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Form zur Herstellung X n einstückigen, metallverstärkten Kunststoffrahmen
Kunststoffrahmen Die Erfindung betrifft eine Form zur Herstellung von einstückigen,
metallverstärkten Kunststoffrahmen für Fenster, Türen oder dergleichen, wobei die
Metallverstärkung mit einem Kunststoffmantel, vorzugsweise mit einem Mantel aus
Schaumkunststoff überzogen ist, bestehend aus zwei gegeneinander verfahrbaren Schließelementen,
welche einen Aufnahmehohlraum für den Kunststoffmantel bilden.
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Aus der Deutschen Offenlegungsschrift 2 035 808 sind derartige Formen
bekannt. Es handelt sich dabei um zweigeteilte profilierte Hohlformen, in deren
Hohlraum Metallprofile wie Vierkant-Rohre und dergleichen derart angeordnet sind,
daß ein umlaufender Hohlraum verbleibt, welcher durch Schaumkunststoff ausgefüllt
werden kann.
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Die bekannte Form gestattet die Herstellung einstückiger Rahmenteile,
wobei ein innerer Rahmen aus steifem Material vollflächig mit einem Kunststoff-Hartschaum
umschäumt wird.
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Der Innenrahmen kann dabei an den Ecken miteinander fest verbunden
und über geeignete Abstandhalter, die einen mittigen Sitz des Innenrahmens im Formhohlraum
gewährleisten, in den Formhohlraum eingebracht und anschließend mit dem Hart-Schaumstoff
umschäumt werden. Diese Verfahrensweise bringt gegenüber dem bestehenden Stand der
Technik, bei dem in der Regel ummantelte Rahmenprofile in den Eckbereichen miteinander
verbunden werden, den Vorteil, daß eine völlig geschlossene äußere Formstoffschicht
einen umschäumten Verstärkungsrahmen, der beispielsweise aus Metall bestehen kann,
umgibt. Irgendwelche Verbindungsfugen entfallen damit nach außen hin.
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Aus dem Deutschen Gebrauchsmuster 7 112 828 ist ferner ein ähnlicher
Kunststoffrahmen bekannt geworden.
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Auch hier ist die Aufgabe gelöst, Rahmen für Fenster oder dergleichen
mit an den Ecken fugenlosen Verbindungen zu schaffen. Die Lehre dieser Veröffentlichung
geht dahin, ein Metallprofil entweder in einzelnen Längen zu umschäumen und anschließend
bei der Herstellung des Rahmens die Eckbereiche mit entsprechenden Gießmassen zu
fugenlosen Rahmen zu verbinden, oder einen Innenrahmen aus Verstärkungsprofilen
zu bilden und diesen Innenrahmen insgesamt derart zu umschäumen, daß der Rahmen
einstückig mit einem völlig von Kunststoff-Schaummaterial umgebenen Verstärkungskern
hergestellt ist.
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Die vorbekannten Formen und die daraus hergestellten Rahmenelemente
haben den Nachteil, daß für jede Rahmengröße eine einzelne Form bereitgestellt sein
muß. Bei den vielfältigen Fenstergrößen, die von den Abnehmern gefordert werden,
bedeutet dies eine derart große Belastung der Rahmenhersteller, daß sich der einstückig
hergestellte Rahmen aus Schaumkunststoff mit Metallverstärkung bisher im Markt nicht
durchgesetzt hat.
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Hier setzt die Erfindung ein, die es sich zur Aufgabe gestellt hat,
eine variable Form anzugeben, mittels derer Schaumkunststoffrahmen mit Metallverstärkung
in den verschiedensten Abmessungen hergestellt werden können Eine weitere Aufgabe
der Erfindung wird darin gesehen, einstückig hergestellte Schaumkunststoffrahmen
derart auszubilden, daß Zusatzprofile, Dichtungen, Beschlagteile und ähnliche Elemente
an den entsprechenden Rahmenteilen durch einfaches Eindrücken bzw. Einrasten festgelegt
werden können. Erfindungsgemäß wird dazu vorgeschlagen,
daß eine
profilierte Formbegrenzung als Teil eines gegen die Schließelemente abgedichteten
äußeren Formbegrenzungsrahmens ausgebildet ist, dessen einzelne Rahmenteile in den
Eckbereichen profilschlüssig ineinander greifen und im Eingriff gegeneinander verschieblich
sind, und daß die Metallverstärkung als verlorene Schalung ein vom äußeren Formbegrenzungsrahmen
durch an sich bekannte Mittel in Formabstand gehaltener, geschlossener, profilierter
innerer Formbegrenzungsrahmen ist, dessen den Schließelementen zugewandte Rahmenbereiche
als innere Dichtbegrenzung für den Aufnahmehohlraum ausgebildet sind.
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Um den Aufnahmehohlraum für den Schaumkunststoff nach außen hin abzudichten
hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, die einzelenen Rahmenteile des äußeren
Formbegrenzungsrahmens im Eingriff kraftschlüssig gegeneinander zu halten. Zweckmäßigerweise
wird diese kraftschlüssige Halterung durch Elektromagnete erfolgen, damit bei diesen
Halteelementen die Haltekraft durch einfaches Zu- bzw. Abschalten elektrischer Energie
zu erzeugen ist. Die kraftschlüssige Halterung kann jedoch auch durch andere denkbare
Schließverfahren wie Verschrauben, Verkleben und dergleichen aufgebracht werden.
Die kraftschlüssige Halterung erfolgt selbstverständlich in allen Fällen nur in
den Eckbereichen des äußeren Formbegrenzungsrahmens, d.h. dort, wo die einzelnen
Rahmenteile aufeinander stoßen.
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Es hat sich ferner als zweckmäßig erwiesen, daß die einzelnen Rahmenteile
des äußeren Formbegrenzungsrahmens an einer Stirnseite entsprechend der Formbegrenzung
profiliert sind und daß die profilierte Stirnseite des einen Rahmenteils im profilschlüssigen
Eingriff mit der
Profilierung des zugeordneten Rahmenteils steht.
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Wenn dann in diesem Eingriffsbereich die kraftschlüssige Halterung
ansetzt, ist ein kraftschlüssiges Abdichten der einzelnen Rahmenteile gegeneinander
gewährleistet.
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Gegebenenfalls kann in den Eingriffsbereichen, beispielsweise auf
der profilierten Stirnseite des in die Profilierung des zugeordneten Rahmenteils
eingreifenden Rahmenteils eine zusätzliche Dichtbeschichtung oder ähnliche Dichtung
eingebracht sein.
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Der auf diese Weise geschaffene rundum gleichermaßen profilierte und
gegeneinander abgedichtete äußere Formbegrenzungsrahmen gewährleistet ein einheitliches
Aussehen des damit erzeugten Fensterrahmens nach außen hin.
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Nach innen hin übernimmt der geschlossene, profilierte innere Formbegrenzungsrahmen
diese Funktion, wobei bei dem fertigen Rahmenteil der den umlaufenden Formhohlraum
ausfüllende Schaumkunststoff fest mit der dem Formhohlraum zugewandten Seite des
inneren Formbegrenzungsrahmens verbunden ist.
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Der innere Formbegrenzungsrahmen weist zu den Schließelementen gerichtete
Dichtbegrenzungen auf, die Teile des inneren Formbegrenzungsrahmens sein können.
Vorteilhaft sind diese Teile mit umlaufenden Sollbruchstellen versehen, so daß sie
nach Herstellung des Rahmenelementes entfernt werden können. Dies ist wichtig in
solchen Fällen, in denen der innere Formbegrenzungsrahmen beispielsweise ein Metallrahmen
oder ein Rahmen aus anderen harten Materialien ist. Mit der Entfernung der Dichtbegrenzungen
durch Abbrechen der Begrenzungsteile an den Sollbruchstellen wird die Bildung von
nachteiligen Kältebrücken verhindert.
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Die Dichtbegrenzungen des inneren Formbegrenzungsrahmens können jedoch
auch von umlaufenden, nachträglich entfernbaren Dichtprofilen gebildet sein, die
in Schließstellung der Schließelemente fest an den letzteren anliegen. Auf diese
Weise wird die Abdichtung des Formhohlraums durch den inneren Formbegrenzungsrahmen
selbst geschaffen. Die Abgrenzung des Formhohlraums nach außen hin wird durch den
äußeren Formbegrenzungsrahmen bzw.
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dessen den Schließelementen zugeordneten Seitenflanken übernommen.
Diese Seitenflanken können genauso wie die Rahmenteile des inneren Formbegrenzungsrahmens,
sofern diese die Dichtbegrenzungen darstellen, mit einer zusätzlichen Beschichtung
von dichtendem Material ausgestattet sein.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Form
und des damit hergestellten Rahmens schematisch dargestellt; es zeigen: Fig. 1 einen
Querschnitt durch einen Formschenkel mit innerem und äußerem Formbegrenzungsrahmen
und Schließelementen; Fig. 2 einen Querschnitt durch ein fertig umschäumtes Rahmenteil
mit eingelegten Dichtprofilen Fig. 3 eine Draufsicht auf den verschiebbaren äußeren
Formbegrenzungsrahmen Fig. 4 einen Querschnitt durch Flügel- und Blendrahmen eines
nach der Erfindung hergestellten Fenstersystems.
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In Fig. 1 sind die Schließelemente 1, 2 in Arbeitsstellung gezeigt.
In dieser Stellung liegen die Schließelemente 1, 2 längsseitig auf den zugeordneten
Seitenflanken des äußeren Formbegrenzungsrahmens 3 auf. Ebenfalls abdichtend liegen
die
Schließelemente 1, 2 am inneren Formbegrenzungsrahmen 4 und dort an den Bereichen
des inneren Formbegrenzungsrahmens 4 an, die als innere Dichtbegrenzung 41, 42 ausgebildet
sind. Diese innere Dichtbegrenzung kann durch die Stirnflächen des inneren Formbegrenzungsrahmens
4 selbst geschaffen sein, sie kann jedoch auch durch die besonderen Dichtteile 412,
422 erfolgen, die in die entsprechenden Profilierungen 43, 44 des inneren Formbegrenzungsrahmens
4 eingesetzt sind.
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Der innere Formbegrenzungsrahmen 4, der im gezeigten Beispiel als
Hohlkammerprofil mit Verankerungsstegen ausgebildet ist, bildet zusammen mit dem
äußeren Formbegrenzungsrahmen 3 einen umlaufenden Formhohlraum 5, der mit dem Schaumkunststoff
ausgefüllt wird. Der Abstand zwischen dem inneren Formbegrenzungsrahmen 4 und dem
äußeren Formbegrenzungsrahmen 3 wird über bekannte abstandhaltende Mittel 6 festgelegt.
Hier sind z.B. Materialteile aus dem gleichen Kunststoff denkbar, wie er als Schaumkunststoff
zur Ausfüllung des Formhohlraumes 5 verwendet wird. Es sind jedoch auch alle anderen
abstandhaltenden Mittel einsetzbar.
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Die dem Formhohlraum 5 zugewandten Außenflächen des inneren Formbegrenzungsrahmens
4 können mit haftvermittelnden Schichten belegt sein, so daß die Haftung des Schaumstoffmantels
am inneren Formbegrenzungsrahmen 4 nach Fertigstellung des Rahmens optimal ist.
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In Fig. 2 ist ein Flügelprofil eines Fensterrahmens in der Ausführungsform
gemäß Fig. 1 dargestellt. In die Profilierungen 43, 44 des inneren Formbegrenzungsrahmens
4 sind in der gezeigten Darstellung Dichtprofile 412, 422 eingelegt. An die Stelle
dieser Dichtprofile können andere
Zusatzprofile treten.
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Die Zeichnung zeigt deutlich, daß der innere Formbegrenzungsrahmen
mit seiner inneren Außenfläche frei zum Innenraum des Fensters liegt, während die
äußere Außenfläche, die zum Blendrahmen gerichtet ist, mit dem profilierten Mante)
8 aus Schaumkunststoff abgedeckt ist.
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Die Profilierungen des Mantels 8 können dabei so gehalten sein, daß
im Plendrahmen angeordnete Zusatzprofile wie Dichtungen, Beschlagteile usw. an den
gebildeten Vorsprüngen anliegen bzw. in Vertiefungen eingreifen.
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In Fig. 3 ist der Aufbau des äußeren Formbegrenzungsrahmens in der
Draufsicht wiedergegeben. Die im Arbeitszustand den äußeren Formbegrenzungsrahmen
3 abdeckenden Schließelemente 1, 2 sind in dieser Zeichnung nicht dargestellt.
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Der äußere Formbegrenzungsrahmen 3 ist durch die einzelnen Rahmenteile
31, 32, 33, 34 gebildet. Die einzelnen Rahmenteile 31, 32, 33, 34 sind an einer
ihrer Stirnseiten 311, 321, 331, 341 entsprechend der Profilierung des äußeren Formbegrenzungsrahmens
3 profiliert, so daß diese profilierten Stirnseiten 311, 321, 331, 341 in die entsprechenden
Profilierungen der zugeordneten äußeren Rahmenteile 31, 32, 33, 34 formschlüssig
eingreifen. Auf diese Weise wird durch den äußeren Formbegrenzungsrahmen ein umlaufend
gleich profilierter Außenrahmen gebildet, der auch in den Eckbereichen exakt die
Profilierungen aufweist, die den einzelnen Rahmenteilen 31, 32, 33, 34 eigen sind.
In der gezeigten Darstellung greift die profilierte Stirnseite des Rahmenteils 31
in die Profilierung des Rahmenteils 34, die profilierte Stirnseite 321 des Rahmenteils
32 in die Profilierung des Rahmenteils 31, die profilierte Stirnseite 331 des Rahmenteils
33 in die Profilierung des Rahmenteils 32 und die profilierte Stirnseite 341 des
Rahmenteils 34 in die Profilierung des Rahmenteils 33 ein. An den mit den profilierten
Stirnseiten
311, 321, 331, 341 in die profilierten Rahmenteile 34, 31, 32, 33 eingreifenden
Rahmenteilen ist im Eingriffsbereich jeweils ein Elektromagnet 7 derart angeordnet,
daß in den Eckbereichen ein profilschlüssiger Eingriff möglich ist. Zur Herstellung
der gewünschten Rahmengröße werden die Elektromagnete ausgeschaltet. In diesem Fall
lassen sich die einzelnen Rahmenteile 31, 32, 33, 34 in den Eckbereichen so gegeneinander
verschieben, daß die Eingriffsprofilierungen im Eingriffszustand verbleiben und
lediglich die einzelnen Rahmenteile vergrößernd oder verkleinernd gegeneinander
verschoben werden. Ist die richtige Rahmengröße erreicht, werden die Elektromagnete
eingeschaltet und ziehen die im Eingriff stehenden Eckprofilierungen kraftschlüssig
ineinander, so daß ein fester, rechtwinkelig aufeinander stehender ~gegeneinander
dichter Profilrahmen geschaffen ist. Die Verwendung der Elektromagnete } ist nur
beispielhaft wiedergegeben. Die kraftschlüssige Befestigung der einzelnen Rahmenteile
aufeinander kann mit jeder anderen bekannten und im vorliegenden Fall einsetzbaren
Befestigungsart vorgenommen werden.
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Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch ein unter Verwendung erfindungsgemäß
hergestellter Rahmenteile erzeugtes Fenstersytem. Die Darstellung zeigt einen Blendrahmen
I und einen zugeordneten Flügelrahmen II. Der Flügelrahmen II entspricht dem in
Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten Rahmenprofil. Er besitzt einen als Hohlkammerprofil
ausgebildeten inneren Begrenzungsrahmen, in dessen Profilierungen 43, 44 eine Glasleiste
A sowie eine Dichtleiste B1 eingeclipst sind.
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Die Glasleiste A weist an ihrer Fensterseite eine weitere Dichtleiste
Al zur Abdichtung und Fassung der Verglasung D auf. Der zugeordnete Blendrahmen
I besitzt ebenfalls einen als Hohlkammerprofil ausgestalteten inneren Formbegrenzungsrahmen.
In die Profilierungen 45, 46 des Blendrahmens 1
sind Dicht- bzw.
Anschlagprofile B2, B3 eingerastet.
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In die Profilierung 47 ist ein Beschlagteil C eingelassen, welches
mit einer Ausnehmung im Schaumkunststoffmantel 8 des Flügelrahmens II in Eingriff
steht.
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Der vorteilhafte Aufbau des erfindungsgemäßen Fensterrahmens kommt
insbesondere dadurch zum Ausdruck, daß dort, wo Profilierungen im Innenbereich in
Form von hinterschnittenen Eingriffsnuten, Ausnehmungen oder sonstige Hinterschneidungen
aufweisende Öffnungen zur Aufnahme von Zusatzprofilen, Dichtungen usw. erforderlich
sind, der innere Formbegrenzungsrahmen 4 frei zutage liegt. Wenn dieser innere Formbegrenzungsrahmen
4 beispielsweise aus Metall besteht, ist die Anformung von Hinterschneidungen oder
ähnlichen Eingriffsprofilierungen problemlos. Das gleiche kann dafür gelten, wenn
der innere Formbegrenzungsrahmen 4 aus einem hart eingestellten Kunststoffmaterial
profiliert worden ist. Der Mantel 8 aus Schaumkunststoff dagegen ist nicht geeignet,
hinterschnittene Profilierungen aufzunehmen. Solche Hinterschneidungen könnten in
der vorgegebenen Form nicht entformt werden, so daß der Mantel 8 lediglich glattflächig
mit glatt gehaltenen Vertiefungen gestaltet sein kann.
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Beim erfindungsgemäßen Aufbau eines solchen Rahmenteils sind Hinterschneidungen
im Bereich des Mantels 8 aus Schaumkunststoff nicht erforderlich, da alle Verrasterungspunkte
in den Bereich des inneren Formbegrenzungsrahmens 4 gelegt sind. Der Mantel 8 aus
Schaumkunststoff dient lediglich als Abdeckung und Isolierung des Gesamtrahmens.
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Der Blendrahmen I ist ganz ähnlich aufgebaut wie der Flügelrahmen
II. Auch hier sind die außen liegenden Flächen mit dem Mantel aus Schaumkunststoff
8 abgedeckt.
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In den Profilierungen 45, 46, 47 sind die Teile im Wege einer Rastverbindung
angeordnet, die als äußeres Anschlagprofil B2 sowie als Mitteldichtung B3 dienen.
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Die Profilierung 47 nimmt das Fußteil des Beschlagelementes C auf,
welches im hinteren Zwischenraum zwischen dem Blendrahmen T und dem Flügelrahmen
lt angeordnet ist.
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Der innere Formbegrenzungsrahmen 4 kann sowohl beim Blendrahmen I
als auch beim Flügelrahmen II in der Form nach Fig. 1 oder Fig. 2 ausgebildet sein.
Bei der Form nach Fig. 1 dient die an den Schließelementen 1, 2 anliegende Stirnfläche
des inneren Formbegrenzungsrahmens 4 als innere Dichtbegrenzung 41, 42. Nach Ausformung
des kompletten Rahmens werden die als innere Dichtbegrenzung 41, 42 dienenden Rahmenteile
an den Sollbruchstellen 411, 421 abgebrochen. Die in die Profilierungen 43, 44 eingesetzten
Zusatzprofile A, B1 übergreifen diese Bruchstellen abdeckend. Auf diese Weise wird
verhindert, daß die betreffenden Stirnteile des inneren Formbegrenzungsrahmens 4
als Kältebrücken im endgültig hergestellten Rahmen verbleiben.
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Bei der Herstellung des Flügelrahmens II nach Fig. 2 werden als innere
Dichtbegrenzungen 41, 42 an den betreffenden Stellen die Dichtprofile 412, 422 eingesetzt.
Diese Dichtprofile 412, 422 können nach Fertigstellung des Rahmens aus den Profilierungen
43, 44 entnommen und in diese Profilierungen 43, 44 die entsprechenden Zusatzprofile
eingesetzt werden.
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Die Herstellung eines erfindungsgemäßen metallverstärkten Kunststoffrahmens
in einer erfindungsgemäßen Form erfolgt in der Weise, daß zunächst durch entsprechende
Verschiebungen der Rahmenteile 31, 32, 33, 34 in den Eckbereichen die gewünschte
Rahmengröße hergestellt wird.
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Danach werden die Elektromagnete 7 eingeschaltet und der äußere Formbegrenzungsrahmen
3 formschlüssig festgelegt.
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Als weiterer Schritt wird nunmehr der in den äußeren und inneren Abmessungen
vorgefertigte innere Formbegrenzungsrahmen 4 in die durch den äußeren Formbegrenzungsrahmen
3 festgelegte Größenabmessung eingebracht. Der innere Formbegrenzungsrahmen 4 wird
dabei durch bekannte Abstandhalter 6, die veränderbar gestaltet sein können, gegenüber
dem äußeren Formbegrenzungsrahmen 3 derart gegeneinander dichtend festgelegt, daß
zwischen beiden Formbegrenzungsrahmen 3, 4 ein Formhohlraum 5 zur Aufnahme des Schaumstoffes
verbleibt. Danach werden die Schließelemente 1, 2 zugefahren, wobei eine das Austreten
des Schaumstoffes aus dem Formhohlraum 5 verhindernde Abdichtung des Formhohlraumes
5 nach oben und unten erzielt wird. Danach wird der Formhohlraum 5 mit Schaumstoff
derart ausgefüllt, daß rund umlaufend ein einheitlicher Mantel 8 aus Schaumkunststoff
um den inneren Formbegrenzungsrahmen 4 erzeugt wird. Nach Beendigung des Ausschäumvorganges
werden die Schließelemente 1, 2 geöffnet, die Elektromagnete 7 abgeschaltet, die
Rahmenteile 31, 32, 33, 34 des äußeren Formbegrenzungsrahmens 3 durch Verschieben
in den Eingriffsbereichen geöffnet und der an der Außenseite vollflächig und einheitlich
umschäumte Rahmen der Form entnommen. Die Dichtbegrenzungen 41, 42 oder 412, 422
werden dann in der bereits beschriebenen Form entfernt.
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Mit der erfindungsgemäßen Form ist es erstmals möglich, metallverstärkte
Kunststoffrahmen einstückig in verschiedenen Größen herzustellen, wobei lediglich
eine einzige Form erforderlich ist.
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