DE4221554A1 - Rahmen für Fenster aus Kunststoff - Google Patents
Rahmen für Fenster aus KunststoffInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Rahmen für Fenster oder Türen aus Kunststoff
mit als Hohlprofile ausgebildeten Rahmenprofilen, die in den Eckbereichen
druckdicht miteinander verbunden sind, wobei wenigstens zwei Glasscheiben
eingesetzt sind, die einen Zwischenraum mit einem Luftpolster einschlie
ßen.
In der heutigen Fenstertechnik werden derartige Rahmen mit den bekannten
Isolierglasscheiben zusammengebaut. Bei solchen Isolierglasscheiben han
delt es sich in der Regel um einzelne Scheiben mit organisch geklebtem
Randverbund. Hierbei wird ein Distanzhalter, vorzugsweise ein Aluminium
rahmen, im Bereich der Scheibenränder angeordnet. Der verbleibende Hohl
raum über diesem Distanzhalter-Rahmen bis zur Scheibenkante wird mit ei
nem dauerelastischen Dichtstoff ausgefüllt. Neben dem dauerelastischen
Dichtstoff können auch thermoplastische Dichtstoffe verwendet werden.
Bei einem anderen Scheibenaufbau wird der mit einem hochaktiven Adsorbens
(Trockenstoff) gefüllte und perforierte Distanzhalter-Rahmen auf der äu
ßeren Oberfläche lückenlos mit einem dauerplastischen Dichtstoff, z. B.
Butyl, versehen. Diese innere Dichtung dient vornehmlich der Abdichtung
des Scheibenzwischenraums gegen eindringenden Wasserdampf. Hierbei wird
der Vorteil genutzt, daß Butyl eine sehr niedrige Wasserdampf-Diffusions
rate besitzt. Zusätzlich zu dieser Wasserdampfdichtung wird der Hohlraum
über dem Distanzhalter-Rahmen bis zur Scheibenkante wiederum mit dauere
lastischem Dichtstoff zur Außendichtung ausgefüllt.
Die zusätzliche Randversiegelung dient vornehmlich der dauerhaften Ver
bindung der beiden Scheiben zur Aufnahme der Beanspruchung aus mechani
schen und thermischen Einflüssen. Darüber hinaus wird dadurch ein luft
bzw. gasdichter Verschluß des Scheibenzwischenraums geschaffen, so daß
das Eindringen von Feuchtigkeit in den Scheibenzwischenraum nahezu gänz
lich ausgeschlossen ist. Die beschriebenen Isolierglasscheiben werden in
Rahmenprofile aus Kunststoff eingesetzt, die an ihren Ecken fest mitein
ander verbunden sind. Nach der DE-A 28 40 656 kann diese Eckverbindung
der Rahmenprofile beispielsweise mechanisch mittels Schrauben erfolgen.
Die Verbindung der Rahmenprofile kann aber auch nach der DE-U 74 19 472
durch Gehrungsschweißen im Eckbereich erfolgen. Diese Verbindungsarten
sind hinlänglich bekannt, so daß die genannten Veröffentlichungen ledig
lich als Beispiel einer bekannten Technik dienen.
Die Isolierglasscheiben werden in die Aufnahmeflächen eines solcherart
gebildeten Rahmens eingelegt und mittels eines Glasleisten-Rahmens fest
in ihrem Sitz gehalten. Als Beispiel für einen solchen Glashalte-Rahmen
wird das DE-U 82 25 258.0 genannt. Die in einen solcherart geschaffenen
Fensterrahmen fest eingesetzten Isolierglasscheiben sind einer hohen Be
anspruchung durch Umwelteinflüsse, z. B. Lufttemperatur, Sonneneinstrah
lung usw. ausgesetzt. Es können hierbei Temperaturen von + 80°C und dar
über erreicht werden. Diese Temperaturbeanspruchungen können die Schei
benkonstruktion entscheidend beeinflussen. Hierbei ist zu berücksichti
gen, daß das im Scheibenzwischenraum eingeschlossene Gas mit der Tempera
tur seinen Druck ändert, was zu einem Ein- bzw. Ausbauchen der Scheiben
führen kann. Hierbei kann die thermische Druckänderung durch Änderung der
äußeren Bedingungen - Luftdruck, Windlast usw. - überlagert und im ungün
stigen Fall verstärkt werden.
Alle diese ungünstigen Einflußmöglichkeiten sind bei der Konstruktion der
bekannten Isolierglasscheiben und insbesondere bei deren Randverbund zu
berücksichtigen. Dies hat zu kostenintensiven Maßnahmen geführt, z. B.
die Verwendung dickerer Glasscheiben zur besseren Druckaufnahme bzw.
-verteilung, zu aufwendigeren Rand- und Dichtungsmaßnahmen bei der Schei
benverbindung usw.
Hier setzt die Erfindung ein, die es sich zur Aufgabe gestellt hat, bei
einer Mehrscheibenverglasung die Isolierglasscheiben des Standes der
Technik mit ihren aufwendigen Randverbindungen zu ersetzen und eine Ver
glasungstechnik anzugeben, die vom Fensterbauer selbst ohne vorherige
Scheibenkonfektion ausgeübt werden kann. Eine weitere Aufgabe der Erfin
dung besteht darin, den Rahmen für die so hergestellte Mehrscheiben
verglasung mit einem Druckausgleich zu versehen. Erfindungsgemäß wird da
zu vorgeschlagen, daß innen- und außenseitig an das Rahmenprofil winkel
förmige Scheibenaufnahmestege angeformt sind, welche im Rahmenverbund ei
ne umlaufende, schmale Auflagerfläche für die Scheibenränder bilden, daß
die Scheibenränder mit der Auflagerfläche ausreichend diffusionsdicht
verbunden sind, und daß zum Ausgleich von zwischen den einzelnen Scheiben
entstehenden Druckschwankungen in bzw. an den zum Zwischenraum gerichte
ten Profilwandungen Druckausgleichselemente angeordnet sind.
Der erfindungsgemäße Rahmen ist neben seiner Funktion als Fensterrah
men zusätzlich als Abstandhalter zwischen zwei Glasscheiben zu betrach
ten. Die Rahmenkonstruktion ist so ausgelegt, daß an beiden Seiten des
Flügelprofils je eine Glasscheibe eingebaut sein kann. Die Scheibenauf
nahmestege sind winkelförmig ausgebildet und bilden eine geschlossene
Auflagerfläche für die Fensterscheibe, die damit in einen umlaufenden
Rahmen eingebettet ist.
Vorteilhaft ist als Druckausgleichselement im Wege der Coextrusion wenig
stens ein Teil der Profilwandung als flexibler Wandbereich ausgebildet.
Hierbei hat es sich als besonders zweckmäßig herausgestellt, daß wenig
stens einer der Scheibenaufnahmestege im Bereich der Anlenkung an das
Rahmenprofil flexibel ist.
In einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist als Druckausgleichselement
im Zwischenraum zwischen den Scheiben wenigstens eine Hohlkammer mit fle
xiblen Begrenzungswänden angeordnet, deren Innenraum über Durchbrüche in
den Wandungen des Rahmenprofils mit der Umgebungsatmosphäre in Verbindung
steht. Ferner erscheint es zweckmäßig daß die Scheibenaufnahmestege über
einen kurzen Zwischensteg mit dem Rahmenprofil verbunden sind. Auf diese
Weise ist es möglich, daß in den Freiraum zwischen der äußeren Oberfläche
des Rahmenprofils und der inneren Oberfläche des Scheibenaufnahmesteges
der Schenkel eines U-förmigen Glashalteprofils eingreift, dessen gegen
überliegender Schenkel den Scheibenrand nach außen halternd übergreift.
Schließlich ist es für die druckdichte Verbindung des Scheibenrandes mit
dem Scheibenaufnahmesteg vorteilhaft, daß die für die Scheibenränder ge
bildete Auflagerfläche des Scheibenaufnahmesteges profiliert ist und daß
zwischen die Auflagerfläche und den Scheibenrand ein dauerelastisches
Dichtmittel eingebracht ist.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Konstruktion sind in erster Linie dar
in zu sehen, daß die Fertigung des Rahmens mit den Fensterscheiben in je
dem Fensterbetrieb mit geringer Investition ausgeführt werden kann. Hier
bei kann auf teuere Fertigungsstraßen, die für das herkömmliche Isolier
glas erforderlich sind, verzichtet werden. Die Fensterfertigung selbst
kann in einem schnelleren Durchlauf als im herkömmlichen Verfahren er
reicht werden. Ebenfalls entfallen das Einziehen von Verglasungsdichtun
gen sowie das arbeitsaufwendige Verklotzen der Scheiben selbst.
Die erfindungsgemäße Rahmenbautechnik ersetzt neben den aufwendigen Iso
lierglasscheiben die mehrflügeligen Fenster (Verbundfenster) mit Einfach
scheiben. Die letzteren Verbundfenster sind aufgrund der Tatsache, daß
für jede Fensterscheibe ein gesonderter Flügel verwendet werden muß,
kostenmäßig viel ungünstiger als die erfindungsgemäße Rahmentechnik.
Aufgrund des integrierten Druckausgleiches ist die Lebenserwartung des
Randverbundes beim erfindungsgemäßen Rahmenaufbau wegen der geringeren
Druck- und Sogverhältnisse günstiger als bei den bekannten Konstruktio
nen. Ferner werden durch den Druckausgleich im Zwischenraum zwischen den
Fensterscheiben auch verzerrte Spiegelbilder, welche beim Stand der Tech
nik durch starke Verformung der Scheiben bereichsweise auftreten, vermin
dert oder ausgeschlossen.
Durch den größeren Scheibenabstand kann bei geringer Scheibendicke bezüg
lich Schall- und Wärmedämmung ein guter Wert erreicht werden. Auf diese
Weise reduzieren sich die Kosten für die Scheiben sowie das Scheibenge
wicht selbst erheblich.
Durch den hohen Dampfdiffusionswiderstand der PVC-Profile und durch die
Tatsache, daß die Profilecken im Gehrungsbereich luftdicht verschweißt
werden wird die Möglichkeit geschaffen, den Rahmen selbst als Abstands
halter für den Scheibenverbund einzusetzen. Im Bedarfsfall kann durch ge
eignete Maßnahmen wie Lackieren, Folienauftrag, Bedampfen und dergleichen
der Dampfdiffusionswiderstandsfaktor entsprechend erhöht werden. Der
Druckausgleich zwischen dem Scheibenverbund-Innenraum und der Umgebungs
atmosphäre wird über das in bzw. an der Profilwandung ein- bzw. angeform
te Druckausgleichselement erzielt. Ist dieses Druckausgleichselement bei
spielsweise im Bereich des innenliegenden Scheibenaufnahmesteges angeord
net, dann kann sich die innere Scheibe bei einer solchen Konstruktion
über diese elastische Anbindung bewegen, wodurch der Luftzwischenraum
zwischen den beiden Scheiben je nach Kraftrichtung größer oder kleiner
wird.
Zur Sicherung der Fensterscheiben in ihrem Sitz in den winkelförmigen
Scheibenaufnahmestegen dient das Glashalteprofil. Es handelt sich hierbei
um ein U-förmiges Profil, welches auf Gehrung geschnitten und umlaufend
über dem Scheibenrand derart angeordnet wird, daß der eine Schenkel des
U-Profils den Scheibenrand übergreift, während der andere U-Schenkel die
innenliegende Oberfläche des Scheibenaufnahmesteges hintergreift. Auf
diese Weise sind die Scheiben zusätzlich zu der Verklebung über das daue
relastische Dichtmittel auf der Auflagerfläche des Scheibenaufnahmesteges
mechanisch gesichert. Bei einer Innendruckbelastung der Fensterscheibe
verhindert das Glashalteprofil damit zusätzlich ein Abheben der Fenster
scheibe vom Scheibenaufnahmesteg.
Das Rahmenprofil ist mit seinen steifen Rahmenbereichen und seinem flexi
blen Druckausgleichselement im Wege der Coextrusion einstückig herge
stellt.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Rahmen
profils schematisch dargestellt; es zeigt:
Fig. 1 das Rahmenprofil im Schnitt mit angedeutetem Blendrahmen,
Fig. 2 das Rahmenprofil im Schnitt mit alternativem Druckausgleich,
Fig. 3 das Rahmenprofil im Schnitt gemäß Fig. 2 mit geteiltem Druckaus
gleich.
In Fig. 1 ist das Rahmenprofil 1 als Flügelprofil zusammen mit einem
Blendrahmen 2 als Fenstersystemkonstruktion gezeigt. Die Schnittdarstel
lung zeigt ein Mitteldichtungssystem mit der Mitteldichtung 21 am Blend
rahmen 2 und der Innendichtung 11 am Flügelrahmen 1. Der Blendrahmen 2
besitzt eine Wasserablauföffnung 22, welche die zwischen dem Flügelrahmen
1 und dem Blendrahmen 2 gebildete Hohlkammer 23 über die Hohlkammer 24
mit der Außenatmosphäre verbindet.
Der Flügelrahmen 1 besitzt eine Haupt-Hohlkammer 12, welche zur Auf
nahme von Verstärkungselementen 3, Getriebeteilen 4 oder ähnlichen Ein
bauelementen dient. In Verlängerung der oberen Abschlußwand 13 des Flü
gelprofils 1 ist zum Blendrahmen 2 der außenliegende winkelförmige Schei
benaufnahmesteg 14 angeordnet. Der Scheibenaufnahmesteg 14 besitzt eine
profilierte Auflagerfläche und wird durch den zum Blendrahmen hin verlau
fenden Winkelsteg 141 abgeschlossen. Der Winkelsteg 141 entspricht in der
Höhe der Dicke der außen angeordneten Fensterscheibe 5. Der Winkelsteg
141 und der Rand 51 der Fensterscheibe 5 sind von den Schenkeln 61, 62
des U-förmigen Glashalteprofils 6 übergriffen. Das U-förmige Glashalte
profil 6 greift mit dem Schenkel 62 in den Freiraum 7 zwischen der äuße
ren Oberfläche 15 des Rahmenprofils 1 und der inneren Oberfläche 142 des
Scheibenaufnahmesteges 14 ein.
In Verlängerung der inneren Oberfläche 16 des Rahmenprofils 1 ist der in
nenliegende Scheibenaufnahmesteg 17 angeordnet. Die Verbindung des innen
liegenden Scheibenaufnahmesteges 17 zur zugeordneten Profilwandung des
Rahmenprofils 1 wird durch das Druckausgleichselement 171 geschaffen,
welches in der gezeigten Darstellung ein flexibler, im Coextrusionsver
fahren zusammen mit dem Rahmenprofil 1 hergestellter Wandbereich ist. Der
Scheibenaufnahmesteg 17 ist nach innen zu in gleicher Weise aufgebaut wie
der außenliegende Scheibenaufnahmesteg 14. In die umlaufende schmale Auf
lagerfläche des Scheibenaufnahmesteges 17 ist der Rand 81 der Fenster
scheibe 8 eingesetzt. Der Rand 81 der Fensterscheibe 8, der nach innen
abstehende Winkelschenkel 172 sowie die innere Oberfläche 173 des Schei
benaufnahmesteges 17 sind von den Schenkeln bzw. der Basis des U-förmigen
Glashalteprofils 9 übergriffen.
Zwischen der äußeren Oberfläche 18 des Rahmenprofils 1 und der inne
ren Oberfläche des Scheibenaufnahmesteges 17 ist ein zum Innenraum zwi
schen den Glasscheiben 5, 8 offener Aufnahmeraum 19 geschaffen, in den
ein Trockenmittel eingefüllt sein kann.
Die Herstellung des Rahmens 1 mit den Fensterscheiben 5, 8 ist denk
bar einfach. Dabei wird zunächst das Rahmenprofil 1 entsprechend der ge
wünschten Fenstergröße in den entsprechenden Rahmenlängen abgelängt und
im Verbindungsbereich der Rahmenteile auf Gehrung geschnitten. Die Rah
menteile werden danach im Gehrungsbereich durch Verschweißen druckdicht
miteinander verbunden. Da auch das Druckausgleichselement 171 aus dem
gleichen Kunststoffmaterial besteht wie der Rahmen selbst, ist auch in
diesem Bereich eine einwandfreie Verschweißung gegeben.
Nach Herstellung des Rahmens aus dem Rahmenprofil 1 werden nacheinan
der die Fensterscheiben 5, 8 in die an den winkelförmigen Scheibenaufnah
mestegen gebildeten Auflagerflächen für die Scheibenränder 51, 81 einge
bracht. Das dauerelastische Dichtmittel auf den Oberflächen der Auflager
fläche der Scheibenaufnahmestege 14, 17 legt die Scheibenränder druck-
und diffusionsdicht in diesem Bereich fest. Nach dem Einbringen der
Scheiben wird als mechanische Sicherung umlaufend das U-förmige Glashal
teprofil 6, 9 über diese Randbereiche geschoben und dort festgelegt. Da
mit ist der Prozeß der Rahmenherstellung beendet. Aus ästhetischen und
aus Sicherheitsgründen kann schließlich noch ein Abdeckprofil 111 an der
innenliegenden Oberfläche 16 des Rahmenprofils 1 angeordnet werden, wel
ches den Scheibenrand 81 wenigstens im Bereich der Übergreifung durch das
U-förmige Glashalteprofil 9 überdeckt.
In Fig. 2 ist das Rahmenprofil 1 im Schnitt mit einem alternativen Druck
ausgleich gezeigt. Die Anordnung der Glasscheiben 5, 8 ist die gleiche,
wie sie zu Fig. 1 beschrieben worden ist. Als Druckausgleichselement ist
hier im Gegensatz zu dem Wandbereich 171 in Fig. 1 eine Druckausgleichs
kammer 41 vorgesehen, welche in den Zwischenraum zwischen den Glasschei
ben 5, 8 hineinragt und mit der Profilwandung 10 des Rahmenprofils 1 in
seinem Randbereich druck- und diffusionsdicht verbunden ist. Die Aus
gleichskammer 41 kann mit ihren flexiblen Wandbereichen im Wege der Coex
trusion einstückig mit dem Rahmenprofil 1 hergestellt werden. Der Innen
raum der Druckausgleichskammer 41 ist über die Öffnungen 101, 102 mit der
Außenatmosphäre verbunden. Die ausgleichbaren Druckschwankungen der zwi
schen den Scheiben 5 und 8 befindlichen Atmosphäre und der Außenatmosphä
re ist durch strichpunktierte Linien dargestellt.
In Fig. 3 ist das Rahmenprofil 1 im Schnitt mit geteiltem Druckausgleich
selement 42 dargestellt. Das Druckausgleichselement besteht aus einer au
ßenliegenden Druckkammer 421 und einer innenliegenden Druckkammer 422.
Zwischen den beiden Druckkammern 421, 422 ist ein von diesen getrennter
Aufnahmeraum 423 für ein Trockenmittel 19 eingeformt. Der Aufnahmeraum
423 ist durch Öffnungen 4231, 4232 mit der inneren Atmosphäre zwischen
den Glasscheiben 5, 8 verbunden. Die Druckausgleichskammern 421, 422 sind
durch Öffnungen 101, 102 mit der Außenatmosphäre verbunden.
Claims (8)
1. Rahmen für Fenster aus Kunststoff mit als Hohlprofile ausgebilde
ten Rahmenprofilen, die in den Eckbereichen mechanisch oder durch Ver
schweißen miteinander verbunden sind, wobei wenigstens zwei Glasschei
ben eingesetzt sind, die einen Zwischenraum mit einem Luftpolster ein
schließen, dadurch gekennzeichnet, daß innen- und außenseitig an das
Rahmenprofil (1) winkelförmige Scheibenaufnahmestege (14, 17) ange
formt sind, welche im Rahmenverbund eine umlaufende, schmale Auflager
fläche für die Scheibenränder (51, 81) bilden, daß die Scheibenränder
(51, 81) mit der Auflagerfläche diffusionsdicht verbunden sind, und
daß zum Ausgleich von zwischen den Scheiben (5, 8) entstehenden Druck
schwankungen in bzw. an den zum Zwischenraum gerichteten Profilwandun
gen Druckausgleichselemente (171, 41, 42) angeordnet sind.
2. Rahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Druckaus
gleichselement (171, 41, 42) im Wege der Coextrusion wenigstens ein
Teil der Profilwandung als flexibler Wandbereich ausgebildet ist.
3. Rahmen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ei
ner der Scheibenaufnahmestege (14, 17) im Bereich der Anlenkung an das
Rahmenprofil (1) flexibel ist.
4. Rahmen nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Druck
ausgleichselement im Zwischenraum zwischen den Scheiben (5, 8) wenig
stens eine Hohlkammer (41, 421, 422) mit flexiblen Begrenzungswänden
angeordnet ist, deren Innenraum über Durchbrüche in den Wandungen des
Rahmenprofils (1) mit der Umgebungsatmosphäre in Verbindung steht.
5. Rahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben
aufnahmestege (14, 17) über einen kurzen Zwischensteg mit dem Rahmen
profil (1) verbunden sind.
6. Rahmen nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den Frei
raum (7) zwischen der äußeren Oberfläche (15) des Rahmenprofils (1)
und der inneren Oberfläche (142) des Scheibenaufnahmesteges (14, 17)
der Schenkel (62) eines U-förmigen Glashalteprofils (6) eingreift,
dessen gegenüberliegender Schenkel (61) den Scheibenrand (51, 81) nach
außen halternd übergreift.
7. Rahmen nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die für die Scheibenränder (51, 81) ge
bildete Auflagerfläche des Scheibenaufnahmesteges (14, 17) profiliert
ist.
8. Rahmen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Auf
lagerfläche und den Scheibenrand (51, 81) ein dauerelastisches Dicht
mittel eingebracht ist.
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