einigen Fällen ist diese Stelle des Zusammenbaus eine Fabrik, in der das Rahmenbauteil in größere Baueinheiten eines Hauses am Fließ-

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band eingebaut werden. Das Haus wird danach in Teilen an die Stelle transportiert, wo es endgültig errichtet werden soll. In anderen Fällen werden die vorgeformten Einheiten unmittelbar an die Baustelle transportiert, um in ein dort errichtetes Haus eingebaut zu werden.

Eine solche Einheit, die schon vormontiert wurde, ist eine Türzarge, wobei' es erforderlich ist, jede Seite des Türrahmens durch entsprechende Formgebung anzupassen. Die Türzargen werden durch zwei komplementäre U-förmige Teile gebildet, die jeweils im Querschnitt L-förmig sind und eine. Wandöffnung passen. Die Türzargen sind aus herkömmlichen Holzteilen hergestellt, die an den Ecken und an den Seiten zwischen dem Blendrahmen und den Zargenabschnitten in gleicher Weise zusammengenagelt sind, wie dies bei der herkömmlichen Herstellung an der Baustelle üblich war. Die so gebildeten Verbindungen sind nicht flexibel und es kann schon bei verhältnismäßig geringer Beanspruchung zu einer Trennung der Verbindungen kommen. Wenn diese ü-förmigen Bauteile zur Stelle des Zusammenbaus transportiert werden, lösen sich diese Verbindungen oft; dann ist ein erneutes Vernageln am Bestimmungsort notwendig. Nach dem Einbau in ein Gebäude und nach dem Transport des Gebäudes zur Baustelle erfolgt oft eine erneute Trennung dieser Verbindungsstellen infolge der Verformung des Gebäudes während des Transportes. Wenn die Einheiten an der Baustelle schließlich zusammengebaut sind, kann noch eine Trennung

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dieser Verbindungsstellen infolge einer Setzbewegung auftreten. Die Trennung dieser Verbindungsstellen macht Handarbeit zum Wiederherstellung der Verbindungen erforderlich, wodurch die Einsparungen wieder ausgeglichen werden, die durch die Vorfertigung der Rahmen und Gebäude erreicht wurden. Bei Fensterrahmen können die gleichen Probleme auftreten, wenn auch vielleicht nicht so stark, weil die Fensterrahmen vier Seiten haben, die der Beanspruchung Widerstand leisten. Fensterrahmen machen jedoch aufwendige Handarbeit erforderlich, um Blendrahmen anzubringen, oder - wenn sie bereits im voraus mit Blendrahmen versehen sind - tritt die gleiche Trennung zwischen dem inneren Futter und den äußeren Blendrahmen auf*

Es sind daher schon Versuche unternommen worden, Türzargen und Fensterrahmen aus Kunststoff herzustellen. Beispielsweise ist eine zweiteilige Türzargenkonstruktion aus extrudiertem Kunststoff bekannt (US-Patentschrift Nr. 3,545/135). Die extrudierten Teile müssen jedoch auf Länge geschnitten und an den Ecken, verbunden werden, was einen komplexen GArungsschnitt mit einer Säge an der Baustelle erforderlich macht, und wenn diese Einheiten vormontiert werden, ist ein Schweißen und Schleifen der Verbindungsstellen erforderlich. Der Extrusionsvorgang liefert gleichförmige Profile, so daß keine Querbohrungen oder quer verlaufende Ausnehmungen ohne besondere Arbeitsgeänge erzeugt werden können. Deshalb müssen Ausnehmungen für die Scharniere oder Tür-

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bänder und Führungslöcher gesondert in das extrudierte Bauteil eingearbeitet werden» Diese Arbeit wird im wesentlichen an Ort und Stelle ausgeführt. Bei dem bekannten Bauteil wird eine besondere Befestigung für das Türband bzw. Scharnier und eine besondere Türbandkonstruktion verwendet, um das Türband an der Türzarge zu befestigen und den Türflügel an den Türbändern anzubringen. Zusätzlich zu diesen Schwierigkeiten zeigte sich eine erhabliche Abneigung gegen extrudierten Kunststoff auf dem Markt. Die extrudierten Teile sind glatt und glänzend, sie

sehen aus wie Kunststoff und fühlen sich auch so an. Extrudierter Kunststoff ist nicht so beliebt wie Holz.

Eine einstückige Schale für eine Türzarge fet bekannt (US-Patent Nr. 3,345,78o)» Dabei ist ein besonders geformter Holzeinsatz in der Schale erforderlich, um der Schale die Festigkeit zu geben, und die Holzschrauben zum Einhängen der Türen und dergleichen aufzunehmen. Außerdem hat die Schale nur eine schmale Lippe an der Außenseite nahe den Wänden, so daß ein gesonderter Holzblendrahmen in üblicha: Weise angebracht werden muß»

Es ist auch schon versucht worden, Türrahmen aus Metall, beispielsweise Aluminium oder Stahl herzustellen. Die metallischen Rahmenbauteile müssen jedoch an ihren Kanten noch verschweißt werden und die Schweißnaht muß an den Eckverbindungen abgeschliffen werden. Zu den ungünstigen Kosten des Materials und der Her-

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Stellung kommt noch hinzu, daß Metall auf deri gleichen Widerstand auf dem Markt steht wie extrudierter Kunststoff wegen seines kalten Eindruckes.

Der erfindungsgemäße Rahmen, beispielsweise eine Türzarge oder ein Fensterrahmen, weist komplementäre, einstückig geformte Kunstharz-Rahmenbauteile auf. Die Rahmenbauteile können zwei einstückig angeformte Ecken haben, wie beispielsweise bei einem Innentürrahmen, oder können vier einstückig angeformte Ecken haben, wie beispielsweise für einen Außentürrahmen oder einen Fensterrahmen. Jedes Rahmenbauteil ist L-förmig im Querschnitt an mindestens drei Seiten, so daß ein Blendrahmenabschnitt und ein Zargenabschnitt für den Rahmen gebildet wird. Die Rahmenbauteile sind vollständig und werden in die vorgesehene Wandöffnung eingesetzt, ohne daß zusätzliche Rahmenteile zum Verblenden und dergleichen erforderlich sind. Die Rahmenbauteile passen an einem mittleren Teil des tfandabschnittes zusammen, so daß eine Trennung der Verbindungsstellen vermieden wird« Ausnehmungen für Türbänder .und Schließplatten und gegebenenfalls Führungslöcher sind einstückig an die Rahmenbauteile angeformt, so daß im wesentlichen alle schwierigen Arbeiten beim Anbringen der Türzarge und der Tür vermieden werden. Außerdem ist die Oberfläche des Rahmenbauteils mit einem Holznaserungsmueter geprägt, das während des Formvorganges aufgebracht wird, und eine pigmentierte Formtrennbeschichtung ist auf der äußeren Fläche

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während des Formens aufgebracht worden·, so daß eine Grundierung oder Oberflächenschutzschicht auf der äußeren Fläche geschaffen wird, derart, daß die Rahmenbauteile das Aussehen von Holz haben. Vorzugsweise ist das Kunstharz ein geschäumter Kunststoff, wie geschäumtes Polyurethan»

Die aus einem Stück geformten Bauteile sind sehr flexibel und elastisch, fest und widerstandsfähig gegen Zerstörung. Die Verbindungsstellen werden nicht getrennt, selbst unter wiederholter Belastung und hoher Beanspruchung, so daß eine Nacharbeit der vormontierten Einheiten überflüssig wird.

Gemäß der Erfindung wird auch ein Verfahren geschaffen zur Herstellung eines Rahmenbauteiles für ein Gebäude, wobei zunächst ein erster Formhohlraum vorgesehen wird mit mindestens drei an den Enden miteinander verbundenen Seiten, der mindestens zwei Ecken bildet, wobei die Seiten jeweils L-förmig im Querschnitt sind* Ein zweiter Formhohlraum von komplementärer Gestalt zu dem

der

ersten Hohlraum wird vorgesehen,/drei Seiten aufweist, die an den Enden zur Bildung zweier Ecken verbunden sind. Ein schäumbares Kunststoffmaterial wird in den Hohlraum der ersten und zweiten Form eingebracht und danach aufgeschäumt, um den Formhohlraum auszufüllen. Der schäumfähige Kunststoff härtet aus und wird aus der Form herausgenommen. Vorzugsweise können die Formhohlräume zuerst mit einer pigmentierten Formtrennbeschichtung beschichtet

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werden, die eine äußere Haut auf dem geformten Rahmenbauteil bildet und damit eine Grundierung bzw. Oberflächenbeschichtung bildet.

Die erfindungegemäßen Rahmenbauteile können auf der Baustelle in einem raschen zweistufigen Arbeitsvorgang schnell zusammengebaut werden» Eines der Rahmenbauteile wird auf einer Seite der Wandöffnung angebracht und dort befestigt. Das andere Rahmenbauteil wird auf der anderen Seite der Wandöffnung angebracht und tritt mit dem ersten Rahmenbauteil an einer dazwischen liegenden Stelle zwischen den Wänden in Eingriff und wird dort ebenfalls befestigt.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung»

Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Türzarge gemäß der Erfindung;

Fig. 2 einen Teilschnitt durch die in Fig. 1 gezeigte Türzarge, die in einer Wandöffnung angeordnet ist;

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Fig. 3 einen Teilschnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 2; Fig. 4 eine perspektivische Teilansicht eines Abschnitts

eines der TürzargenteLle;

Fig. 5 eine Vorderansicht einer zweiten Ausführungsform gemäß der Erfindung;

Fig. 6 einen Teilschnitt längs der Linie 6-6 in Fig. 5;

Fig. 7 eine Vorderansicht eines Fensterrahmens gemäß einer " dritten Ausfuhrungsform der Erfindung;

Fig. 8 einen Teilschnitt längs der Linie 8-8 in Fig. 7;

Fig. 9 eine schematische Darstellung des Herstellungsverfahrens für Erfindungsgemäße Bauteile, und

Fig. lo, einen Teilschnitt durch eine Form zur Erläuterung, wie Einkerbungen und Führungslöcher in den Rahmenbauteilen beim Formvorgang hergestellt werden.

In den Fig. 1 bis 3 ist eine Türzarge 12 dargestellt, die aus einem ersten ü-förmigen, einstückig geformten Rahmenbauteil 14 und einem zweiten ü-förmigen, einstückig geformten Rahmenbauteil

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16 gebildet wird. /JLe in Fig. 2 dargestellt, sind beide U-förnrige Bauteile 14 und 16 im wesentlichen L-förmig im Querschnitt. Das erste ü-förmige Bauteil 14 hat einen nach außen gerichteten Flansch 18 oder ein Türfutter und einen Zargenabschnitt 2o, der im wesentlichen senkrecht zu dem Futterflansch 18 angeordnet ist. Ein Türanschlag 22 und ein länglicher Schlitz 24 sind am inneren Ende des Zargenabschnitts 2o vorgesehen.

Das zweite ü-förmige Bauteil 16 hat einen Futterflansch 26 und einen Zargenabschnitt 28, der im wesentlichen senkrecht zu dem Futterflansch 26 angeordnet ist. Der Zargenabschnitt 28 verjüngt sich zu und endet in einer Zunge 3o, die in . dem länglichen Schlitz 24 aufgenommen ist.

Das erste und das zweite U-förmige Bauteil werden in eine Türöffnung einer Wand eingesetzt; übliche Nägel 34 werden durch die Futterflansche 18 und 26 getrieben, um das U-förmige Bauteil an der ^riand zu befestigen. Zusätzlich kann ein Nagel durch den

Türanschlag 22 und durch die Zunge 3o getrieben werden, um die beiden U-förmigen Bauteile, fest miteinander zu verbinden*

Anhand der Fig. 2 und 3 wird nun erläutert, wie ein Türflügel am Zargenabschnitt 2o des ersten ü-förmigen Bauteils 14 angelenkt wird, üblicher Scharnierplatten 38 und 4o sind miteinander mittels eines üblichen Scharnierstiftes 42 verbunden. Die Scharnierplatte 38 paßt in eine ausgeschweifte Ausnehmung 44 im Ende

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-lodes Türflügels 36 und ist mit dem Türflügel mittels Schrauben 46 verbunden. In gleicher Weise ist die Scharnierplatte 4o in einer angeformten Vertiefung 48 angeordnet und dort mittels Holzschrauben 52 befestigt, die sich durch angeformte Führungslöcher in dem dem Zargenabschnitt 2c erstrecken. Vorzugsweise erstrecken sich die Holzschrauben 52 durch eine Unterlage 54, die zwischen dem Zargenbauteil 2o und der Wand 32 angeordnet ist.

Mehrere Scharniervertiefungen 48 sind in dem Zargenabschnitt 2o

vertikal im Abstand auf dem einen Schenkel des einen U-förmigen Bauteils 14 angeordnet zur Aufnahme mehrerer üblicher Scharnierplatten oder Türbänder zur Aufnahme des Türflügels. Zwei oder drei derartige Vertiefungen können verwendet werden. Der Einfachheit halber wird nur eine derartige Vertiefung in Fig.3 gezeigt.

Wie oben abgedeutet, sind die Scharnieraufnehmung und die Führungslöcher schon während des Formvorgangs an dem Zargenabschnitt 2o angeformt, so daß ein Ausschweifen der Scharnierausnehmung und ein Bohren der Führungslöcher völlig vermieden wird. Da die Ausnehmung und die Führungslöcher während des Formens der U-förmigen Bauteils 14 angeformt wurden, sind die Ausnehmung und die ■ Füh rungs löcher genau geformt und beBLnden sich genau an der gleichen Stelle bei jedem Zargenabschnitt 2o, der hergestellt wird. Damit sparen die Ausnehmung und die Führungslöcher nicht nur

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Zeit beim Anbringen des Türflügels, sondern vermeiden auch Ungenauigkeiten infolge ungenauer Anordnung der Ausnehmung und der Führungslöcher» Wenn gewünscht, kann der Türflügel im Herstellungswerk an dem Rahmen vormontiert werden, so daß das Anbringen des Türflügels auf der Baustelle überflüssig wird.

In Fig. 4 ist eine einstückig angeformte Schließplattenausnehmung 56 mit einstückig angeformten Führungslöchern 58 und einem Schließbolzenloch 57 dargestellt. Die Ausnehmung 56 im Zargenabschnitt 2o ist auf einer Seite des ersten ü-förmigen Bauteils 14 gegenüber der Scharnierausnehmung 48 angeordnet. Eine Schließplatte (nicht gezeigt) ist normalerweise in der Ausnehmung 5.6 angeordnet und mit dieser mittels üblicher Holzschrauben (nicht dargestellt) befestigt, die in die Führungslöcher 58 eingeschraubt sind. Die einstückig geformte Schließplattenausnehmung 56 mit den Führungs löchern 58 und dem Loch 57 macht es überflüssig, die Schließplattenausnehmung auszuschweifen und die Löcher zu bohren, Wie oben dargestellt, macht auch hier die Formung der Ausnehmung während des Formvorgangs üngenauigkeiten infolge menschlicher Fehler bein Ausschweifen und Bohren in üblicher tfeise unmöglich.

Beim Einbau wird das erste U-förmige Bauteil 14 in der Türöffnung angeordnet, wobei die Futterflansche 18 an einer Wandfläche anliegen. Das U-förmige Bauteil wird mit Unterlagen 54 hinterlegt, so daß es lotrecht steht. Das U-förmige Bauteil wird dann durch

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die Futter flans ehe 18 an die Viand genagelt? das zweite U-förmige Bauteil 16 wird dann in die Türöffnung von der gegenüberliegenden Seite eingepackt, wobei die Zunge 3o in den Schlitz 24 greift. Das zweite U-förmige Bauteil wird dann in seiner Stellung an dem breiten Flansch 26 und, wenn gewünscht, durch die Zunge 3o genagelt.

3eide U-förmigen Bauteile 14 und 16 sind vorzugsweise mit einer gefärbten Schicht 19 zum Lösen der Form beschichtet; diese Schicht dient als überzug für die Formen. Außerdem sind die äußeren Flächen der tiförmigen Bauteile 14 und 16 beim Formvorgang mit einer Oberflächenstruktur von unregelmäßiger Gestalt versehen, die ähnlich wie bei Holz ist. Außerdem können die Ecken der U-förmigen Bauteile diagonale Linien aufweisen, die beim Formvorgang auf die Fläche aufgebracht wurden, die den Eindruck einer Gehrung wie bei herkömmlichen Zargen erwecken soll.

In den Fig. 5 und 6 ist eine zweite Ausfuhrungsform gemäß der Erfindung dargestellt. Eine Außentür 36' ist in eine Türzarge eingesetzt, die einen äußeren U-förmigen Abschnitt 16' ähnlich dem U-förmigen Bauteil 16 gemäß Fig. 1 und 2 aufweist, wobei jedoch noch zusätzlich eine Schwelle 6o einstückig angeformt ist. Die Türzarge gemäß den Fig. 5 und 6 ist für eineAußentür bestimmt, während die Zargenkonstruktion nach Fig. 1 vorzugsweise eine Ihnentürzarge ist. Mit Ausnahme der Schwelle ist die Konstruk-

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tion im übrigen gleich. Die Schwelle 60 ist einstückig am unteren Ende der Schenkel des U-förmigen Bauteils 16' angeformt, hehrere Ausnehmungen 62 sind im oberen Abschnitt der Schwelle vorgesehen für das Einsetzen von Verschleißstreifen 64 aus Aluminium. Vorzugsweise sind die Verschleißstreifen 64 in die Foria schon vor dem Formvorgang eingesetzt, so daß der Schwellenstreifen 60 um die Verschleißstreifen 64 während des Formvorganges fließt und uiese dadurch festhält.

Uin zweites ü-förmiges Bauteil 14' weist einen Schwellenstreifen 6 6 auf, der einstückig an dessen Unterteil angeformt ist. Das U-förmige Bauteil 14' ist identisch mit dein U-föriuigen Bauteil 14, das in den Fig. 1 bis 4 dargestellt ist, mit der Ausnahme des Schwellenstreifens 66. Eine längliche riut 68 ist quer über dem Oberteil des Schwellenstreifens 66 angeformt zur Aufnahme eines vVetterstreifens 7o, der die Unterseite des Türflügels 36' berürht. Der Uetterstreifen 7o dichtet somit die Tür 36' im unteren Bereich.

Der Schwellenstreifen 66 hat einen unteren Vorsprung 72, der mit dem oberen Vorsprung 74 zusammentrifft, um eine ineinander passenae Verbindung zwischen den Schwellenstreifen 60 und 66 zu bilden.

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In den Fig. 7 und 8 ist noch eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Das Futter 8o für ein doppeltes Fenster ist in Fig. 8 gezeigt; es besteht aus einem ersten Futterbauteil 82 und einem zweiten Futterbauteil loo, die beide quadratische Rahmenbauteile sind mit einer Oberseite, einer Unterseite und gegenüberliegenden Seiten. Beide Futterbauteile 82 und loo sind einstückig in dieser quadratischen Gestalt gegossen bzw. geformt. Das erste Futterbauteil 82 ist im wesentlichen L-förmig im Querschnitt an allen vier Seiten und hat einen äußeren Futterflansch 84, der an der Außenwand des Hauses anliegt. Ein Zargenabschnitt 86 erstreckt sich nach innen von dem Futterflansch 84 und läuft um die Wandöffnung herum. Das Futterbauteil 82 kann mit der Wand mittels üblicher Nägel 34 verbunden werden. Längliche Ausnehmungen 88 und 9o erstrecken sich vertikal längs jeder Seite der Zargenabschnitte 86; in den Ausnehmungen ist eine Aluminiumschiene 92 angeordnet. Der untere Fensterrahmen 96 hat ein aus Aluminium bestehendes Führungsbauteil 98 an seinen Seiten, das in Eingriff mit einem Teil der Aluminiumschiene 92 tritt. Der obere Fensterrahmen 97 weist ebenfalls ein (nicht gezeigtes) Führungsbauteil ähnlich dem Führungsbauteil 98 auf; es läuft im äußeren Teil der Schiene 92. Ein länglicher Schlitz 94 ist im vorderen Abschnitt des Futterbauteils 92 längs dessen gesamtem Umfang ausgebildet.

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.Das zweite Futterbauteil loo ist ebenfalls L-förmig im Querschnitt und hat einen Futterflansch, der sich längs der Innenfläche der iVänd erstreckt, und einen nach hinten vorspringenden Zargenabschnitt Io4, der in einer Zunge I06 endet. Die längliche l?ut 94nimmt die Zunge I06 auf, so daß das erste und das zweite Futterbauteil 82 bzw. loo. ineinandergreifend zusammenpassen. Befestigungsbauteile (nicht gezeigt) können durch die iJut 94 und die Zunge Io6 getrieben werden, um die beiden Bauteile sicher miteinander zu verbinden,

Andere Arten von Fensterrahmen können erfindungsgemäß vorgesehen werden. In jedem Fall weist das erste Futterbauteil eine einstückig angeformte Einrichtung für Aufnahme des Fensters auf.. Das zweite Futterbauteil loo wird nur in das erste Futterbauteil eingesetzt, nachdem das Fenster eingesetzt ist. Das zweite Futterbauteil loo braucht nicht eingesetzt zu werden, bevor alle Arbeiten zur Fertigstellung der Innenwände aufgeführt sind. Diese Art des Zusammenbaues vermeidet, daß Farbe auf das Futterbauteil loo gelangt. Da die geformte Konstruktion rechtwinklig ist und die beiden Teile zusammenpassen, ist eine Beschädigung der mit Farbe versehenen Flächen beim Einbau des zweiten Futterbauteils loo ausgeschlossen.

Das Verfahren zur Herstellung der ü-förmigen Bauteile ist in Fig. 9 dargestellt. Das Verfahren wird anhand der Herstellung eines einzigen Bauteils erläutert; es versteht sich, daß das

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andere Bauteil in gleicher Weise mit einer anderen Form hergestellt wird. Eine Formhälfte I08 mit einem Formhohlraum llo nimmt eine Trennbeschichtung auf, die als Beschichtung 114 mittels einer Sprühdüse 112 aufgebracht wird. Eine Schäumdüse 116 bringt dann ein schäumfähiges Kunststoffmaterial 116 auf, vorzugsweise Polyurethan mit einem Schäumzusatz, und zwar in das Unterteil des Formhohlraums llo. Die Form wird dann durch eine zweite Formhälfte 12o geschlossen, damit der schäumfähige Kunststoff 118 aufgehen und sich ausdehnen und den Formhohlraum llo ausfüllen kann, um einstückig beispielsweise ein erstes U-förmiges Bauteil 14 zu formen. Während des Formvorganges wird die Trennbeschichtung, die die Grundierung bildet, mit der äußeren Fläche fest verbunden und bildet ein Teil des ü-förmigen Bauteils 14» Wenn das fertige Erzeugnis aus der Form entfernt wird, weist es eine Grundierungsbescheichtung auf, die für eine abschließende Lackierung oder Beizung vorbereitet ist.

In Fig. Io ist dargestellt, wie die Ausnehmungen und Führungslöcher einstückig an den Zargenabschnitt 2o angeformt werden. Die Form Io8 ist mit einem Vorsprung 122 versehen. Bohrungen erstrecken sich durch die Seite des Formhohlraums Io8 und durch den Vorsprung 122, Betätigungsstangen 126 erstrecken sich durch die Bohrungen 124 und weisen an ihren Enden Teile 128 zur Formung des Führungsloches auf. Während des Formvorganges des U-förmigen Bauteils 14, während der Kunststoff 18 schäumt, befin-

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den sich die Betätigungsstangen 26 und die das Führungsloch formenden Bauteile 128 in der in Fig. Io gezeigten Stellung. Der Kunststoff umgibt die die Führungslöcher formenden Bauteile 128 und formt somit die Führungslöcher 5o. Wach den Aushärten des Kunststoffes werden die Betätigungsstangen 126 zurückgezogen, wobei die die Löcher formenden Bauteile 128 in die Bohrungen 124 gezogen werden. Das ü-förmige Bauteil kann dann aus der Form herausgenommen werden, indent es in einer Richtung senkrecht zu den Bohrungen 5o bewegt wird.

Die hier beschriebenen Rahmenbauteile werden vorzugsweise aus einem schäumbaren Kunstharz, wie Polyurethan, geformt. Ks ist erwünscht, daß die Dichte des Polyurethans im Bereich von 3 2,2

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bis 4oo kg/m und vorzugsweise bei 275 kg/m liegt, (2 bis 25, vorzugsweise 17 lbs. per cubic foot). Derartige Materialien sind für das Formen üblich und brauchen daher nicht mehr beschrieben zu werden.

Die Formhohlräume, die die Rahmenbauteile formen, sind vorzugsweise mit der negativen Gestalt von liolzmaserung versehen, so daß das fertiggeformte Erzeugnis ein eingeprägte Holzmaserung auf seiner Oberfläche hat und sehr stark an Holz erinnert. Wenn geschäumtes Polyurethan verwendet wird und eine Oberflächenstruktur in der Art einer Holzmaserung an dem Rahir.enbauteil vorgesehen wird, haben die zusammengefügten Bauteile das Aussehen

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von Holz und fühlen sich auch so an. Die geformten Rahmenbauteile haben daher die Vorteile, daß sie einstückig anyeformte Verbindungen an den Ecken der Seiten und zwischen dem Formflansch und dem Zargenabschnitt aufweisen. Die aus Polyurethanschaum bestehenden Rahmenbauteile sind fest und über ihre gesamte Länge ebenso wie an den Verbindungsstellen sehr flexibel. Beispielsweise ist ein U-förmiger Rahmen, v/ie er in Fig. 1 dargestellt wird, mit der Dicke der herkömmlichen Eolzrahmenbautei-Ie so flexibel, daß äie Schenkel im Abstand von urigefähr 1 m von dem Boden überkreuz gelegt werden können, ohne daß der Ranmen bricht oder eine Trennung der Verbindungsstellen auftritt.

Das geschäumte Polyurethan ist nicht nur flexibel und elastisch, sondern auch sehr fest und Widerstandsfähig gegen eine Verformung. Bei einer Dichte von ungefähr 275 kg/ra (17 lbs. per cubic foot) ist es härter als Holz und widersteht einen Eindrücken und Zerspanen besser als Holz, üelbst wenn das Material eingedrückt und zerspant ist, kann es in gleicher Weise wie Holz mit bekanntem Kunstholznaterial ausgebessert werden. Die Festigkeit des geformten und geschäumten Polyurethans ist mehr als ausreichend, um Türflügel zu tragen, die in üblicher '.ieise angebracht sind. Beispielsweise Rann ein geformter Türrahmen gemäß den Ausführungsbeispielen der Erfindung nach Fig. 1 bis 4 einen üblichen Türflügel aufnehmen, der an einem Zargenabschnitv. mit zwei herkömmlichen Türbändern befestigt ist« Der Zaraen-

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abschnitt ist ungefähr 19 nun (3/4 Zoll) dick an der Stelle, -wo die T-ürbänder angebracht waren, und übliche Schrauben 3/4 Zoll χ Io wurden verwendet, um die Türbänder mit dem Zargenabschnitt zu verbinden. Ein Gewicht von 36 kg (Öo lbs) wurde an den Türgriff gehängt und der Türflügel wurde zu einer Stellung von 45° zu seiner normalen geschlossenen Stellung geöffnet. Die Tür wurde dann einem Prüflauf unterzogen, indem der Türflügel 4oooo mal mit dem an dem Türgriff hängenden Gewicht hin- und herbewegt wurde. Nach diesem Prüflauf zeigte eine Untersuchung der Türzarge keine sichtbaren Risse in der Türzarge oder eine Lockerung der darin befindlichen Schrauben.

Bei einem anderen Versuch wurde ein Türflügel an dem Türfutter angebracht, ohne die günstigen Bedingungen, daß Ausnehmungen 48 eingelassen waren. Der Türflügel wurde dann einem Prüflauf wie oben von loooo Vorgängen unterworfen, wobei das gleiche Gewicht an dein Türknopf hing. Nach dem Versuch zeigte eine Untersuchung des Türrahmens, daß dort keine sichtbaren Risse in der Türzarge aufgetreten sind, noch eine Lockerung der darin befindlichen Schrauben.

Außerdem wurde bei derselben Tür, dia an dem Rahmen befestigt war wie bei dem ersten Beispiel, der Türflügel looooo mal gegen den Anschlag geschlossen. Nach dem Versuch zeigte eine Untersuchung des Türrahmens, daß keine sichtbare Wirkung auf den Tür-

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anschlag zu erkennen war, und daß die Türbänder noch völlig in Ordnung waren. Außerdem konnte weder eine Trennung der Verbindungen noch andere Wirkungen des Versuchs festgestellt werden.

In einem weiteren Test der in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Türzarge wurde die Zarge in einen Rahmen eingesetzt und so gedehnt, daß die eine Ecke eine Abweichung von 32 ram (1 1/4 Zoll) aufwies. Nach der Dehnung federte die Türzarge in ihre ursprüngliche Gestalt zurück und zeigte keine sichtbaren Spuren des Dehnens.

Die Trennbeschichtung ist ein gefärbte Beschichtung/ die auf die Form aufgebracht wird und ein Teil der äußeren Haut des Erzeugnisses während des Formvorgangs wird. Die als Pigment zugesetzte Farbe kann weiß sein oder eine Holafarbe, so daß das Enderzeugnis gebeizt sein kann? um eine Oberfläche nach Art einer Holzmaserung zu haben.

Die Trennbesohichtüng kann jede übliche Formbeschichtung sein, die beispielsweise ein Pigment aufweist. Die Formbeschichtung miß jedoch geeignet sein, bemalt oder lackiert und gebeizt zu werden? aus diesem Grund kann sie nicht aus Silikonen oder Wachsen bestehen. Ein Beispiel für eine Form-Grundierungsbeschichtung, die bei Formen der Silikonbauart verwendet werden kann, ist MCLDGARD-S der Guardsman Chemical Company von Grand

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Rapids, Michigan, USA, Eine andere Art von Grundierungsbeschichtung für eine Urethan-Elastomer-Form oder eine Metallform ist MOLDGARD-U, ebenfalls von der Guardsman Chemical Company. Wenn eine Elastomer- oder Metallform verwendet wird, muß die Form zuerst mit einem Schlichtmittel zum Ablösen beschichtet werden, bevor die Trennbeschichtung aufgebracht wird.

Die beschriebenen Rahmenbauteile sind für eine Fließbandfertigung ebenso geeignet wie für die Herstellung auf der Baustelle. Mit der Erfindung werden wesentliche Einsparungen an Materialkosten und an Kosten für den Zusammenbau erreicht. Außerdem ist es nicht notwendig, Teile wieder zusammenzunageln und einzupassen, weil eine Trennung und ein Bruch der Teile sehr unwahrscheinlich ist. Außerdem wird bei der Verwendung der einstückigen Konstruktion eine Trennung an den Verbindungsstellen infolge Expansion bei Feuchtigkeitsänderungen vermieden. Die Rahmenbauteile haben besondere Vorzüge bei Wohnbauten und Bürobauten, wo die Materialien feuerbeständig sein müssen. Feuerhemmende Stoffe können unmittelbar in die Formverbindung einger fügt werden.. Bei dieser Verbindung ist eine besondere Behandlung überflüssig, wie beispielsweise bei Holz, um den Rahmen für Wohnbauten und Bürobauten geeignet zu machen.

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Durch die Verbindung werden billigere und dauerhaftere Rahmenbauteile für Gebäude geschaffen. Die Rahmenbauteile können für viele unterschiedliche Zwecke verwendet werden, beispielsweise als Türrahmen und Fensterrahmen, und bei sehr zahlreichen unterschiedlichen Bauwerken, beispielsweise Wohnwagen, Fertighäusern, Uohnbauten und Bürobauten wie auch bei allen herkömmlichen Bauten.

Als Rahmenbauteile wurden hier Türrahmen für Außentüren, Türzargen für Innentüren und Fensterrahmen bezeichnet. Die Ausdrücke "Türzargen" und "Türrahmen" wurden austauschbar verwendet, um die Bauteile gemäß den Fig. 1 bis 3 oder die Bauteile gemäß Fig. 5 und 6 zu bezeichnen.

Die Erfindung wurde anhand eines bevorzugten zweiteiligen geformten Rahmens beschrieben, bei dem jedes Teil im Querschnitt L-förmig ist. Diese. Ausführungsart ist besonders vorteilhaft, weil sie eine Flexibilität an der Verbindung zwischen den Schenkeln des L-förmigen Bauteils schafft, um eine Trennung zu verhindern. Es liegt jedoch auch im Rahmen der Erfindung, die Rahmenbauteile aus einem einzigen Stück herzustellen mit L-förmigem Querschnitt, und einem flachen U-förmigen Stück, wobei einer der Schenkel des L-förmigen Stücks die gesamte mittlere Zarge bildet» Außerdem liegt es im Rahmen der Erfindung, die Rahmenbau-

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teile aus drei oder mehr Stücken herzustellen, wobei ein zentrales Stück den gesamten Zargenabschnitt bildet und zwei flache Stücke das Futter oder die Blendrahmen bilden. Außerdem liegt es noch im Rahmen der Erfindung, die Rahmenbauteile aus einem einzigen geformten Bauteil von U-förmigem Querschnitt herzustellen. Bei einer Innentürzarge ist die Flexibilität der geformten Bauteile ausreichend, so daß das einzige Rahmenbauteil in die Rahmenöffnung hineinfedern kann.

Veränderungen und Abwandlungen sind möglich, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen, die in der Beschreibung und Zeichnung nur beispielsweise erläutert wurde. Es wurde ein Rahmenbauteil für ein Gebäude beschrieben, beispielsweise eine Türzarge oder ein Fensterrahmen mit einem ersten und einem zweiten integral geformten Kunststoffbauteil mit mindestens zwei Ecken, die integral geformt sind für einen Innentürrahmen, oder vier Ecken, die integral geformt sind für eine Außentür oder einen Fensterrahmen. Jedes geformte Kunststoffbauteil ist von L-förmigera Querschnitt mit einem breiten angeformten Flansch, der in Berührung mit einer liandflache tritt, und mit einem nach innen gerichteten Zargenabschnitt. Die Zargenabschnitte der beiden geformten Bauteile passen an ihren inneren Kanten ineinander, so daß die beiden geformten Bauteile am mittleren Abschnitt der Rahmenöffnung verbunden werden. Die Bauteile sind vorzugsweise aus einem geschäumten Kunststoffmaterial, wie Polyurethan, geformt.

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so daß alle Verbindungsstellen von einteiliger Konstruktion sind, um eine Trennung dieser Stellen während des Transports zur Einbaustelle und nach dem Einbau in das Bauwerk vermieden wird. Die Außenfläche der Bauteile ist mit einem Holzmuster strukturiert und mit einer Grundierungslage aus einer pigmentierten Formtrennbeschichtung beschichtet. Es wurde ein Verfahren beschrieben zur Herstellung der Bauteile, bei dem ein Formhohlraum zuerst mit einer pigmentierten Formtrennbeschichtung beschicht wird? sodann eine schäumfähige Kunstharzverbindung in den Formhohlraum eingebracht und aufgeschäumt wird, um der. Formhohlraum auszufüllen und das gewünschte Teil zu formen» Nach dem Aushärten des RahmenteiIs bildet die Trennbeschichtung ein Teil der äußeren Fläche des Teils und bildet eine Gryndierungsschicht dai-auf» Ausnehmungen für Schließplatten, Türbandplatten und Führungslöcher können ebenso in den Rahmenteilen während des Formvorgangs geformt werden.

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Claims

- 25 Patentansprüche

1. Türzarge, gekennzeichnet durch ein erstes U-förmiges Bauteil, das in eine Wandöffnung für eine Tür paßt und einstückig aus einem flexiblen Kunstharz geformt ist und im Querschnitt L-förmig ist mit einem breiten Blendrahmenabschnitt von einer Dicke und Gestalt eines herkömmlichen hölzernen Blendrahmens zur Berührung einer Wandfläche zur Bildung eines Blendrahmens um den Türrahmen an der einen Wandfläche, wobei das erste U-förmige Bauteil auch einen nach hinten gerichteten Zargenabschnitt in einer Dicke aufweist, die ausreichend ist zur Aufnahme von Holzschrauben, und wobei das ü-förmige Bauteil einen Türanschlag aufweist, der nach innen von einem hinteren Abschnitt der Zarge vorspringt, durch ein zweites U-förmiges Bauteil, das in seiner Größe im wesentlichen dem ersten ü-förmigen Bauteil entspricht und komplementär zu diesem ist, wobei das zweite ü-förmige Bauteil einstückig aus einera flexiblen Kunstharz geformt ist, im wesentlichen L-förmig im Querschnitt ist mit einem breiten Flanschabschnitt von einer Gestalt und Dicke eines herkömmlichen hölzernen Blendrahmens zur Berührung einer gegenüberliegenden Wand an der Wandöffnung, wobei das zweite ü-förmige Bauteil einen nach vorn gerichteten Zargenabschnitt aufweist, der mit dem Zargenabschnitt des ersten U-förmigen Bauteils zusammentrifft, und wobei

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einer der Zargenabschnitte des ersten oder zweiten U-förrnigen Bauteils den anderen Zargenabschnitt aufschnitt, so daß diese verbunden sind zur Bildung einer einheitlichen Zarge.

2. Türzarge nach Anspruch 1, d a d u r c h. gekennzeichnet, daß das Kunstharz geschäumt ist.

3. Türzarge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, -daß das Kunstharz ein geschäumtes Polyurethan ist.

4. Türzarge nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunstharz eine Dichte im Bereich von 32,2 bis 4oo kg/m³ (2 bis 25 lbs. per cubic foot) hat.

5. Türzarge nach Anspruch 2, dadurch geken nzeichnet, daß die äußeren Flächen des ersten und zweiten U-förmigen Bauteils mit einen Holzmaserungsmuster geprägt sind, se daß die Türzarge das Aussehen von JcIz hat.

6. Türzarge nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lage aus pigmentiertem Formtrennmaterial vorgesehen ist, das die äußere Fläche des ersten und zweiten U-förmigen Bauteils bildet und eine gefärbte Oberflächenschicht auf den äußeren Oberflächen bildet.

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7. Türzarge ,nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lage von pigmentiertem Formtrennmaterial vorgesehen ist, das die äußere Fläche des ersten und zweiten U-förmigen Bauteils bildet und als gefärbte Oberflächenschicht darauf dient.

8. Türzarge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Zargenabschnitte des ersten oder zweiten U-förmigen Bauteils angeformte Ausnehmungen für Türbandplatten aufweist.

9. Türzarge nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Zargenabschnitte eine angeformte Schließplattenausnehnung und ein angeformtes Bolzenloch gegenüber den Ausnehmungen für die Türbandplatten aufweist.

Io. Türzarge nach Anspruch 9,dadurch gekennzeichnet, daß angeformte Führungslöcher sich durch den Zergenabschnitt in den Ausnehmungen erstrecken.

Im Bauwesen verwendeter Rahmen, der eine Wandöffnung umgibt, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen erste und zweite ineinanderpassende Rahmenbauteile aufweist, daß jedes Rahmenbauteil im wesentlichen L-förmig im Quer-

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schnitt ist und Bie^ndrahmenflansche aufweist^ die sich nach außen von der Wandöffnung erstrecken und nach rückwärts gerichtete Flansche, die sich in die öffnung erstrecken, wobei die nach rückwäx'ts gerichteten Flansche miteinander verbunden sind, um ineinanderpassende Teile zu bilden, daß mindestens zwei Ecken an jedem Bauteil geformt sind, die drei ira Winkel angeordnete längliche Abschnitte verbinden, daß das erste und das zweite Rahxnenhanteil jeweils einstückig geformt ist einschließlich der Ecken aus einem flexiblen geschäumten Kunstharz, wodurch die durch die Ecken und den L-förmigen Querschnitt gebildeten Verbindungen flexibel . sind, um sine Trennung während des Versands und des Gebrauchs des Rahmens zu verhindern*

12, Rahmen nach Anspruch 11, _t dadurch gekenn- z e lehnet, daß das Kunstharz Polyurethan ist.

13. Verfahren zum Herstellen eines Rahmens für ein Gebäude, gekenn ζ s ich ri et durch die Verfahrensschritte

Herstellen eines erster* Forrahohlrauines mit mindestens drei Seiten, die an. ihren Enden verbunden sind und mindestens zwei Ecken bilden, wobei alle Seiten im Querschnitt L-förmig sind,

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Herstellen eines zweien Formhohlraumes, der in seiner Gestalt komplementär zu dem ersten Formhohlraum ist und mindestens drei Seiten hat, die an ihren Enden miteinander verbunden sind, wobei alle Seiten I-förmig im Querschnitt sind und wobei der zweite Formhohlraum mindestens zwei Ecken bildet.

Einbringen eines schäumbaren Kunstharzes in die ersten und die zweiten Formhohlräume und anschließendes Aufschäumen des Kunstharzes zum Ausfüllen der Formhohlräume und Aushärten des geschäumten Kunstharzes zur Erzeugung von gesonderten ersten und zweiten Fahmenbauteilen.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Formhohlräume mit einem pigmentierten Formtrennmaterial beschicht werden vor dem Einbringen des scnäumbaren Materials in die Formhohlräume, und daß die Trennbeschichtung auf der äußeren Fläche des Kunstharzes geformt wird und dort eine Grundierungsschicht auf der äußeren Oberfläche des ersten und zweiten Rahmenbauteils bildet.

15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß Vorsprünge längs einer Kante der Foruihohlräume vorgesehen werden zur Formung der Türbandausnehmungen in einem der Rahmenbauteile während des Ausschäumens.

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16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß surückziehbare Stifte in dem Rahmenbauteil während des Formvorgangs vorgesehen werden.

17. In einer Öffnung einer Gebäudewand anzuordnender Rahmen, gekennzeichnet durch einen ersten ein.-stückig geformten äußeren Blendflansch auf einer Seite der Wand, der sich um raindetens drei Seiten der Öffnung erstreckt und zwei einstückige Ecken bildet, einen mittleren Zargenabschnitt, der mindestens drei Seiten der inneren Fläche der Öffnung berührt,, wobei mindestens ein Abschnitt des mittleren Zargenabschnitts einstückig geformt ist einschließlich zweier Ecken, einen zweiten einstückig geformten äußeren Blendflansch auf dar gegenüberliegenden Seite der öffnung, der sich um mindestens drei Seiten davon erstreckt und mindestens zwei einstückig geformte Ecken aufweist, wobei der erste Blendflansch, der mittlere 2argenabschnitt und der zweite Blendflansch aus einem geschäumten Kunstharz geformt sind.

18. Rahmen nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das geschäumte Kunstharz Polyurethan ist.

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19. Rahmen nach Anspruch 18,dadurch gekennzeichnet, daß ein Holzmaserungsmuster auf die Oberfläche des ersten Blendrahmens, des mittleren Zargenabschnitts und des zweiten Blendflansches, aufgeprägt ist.

20. Rahmen nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß eine pigmentierte Lage vorgesehen ist, die eine äußere Fläche des ersten Blendflansches, des mittleren Zargenabschnitts und des zweiten Blendflansches bildet.

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