EP2191090B1

EP2191090B1 - Tür- oder Fenster-Rahmenbaugruppe aus Kunststoff-Extrudat und faserverstärktem Co-Extrudat

Info

Publication number: EP2191090B1
Application number: EP08801519.3A
Authority: EP
Inventors: Jörg NEUKIRCHNER; Stefan Eckert; Horst Tippenhauer; Markus Fischer
Original assignee: Rehau AG and Co
Current assignee: Rehau Industries SE and Co KG
Priority date: 2007-08-17
Filing date: 2008-08-06
Publication date: 2014-12-24
Anticipated expiration: 2028-08-06
Also published as: DE102007039009A1; UA101623C2; EA201070283A1; ES2531937T3; EA020728B1; US20110225893A1; PL2191090T3; DK2191090T3; WO2009024264A1; EP2191090A1; CA2704235A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Rahmen-Baugruppe nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie einen Kunststoff-Profilrahmen hierfür.
Eine Rahmen-Baugruppe der eingangs genannten Art ist bekannt aus der DE 82 02 221 U1 . Eine weitere Rahmen-Baugruppe mit faserverstärkten Profilabschnitten ist bekannt aus der DE 203 02 286 U1 . Eine Rahmen-Baugruppe mit Armierungskomponenten, die endlose Faserbänder bzw. Faserstränge enthalten oder als Einleger in Form von Rovings, Matten oder Geflechten ausgeführt sind, sind bekannt aus der EP 1 245 775 A2 . Aus Fasern aufgebaute Verstärkungseinleger sind ebenfalls bekannt aus der EP 0 902 148 A2 , der EP 1 693 546 A1 und der WO 01/06079 A1 .
Darüber hinaus beschreibt die DE 81 11 425 U1 extrudierte Kunststoff-Hohlprofilleisten für Fensterrahmen, die mit dem Kunststoff der Profilwände stoffschlüssig verbundene Verstärkungsbänder aufweisen, wobei die Verstärkungsbänder kunstharzgebundene Glasfaserbänder mit einem thermoplastischen oder einem thermoplastische Eigenschaften aufweisenden duroplastischen Kunstharz als Bindemittel sind.
Die bekannten, faserverstärkten Rahmen-Baugruppen sind entweder für die Massenproduktion nicht geeignet oder erfordern einen recht hohen Materialeinsatz an faserverstärktem Kunststoffmaterial.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Rahmen-Baugruppe der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass sie mit Massenproduktionstechniken bei möglichst geringem Einsatz faserverstärkten Kunststoffmaterials hergestellt werden kann.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Rahmen-Baugruppe mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass es ausreicht, die Hohlräume der Rahmenprofile nur zum Teil mit faserverstärkten Armierungskomponenten zu begrenzen, ohne dass in der Praxis relevante Steifigkeitseinbußen im Vergleich zu Profilauslegungen eintreten, bei denen die Hohlräume komplett von faserverstärktem Material begrenzt sind. Hieraus resultiert ein im Vergleich zum Stand der Technik deutlich reduzierter Einsatz an faserverstärktem Material.
Der erfindungsgemäße Ansatz, die Hohlräume nur zum Teil durch faserverstärktes Material zu begrenzen, begünstigt zudem die Auslegung von Extrusionswerkzeugen zur Koextrusion derartiger Rahmenprofile, da keine geschlossenen Profile einerseits aus unverstärktem und andererseits aus verstärktem Material extrudiert werden müssen. Dadurch, dass die Armierungskomponenten, dort wo sie die inneren Hohlräume begrenzen, freiliegend ausgeführt sind, kann für den Aufbau der Rahmenprofile der Rahmen-Baugruppe Material gespart werden. In der Regel ist es nämlich so, dass die Armierungskomponenten zu den Sichtseiten der Rahmenprofile mit unverstärktem Kunststoffmaterial einer gewissen Schichtdicke abzudecken sind, um eine gefällige Oberflächengestaltung der Sichtwände der Rahmenprofile zu gewährleisten. Beim erfindungsgemäßen Aufbau ist die Wandstärke einer Kammerwand eines Rahmenprofils gegeben durch die erforderliche Stärke der Armierungskomponente einerseits und zudem durch die erforderliche Stärke einer sichtseitigen Beschichtung mit unverstärktem Kunststoffmaterial andererseits. Auf der den inneren Hohlräumen zugewandten Seite der Armierungskomponenten wird nicht unnötig weiteres unverstärktes Kunststoffmaterial eingesetzt. Die praktisch beliebige Querschnittsaufteilung der armierten Rahmenprofile einerseits mit faserverstärkten Wandabschnitten und andererseits mit unverstärkten Wandabschnitten wird durch die Koextrusions-Herstellung ermöglicht. Hierbei liegen die Armierungskomponente als fließfähiges Extrudat und auch die unverstärkte Kunststoffkomponente als fließfähiges Extrudat vor. Als Armierungskomponenten werden also keine vorgefertigten Einleger verwendet, die hinsichtlich der Bandbreite vorhandener Querschnittsformen in aller Regel auf plattenförmige oder bandförmige Einleger beschränkt sind. Auch auf die aufwendige Herstellung einer Endlos-Faserarmierung, wie bei der EP 1 245 775 A2 , die zudem eine vollständige Umhüllung der Armierungskomponente mit unverstärktem Kunststoffmaterial erfordert, kann verzichtet werden.
Eine Außenwandverstärkung nach Anspruch 2 verbessert die Festigkeit der Rahmen-Baugruppe in Bezug auf Windlast.
Eine Innenwandverstärkung nach Anspruch 3 versteift die Rahmen-Baugruppe gegen von innen her wirkende Kräfte. Bevorzugt ist es, wenn ein Profilrahmen gleichzeitig eine Außenwand- und eine Innenwand-Verstärkung aufweist, da dann insbesondere eine Symmetrie des thermischen Ausdehnungsverhaltens des Rahmenprofils erreicht wird. Bei den Ausführungen nach den Ansprüchen 2 und 3 ist zudem ein erwünscht großer Abstand zwischen den Armierungskomponenten und dem Schwerpunkt des Profils gegeben.
Eine verstärkte Beschlagfalz-Wand nach Anspruch 4 versteift den Profilrahmen dort, wo er durch den Einbau von Beschlägen zusätzliche Kräfte aufnehmen muss.
Ein U-förmiger Querschnitt nach Anspruch 5 verleiht dem Rahmenprofil besondere Stabilität. Die U-förmige Grundkontur kann das gesamte Rahmenprofil einschließen, sich also beispielsweise über Innenwand, Außenwand und Beschlagfalz-Wand erstrecken. Alternativ kann die U-förmige Grundkontur auch nur in einem Teilabschnitt einer Profilwand ausgeführt sein.
Eine verstärkte innere Wand, also den Profilrahmen randseitig nicht begrenzende Wand, nach Anspruch 6 verleiht dem Rahmenprofil dort Stabilität, wo dies beispielsweise aufgrund von statischen Berechnungen besonders erforderlich ist.
Eine verstärkte Befestigungswand nach Anspruch 7 ermöglicht eine gute Aufnahme von Befestigungskräften durch die Rahmen-Baugruppe.
Eine verstärkte Dichtaufnahme nach Anspruch 8 verhindert eine unerwünschte Deformation einer Dichtaufnahme.
Eine gebogene oder gewinkelte Form mindestens einer Armierungskomponente nach Anspruch 9 erhöht die stabilisierende Wirkung der Armierungskomponente. Eine geforderte absolute Stabilität vorausgesetzt, kann mit einem verringerten Querschnittsanteil an faserenthaltendem Kunststoff-Extrudat zur Herstellung der Armierungskomponente gearbeitet werden.
Faserlängen nach Anspruch 10 haben sich zur Bereitstellung einer koextrudierbaren faserverstärkten Kunststoffkomponente, die nach dem Aushärten zu einer stabilen Armierungskomponente führt, als besonders geeignet herausgestellt.
Die Vorteile der entsprechenden Kunststoff-Profilrahmen sowie des entsprechenden Rahmenprofils entsprechen denen, die vorstehend in Bezug auf die Rahmen-Baugruppe nach den Ansprüchen 1 bis 10 erläutert wurden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1: einen Querschnitt durch ein Flügelrahmenprofil und ein Blendrahmenprofil einer Rahmen-Baugruppe für ein zu rahmendes Flächentragelement mit Armierungskomponenten aus faserverstärktem Kunststoff;
Fig. 2 bis 5: in einer zu Fig. 1 ähnlichen Darstellung weitere Ausführungen von Armierungskomponenten aus faserverstärktem Kunststoff für Flügel- und Blendrahmenprofile.

Bei den Querschnittsdarstellungen der Fig. 1 bis 5 sind faserverstärkte Armierungskomponenten bzw. Armierungswände gegenüber den sonstigen, unverstärkten Profilabschnitten mit stärkerer Schraffur hervorgehoben.
Fig. 1 zeigt im Querschnitt Profilelemente für eine Rahmen-Baugruppe zum Rahmen eines Flächentragelements, insbesondere eines Fensters oder einer Tür. Zu der Rahmen-Baugruppe gehören als umlaufende Kunststoff-Profilrahmen ein Flügelrahmenprofil 1 sowie ein Blendrahmenprofil 2. In einem Falzgrund 3 des Flügelrahmenprofils 1 wird ein Randbereich des nicht dargestellten Flächentragelements, zum Beispiel der Randbereich einer Doppelverglasung mit zwei Glasscheiben, aufgenommen. Der Falzgrund 3 stellt einen Aufnahmeabschnitt für den umlaufenden Randabschnitt des Flächentragelements dar.
Das Flügelrahmenprofil 1 ist als Hohlkammerprofil mit einer Mehrzahl von Hohlkammern ausgebildet. Der Hohlkammeraufbau ist bei den Profilen nach den Fig. 1 bis 5 jeweils identisch. Das Flügelrahmenprofil 1 hat eine Außenwand 4, eine Innenwand 5 sowie eine diese beiden Wände 4, 5 benachbart zum Blendrahmenprofil 2 miteinander verbindende Beschlagfalz-Wand 6. In die Außenwand 4 ist eine Außen-Armierungskomponente 7 des Flügelrahmenprofils 1 eingebettet. Die Außen-Armierungskomponente 7 wirkt insbesondere bei einem Windsog, also bei einer Kraftrichtung auf die Rahmen-Baugruppe in der Fig. 1 von rechts nach links, aussteifend. Diese Außen-Armierungskomponente 7 folgt dem kompletten Verlauf der Außenwand 4. Zur Außenseite des Flügelrahmenprofils 1 hin ist die Außen-Armierungskomponente 7 abgedeckt von einer Außen-Decklage 8 aus nicht-faserverstärktem Kunststoff. Die Außen-Armierungskomponente 7 stellt eine Begrenzungswand von insgesamt drei inneren Hohlräumen 9, 10, 11 des Flügelrahmenprofils 1 dar. Die Außen-Armierungskomponente 7 begrenzt die Hohlräume 9 bis 11 zusammen mit unverstärkten, also nicht faserverstärkten Begrenzungswänden 12 des Flügelrahmenprofils 1. Auch eine Falzgrundwand 13 stellt eine derartige unverstärkte Begrenzungswand dar.
Dort, wo die Außen-Armierungskomponente 7 die Hohlräume 9 bis 11 begrenzt, liegt sie, von den Hohlräumen 9 bis 11 her gesehen, offenliegend vor, ist also nicht mit unverstärktem Kunststoffmaterial beschichtet, sondern liegt frei. Derart frei liegt nicht nur die Außen-Armierungskomponente 7, sondern liegen auch alle anderen nachfolgend noch beschriebenen Armierungskomponenten der Ausführungsbeispiele, soweit diese Hohlräume begrenzen.
In die Innenwand 5 eingebettet ist eine abschnittsweise gebogen ausgeführte Innen-Armierungskomponente 14 des Flügelrahmenprofils 1. Die Innen-Armierungskomponente 14 wirkt insbesondere bei Winddruck, also bei einer in der Fig. 1 von links nach rechts verlaufenden Kraftrichtung, aussteifend. Die Innen-Armierungskomponente 14 folgt dabei im Wesentlichen der Innenwand 5. Zur Innenseite des Flügelrahmenprofils 1 hin abgedeckt ist die Innen-Armierungskomponente 14 durch eine Innen-Decklage 15 aus nicht-faserverstärktem Kunststoff.
Die Innen-Armierungskomponente 14 stellt für innenseitige Hohlräume 16, 17 und 18 des Flügelrahmenprofils 1 eine Begrenzungswand dar. Diese Hohlräume 16 bis 18 werden zusätzlich von den unverstärkten Begrenzungswänden 12 begrenzt.
In die Beschlagfalz-Wand 6 ist eine Beschlagfalz-Armierungskomponente 19 eingebettet. Diese folgt dem gesamten Verlauf der Beschlagfalz-Wand 6. Zum Beschlagfalz hin, also hin zum Blendrahmenprofil 2, ist die Beschlagfalz-Armierungskomponente 19 abgedeckt von einer Beschlagfalz-Decklage 20 aus nicht-faserverstärktem Kunststoff.
Die Beschlagfalz-Armierungskomponente 19 stellt eine Begrenzungswand für die Hohlräume 11, 17 und 18 sowie zusätzlich für Hohlräume 21, 22 und 23 des Flügelrahmenprofils 1 dar. Der Hohlraum 22 stellt einen zentralen Hohlraum des Flügelrahmenprofils 1 dar. Zusätzlich werden auch die Hohlräume 21 bis 23 von den unverstärkten Begrenzungswänden 12 begrenzt.
Die drei Armierungskomponenten 7, 14 und 19 ergänzen sich zu einer Gesamt-Armierungskomponente 24 des Flügelrahmenprofils 1, die eine im in der Fig. 1 dargestellten Querschnitt im Wesentlichen U-förmige Grundkontur hat. Die Beschlagfalz-Armierungskomponente 19 bildet dabei den Grundschenkel des U und die Innen-Armierungskomponente 14 und die Außen-Armierungskomponente 7 bilden die seitlichen Schenkel des U.
Im dargestellten Querschnitt sind die Beschlagfalz-Armierungskomponente 19 und auch die Gesamt-Armierungskomponente 24 abschnittsweise abgewinkelt und zusätzlich abschnittsweise gebogen. Diese dreidimensionale, also nicht plane Gestaltung der Beschlagfalz-Armierungskomponente 19 und der Gesamt-Armierungskomponente 24 erhöht deren Stabilität.
In eine Außenwand 25 des Blendrahmenprofils 2 ist eine Außen-Armierungskomponente 26 des Blendrahmenprofils 2 eingebettet. Die Außen-Armierungskomponente 26 folgt dem gesamten Verlauf der Außenwand 25. Nach außen hin ist die Außen-Armierungskomponente 26 von einer Außen-Decklage 27 aus unverstärktem Kunststoff abgedeckt. Die Außen-Armierungskomponente 26 bildet eine Begrenzungswand für äußere Hohlräume 28, 29, 30 des Blendrahmenprofils 2. Dort, wo die Außen-Armierungskomponente 26 den Hohlraum 28 innen begrenzt, liegt die Außen-Armierungskomponente abgeknickt vor. Dies erhöht die Stabilität der Außen-Armierungskomponente 26. Die Hohlräume 28 bis 30 werden zusätzlich von unverstärkten Begrenzungswänden 31 begrenzt. Auch eine Beschlagfalz-Wand 32 und eine zum Beispiel einem nicht dargestellten, tragenden Mauerwerk zugewandte Befestigungswand 33 des Blendrahmenprofils 2 stellen derartige unverstärkte Begrenzungswände dar.
In eine Innenwand 34 des Blendrahmenprofils 2 ist eine Innen-Armierungskomponente 35 eingebettet. Nach innen hin wird die Innen-Armierungskomponente 35 von einer Innen-Decklage 36 aus unverstärktem Kunststoff abgedeckt. Die Innen-Armierungskomponente 35 stellt eine Begrenzungswand für innere Hohlräume 37, 38 des Blendrahmenprofils 2 dar. Zusätzlich werden die Hohlräume 37, 38 von den unverstärkten Begrenzungswänden 31, 32 und 33 begrenzt.
Alle Armierungskomponenten 7, 14, 19, 26 und 35 der Rahmen-Baugruppe nach Fig.1 sind aus faserverstärktem Kunststoff.
Fig. 2 bis 5 zeigen weitere Ausführungen von Flügel- und Blendrahmenprofilen mit faserverstärkten Armierungskomponenten. Einzelheiten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend schon unter Bezugnahme auf die Ausführung nach Fig. 1 erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
Das Flügelrahmenprofil 1 nach Fig. 2 hat insgesamt vier innere Armierungskomponenten 39, 40, 41, 42, die in der Fig. 2 von links nach rechts, also von außen nach innen, durchnummeriert sind.
Die innere Armierungskomponente 39 verläuft beabstandet zur bei der Ausführung nach Fig. 2 unverstärkten Außenwand 4. Die innere Armierungskomponente 39 stellt eine Begrenzungswand für die Hohlräume 9, 10, 11 und 21 dar. Diese Hohlräume 9, 10, 11, 21 werden bei der Ausführung nach Fig. 2 zusätzlich begrenzt von der unverstärkten Außenwand 4, den unverstärkten Begrenzungswänden 12 sowie von der unverstärkten Falzgrundwand 13 und der im Falle der Ausführung nach Fig. 2 unverstärkten Beschlagfalz-Wand 6.
Die innere Armierungskomponente 40 verläuft beabstandet zur inneren Armierungskomponente parallel zur Außenwand 4 zwischen der Falzgrundwand 13 und der Beschlagfalz-Wand 6. Die innere Armierungskomponente 40 stellt eine Begrenzungswand für die Hohlräume 21 und 22 dar. Der Hohlraum 22 wird zudem begrenzt durch die unverstärkte Falzgrundwand 13, die unverstärkte Beschlagfalz-Wand 6 sowie die innere Armierungskomponente 41. Die innere Armierungskomponente 40 weist zwei beabstandete Rippen auf, liegt im Bereich dieser Rippen also abschnittsweise abgewinkelt vor, was die Stabilität der inneren Armierungskomponente 40 erhöht. Auch die innere Armierungskomponente 41 weist eine derartige, ihre Stabilität erhöhende Rippe auf.
Die innere Armierungskomponente 41 verläuft parallel zur inneren Armierungskomponente 40 ebenfalls zwischen der Falzgrundwand 13 und der Beschlagfalz-Wand 6 und begrenzt zusätzlich den Hohlraum 23. Dieser wird weiterhin begrenzt durch die unverstärkte Falzgrundwand 13, durch die unverstärkte Begrenzungswand 12 sowie durch die unverstärkte Beschlagfalz-Wand 6 und schließlich durch die innere Armierungskomponente 42.
Letztere verläuft parallel und beabstandet zur im Falle der Ausführung nach Fig. 2 unverstärkten Innenwand 5. Die innere Armierungskomponente 42 begrenzt neben dem Hohlraum 23 noch den Hohlraum 16. Letzterer wird zudem begrenzt von der unverstärkten Innenwand 5, der unverstärkten Falzgrundwand 13 sowie der unverstärkten Begrenzungswand 12.
Das Blendrahmenprofil 2 nach Fig. 2 weist ebenfalls vier innere Armierungskomponenten 43, 44, 45, 46 auf, die in der Fig. 2 ebenfalls von außen nach innen durchnummeriert sind.
Die innere Armierungskomponente 43 verläuft abknickend beabstandet zur im Falle der Ausführung nach Fig. 2 unverstärkt ausgeführten Außenwand 25. Die innere Armierungskomponente 43 begrenzt die Hohlräume 29, 30 sowie einen weiteren Hohlraum 47 des Blendrahmenprofils 2. Die Hohlräume 29 und 30 werden zusätzlich begrenzt von den unverstärkten Begrenzungswänden 31 sowie von der unverstärkten Außenwand 25. Der Hohlraum 47 wird zusätzlich begrenzt von der Beschlagfalz-Wand 32, der Befestigungswand 33 sowie von der inneren Armierungskomponente 44.
Letztere verläuft beabstandet zur inneren Armierungskomponente 43 ebenfalls zwischen der Beschlagfalz-Wand 32 und der Befestigungswand 33. Neben dem Hohlraum 47 begrenzt die innere Armierungskomponente 44 noch einen zentralen Hohlraum 48 des Blendrahmenprofils 2. Letzterer wird zusätzlich begrenzt von der unverstärkten Beschlagfalz-Wand 32, der unverstärkten Befestigungswand 33 sowie von der inneren Armierungskomponente 45.
Letztere verläuft beabstandet zur im Falle der Ausführung nach Fig. 2 unverstärkten Innenwand 34 zwischen der Beschlagfalz-Wand 32 und der Befestigungswand 33. Die innere Armierungskomponente 45 weist wiederum eine stabilitätserhöhende Rippe auf. Die innere Armierungskomponente 45 begrenzt neben dem Hohlraum 48 noch weitere Hohlräume 49 und 50. Letztere werden zusätzlich begrenzt von der unverstärkten Begrenzungswand 31, der unverstärkten Beschlagfalz-Wand 32 und der unverstärkten Befestigungswand 33 sowie von der inneren Armierungskomponente 46.
Diese verläuft zwischen der inneren Armierungskomponente 45 und der Innenwand 34 parallel zu diesen beiden Wänden. Die innere Armierungskomponente 46 begrenzt die Hohlräume 37, 38, 49 und 50. Die Hohlräume 37 und 38 werden zusätzlich begrenzt von der unverstärkten Begrenzungswand 31, der unverstärkten Beschlagfalz-Wand 32, der unverstärkten Befestigungswand 33 sowie von der unverstärkten Innenwand 34.
Die Armierungskomponenten 43 bis 46 einerseits und 47 bis 50 andererseits verlaufen im Wesentlichen parallel zueinander und sind nicht miteinander verbunden. Die inneren Armierungskomponenten 39 und 46 kreuzen sich mit den unverstärkten Begrenzungswänden 12 bzw. 31. Die inneren Armierungskomponenten 43 und 45 bilden mit den inneren unverstärkten Begrenzungswänden 31 eine T-Konfiguration. Die inneren Armierungskomponenten 40, 41, 42 und 44 stellen frei zwischen Begrenzungswänden der Rahmenprofile 1, 2 verlaufende Armierungswände dar.
Bei der Ausführung nach Fig. 3 hat das Flügelrahmenprofil die inneren Armierungskomponenten 39, 41 und 42. Zusätzlich hat das Flügelrahmenprofil 1 nach Fig. 3 eine innere Armierungskomponente 51, die im Wesentlichen senkrecht zur inneren Armierungskomponente 39 verläuft und letztere kreuzt. Die innere Armierungskomponente 51 begrenzt die Hohlräume 9, 10, 11 und 21. Gemeinsam mit der inneren Armierungskomponente 39 bildet die innere Armierungskomponente 51 eine im Querschnitt kreuzförmige Struktur, sodass hierdurch eine gesamte Armierungskomponente 39, 51 resultiert, die abschnittsweise abgewinkelt mit dreidimensionaler, also nicht planer Gestalt vorliegt.
Weiterhin hat das Flügelrahmenprofil 1 nach Fig. 3 noch zwei weitere innere Armierungskomponenten 52 und 53. Die innere Armierungskomponente 52 begrenzt die Hohlräume 16, 17 und 23 und verläuft unterhalb der inneren Armierungskomponenten 41, 42 und senkrecht zu diesen, wobei sie einerseits die beiden inneren Armierungskomponenten 41 und 42 und andererseits die unverstärkte Beschlagfalz-Wand 6 und die unverstärkte Innenwand 5 miteinander verbindet. Hierdurch wird eine Gesamt-Armierungskomponente 41, 42, 52 gebildet, die eine die Stabilität erhöhende dreidimensionale Gestalt hat, also abschnittsweise abgewinkelt vorliegt. Die innere Armierungskomponente 53 begrenzt die Hohlräume 17 und 18. Die innere Armierungskomponente 53 verläuft frei zwischen der Beschlagfalz-Wand 6 und der Innenwand 5.
Das Blendrahmenprofil 2 nach Fig. 3 hat zusätzlich zu den inneren Armierungskomponenten 43 bis 46 noch weitere, hierzu im Wesentlichen senkrecht verlaufende innere Armierungskomponenten 54 bis 56. Die innere Armierungskomponente 54 verläuft frei zwischen der Außenwand 25 und der Beschlagfalz-Wand 32 und begrenzt die Hohlräume 28 und 29. Die innere Armierungskomponente 55 verläuft zwischen der Außenwand 25 und der inneren Armierungskomponente 43 und begrenzt die Hohlräume 29 und 30.
Die innere Armierungskomponente 55 bildet gemeinsam mit der inneren Armierungskomponente 43 eine Gesamt-Armierungskomponente 43, 55, die eine dreidimensionale Gesamtstruktur hat, also nicht plan vorliegt und damit abschnittsweise abgewinkelt ausgeführt ist. Die innere Armierungskomponente 56 verläuft zwischen der unverstärkten Innenwand 34 und der inneren Armierungskomponente 45 und kreuzt die innere Armierungskomponente 46. Die inneren Armierungskomponenten 45, 46, 56 bilden eine gemeinsame Gesamt-Armierungskomponente, die eine stabilitätserhöhende dreidimensionale Gestalt hat und abschnittsweise abgewinkelt vorliegt. Die innere Armierungskomponente 56 begrenzt die Hohlräume 37, 38, 49 und 50.
Bei der Ausführung des Flügelrahmenprofils 1 nach Fig. 4 ist eine Falzgrundwand-Armierungskomponente 57 in die Falzgrundwand 13 eingebettet. Die Falzgrundwand-Armierungskomponente 57 folgt abschnittsweise bogenförmig im Wesentlichen dem Verlauf der Falzgrundwand 13. Zum Falzgrund hin ist die Falzgrundwand-Armierungskomponente 57 von einer Falzgrundwand-Decklage 58 abgedeckt. Die Falzgrundwand-Armierungskomponente 57 begrenzt die Hohlräume 9, 21, 22 und 23.
Weiterhin weist das Flügelrahmenprofil 1 nach Fig. 4 die Beschlagfalz-Decklage 20. Die Beschlagfalz-Decklage 20 begrenzt bei der Ausführung nach Fig. 4 die Hohlräume 11, 21, 22, 23, 17 und 18. Die beiden Armierungskomponenten 19 und 57 des Flügelrahmenprofils 1 nach Fig. 4 sind nicht miteinander verbunden.
Das Blendrahmenprofil 2 hat bei der Ausführung nach Fig. 4 eine Beschlagfalz-Armierungskomponente 59, die in die Beschlagfalz-Wand 32 eingebettet ist. Zum Beschlagfalz hin abgedeckt wird die Beschlagfalz-Armierungskomponente 59 durch eine Beschlagfalz-Decklage 60 aus unverstärktem Material. Die Beschlagfalz-Armierungskomponente 59 folgt dem Verlauf des Bodens der Beschlagfalz-Wand 32. Die Beschlagfalz-Armierungskomponente 59 begrenzt die Hohlräume 47, 48 und 49.
Weiterhin hat das Blendrahmenprofil 2 nach Fig. 4 eine Befestigungswand-Armierungskomponente 61, die dem Verlauf der Befestigungswand 33 folgt. In Fig. 4 nach unten, also beispielsweise zum Mauerwerk hin, wird die Befestigungswand-Armierungskomponente 61 von einer Befestigungswand-Decklage 62 aus unverstärktem Material abgedeckt. Die Befestigungswand-Armierungskomponente 61 begrenzt die Hohlräume 30, 47, 48, 50 und 38.
Das Flügelrahmenprofil 1 nach Fig. 5 hat eine im Querschnitt gebogen ausgeführte Dichtaufnahme-Armierungskomponente 63 im Bereich einer Rastaufnahme 64 für eine Dichtlippe 65 des Flügelrahmenprofils 1. Zur Rastaufnahme 64 hin wird die Dichtaufnahme-Armierungskomponente 63 abgedeckt durch eine Dichtaufnahme-Decklage 66. Die Dichtaufnahme-Armierungskomponente 63 begrenzt den Hohlraum 9.
Weiterhin hat das Flügelrahmenprofil 1 eine Beschlagfalzabschnitts-Armierungskomponente 67, die in einen Nutabschnitt 68 der Beschlagfalzwand 6 einbettet ist. Die Beschlagfalzabschnitts-Armierungskomponente 67 ist im Querschnitt U-förmig gebogen ausgeführt und hat zwei stabilitätserhöhende Rippen. Zum Beschlagfalz hin deckt eine Nutabschnitt-Decklage 69 die Beschlagfalzabschnitts-Armierungskomponente 67 ab. Die Beschlagfalzabschnitts-Armierungskomponente 67 begrenzt den zentralen Hohlraum 22 des Flügelrahmenprofils 1. Die Beschlagfalzabschnitts-Armierungskomponente 67 hat eine im Wesentlichen U-förmige Grundkontur.
Im Bereich einer weiteren Dichtaufnahme-Decklage 66 für eine weitere Dichtlippe 65 hat das Flügelrahmenprofil 1 nach Fig. 5 eine weitere Dichtaufnahme-Armierungskomponente 63, deren Aufbau dem der vorstehend bereits beschriebenen Dichtaufnahme-Armierungskomponente 63 entspricht. Diese weitere Dichtaufnahme-Armierungskomponente 63 des Flügelrahmenprofils 1 begrenzt den Hohlraum 18.
Auch das Blendrahmenprofil 2 hat eine Dichtaufnahme-Armierungskomponente 63, deren Aufbau dem der bereits vorstehend im Zusammenhang mit dem Flügelrahmenprofil 1 beschriebenen Dichtaufnahme-Armierungskomponente 63 entspricht. Diese Dichtaufnahme-Armierungskomponente 63 des Blendrahmenprofils 2 begrenzt den Hohlraum 28. Weiterhin hat das Blendrahmenprofil 2 nach Fig. 5 eine im Querschnitt gebogen ausgeführte Beschlagsfalzabschnitts-Armierungskomponente 70, die in einen Nutabschnitt 71 der Beschlagfalz-Wand 32 des Blendrahmenprofils 2 eingebettet ist. Zum Beschlagfalz hin ist die Beschlagfalzabschnitts-Armierungskomponente 70 durch eine Nutabschnitt-Decklage 72 abgedeckt. Diese Beschlagfalzabschnitts-Armierungskomponente 70 begrenzt die Hohlräume 37 und 49.
Ferner weist das Blendrahmenprofil 2 nach Fig. 5 noch zwei mit Steg-Armierungskomponenten 73, 74 verstärkte Befestigungsstege 75 auf, die an die Befestigungswand 33 angeformt sind. Die Befestigungsstege 75 dienen zur Befestigung des Blendrahmenprofils 2 beispielsweise am Mauerwerk.
Die Rahmenprofile 1, 2 der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen stellen Koextrudate aus den jeweiligen Armierungskomponenten und den unverstärkten Begrenzungswänden dar. Die Fasern werden bei der Extrusion der Armierungskomponenten der im Extruder plastifizierten Kunststoffmasse vor der Extrusion zugegeben, bilden also zusammen mit der Kunststoff-Matrix bei der Extrusion der Armierungskomponenten eine fließfähige Kunststoffmasse.
Die Rahmenprofile 1, 2 sind im Bereich der Armierungskomponenten aus glasfaserverstärktem und ansonsten aus unverstärktem hochschlagzähem PVC gefertigt.
Dieses PVC hat einen seine Fließeigenschaften, also insbesondere seine Schmelzviskosität, beschreibenden K-Wert zwischen 50 und 60. Dieser K-Wert kann in die Grenzviskosität des PVC mittels folgender Beziehung umgerechnet werden: $[η] = 2, 303 x (75 k^{2} + k) mit K - Wert = 1000 k$
Die Profilelemente haben einen Glasfaseranteil von höchstens 25 Gew.-%, bevorzugt höchstens 20 Gew.-%, noch mehr bevorzugt höchstens 15 Gew.%, mit einer Länge der einzelnen Glasfasern zwischen 1 und 3 mm.
Die Decklagen können auch aus einem anderen faserfreien, hochschlagzähen Kunststoffmaterial sein, auch beispielsweise aus PBT (Polybutylenterephthalat). Alternativ können die Decklagen auch aus ASA (Acrylnitril-Styrol-Acrylester) oder SB (Styrol-Butadien) sein.
Alternative Materialien für den faserverstärkten Profilrahmen sind ABS (Acrylnitril/Butadien/Styrol), ASA (Acrylnitril/Styrol/Acrylester) und SB (Styrol/Butadien). Diese Copolymere eignen sich gut zur Faserverstärkung und zur Anpassung des Wärmeausdehnungskoeffizienten des Profilrahmens an den Wärmeausdehnungskoeffizienten der Glasscheiben einer Isolierverglasung.
Die Faserverstärkung der faserverstärkten Komponenten des Profilrahmens, also der Armierungskomponenten von diesem, kann alternativ zu Glasfasern auch durch organische Fasern auf Polymerbasis, insbesondere aus PAN (Prolyacrylnitril) erfolgen. Mit derartigen Fasern ist auch ein höherer Faseranteil als 15 oder 20 Gew.-% möglich. Trotz dieses höheren Faseranteils bleibt eine gute Verschweißbarkeit des Materials erhalten. Bei den dargestellten Ausführungen der Armierungskomponenten haben die Fasern eine maximale Länge von 10 mm. Auch Ausführungen mit einer maximalen Faserlänge von 5 mm sind möglich.

Claims

Rahmen-Baugruppe mit einem mindestens eine Glasscheibe umfassenden Flächentragelement, mit einem das Flächentragelement stirnseitig umlaufenden Kunststoff-Profilrahmen (1, 2), der zur Verstärkung Armierungskomponenten (7, 14, 19; 26, 35; 39 bis 42; 43 bis 46; 51 bis 53; 54 bis 56; 57; 59; 61; 63; 67, 70, 73, 74) aus faserverstärktem Kunststoff aufweist, mit einem Aufnahmeabschnitt (3) für einen umlaufenden Randabschnitt des Flächentragelements, wobei die Armierungskomponenten (7, 14, 19; 26, 35; 39 bis 42; 43 bis 46; 51 bis 53; 54 bis 56; 57; 59; 61; 63; 67, 70) aus faserverstärktem Kunststoff Begrenzungswände von inneren Hohlräumen (9, 10, 11, 16, 17, 18, 21, 22, 23, 28, 29, 30, 37, 38, 47, 48, 49, 50) des Profilrahmens (1, 2) darstellen, die zusammen mit unverstärkten Begrenzungswänden (4, 5, 6, 12, 13, 25, 31, 32, 33, 34) die inneren Hohlräume (9, 10, 11, 16, 17, 18, 21, 22, 23, 28, 29, 30, 37, 38, 47, 48, 49, 50) begrenzen, wobei die Armierungskomponenten (7, 14, 19; 26, 35; 39 bis 42; 43 bis 46; 51 bis 53; 54 bis 56; 57; 59; 61; 63; 67, 70) dort, wo sie die inneren Hohlräume (9, 10, 11, 16, 17, 18, 21, 22, 23, 28, 29, 30, 37, 38, 47, 48, 49, 50) begrenzen, zu den Hohlräumen hin freiliegend ausgeführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Profilrahmen (1, 2) als Koextrudat aus den Armierungskomponenten (7, 14, 19; 26, 35; 39 bis 42; 43 bis 46; 51 bis 53; 54 bis 56; 57; 59; 61; 63; 67, 70) und den unverstärkten Begrenzungswänden (4, 5, 6, 12, 13, 25, 31, 32, 33, 34) ausgebildet ist.
Rahmen-Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Armierungskomponente (7; 26) aus faserverstärktem Kunststoff in einer Außenwand (4; 25) des Profilrahmens (1, 2) ausgeführt ist.
Rahmen-Baugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Armierungskomponente (14; 35) aus faserverstärktem Kunststoff in einer Innenwand (5; 34) des Profilrahmens ausgebildet ist.
Rahmen-Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Armierungskomponente (19; 59; 67; 70) aus faserverstärktem Kunststoff in einer Beschlagfalz-Wand (6; 32) des Profilrahmens (1, 2) ausgebildet ist.
Rahmen-Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Armierungskomponente (24; 67) eine im Querschnitt im Wesentlichen U-förmige Grundkontur aufweist.
Rahmen-Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Armierungskomponente (39 bis 42; 43 bis 46; 51 bis 53; 54 bis 56) als innere Wand des Profilrahmens (2) ausgebildet ist.
Rahmen-Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Armierungskomponente (61) aus faserverstärktem Kunststoff in einer Befestigungswand (33) des Profilrahmens (2) ausgebildet ist.
Rahmen-Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Armierungskomponente (63) aus faserverstärktem Kunststoff in einer Dicht- bzw. Rastaufnahme (64) des Profilrahmens (1, 2) ausgebildet ist.
Rahmen-Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Armierungskomponenten (7, 14, 19; 26; 40, 41, 43, 44, 45; 39, 51, 43, 55, 45, 46, 56; 57; 63, 67) im Querschnitt senkrecht zur Extrusionsrichtung zumindest abschnittsweise gebogen und/oder gewinkelt ausgeführt ist.
Rahmen-Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Armierungskomponenten (7, 14, 19; 26, 35; 39 bis 42; 43 bis 46; 51 bis 53; 54 bis 56; 57; 59; 61; 63; 67, 70) Fasern mit einer maximalen Länge von 10 mm, bevorzugt mit einer maximalen Länge von 5 mm, aufweisen.