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Rahmenprofilelement für Fenster, Türen od. dgl.
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Beschreibung: Die Erfindung bezieht sich auf ein Rahmenprofilelement
für Fenster, Türen od dgl. aus die Oberfläche des Profilelements bildenden, bezüglich
Festigkeit und Verwindungssteifigkeit zumindest weitgehend entlasteten Metallblechprofilen
und einem gemeinsamen mit diesen kraftschlüssig verbundenen massiven Profilkern
aus Kunststoffhartschaum, z.B. Polyurethan.
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Für die Herstellung von Fensterrahmen und dgl. verwendet man neben
Holz Halbzeuge als tragende Profile aus Kunststoff, Aluminium und Stahl.
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Fenster aus Stahlprofilen haben den Nachteil, daß sie stark korrodieren
und daher in regelmäßigen Abständen durch Anstriche gegen Korrosion geschützt werden
müssen. Darüber hinaus verfügen Fenster aus Stahl über eine hohe Wärmeleitfähigkeit
und damit geringe Wärmedämmung.
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Aluminiumfenster sind in eloxierter oder einbrennlackierter Ausführung
weitgehend korrosionsfrei. In einfacher Ausführung isolieren sie aber schlechter
als Stahlfenster. Die aus diesem Grunde eingesetzten Profilelemente mit thermischer
Trennung bestehen aus zwei statisch tragenden Profilen, die in Längsrichtung durch
Kunststoffstege miteinander verbunden sind.
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Diese Anordnung führt zwar zu einer verbesserten Isolation, jedoch
weisen Fenster solcher Bauart noch eine wesentlich schlechtere Isolation auf, als
diese bei Kunststoffenstern erreicht werden kann.
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Kunststoffenster haben dagegen den Vorteil großer Pflegeleichtigkeit
und guter Isolation. Nachteilig ist die geringe Eigenstabilität des üblicherweise
eingesetzten hochschlagzähen Polyvinylchlorid. Die Fensterprofile werden daher ab
bestimmten Dimensionen mit innen liegenden Metallverstärkungen ausgesteift. Nachteilig
ist auch die verhältnismäßig hohe thermische Längendehnung des Polyvinylchlorid.
Es haben sich daher bisher auch nur Polyvinylchlorid-Fensterprofile in weißer Ausführung
in der Praxis bewährt. Dunkel eingefärbte Polyvinylchlorid-Profiloberflächen erreichen
Temperaturen von über 800 C bei Sonneneinstrahlung. So aufgeheizte Profile können
durch verschraubte Stahlverstärkungen nicht dauerhaft in ihrer Dimension gehalten
werden. Die thermische Längendehnung der Profile führt dann zu Funktionsstörungen
und zu vorzeitigen Materialschäden im Eckbereich.
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Seit einiger Zeit sind daher Kunststoffenster aus Polyurethan mit
kraftschlüssig eingeschäumter Aluminium- oder Stahlverstärkung auf dem Markt. Diese
Profile sind durch die Metallverstärkung dimensionsstabil und auch bei dunkler Profiloberfläche
und hoher Temperatur jederzeit funtkionsfähig. Nachteilig wirkt sich allerdings
aus, daß der an sich gut isolierende Polyurethanschaum durch die innere Metallverstärkung
weitgehend
thermisch kurzgeschlossen wird. Solche Rahmenprofilelemente sind daher in ihrer
Isolationswirkung kaum besser als thermisch getrennte Aluminiumprofile und in keinem
Fall besser isolierend als Mehrkammerprofile aus Polyvinylchlorid.
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Aus dem DE-GM 70 15 585 ist ein Rahmenprofilelement der gattungsgemäßen
Art bekannt, bei welchem die Metallblechprofile zu einem Hohlprofil zunächst lose
zusammengefügt und anschließend mit Kunststoffhartschaum zu einem kompakten in sich
steifen Vollprofil ausgeschäumt sind. Dadurch umgeben die Metallblechprofile aus
nicht rostendem Stahl die gesamte Oberfläche der Profilelemente und stehen untereinander
in Berührung. Derartige Profilelemente sind daher aufwendig in der Herstellung und
ungünstig in ihrem Isolationsverhalten.
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Aus der DE-PS 20 27 937 ist es bekannt, zwei Profilschienen unter
Bildung eines Hohlraumes mit einer ein Auseinanderklappen der Profilschienen verbindenden
Nuten, Randabkantungen, Hinterschneidungen od. dgl. aufweisende Verbindung und mit
einer den Hohlraum ausfüllenden Füllmasse dadurch zu bilden, daß die Profilschienen
durch die Füllmasse so weit auseinandergedrückt werden, daß die Verbindung zwischen
den Profilschienen auf Zug derart beansprucht ist, daß die ineinandergreifenden
Nuten, Randabkantungen, Hinterschneidungen od.
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dgl. unter Bildung eines Reibschlusses gegen ein Verschieben fixiert
sind. Auch hier wird der Profilkern allseitig von Profilschienen umgeben, wobei
die Verbindung zwischen innenseitigen und außenseitigen tragenden Profilschienen
über schienenförmige Verbindungselemente aus Kunststoff hergestellt sein kann. Dadurch
ist der Herstellungsaufwand relativ groß.
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Aus der DE-OS 16 50 952 ist es ferner bekannt, zwei im Querschnitt
im wesentlichen U-förmige tragende Teilprofile über einen Kunststoffhartschaumkern
berührungsfrei miteinander zu verbinden. Auch hier ist nahezu die gesamte Oberfläche
des Profilkernes von den Teilprofilen umgeben, die aufgrund ihrer Stärke den wesentlichen
Teil der Tragfunktion übernehmen.
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Aufgrund der verwendeten tragenden Teilprofile ist auch hier der Herstellungsaufwand
relativ groß und die Isolationseigen schaft beschränkt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Rahmenprofilelement
der gattungsgemäßen Art so weiterzubilden, daß es auch bei dunkler Oberflächeneinfärbung
und hoher Temperaturbelastung dauerhaft funtkionsfähig bleibt und bei geringem Material-
und Fertigungsaufwand gute Isolationseigenschaften zeigt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dünne Metallblechprofile
aus Aluminium od. dgl. im wesentlichen lediglich auf der innenseitigen und außenseitigen
Oberfläche eines an seinen übrigen Oberflächen freiliegenden Profilkernes vorgesehen
ist und so mit dem Profilkern einen Schichtaufbau bilden.
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Auf diese Weise ist der Materialaufwand für die Metallblechprofile,
die selbst keine tragende Funktion ausüben müssen, gering und aus dem gleichen Grunde
auch die Isolationseigenschaft des Rahmenprofilelementes gut. die Festigkeit und
Verwindungssteifigkeit wird trotz der nur dünnen Metallblechprofile durch den erfindungsgemäßen
Sandwichaufbau erreicht, indem die beiden dünnen Metallblechprofile auf größtmöglichem
Abstand voneinander im Rahmenprofilelement angeordnet sind. In dem Profilkern eingelagerte
oder seine Seitenflächen weitgehend überbrückende Metallteile sind vermieden. Die
kraftschlüssige
Verbindung zwischen den relativ flachen Metallblechprofilen
und dem profilkernbildenden Kunststoffhartschaum kann beispielsweise durch eine
Aufrauhung der Blendeninnenseiten in Verbindung mit Hinterschneidungen und Stegen
geschehen und/-oder durch Verwendung geeigneter Primer, die sowohl an den Kunststoffschaum,
wie Polyurethan, als auch am Aluminium od.
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dgl. über eine gute Haftung auch in Temperaturbereichen über 800 C
verfügen. Das so als Sandwich aufgebaute Rahmenprofilelement aus dünnen Metallblechprofilen
lediglich auf der Außen- und Innenseite hat den Vorteil hohe Wärmeformbeständig
keit, geringen Gewichts und besonders hoher Isolationsfähigkeit. Rahmenprofilelemente
dieser Bauart zeichnen sich neben der hohen Dimensionsstabilität, den guten statischen
Eigenschaften durch den größtmöglichen Abstand der Metallblechprofile von der neutralen
Faser, der hohen Isolationsfähigkeit und der großen Temperaturbeständigkeit somit
auch durch hohe Brandsicherheit, geringes Gewicht und große farbige Flexibilität
durch Lackierung aus. Da der Kunststoffhartschaum des Profilkernes üblicherweise
einem Schrumpf unterworfen ist, wird im Gegensatz zu herkömmlichen Rahmenprofilelementen
mit innen liegender Metallverstärkung die Gehrung aneinandergrenzender Rahmenprofilelemente,
die außen im wesentlichen von den Metallblechprofilen bestimmt wird, nicht nachteilig
beeinflußt.
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Bei äußerer Wärmebelastung, wie Sonneneinstrahlung, unterliegt das
Rahmenprofilelement wegen der Dehnung des äußeren Metallblechprofiles einer bimetallartigen
Krümmung mit außen konvexer Oberfläche. Dieser Effekt kann beispielsweise dadurch
vermieden werden, daß das außenseitige und/oder innenseitige Metallblechprofil mit
einer an seinen Enden in Richtung weg von dem Profilkern weisenden Vorspannung kraftschlüssig
mit dem Profilkern verbunden ist. Diese Vorspannung wirkt dem
bimetallartigen
Krümmungseffekt entgegen. Die Vorspannung ist vorzugsweise so stark, daß sie die
bei den zu erwartenden einseitigen Temperaturbelastungen in dem Rahmenprofilelement
entstehenden Spannungen auffangen kann.
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Damit das Rahmenprofilelement im normalen Temperaturzustand gerade
bleibt, ist vorzugsweise das innenseitige Metallblechprofil steifer als das außenseitige
Metallblechprofil, so daß das innenseitige Metallblechprofil zusammen mit dem Profilkern
so stabil ist, um die Vorspannung des außenseitigen Metallblechprofils aufnehmen
zu können, ohne sich nennenswert zu verformen.
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Das Material der Metallblechprofile liegt bei der Erfindung vorzugsweise
etwa bei einer Stärke zwischen 1,0 und 1,5 mm.
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Die Metallblechprofile können ferner Hohlkammern für die Aufnahme
von Eckwinkelverbindern aufweisen, die z.B. durch in Dichtungsnuten vorgesehene,
ab- oder verdeckbare Sickung mit den Metallblechprofilen verbindbar sind, Die Hohlkammern
liegen dabei beispielsweise im Bereich dreier benachbarter Ecken des Rahmenprofilelementes.
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Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der
vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles
anhand der beiliegenden Zeichnung. Dabei bilden alle beshriebenen und/oder bildlich
dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand
der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen
oder deren Rückbeziehung.
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Die einzige Figur zeigt im Schnitt einen Blendrahmen und einen Flügelrahmen
eines Fensters bildenden Rahmenprofilelemente nach der Erfindung in Schließlage
des Fensters.
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Das in der Zeichnung untere, den Blendrahmen eines Fensters bildende
Rahmenprofilelement 1 besteht aus einem Schichtaufbau mit einem inneren dünnen Metallblechprofil
2 und einem in größtmöglichem Abstand davon angeordneten äußeren Metallblechprofil
3, die kraftschlüssig über einen Profilkern 4 aus Kunststoffhartschaum, beispielsweise
Polyurethan, miteinander verbunden sind. Die Metallblechprofile 2, 3 weisen für
die Verankerung an dem Profilkern 4 verschiedene Hinterschneidungen 7 auf. Am in
der Zeichnungen unteren Rand haben die Metallblechprofile 2, 3 Verlängerungen 8
für die Verankerung am Mauerwerk. Das innenseitige Metallblechprofil 2 hat eine
geringere Höhe als das außenseitige Metallblechprofil 3, so daß das Rahmenprofilelement
1 in seiner Gesamtheit etwa Winkelform hat. Am oberen inneren Ende des nach oben
weisenden Schenkels des den Blendrahmen bildenden Rahmenprofilelementes 1 ist in
dem außenseitigen Metallblechprofil 3 eine Dichtungsnut 6 für die Aufnahme einer
Dichtleiste 9 für die Anlage des den Flügelrahmen bildenden Rahmenprofilelementes
1 vorgesehen. In seinem mittleren Bereich trägt der Profilkern 4 eine nach innen
weisende weitere Dichtleiste 10 für die Anlage eine-s Vorsprungs des den Flügelrahmen
bildenden Rahmenprofilelementes 1. Am unteren Rand hat das innenseitige Metallblechprofil
2 eine Hohlkammer 5 für die Aufnahme eines Eckwinkelverbinders, der durch eine Sickung
von der Unterseite her in der Hohlkammer 5 festlegbar ist. Die Sickung ist daher
nach dem Einbau des Blendrahmens unsichtbar abgedeckt und korrosionsgeschützt. Entsprechendes
gilt für eine Hohlkammer 5 am unteren Rand des außenseitigen Metallblechprofils
3. Das außenseitige Metallblechprofil 3 hat auch an seinem oberen
Rand
eine Hohlkammer 5 für die Aufnahme eines Eckwinkelverbinders, der durch eine Sickung
am Grunde der Dichtungsnut 6 mit dem Metallblechprofil 3 fest verbunden wird. Diese
Sickung ist nach dem Einlegen der Dichtungsleiste 9 ebenfalls unsichtbar abgedeckt
und korrosionsgeschützt. Das den Flügelrahmen bildende Rahmenprofilelement 1 hat
im Querschnitt etwa Z-Gestalt, wobei in diesem Fall das innenseitige Metallblechprofil
2 eine größere Höhe hat als das außenseitige Metallblechprofil 3. Das innenseitige
Metallblechprofil 2 weist an seinem oberen und an seinem unteren Rand Hohlkammern
5 für die Aufnahme von Eckwinkelverbindern auf, die wieder durch Sickung am Grunde
der Dichtungsnut 6 oder im Bereich einer Glasleiste 11 unsichtbar abgedeckt und
korrosionsgeschützt festlegbar sind. Bei dem den Flügelrahmen bildenden Rahmenprofilelement
1 weist das innenseitige Metallblechprofil 2 an seinem unteren inneren Rand die
Dichtungsleiste 9 auf, die mit der Außenfläche des innenseitigen Metallblechprofils
2 des den Blendrahmen bildenden Rahmenprofilelements 1 zusammenwirkt. Die Dichtleiste
9 am oberen inneren Rand des außenseitigen Metallblechprofils 3 des den Blendrahmen
bildenden Rahmenprofilelements 1 wirkt mit einer abgesetzten Außenfläche des außenseitigen
Metallblechprofils 3 des den Flügelrahmen bildenden Rahmenprofilelements 1 zusammen.
Das außenseitige Metallblechprofil 3 des den Flügelrahmen bildenden Rahmenprofilelements
1 trägt an seinem oberen inneren Rand ebenfalls eine Dichtleiste 9 für die Anlage
der Glasscheibe. Auch die Metallblechprofile 2 und 3 des den Flügelrahmen bildenden
Rahmenprofilelements 1 weisen Hinterschneidungen 7 für die sichere Verankerung an
dem Profilkern 4 auf.
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Bezugszeichenliste: 1 Rahmenprofilelement 2 Metallblechprofil 3 Metallblechprofil
4 Profilkern 5 Hohlkammern 6 Dichtungsnuten 7 Hinterschneidungen 8 Verlängerungen
9 Dichtleiste 10 Dichtleiste 11 Glasleiste
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