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Die
vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen eine Tür- oder
Fensterzarge aus Metall. Sie betrifft im Besonderen Zargen aus Metall
mit Seitenteilen und Querträger(n),
die auf der Baustelle mit mechanischen Befestigungsorganen verbunden
werden können.
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Solche
Zargen sind insbesondere in folgenden Patentschriften oder Patentanmeldungen
beschrieben: GB-1,165,515, WO-83103873, US-2,559,864, GB-2,212,909, US-2,919,718, US-3,385,004,
US-2,916,781, FR-94556
E und FR-2758851. Bei einer Tür
weisen sie zwei Seitenteile und einen oberen Querträger auf,
dessen beide Enden durch mechanische Befestigungsorgane mit den
oberen Enden der Seitenteile verbunden sind und so einen Rahmen
bilden, der eine umgedrehte U-Form hat. Bei einem Fenster weisen
sie zusätzlich einen
unteren Querträger
auf, dessen Enden mit dem unteren Ende der Seitenteile verbunden
sind und so einen geschlossenen, rechteckigen Rahmen bilden. Die
Seitenteile und der oder die Querträger bestehen aus einem Formblech
und weisen einen Steg auf, der beidseitig von rechtwinklig umgebogenen
Flügelteilen
mit aufeinander ausgerichteten, umgebogenen Rändern umgeben ist. Die zu verbindenden
Enden dieser Flügelteile
sind zumeist in einem Winkel von 45° abgeschnitten, um eine Gehrverbindung
zu bilden.
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Aus
den Druckschriften US-3,385,004, US-2,916,781, FR-94556 E ist bekannt,
ein winkelförmiges,
an einer Gehrverbindung befestigtes Halteteil zu verwenden, um die
schräge
Kante des Flügelteils
des Querträgers
an der schrägen
Kante des benachbarten Flügelteils
des Seitenteils festzulegen und so den Seitenteil im rechten Winkel
zum Querträger
zu halten. Der Steg der Seitenteile ist mit Zungen versehen, die
in entsprechende Schlitze im Steg des Querträgers eingreifen. Das Umschlagen
dieser Zungen bewirkt eine Falzverbindung.
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Die
Druckschrift
DE 26 21 640 sieht
als einziges Befestigungsorgan für
eine Seitenteil/Querträger-Verbindung
ein Verriegelungssystem aus Torsionszapfen und Schlitz vor, das
an jedem Flügelteil der
Seitenteil/Querträger-Verbindung
angeordnet ist. Die Torsionszapfen sind trapezförmige Zungen.
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Auch
die Druckschrift
US 2,916,781 sieht
als einziges Befestigungsorgan für
eine Seitenteil/Querträger-Verbindung
ein an jeder Stegkante angeordnetes Verriegelungssystem aus Torsionszapfen
und Schlitz vor. Die unsymmetrischen Torsionszapfen weisen an ihrer
Basis einen kegelförmigen
Einschnitt auf.
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Es
ist jedoch anzumerken, dass diese Zargen alle den Nachteil aufweisen,
dass ihre Montage relativ kompliziert und im Hinblick auf die Erzielung eines
starren Systems präziser
und formschöner Ausführung problematisch
ist. Dies ist vor allem dann der Fall, wenn die Zargen mit einem
Bindemittel wie Beton gefüllt
sind, das hohe Trenndrücke
erzeugt.
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Ziel
der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile dieser bekannten
Zargen zu beseitigen und eine äußerst wirksame
und einfache Lösung
anzugeben, um bei hohen Trenndrücken
bedingt durch die Füllung
der Zarge mit einem Bindemittel eine starre Verbindung in präziser und
formschöner
Ausführung
zu erzielen. Erfindungsgemäß wird dies
durch ein Verfahren nach Anspruch 1 erreicht.
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Eine
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
gefügte
Zarge weist in an sich bekannter Weise zwei Seitenteile sowie mindestens
einen Querträger auf,
dessen beide Enden durch Befestigungsorgane mechanisch mit einem
Ende einer der beiden Seitenteile verbunden sind, und zwar vor Füllung der
Zarge mit einem Bindemittel. Die Seitenteile und der oder die Querträger weisen
einen Steg auf, der beidseitig mit Flügelteilen umgeben ist. Die
zu verbindenden Enden dieser Flügelteile
sind in einem Winkel von 45° abgeschnitten,
um eine Gehrverbindung zu bilden. Die Befestigungsorgane umfassen
im Bereich der Stege Verriegelungszapfen, die in entsprechende Schlitze
des benachbarten Endes eingreifen und dort durch Deformation festgestellt
werden, und im Bereich der Gehrverbindungen der Flügelteile
ein Halteteil, das an den Flügelteilen
befestigt ist, um die schräge
Kante des Flügelteils
des Querträgers
an der entsprechenden schrägen
Kante des benachbarten Flügelteils
des jeweiligen Seitenteils festzulegen und somit den jeweiligen
Seitenteil im rechten Winkel zum Querträger zu halten, bevor die Zapfen
in den entsprechenden Schlitzen festgestellt werden. Gemäß einem
wichtigen Aspekt der vorliegenden Erfindung weist mindestens ein
beim Verbinden der beiden Enden eingreifender Verriegelungszapfen
an seiner Basis zwei keilförmige
Einschnitte auf, die zu einer Mittelachse des Zapfens symmetrisch
verlaufen. Dieser Zapfen wird durch Verdrehung um diese Mittelachse
so verformt, dass die verformten Kanten der beiden keilförmigen Einschnitte
an den Kanten des im Steg ausgebildeten Schlitzes, in den der Zapfen
eingeführt
wird, zum Anliegen kommen. Durch symmetrische Verdrehung des Zapfens
um seine Mittelachse lassen sich die Stege wirksam und zuverlässig zu
den beiden zu verbindenden Enden zwischen den Flügelteilen führen, die durch die Halteteile
festgelegt sind. Dadurch wird jegliches Spiel im Bereich der Seitenteil/Querträger-Verbindung
sicher ausgeschaltet und man erhält
somit eine Zarge, die sich durch ihre hohe Steifigkeit und ihre
präzise
und formschöne
Ausführung
auszeichnet und bei ihrer Füllung
mit einem Bindemittel problemlos hohen Trenndrücken standhält.
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Der
Schlitz zur Aufnahme des Verriegelungszapfens weist vorteilhaft
zwei abgeschrägte
Stützkanten
auf, an denen die verformten Kanten der beiden keilförmigen Einschnitte
zum Anliegen kommen. Die verformten Kanten der beiden Einschnitte
des Zapfens können
ebenfalls abgeschrägt
sein.
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Das
Halteteil besteht vorteilhaft aus einem von den Seitenteilen und
dem oder den Querträgern unabhängigen Element.
Es ist so ausgestaltet, dass es beispielsweise mittels Stellschrauben
einerseits am Ende eines Seitenteils und andererseits am benachbarten
Ende des Querträgers
befestigt werden kann. Es ist vorzugsweise an der Innenseite der
Rahmen angebracht, wo es die Rahmenenden festlegt und letztere in
derselben Ebene fest zusammenhält, bevor
die Feststellung der Verriegelungszapfen in ihren jeweiligen Schlitzen
ein Aneinanderführen
der festgelegten Rahmenenden bewirkt.
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Gemäß einer
besonderen Ausführungsform der
Erfindung besteht das Halteteil aus einem im Wesentlichen steifen
Flachprofil, das zwei auf der gleichen Seite dieses Flachprofils
umgebogene Ränder aufweist,
die sich somit in weitgehend quer zueinander verlaufenden Ebenen
erstrecken. Dabei ist einer dieser Ränder am umgebogenen Rand des
Flügelteils
des Rahmens eines Seitenteils befestigt und der andere Rand am umgebogenen
Rand des Flügelteils
des Rahmens eines rechtwinklig auf diesen Seitenteil montierten
Querträgers.
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Weitere
Besonderheiten und Merkmale der Erfindung gehen aus der ausführlichen
Beschreibung einer vorteilhaften Ausführungsart hervor, die nachstehend
zur Erläuterung
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen angegeben ist. Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Teilansicht einer besonderen Ausführungsform
einer Ecke einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gefügten Zarge.
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2 einen
Querschnitt durch einen Seitenteil oder einen Querträger der
Zarge gemäß dieser besonderen
Ausführungsform.
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3 eine
stark vergrößerte Draufsicht
eines Halteteils für
diese besondere Ausführungsform der
Zarge.
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4 eine
Seitenansicht dieses Halteteils.
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5 eine
Draufsicht eines in einen entsprechenden Schlitz eingeführten Verriegelungszapfens vor
seiner Feststellung in diesem Schlitz.
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6 einen
Ausschnitt aus einer Seiten-Schnittansicht dieses Verriegelungszapfens
nach Feststellung und Aneinanderführen der zu verbindenden Enden.
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7 einen
Ausschnitt aus einer Vorderansicht dieser Ausführungsform einer in eine Wand
eingelassenen Zarge.
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Dabei
werden gleiche oder ähnliche
Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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1 stellt
eine Zarge gemäß der Erfindung dar.
Es handelt sich zum Beispiel um eine Türzarge, die zwei Seitenteile 1 und 2 und
einen oberen, horizontalen Querträger 3 aufweist. Die
Zarge soll mit einem Bindemittel, zum Beispiel auf Betonbasis, einem keramischen
Werkstoff wie Keraguss® oder mit Polyurethan
gefüllt
werden.
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Die
Seitenteile 1 und 2 und der Querträger 3 sind
vorzugsweise Formbleche gleichen Querschnitts mit einem beidseitig
mit Flügelteilen 6 umgebenen
Steg. 2 stellt eine vorteilhafte Ausführung eines
solchen Formblechs im Querschnitt dar. Dieses Blech weist auf seiner
gesamten Länge
einen Falz 4 auf, an den sich vorzugsweise ein Schlitz 5 anschließt. Letzterer
ist zur Aufnahme einer Dichtung (nicht dargestellt) bestimmt. Die
Flügelteile 6 sind rechtwinklig
umgebogen und mit einem umgebogenen Rand 7 versehen. Die
umgebogenen Ränder 7 der
beiden Flügelteile 6 sind
aufeinander ausgerichtet.
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In 1 ist
zu erkennen, dass die Flügelteile 6 mit
ihren umgebogenen Rändern 7 Rahmen
für die Seitenteile 1, 2 und
den Querträger 3 bilden.
Im Verbindungsbereich zwischen den Seitenteilen 1, 2 und dem
Querträger 3 sind diese
Rahmen in einem Winkel von 45° abgeschnitten,
um eine Gehrverbindung 8 zu erhalten.
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Um
den Transport zu erleichtern, wird das Zusammenfügen der beiden Seitenteile 1, 2 und
des Querträgers 3 erst
auf der Baustelle durchgeführt. Dazu
sind an den oberen Enden der Seitenteile 1, 2 und
an den beiden Enden des Querträgers 3 mechanische
Befestigungsorgane vorgesehen, mit denen sich auf einfache Weise
ein Rahmen bilden lässt,
der eine umgekehrte U-Form aufweist. (Bei einem Fenster wird zusätzlich ein
unterer Querträger
verwendet, um einen geschlossenen, rechteckigen Rahmen zu bilden).
Die Befestigungsorgane umfassen einerseits Verriegelungszapfen 9 an
den Enden des oberen Querträgers 3 und
andererseits entsprechende Schlitze 10, die am oberen Ende
der Seitenteile 1, 2 ausgebildet sind, so dass
die Zapfen 9 in die Schlitze 10 eingeführt werden
können
(cf. 1 und 5).
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In 1 ist
zu erkennen, dass die Schlitze 10 für die Zapfen 9 im
Steg des Seitenteils 1 angeordnet sind, beiderseits einer
Falte 11, die aus der Außenseite der Zarge hervorragt.
Diese Falte 11 definiert den oben erwähnten Schlitz zur Aufnahme
einer Dichtung. Die Breite der Falte 11 entspricht im Wesentlichen
der Breite der Flügelteile 6,
welche die Rahmen bilden. Die Verriegelungszapfen 9 sind
Verlängerungen
am Steg des Querträgers 3.
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An
jeder Ecke der Zarge wurde ein Halteteil 12 vorgesehen.
Dies ist dazu bestimmt, die schräge Kante
eines der Enden des Rahmens des oberen Querträgers 3 korrekt positioniert
an der entsprechenden schrägen
Kante des oberen Endes des Rahmens der Seitenteile 1, 2 festzulegen,
bevor die Zapfen 9 in ihrem entsprechenden Schlitz 10 verriegelt
werden. Auf diese Weise wird verhindert, dass die Kanten sich beim
Verriegeln der Zapfen 9 zueinander verschieben.
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Wie
aus den 5 und 6 hervorgeht,
ist der Zapfen 9 als Lamelle ausgebildet und weist an seiner
Basis zwei keilförmige
Einschnitte 13, 13' auf, die
zu einer Mittelachse "0" des Zapfens symmetrisch verlaufen.
Wie in 6 gezeigt, kommen die verformten Kanten der beiden
keilförmigen
Einschnitte 13, 13' an
den Kanten des Schlitzes 10 zum Anliegen, in den der Zapfen 9 eingeführt ist.
Durch die Verdrehung des Zapfens 9 lassen sich die Stege
sicher zu den beiden zu verbindenden Enden zwischen den Flügelteilen 6 führen, die
durch die Halteteile 12 festgelegt sind. Folglich kann
man bei einer erfindungsgemäßen Zarge
mit einfachen Mitteln jegliches Montagespiel unterbinden und die
Enden der Seitenteile und des Querträgers starr und dauerhaft miteinander verbinden.
Man erhält
auf diese Weise mit einfachen Mitteln einen steifen Rahmen in präziser und
formschöner
Ausführung,
der bei seiner Füllung
mit Bindemittel hohen Trenndrücken
standhalten kann. Es sei noch anzumerken, dass der Winkel α der Einschnitte 13, 13' insbesondere
in Abhängigkeit
von der Dicke der Kanten des Schlitzes 10 gewählt wird. Diese
Kanten sind vorteilhafterweise abgeschrägt (die Abschrägungen sind
nicht gezeigt), um ihr Einführen
mit den Kanten der beiden keilförmigen
Einschnitte 13, 13' zu
erleichtern.
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3 und 4 zeigen
eine vorteilhafte Ausführung
des Halteteils 12. Es besteht aus einem weitgehend steifen,
länglich
ausgebildeten Flachprofil mit Rändern 14 und 15,
die auf der gleichen Seite dieses Flachprofils umgebogen sind und
sich somit in weitgehend quer zueinander verlaufenden Ebenen erstrecken.
Wie in 1 gezeigt, ist dieses Halteteil 12 an
der Innenseite der Rahmen im Bereich der Ecke angeordnet, die durch
ein Ende des Querträgers 3 und
ein Ende der Seitenteile 1 und 2 gebildet wird.
Dabei ist ein Rand 14 dieses Halteteils 12 mit
einer Stellschraube 16 an der Innenseite des umgebogenen
Randes 7 des Flügelteils 6 des
Querträgers 3 befestigt.
Der andere Rand 15 ist mit einer gleichartigen Schraube 16 an
der Innenseite des umgebogenen Randes 7 des Flügelteils 6 des
Seitenteils 1 bzw. 2 befestigt.
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Durch
eine präzise
Anpassung von Form und Dimensionen des Halteteils 12 an
Form und Dimensionen der Flügelteile 6 mit
ihren umgebogenen Rändern 7 kann
man bei der Anbringung und Befestigung dieses Halteteils 12 mit
Stellschrauben 16 eine einwandfreie Positionierung, in
derselben Ebene, der unmittelbar an den Seitenteilen 1, 2 und
dem Querträger 3 anliegenden
Flügelteile 6 erzielen.
Er ergibt sich somit vorteilhaft eine ausreichend steife Verbindung,
um bei der Verdrehung der Zapfen 9 in ihren entsprechenden
Schlitzen 10 (cf. 6) sicherzustellen,
dass die abgeschrägten
Enden der Rahmen perfekt aufeinander ausgerichtet bleiben und in
derselben Ebene liegen, ohne zusätzliche
Vorsichtsmaßnahmen
ergreifen zu müssen.
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Für die Montage
der Zarge in eine Türöffnung werden
zunächst
die Seitenteile 1 und 2 und der Querträger 3 in
U-Form auf den Boden gestellt, und zwar der Türöffnung 17 gegenüber. Danach
werden die Verriegelungszapfen 9, die an beiden Enden des
Querträgers 3 vorgesehen
sind, in die entsprechenden Schlitze 10 der beiden Seitenteile 1 und 2 eingeführt. Das
abgeschrägte
Ende eines Seitenteils 1, 2 wird an das benachbarte
abgeschrägte
Ende des Querträgers
gedrückt
und die Teile werden entsprechend justiert, um zwischen dem Querträger 3 und
jedem der beiden Seitenteile 1 und 2 einen rechten Winkel
zu bilden.
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Anschließend werden
die Halteteile 12 befestigt, und zwar in den beiden Ecken,
wo der Querträger
und die Seitenteile zusammenkommen, wie in 1 gezeigt.
Die abgeschrägten
Enden der Rahmen der beiden Seitenteile sind dadurch in Bezug auf die
abgeschrägten
Enden des Rahmens des Querträgers
festgelegt, so dass zwei perfekte Gehrverbindungen 8 entstehen.
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Beim
nachfolgenden Vorgang werden die Verriegelungszapfen 9 in
ihrem jeweiligen Schlitz 10 um ihre Achse verdreht, wie
mit den Pfeilen 18 der 6 gezeigt.
Auf diese Weise kommen die Verriegelungszapfen 9 durch
ihre keilförmigen
Einschnitte 13, 13' den
Mittelteilen der Enden des Querträgers und der Seitenteile näher und
klemmen sie fest. Das Halteteil 12 sorgt dafür, dass
die Flügelteile 6 in
derselben Ebene bleiben und dass die schrägen Kanten, die die Gehrverbindung 8 bilden,
sich nicht zueinander verschieben. Die Verdrehung der Zapfen 9 kann mittels
einer geeigneten Klemme erfolgen, wobei vorzugsweise mit denjenigen
Zapfen 9 begonnen wird, die sich in der Nähe der Flügelteile 6 befinden.
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Unter
Bezugnahme auf 7 sei gesagt, dass die starre
Montage der Seitenteile 1 und 2 mit dem Querträger 3 anschließend aufgerichtet
und provisorisch in der Öffnung 17 festgelegt
wird. Die Dimensionen der Öffnung
sind so ausgelegt, dass zwischen dem umgebogenen Rand 7 der
Flügelteile 6 auf
dem gesamten Umfang der Zarge ein Spalt 19 verbleibt. Über diesen
Spalt 19 zwischen dem Rand 20 der Öffnung und
den diesem Rand gegenüberliegenden
Seitenflächen
der Zarge wird ein relativ fluider Füllmörtel 21 eingefüllt. Die
Verriegelungszapfen 9, die um ihre Achse verdreht wurden,
können
somit an den Ecken der Zarge eine wirksame Verankerung in einem
die Zarge umgebenden Füllmörtel 21 bilden. Anstatt
Füllmörtel kann
auch ein anderes Bindemittel verwendet werden, zum Beispiel ein
keramisches Bindemittel wie Keraguss® oder
ein Polyurethan.
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Falls
erforderlich können
weitere, in den Figuren nicht dargestellte Verankerungen vorher
auf die dem Rand 20 der Zarge 17 gegenüberliegende Seitenfläche der
Seitenteile und des Querträgers montiert
werden.
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Anstelle
der Verdrehung der Zapfen 9 mit dem Ziel, die Stege der
beiden zu verbindenden Enden zusammenzurücken, könnte man auch ein Loch am Ende
des aus dem Schlitz 10 herausragenden Zapfens 9 vorsehen
und einen schrägen
Keil durch dieses Loch im Zapfen treiben, um das sichere und gleichmäßige Zusammenrücken der
zu verbindenden Enden herbeizuführen.
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Das
Halteteil kann verschiedenartig ausgebildet sein. Es kann beispielsweise
aus einem vier- oder dreieckigen Balken bestehen, dessen Dicke im Wesentlichen
der Breite des umgebogenen Randes 7 entspricht, damit dieser
Balken an den Querträgern und
den Seitenteilen mit Schrauben befestigt werden kann, in etwa so
wie das in den Figuren dargestellte Halteteil 12.
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Bei
der Montage der erfindungsgemäßen Zarge
kann es in bestimmten Fällen
besser sein, wenn die Verriegelungszapfen 9 in ihrem jeweiligen Schlitz 10 – unter
Beibehaltung eines geringfügigen Spiels
zwischen den Enden der Seitenteile 1, 2 und des
Querträgers 3 – leicht
eingeklemmt sind, bevor das Halteteil 12 angebracht wird,
damit die schrägen Kanten
der Rahmen korrekt ausgerichtet und aneinander befestigt werden
können.
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Das
Halteteil 12 kann auch mit einer seiner Seitenflächen an
einem Seitenteil 1, 2 oder dem Querträger 3 vor
der Montage der Zarge befestigt werden.
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Eine
erfindungsgemäße Fensterzarge
weist normalerweise zwei Seitenteile, einen oberen Querträger und
einen unteren Querträger
auf. Dieser untere Querträger
kann in der gleichen Weise wie der obere Querträger 3 festgelegt und
befestigt werden.
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Abschließend sei
darauf hingewiesen, dass auch eine erfindungsgemäße Türzarge an ihrer Basis einen
unteren Querträger
aufweisen kann. Dieser untere Querträger dient dann als Türschwelle.