DE2750802A1

DE2750802A1 - Verfahren zur thermischen isolierung und zur verbindung zweier rahmen eines fensterrahmen-aufbaus

Info

Publication number: DE2750802A1
Application number: DE19772750802
Authority: DE
Inventors: Nichtnennung Beantragt
Original assignee: HETMAN FRANK W
Current assignee: HETMAN FRANK W
Priority date: 1977-03-11
Filing date: 1977-11-14
Publication date: 1978-09-14
Also published as: GB1577880A; JPS53113150A; DE2750802B2; CA1084778A; US4067163A; JPS5518823B2

Description

Die Erfindung betrifft einen Metallfensterrahmen und insbesondere innere und äußere Metallfensterrahmen, die durch ein im allgemeinen aus Kunststoff hergestelltes Verbindungselement, das eis thermischer Separator dient, verbunden und isoliert sind.

Aus der US-PS 3 204 324 ist ein isolierender Abstandshalter bekannt, dessen Herstellung dadurch erfolgt, daß zuerst innere und äußere Metallfensterrahmenteile, die durch einen Metallstegteil verbunden sind, extrudiert werden. In die Lücken bzw. Leerräume und in die zwischen den verbundenen Rahmenteilen gebildeten Kanäle wird dann Epoxyharz oder dergl. eingefüllt. Wenn das Harz abbindet und damit in eine starre Form übergeht, bildet es ein isolierendes Verbindungselement. Der stegartige Verbindungsteil der Rahmen wird dann weggeschnitten, so daß. zwischen den Rahmenteilen keine Metallverbindung mehr vorliegt, die Hitze oder Kälte leiten könnte.Die Bindefestigkeit zwischen dem Harzmaterial und den Metallrahmenteilen ist so stark, daß bei Expansion und Kontraktion der Metallrahmen aufgrund von Temperaturänderungen das Harzmaterial zerbricht, wodurch das Verbindungselement beeinträchtigt und schließlich zerstört wird.

Erfindungsgemäß soll dieses Problem überwunden werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden die inneren Oberflächen der Metallrahmenteile zuerst mit einem Material überzogen, das wie beispielsweise Talkumpuder oder eine relativ dünne Kunststoffschicht und dergl. einer Bindung zwischen Harz und Metall entgegenwirkt oder sie verhindert. Dann wird Harz oder Kunststoff von niedriger Wärmeleitfähigkeit in die Zwischenräume zwischen den Rahmen eingefüllt; nach dem Abbinden bzw. Setzen bildet das Harz oder der Kunststoff das isolierende Verbindungselement; dabei haften das Harzverbindungselement und der Metallrahmen nicht aneinander, so daß die Rahmen sich auf

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dem Harzverbindungselement ausdehnen und zusammenziehen können, ohne das Verbindungselement zu beeinflussen.

Zusätzlich kann in den Zwischenräumen zwischen den Rahinenteilen vor der Beschichtung der inneren Oberflächen der Rahmenteile und vor der Einlagerung des Harzmaterials, das das Verbindungselement bildet, ein verstärkender Schienen- bzw. Streifenteil angeordnet v/erden, wodurch die Verbindung der Rahmenteile strukturelle Integrität erhält.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Schnittansicht einer Metall-Fensterrahmenkonstruktion aus thermisch isolierten und miteinander verbundenen inneren und äußeren Teilen; der hier gezeigte Fensterrahmenaufbau stellt die erste erfindungsgemäße Herstellungsstufe dar; gewisse Rahmenteilbereiche wurden weggelassen,

Fig. 2 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht; gezeigt werden der eingefüllte thermische Separator und die Stegverbindung der Rahmenteile im Schnitt,

Fig. 3 eine perspektivische Schnittansicht eines inneren und eines äußeren Metallfensterrahmens, der eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform darstellt, und

Fig. 4 eine der ^ig. 3 ähnliche Ansicht; gezeigt werden jedoch ein Verstärkungselement, das im eingefüllten thermischen Verbinder eingebettet ist, und die Stegverbindung der Rahmenteile im Schnitt.

Nach den Zeichnungen, bei denen gleiche Bezugszeichen sich auf gleiche Bauelemente beziehen, ist ein Fensterrahmenaufbau A wie-

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dergegeben, der beim anfänglichen Extrudiervorgang aus einem Innen- und Außenrahmen, extrudiert aus einem einzigen AIuminiuinstück, besteht; die Fensterrahirienkoristruktion enthält einen Innenrahmen 10, der ein Basisteil 12 auf v/eist. Die Außenkante des Basisteils 12 endet in der rechtwinkligen Wand 14-, die im rechtwinkligen Flanschteil 16 rusläuft. Das andere Ende des Basisteils 12 endet in der rechtwinkligen Innenwand 18, die ihrerseits im rechtwinkligen Flanschteil 20 ausläuft, welcher anfänglich ein Teil der Basis 22 des Außenrahmens 24 ist.

Der Flansch 26, der in der rechtwinkligen Lippe 28 endet, welche unter dem Flanschteil 20 liegt und davon mit Abstand angeordnet ist, erstreckt sich von der Basis 22 aus, besitzt gegenüber der Wand 18 einen Abstand und verläuft parallel zu ihr. Der Basisteil 22 endet im Flsnschteil 30, welcher in der rechtwinkligen Lippe J2 ausläuft.

Das Bezugszeichen 34 betrifft eine Erweiterung des Flansches 30 vom Basisteil 22, die im rechtwinkligen Flanschteil 36 ausläuft, welcher einen Teil der Basis 22 bildet und über dem Flanschteil 16 liegt. Der Flanschteil 36 ist mit Abstand vom Flansch 16 angeordnet, so daß sich damit eine öffnung O zwischen dem Innenrahmen 10 und dem Außenrahmen 24 ergibt. Beim Anfertigen des thermisch isolierten Rahmenaufbaus A werden durch die Öffnung A zwisehen dem Flansch 36 und dem Flansch 16 hindurch die inneren Oberflächen der oben beschriebenen Teile mit einem Material überzogen, das wie feines Talkumpuder P eine Bindung verhindert oder hemmt, oder die Oberflächen können mit einem dünnen Vinyl-Material überzogen werden. Dann wird ein Flüssigharzkleber wie beispielsweise Epoxyharz R durch die öffnung O hindurch in die Hohlräume zwischen den Rahmenteilen 10 und 24 zur Auffüllung dieser Hohlräume eingebracht, wo man ihn "abbinden" läßt; auf diese Weise sind die

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Hohlräume, wie es in Fig. 2 wiedergegeben ist, vollständig mit dem Harzkleber gefüllt.

Im Flanschteil 20 wird durch Sägen oder Fräsen an der Stelle, v/o er mit der Basis 22 verbunden ist, ein Einschnitt S gemacht, was mit Hilfe der durchbrochenen Linien in Fig. 1 angedeutet ist; dabei ist der tatsächliche Einschnitt in Fig. 2 mit dem Bezugszeichen S wiedergegeben; dadurch werden zwei separate isolierte Rahmenteile 10 und 24 hergestellt, wobei der eine Rahmenteil keinen Kontakt mit dem anderen hat, beide zwar voneinander getrennt sind, jedoch ineinandergreifen, während sie durch den aus Epoxyfüllmasse bestehenden Verbinder R in Form des thermischen Separators C nach Fig. 2, voneinander isoliert sind. Falls sich der äußere Rahmenteil 24 gegenüber dem inneren Rahmenteil 10 aufgrund von Temperaturänderungen ausdehnt und zusammenzieht, tritt eine Verschiebung des Rahmens 24 gegenüber dem Rphmen 10 auf. Bei ausschließlicher Verwendung von Epoxyharz ohne Pudermaterial F würde der Epoxyverbinder sich aufgrund seiner starken Haftfähigkeit am Rahmen verziehen und brechen, und es würde sich ein Verziehen der Rahmenteile ergeben. Durch den Puder P ist jedoch eine Gleitbewegung zwischen den Rahmenteilen und dem Epoxyverbinder dann möglich, wenn sich die Metallrahmenteile ausdehnen und zusammenziehen; dadurch wird ein Verziehen der Rahmenteile und ein Bruch des Epoxyverbinders vermieden. Sollte jedoch der Verbinder R in irgendeiner Art versagen, dann können die Rahmen auf grund der Überlappung zwischen den Flanschen 16 und 32 und den Flanschen 20 und 54 nicht auseinanderkommen·

In den Fig. 3 und 4 wird ähnlich wie in den Fig. 1 und 2 ein thermisch isolierter und verbundener Rahmenaufbau gezeigt, der hier jedoch ein zwischenverriegelndes Element enthält, das dem Verbinder, der die Rahmenteile miteinander verbindet, zusätzliche strukturelle Integrität verleiht. Der Fensterrahmenaufbau B besitzt den Innenrehmen-W.1 42, der durch den Stegbereich 46, welcatr zwischen den durchbrochenen Linien

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und 50 in Fig. 3 liegt, mit dem Außenrahmenteil 44 verbunden ist. Der Außenrahmen 42 enthält die Seitenwand 5?, die an einer Kante im Basisteil 54- endet, der im rechtwinkligen Flansch 56 ausläuft, welcher mit Abstand vom Wendbereich 5? angeordnet ist und parallel dazu verläuft. Die andere Kante der Wand 5? endet im rechtwinkligen Oberseitenteil 58, das wiederum im rechtwinkligen Flansch 60 ausläuft, der einen Abstand zur Seitenwand 52 besitzt, wobei deren Kante mit Abstand von der Kante des Flansches 56 angeordnet ist.

Der Innenrahmen 44 enthält die Seitenwand 62, welche an einer Kante im Basisteil 64 endet, der im rechtwinkligen Flansch 66 ausläuft, wobei dieser Flansch 66 mit Abstand vom Wandbereich 62 angeordnet ist und parallel dazu verläuft. Die andere Kante der Wand 62 endet im rechtwinkligen Oberseitenteil 671 das seinerseits im rechtwinkligen Flansch 68 ausläuft. Sowohl der Oberseitenteil 58 als auch der Oberseitenteil 67 erweitern sich als Elemente 58a bzw. 64a, die Teile konventioneller Innen- und Außenfensterrahmen bilden. Weiterhin ist das den Aufbau verstärkende Element M vorgesehen, dessen flacher Basisteil 59 an einem Ende den rechtwinkligen T-Flansch 61 und am anderen Ende den rechtwinkligen T-Flansch 63 besitzt. Die Breite der T-Teile 61 und 63 ist dabei größer als die Breite der Schlitze zwischen den Flanschen 56 und 60 und 66 und 68. Als Folge davon verleiht das Element M dem thermischen Separator Ca nach Fig. 4 strukturelle Integrität und verhindert bei fehlerhaftem thermischem Separator Ca die Trennung der Rahmenteile.

Bei der Herstellung des thermisch isolierten Rahmenaufbaus B wird das Element M eingesetzt und innerhalb der beiden Rahmen 42 und 44 gehalten, wobei es keinen Rahmenteil berührt. Dana wird auf die inneren Oberflächen der oben erwähnten Rahmenteile und des Verstärkungselements M durch die öffnung Oa zwischen der Kante der Flansche 60 und 68 ein Bindehemm- oder ein Antihaftmittel wie beispielsweise Talkumpuder Ife aufgebracht; jedoch

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knrai die Oberfläche auch mit dünnem Vinylmaterial überzogen werden. Als nächstes wird durch die Öffnung Oa Flüssigharzklebstoff wie beispielsweise Epoxyharz Ra in die Hohlräume zwischen den Rahmenteilen 42 und 44 eingeführt und kann dort "abbinden", wodurch die Hohlräume, wie es in Fig. 4 zu sehen ist, vollständig gefüllt sind und das Element H in Position gehalten wird. Am Stegbereich 46 zwischen den durchbrochenen Linien 46 und 48 wird vermittels Fräse oder Säge ein Einschnitt 68 gemacht; dadurch v/erden zv/ei Rahmenteile 42 und 44 ausgebildet, die durch den Epoxyfüllstoff Ra in Form des thermischen Separators Ga nach Fig. 4 verbunden und isoliert sind. Durch den Puder Pa wird eine Gleitbewegung zwischen den Rahmenteilen, dem Verstärkungselement M und dem thermischen Separator Ca möglich, wodurch ein Bruch des thermischen Separators Ca und das Verziehen der Rf-Jim en teile vermieden werden.

Damit wird erfindungsgemäß ein thermisch isolierter und verbundener Fensterrahmenaufbau geschaffen, der erste und zweite Rahmenteile besitzt, die ineinandergreifende, mit Abstand angeordnete Bereiche und Zwischenräume zwischen diesen Bereichen besitzen. Ein anfangs vorhandener Stegbereich verbindet den ersten und den zweiten Rahmenteil. Die inneren Oberflächen der Rahmenteile sind mit einem Bindehemmittel wie beispielsweise Talkumpuder überzogen. In die Lücken zwischen den ineinandergreifenden Rahmenteilen wird Kunststoffharz eingefüllt. Man läßt das Harzmaterial dann "abbinden", während im folgenden der anfängliche Stegbereich entfernt wird, so daß als einzige Verbindung der R?hmenteile das Harzmaterial dient, wobei die Rahmenteile beim Ausdehnen und Zusammenziehen frei auf dem Bindehemmittel gleiten können.

Integrität des strukturellen Aufbaus läßt sich dadurch erhalten, daß vor der Anwendung von Harz eine langgestreckte Schiene eingesetzt wird, die in den Zwischenräumen zwischen den Rahmen-

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teilen verläuft; auch diese Schiene wird, bevor das Harzniaterial eingesetzt wird, mit einem Bindehemmaterial überzogen.

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Verfahren zur thermischen Isolierung und zur Verbindung zv/eier Rahmen eines Pensterrahmen-Aufbsus

Fr. tents η Sprüche

Verfahren zur thermischen Isolierung und zur Verbindung eines ersten Rahmens mit einem zweiten Rahmen eines Pensterrahmen-Aufbaus, die ineinandergreifende Bereiche mit dazwischenliegenden Leerräumen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst eine Verbindung zxd-schen dem ersten und dem zweiten Rahmen über einen Steg vorgesehen wird, daß anschließend die irrerer. Oberflächen der ineinandergreifenden Rahmen mit einem Bindeheiiuiiittel überzogen werden, daß dann ein selbsthärtendes, harzartiges Material in die Leerräurce zwischen den ineinandercre\.fenden Rahmen hineingebracht wird, daß man anschließend das harzartige Haterial abbinden läßt, und daß schließlich der anfängliche Verbindungssteg entfernt wird, so daß eine Verbindung der Rahmenteile ausschließlich durch das harzartige Material gewährleistet wird und die Rahmenteile beim Ausdehnen und Zusammenziehen auf dem Bindehemmittel frei gegeneinander verschiebbar

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ORIGINAL INSPECTED

stund angeordnete Bereiche besitzen, durch ein Bindehemmmittel , das von den inneren Oberflächen der ineinandergreifenden Rahnenbereiche getragen v.ärd, durch ein Kunststoffverbiadungselement, das durch Einbringen eines Kunststoffharzes in die Leerräume zv/ischen den ;,iit Abstand angeordneten ineiiipndergreifenden Bereichen geformt ist, v;obei ö.p.p Bindehenmittel eine Gleitbewegung zv;ischen dem Kunst stoff verbindungselement und den Rahmenteilen bei deren Ausdehnung und Kontraktion ermöglicht.

3. Thermisch isolierter und verbundener Fensterrahmen-Aufbau, gekennzeichnet durch einen ersten und einen zvreifcen Rahmenteil, die beide ineinandergreifende , mit Abstand angeordnete Bereiche besitzen, durch ein Verstärkungselement, das sich in die mit Abstand angeordneten Bereiche erstreckt und gegenüber diesen einen Abstand besitzt, durch ein Bindehemmittel, das von den irinerei Überflächen der ineinandergreifenden Rahmenbereiche und von den Oberflächen des Verstärkungselements getragen wird, durch ein Kunststof!verbindungselement, das durch Einbringen von Kunststoffharz in die Leerräume zwischen den mit Abstand angeordneten ineinandergreifenden Bereichen der Rahmenteile und des Verstärkungselements geformt ist, wobei das Bindehemmittel beim Ausdehnen und Zusammenziehen der Rahmenteile eine Gleitbewegung zwischen Kunststoffverbindungselement, Rahmenteilen und dem Verstärkungselement ermöglicht.

4. Aufbau nach Anspruch 3, dadurch gekennz eich η et, daß das Verstärkungseiement aus einem langgestreckten Basisteil mit einem Plansch an wenigstens einer seiner Kanten gebildet ist.

5. Thermisch isolierter und verbundener Fensterrahmenaufbau, gekennzeichnet durch einen ersten und einen zv/eiten Rahmenteil, die beide ineinandergreifende, mit Abstand angeordnete Bereiche besitzen, durch ein Verstärkungs-

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element, das sich in die mit Abstand angeordneten Bereiche erstreckt und gegenüber diesen einen Abstand aufweist, und durch ein Kunststoffverbindungseieaent, das durch Einbringen eines Kunststoffharzes in die Leerräume zwischen den mit Abstand angeordneten, ineinandergreifenden Bereichen der Rahmenteile und dem Verstärkungselement geformt ist.

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