EP3540168A1 - Versteiftes profilelement und verfahren zum versteifen eines solchen - Google Patents

Versteiftes profilelement und verfahren zum versteifen eines solchen Download PDF

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EP3540168A1
EP3540168A1 EP19161020.3A EP19161020A EP3540168A1 EP 3540168 A1 EP3540168 A1 EP 3540168A1 EP 19161020 A EP19161020 A EP 19161020A EP 3540168 A1 EP3540168 A1 EP 3540168A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
adhesive
profile element
profile
shell
window
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP19161020.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Joachim Hauns
Sebastian Förderer
Daniel Metz
Dominik Schneider
Arno Bender
Jürgen Huber
Aleksandar Bung
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aluplast GmbH
Original Assignee
Aluplast GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aluplast GmbH filed Critical Aluplast GmbH
Publication of EP3540168A1 publication Critical patent/EP3540168A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E06DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06BFIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B3/00Window sashes, door leaves, or like elements for closing wall or like openings; Layout of fixed or moving closures, e.g. windows in wall or like openings; Features of rigidly-mounted outer frames relating to the mounting of wing frames
    • E06B3/30Coverings, e.g. protecting against weather, for decorative purposes
    • E06B3/301Coverings, e.g. protecting against weather, for decorative purposes consisting of prefabricated profiled members or glass
    • E06B3/306Covering plastic frames with metal or plastic profiled members
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E06DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06BFIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B3/00Window sashes, door leaves, or like elements for closing wall or like openings; Layout of fixed or moving closures, e.g. windows in wall or like openings; Features of rigidly-mounted outer frames relating to the mounting of wing frames
    • E06B3/04Wing frames not characterised by the manner of movement
    • E06B3/06Single frames
    • E06B3/08Constructions depending on the use of specified materials
    • E06B3/20Constructions depending on the use of specified materials of plastics
    • E06B3/22Hollow frames
    • E06B3/221Hollow frames with the frame member having local reinforcements in some parts of its cross-section or with a filled cavity
    • E06B2003/228Hollow frames with the frame member having local reinforcements in some parts of its cross-section or with a filled cavity with separate reinforcements situated outside the cavity or in the walls
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E06DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06BFIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B3/00Window sashes, door leaves, or like elements for closing wall or like openings; Layout of fixed or moving closures, e.g. windows in wall or like openings; Features of rigidly-mounted outer frames relating to the mounting of wing frames
    • E06B3/30Coverings, e.g. protecting against weather, for decorative purposes
    • E06B3/301Coverings, e.g. protecting against weather, for decorative purposes consisting of prefabricated profiled members or glass
    • E06B3/303Covering metal or plastic frames with wooden profiled members

Definitions

  • the invention relates to a profile element, in particular in the form of a main profile element for a window or a door or in the form of an additional profile element, which profile element is made of plastic and on a, when used as intended of the profile element outer, i. weathered side has a profile element at least partially covering the facing shell of a stiffening material.
  • the invention relates to a frame made of such profile elements for a window or a door, especially a sash, and a wing for a window or a door, which has at least one included in the casement glazing element except said wing frame.
  • the invention relates to a method for stiffening a profile element and - building on it - a (wing) frame or a wing for a window or a door.
  • main profile or "main profile element” as used above includes in the context of the invention in particular frame and sash profiles as well as forend and post profiles.
  • additional profile or “additional profile element”, e.g. Profiles for widening and static coupling understood.
  • the term “stiffening material” as used above comprises in particular materials which have a higher rigidity than the plastic material of the profile element to be stiffened. This includes, for example, metal (preferably aluminum) as well as glass fiber reinforced plastic (GRP) or wood.
  • attachment shells which are usually made of aluminum, can be applied to the outside of a window or a door. In general, this is done by positive connection, in particular by clipping. In addition, it is known to secure the attachment shells punctually by gluing.
  • window or door elements with a colored, so not white (decor) surface can not be built without additional reinforcements.
  • a steel reinforcement in particular has an unfavorable effect on the thermal properties of the window or door element.
  • the invention has for its object to produce profile elements in particular for the production of frames for window or door elements with a relatively large size and / or colored surface, despite a waiver of Stahlarmtechnik or with significant reduction of a required dimensioning the stiffening are not subject to restrictions on the functionality of climatic loads.
  • the object is achieved by a profile element with the features of claim 1, by a frame with the features of claim 8, by a wing with the features of claim 9 and by a method having the features of claim 10.
  • a profile element in particular main profile element for a window or a door or additional profile element, which profile element is made of plastic and on one, with the intended use of the profile element outer side a profile element at least partially covering the facing shell of a stiffening material, characterized in that the attachment shell is glued to the stiffening of the profile element functionally with this.
  • An inventive frame for a window or a door is formed from interconnected profile elements according to the invention.
  • a wing according to the invention for a window or a door has a frame according to the invention designed as a casement, at least one glazing element accommodated in the casement.
  • a method for stiffening a profile element in particular a main profile element for a window or a door or an additional profile element, characterized in that for stiffening the profile element this is functionally bonded with an attachment shell of a stiffening material by means of an adhesive, wherein the attachment shell on a , is adhered to the outer side of the profile element when used properly and this at least partially covered.
  • the favorable static properties of the facing shell to improve the statics of the profile element or a (Wing) frame or wing to use in total In the previously known Verclipsung the facing shell with the profile elements or the only selective bonding, for example by silicone, the static potentials of the facing shell have not been used. Through the proposed functional bonding, the static properties of the facing shell for stiffening the wing or sash can now be used in total, so that the latter - even without steel reinforcement - can be built much larger, without restricting the functionality of the window or the door at climatic loads.
  • the term "functional bonding” is understood to mean a type of bonding in which the functional properties of one bonding partner - in this case the favorable static properties of the facing shell - have a functionally favorable effect on the other bonding partner after bonding due to their effect.
  • the present invention also differs from the prior art mentioned above, according to which attachment shells, in particular made of aluminum, are clipped onto a casement and additionally additionally secured or fixed, e.g. with conventional silicone.
  • a functional bond can be formed completely circumferentially with respect to a profile frame or the attachment shell; however, only a partial bonding is possible as long as it has a sufficiently functional effect.
  • the facing shell is glued at least from a certain side length of the profile element or the window or door element functionally with the relevant profile element.
  • profile elements and facing shell can connect almost rigidly together, which greatly limits a possible relative movement between said elements.
  • the static properties of the facing shell with its high modulus of elasticity can be transferred to the entire composite of facing shell and profile frame or casement.
  • the attachment shell is preferably positioned at a distance from the center of gravity of said composite, the overall rigidity is again significantly increased, which means a further improvement over introduced in the profile elements steel reinforcements.
  • the bonding according to the invention is in contrast to the previous punctual securing, e.g. with simple silicone, as functional; an optionally additionally provided in the context of the present invention attachment of the facing shell on the profile frame in the manner of a positive connection (clip) then takes over only the function of a first positioning.
  • the functional bonding can be done linearly in arches or waves over the entire width and length (that is, full circumference) of the profile elements.
  • an adhesive bead with a diameter of about 4 mm which is preferably applied externally to the profile elements, pressed during bonding of the facing shell 5 to a thickness of about 0.7 mm, wherein it is distributed over the width of the profile surface.
  • the adhesive used which is preferably a pasty adhesive, has the following product properties within the scope of a preferred development of the invention: Shore A hardness> 30, preferably 45-60, tensile stress value at 100%> 0.7 N / mm 2 , preferably 1.5-3.0 N / mm 2 , and elongation at break ⁇ 500%, preferably 100-200%.
  • the adhesive has been applied in the form of a bead of adhesive to the casement and / or to the facing shell, as already mentioned above.
  • the casement according to the invention can be manufactured easily and inexpensively.
  • the adhesive can also be applied flat.
  • the adhesive bead was applied with a diameter of 2 - 6 mm, preferably about 3 - 5 mm, most preferably about 4 mm.
  • a good, full-surface bonding can be achieved in this way.
  • the optimal diameter of the adhesive bead will also depend on the relevant dimensions of the (frame) profile elements or the attachment shell.
  • the adhesive is still a thickness of about 0.5 - 1 mm, preferably 0.6 - 0.9 after gluing of profile element and attachment shell, wherein the attachment shell was pressed against the profile element mm, most preferably about 0.7 mm. Applicant's experiments have shown that a particularly effective functional bonding can be achieved in this way.
  • the adhesive is an adhesive having a Shore A hardness of more than 30, preferably about 45-60, a tensile stress at 100% of more than 0.7 N / mm 2 , preferably about 1.5-3.0 N / mm 2 , and an elongation at break of less than 500%, preferably about 100-200%.
  • the adhesive is a pasty adhesive, preferably from a polyurethane adhesives, silicone adhesives and hybrid adhesives containing group.
  • a polyurethane adhesives preferably from a polyurethane adhesives, silicone adhesives and hybrid adhesives containing group.
  • the use of double-sided tape or tape is possible.
  • the facing shell is made of aluminum or an aluminum alloy can be formed.
  • Such intent shells have proven to be particularly advantageous in the past, because they are particularly light and weather resistant, but still have advantageous static properties, as the Applicant has recognized.
  • other materials and materials come into consideration, which have a relation to the plastic of the profile element increased rigidity, eg GRP or wood.
  • a first development of the method according to the invention can provide that the adhesive is applied to the profile element, while another development of the method can provide that the adhesive is applied to the attachment shell.
  • the adhesive can be applied in the form of an adhesive bead.
  • This bead of adhesive may have a diameter of about 2 to 6 mm, preferably about 3 to 5 mm, and most preferably about 4 mm.
  • the order of the adhesive bead is wave or arcuate over the entire length and width of the frame profile elements. Even a two-dimensional order is possible.
  • the adhesive can bond the profile element and attachment shell to a thickness of approximately 0.5-1 mm, preferably 0.6-0.9 mm, most preferably 0.7 mm, to be pressed.
  • an adhesive having a Shore A hardness of greater than 30, preferably about 45-60 has a tensile stress value at 100% greater than 0.7 N / mm 2 , preferably about 1.5-3.0 N / mm 2 , and an elongation at break of less than 500%, preferably about 100-200%, use.
  • the adhesive comprises a pasty adhesive, preferably composed of a polyurethane adhesive, silicone adhesives and hybrid adhesives Group, is used.
  • a pasty adhesive preferably composed of a polyurethane adhesive, silicone adhesives and hybrid adhesives Group.
  • the use of double-sided tape or tape is possible.
  • FIG. 1 schematically shows a sash 1 for a window and a door, which sash 1 is composed of a plurality of (frame) profile elements 2, that is from so-called.
  • Main profile elements which are mitred at their respective ends and connected in pairs with each other at 3 , for example, welded.
  • the individual frame profile elements 2 are formed in plastic, for example in PVC.
  • the sash 1 may have fittings or the like, which is in FIG. 1 not shown.
  • a metal facing shell is functionally glued to the sash 1.
  • an adhesive bead 4 is applied to an outer side 2a of the profile elements 2, which outer side 2a is to be arranged when the wing frame 1 is installed as intended on a (building) outside.
  • the adhesive bead 4 is curved or wavy - as shown - applied to said outside 2a of the profile elements 2.
  • the adhesive is applied such that the adhesive bead 4 has a diameter D of about 4 mm.
  • the adhesive is preferably an adhesive having a Shore A hardness> 30, preferably 45-60, a tensile stress value at 100%> 0.7 N / mm 2 , preferably 1.5-3.0 N / mm 2 , and an elongation at break ⁇ 500%, preferably 100-200%.
  • the adhesive is a pasty polyurethane, silicone or hybrid adhesive, but the invention is not limited thereto.
  • the adhesive or adhesive bead 4 is then used to bond a metal facing, preferably (without limitation) of aluminum or aluminum alloy, to the sash 1. This is in FIG. 3 shown.
  • FIG. 3 5 designates the attachment shell, which is approximately L-shaped in cross-section and on its inside 5a by means of a pressed bead of adhesive 4 (FIG. FIG. 2 ) resulting adhesive layer 4 'is adhesively bonded to the outside 2a of the relevant profile element 2 surface.
  • the adhesive is distributed over the entire surface, as shown, and preferably has a thickness d of 0.7 mm.
  • the facing shell 5 in the embodiment shown on a web 5b, which can counteract excessive spreading of the adhesive or the adhesive layer 4 '.
  • An angle between the two legs of the facing shell 5a can - as shown - deviate from a right angle, so that a cross-sectional geometry of the facing shell 5 is adapted to a corresponding cross-sectional geometry of the profile elements 2.
  • the facing shell 5 bends 5c and 5d, with which they with reference numerals 2b and 2c shown projections or formations of the profile element 2 surrounds or engages behind the attachment shell 5 in addition also form-fitting with the profile element. 2 connect to.
  • the said positive connection does not have a permanent fastening effect, which is effected solely or essentially by the adhesive layer 4 '. Rather, the named serves positive fixation to an initial fixation or positioning of the facing shell 5 on the profile element 2, before the adhesive or the adhesive layer 4 'has set.
  • the mechanical properties of the facing shell 5 can be used to reinforce the profile elements 2 or a sash frame constructed therefrom ( FIG. 1 ) be used.
  • FIG. 3 still schematically shows a glazing element, which may in particular be a multiple-glazing.
  • the glazing element 7 may be fixed in a manner known per se in the casement, for example by clogging or gluing.
  • the glazing element 7 may additionally be supported or positioned by block bridges, centering elements or the like, which is described in US Pat FIG. 3 for the sake of simplicity is not shown.
  • a finished wing for a window or a door results in FIG. 3 designated by the reference numeral 6. Due to the glued facing shell 5, such a wing 6 good stiffness properties, so that the provision of additional metal reinforcements or other stiffening elements can be completely or at least partially omitted.
  • the invention is not limited to the bonding of a sash with a circumferentially closed facing shell made of metal, but refers to all plastic profile elements of the type mentioned, which are glued functionally with a facing shell made of a relatively stiffer material.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Securing Of Glass Panes Or The Like (AREA)

Abstract

Vorgeschlagen wird ein Profilelement (2), insbesondere ein Hauptprofilelement für ein Fenster oder eine Tür oder ein Zusatzprofilelement, welches Profilelement (2) aus Kunststoff hergestellt ist und auf einer, bei bestimmungsgemäßer Verwendung des Profilelements (2) äußeren Seite eine das Profilelement (2) zumindest teilweise überdeckende Vorsatzschale (5) aus einem versteifenden Material aufweist, welches Profilelement (2) sich dadurch auszeichnet, dass die Vorsatzschale (5) zur Versteifung des Profilelements (2) funktional mit diesem verklebt ist..

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Profilelement, insbesondere in Form eines Hauptprofilelements für ein Fenster oder eine Tür oder in Form eines Zusatzprofilelements, welches Profilelement aus Kunststoff hergestellt ist und auf einer, bei bestimmungsgemäßer Verwendung des Profilelements äußeren, d.h. bewitterten Seite eine das Profilelement zumindest teilweise überdeckende Vorsatzschale aus einem versteifenden Material aufweist.
  • Weiterhin betrifft die Erfindung einen aus derartigen Profilelementen hergestellten Rahmen für ein Fenster oder eine Tür, speziell einen Flügelrahmen, sowie einen Flügel für ein Fenster oder eine Tür, der außer dem genannten Flügelrahmen wenigstens ein in den Flügelrahmen aufgenommenes Verglasungselement aufweist.
  • Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Versteifen eines Profilelements sowie - darauf aufbauend - eines (Flügel-)Rahmens oder eines Flügels für ein Fenster oder eine Tür.
  • Der vorstehend verwendete Begriff "Hauptprofil" oder "Hauptprofilelement" umfasst im Rahmen der Erfindung insbesondere Rahmen- und Flügelprofile sowie Stulp- und Pfostenprofile. Unter "Zusatzprofil" bzw. "Zusatzprofilelement" werden z.B. Profile für Verbreiterungen und Statikkopplungen verstanden.
  • Der vorstehend verwendete Begriff "versteifendes Material" umfasst im Rahmen der Erfindung insbesondere Materialien, die eine höhere Steifigkeit aufweisen als das zu versteifende Kunststoffmaterial des Profilelements. Dies beinhaltet beispielsweise Metall (vorzugsweise Aluminium) ebenso wie glasfaserverstärkten Kunststoff (GFK) oder auch Holz.
  • Bei Kunststofffenstern oder Türen ist es üblich, ab einer definierten Größenabmessung die einzelnen Rahmenprofilelemente mit Armierungen, vorzugsweise mit Stahlarmierungen, auszusteifen, die regelmäßig in entsprechende Hohlkammern der Profilelemente eingebracht werden. Auf diese Weise soll sichergestellt sein, dass die Fenster oder Türen unterschiedlichen Belastungen, wie beispielsweise Windlast oder thermischer Belastung, widerstehen können. Alternativ oder zusätzlich zu den genannten Stahlarmierungen können auch glasfaserverstärkte Profilelemente zum Einsatz kommen.
  • Um die Widerstandsfähigkeit für Kunststoffrahmen gegenüber äußeren Witterungseinflüssen zu verbessern bzw. zum Erreichen einer bestimmten Designwirkung, können auf der Außenseite eines Fensters oder einer Tür sogenannte Vorsatzschalen, die üblicherweise aus Aluminium gefertigt sind, angebracht werden. In der Regel geschieht dies durch formschlüssiges Verbinden, insbesondere durch Aufclipsen. Außerdem ist es bekannt, die Vorsatzschalen punktuell durch Verklebung zu sichern.
  • Stahlfreie Fenster- oder Türelemente sind insbesondere gegenüber Temperaturlastwechseln anfällig, was sich durch eine Durchbiegung am Fenster (oder an der Tür) bemerkbar macht. Diese Durchbiegung kann unter Umständen so stark sein, dass das Fenster (oder die Tür) seine Funktionsfähigkeit verliert. Diese Probleme treten verstärkt bei Fenster- oder Türelementen auf, die eine dunkelfarbige Oberfläche aufweisen und deshalb Sonneneinstrahlung absorbieren.
  • Diese Umstände führen dazu, dass Fenster- oder Türelemente mit einer farbigen, also nicht weißen (Dekor-)Oberfläche somit nicht ohne zusätzliche Verstärkungen gebaut werden können. Dies bedeutet einerseits einen zusätzlichen Material- und Kostenaufwand, andererseits erhöht sich dadurch das Gewicht des fertigen Fenster- oder Türelements, was weitere Nachteile mit sich bringen kann. Außerdem wirkt sich speziell eine Stahlarmierung ungünstig auf die thermischen Eigenschaften des Fenster- oder Türelements aus.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Profilelemente insbesondere zur Herstellung von Rahmen für Fenster- oder Türelementen mit relativ großer Abmessung und/oder mit farbiger Oberfläche herzustellen, die trotz eines Verzichts auf Stahlarmierung bzw. bei deutlicher Reduzierung einer erforderlichen Dimensionierung der Aussteifung keinen Einschränkungen bei der Funktionsfähigkeit bei Klimawechsellasten unterliegen.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Profilelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch einen Rahmen mit den Merkmalen des Anspruchs 8, durch einen Flügel mit den Merkmalen des Anspruchs 9 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der grundlegenden erfindungsgemäßen Idee sind Gegenstand von Unteransprüchen.
  • Erfindungsgemäß ist ein Profilelement, insbesondere Hauptprofilelement für ein Fenster oder eine Tür oder Zusatzprofilelement, welches Profilelement aus Kunststoff hergestellt ist und auf einer, bei bestimmungsgemäßer Verwendung des Profilelements äußeren Seite eine das Profilelement zumindest teilweise überdeckende Vorsatzschale aus einem versteifenden Material aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsatzschale zur Versteifung des Profilelements funktional mit diesem verklebt ist.
  • Ein erfindungsgemäßer Rahmen für ein Fenster oder eine Tür ist gebildet aus miteinander verbundenen erfindungsgemäßen Profilelementen.
  • Ein erfindungsgemäßer Flügel für ein Fenster oder eine Tür weist einen als Flügelrahmen ausgebildeten erfindungsgemäßen Rahmen wenigstens ein in den Flügelrahmen aufgenommenes Verglasungselement auf.
  • Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum Versteifen eines Profilelements, insbesondere eines Hauptprofilelements für ein Fenster oder eine Tür oder eines Zusatzprofilelements, dadurch gekennzeichnet, dass zur Versteifung des Profilelements dieses mit einer Vorsatzschale aus einem versteifenden Material mittels eines Klebstoffs funktional verklebt wird, wobei die Vorsatzschale auf einer, bei bestimmungsgemäßer Verwendung äußeren Seite des Profilelements aufgeklebt wird und dieses zumindest teilweise überdeckt.
  • Erfindungsgemäß ist also vorgesehen, die günstigen statischen Eigenschaften der Vorsatzschale zur Verbesserung der Statik des Profilelements oder eines (Flügel-)Rahmens bzw. Flügels insgesamt zu nutzen. Bei der vorbekannten Verclipsung der Vorsatzschale mit den Profilelementen bzw. der nur punktuellen Verklebung, z.B. durch Silikon, wurden die statischen Potenziale der Vorsatzschale bislang nicht genutzt. Durch die vorgeschlagene funktionale Verklebung können nun die statischen Eigenschaften der Vorsatzschale zur Versteifung des Flügels bzw. Flügelrahmens insgesamt genutzt werden, sodass letztere - auch ohne Stahlarmierung - erheblich größer gebaut werden können, ohne die Funktionsfähigkeit des Fensters oder der Tür bei Klimawechsellasten einzuschränken.
  • Entsprechend wird vorliegend unter dem Begriff "funktionale Verklebung" eine solche Art von Verklebung verstanden, bei der funktionale Eigenschaften des einen Klebepartners - hier die günstigen statischen Eigenschaften der Vorsatzschale - nach der Verklebung aufgrund deren Wirkung sich funktional günstig auf den anderen Klebepartner auswirken. Hierdurch unterscheidet sich die vorliegende Erfindung auch von dem weiter oben genannten Stand der Technik, wonach Vorsatzschalen, insbesondere aus Aluminium, auf einen Flügelrahmen aufgeclipst und punktuell zusätzlich gesichert bzw. fixiert wurden, z.B. mit herkömmlichem Silikon. Eine solche punktuelle Fixierung ist allerdings keine funktionale Verklebung im weiter oben definierten Sinne, weil es hierdurch nicht möglich ist, die günstigen statischen Eigenschaften der Vorsatzschale auf das Profilelement bzw. den Profilrahmen zu "übertragen". Eine funktionale Verklebung kann bezüglich eines Profilrahmens bzw. der Vorsatzschale vollumfänglich rundumlaufend ausgebildet sein; allerdings kommt auch eine nur teilumfängliche Verklebung in Betracht, solange sie sich hinreichend funktional auswirkt.
  • Vorzugsweise wird die Vorsatzschale zumindest ab einer bestimmten Seitenlänge des Profilelements bzw. des Fenster- oder Türelements funktional mit dem betreffenden Profilelement verklebt. Auf diese Weise lassen sich Profilelemente und Vorsatzschale nahezu steif miteinander verbinden, was eine mögliche Relativbewegung zwischen den genannten Elementen stark einschränkt. Dadurch können die statischen Eigenschaften der Vorsatzschale mit ihrem hohen E-Modul auf den gesamten Verbund aus Vorsatzschale und Profilrahmen bzw. Flügelrahmen übertragen werden.
  • Da die Vorsatzschale vorzugsweise mit einem Abstand zum Schwerpunkt des genannten Verbundes positioniert ist, wird die Gesamtsteifigkeit nochmals signifikant erhöht, was eine weitere Verbesserung gegenüber in die Profilelemente eingebrachten Stahlarmierungen bedeutet.
  • Wie bereits angesprochen, ist die erfindungsgemäße Verklebung im Gegensatz zur bisherigen punktuellen Sicherung, z.B. mit einfachem Silikon, als funktional zu betrachten; eine gegebenenfalls auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung zusätzlich noch vorgesehene Befestigung der Vorsatzschale am Profilrahmen nach Art eines Formschlusses (Clipsung) übernimmt dann lediglich die Funktion einer ersten Positionierung.
  • Die funktionale Verklebung kann linienförmig in Bögen oder Wellen über die gesamte Breite und Länge (also vollumfänglich) der Profilelemente erfolgen.
  • Vorzugsweise wird hierzu eine Kleberaupe mit einem Durchmesser von etwa 4 mm, die vorzugsweise außen auf die Profilelemente aufgebracht wird, beim Verkleben der Vorsatzschale 5 auf eine Dicke von etwa 0,7 mm gepresst, wobei sie sich über die Breite der Profiloberfläche verteilt.
  • Der verwendete Klebstoff, bei dem es sich vorzugsweise um einen pastösen Klebstoff handelt, besitzt im Rahmen einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung folgende Produkteigenschaften: Shore-A-Härte > 30, vorzugsweise 45-60, Dehnspannungswert bei 100 % > 0,7 N/mm2, vorzugsweise 1,5-3,0 N/mm2, und Reißdehnung < 500 %, vorzugsweise 100-200 %.
  • Nachfolgend soll noch auf weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung näher eingegangen werden, die in den Unteransprüchen definiert sind.
  • Im Rahmen einer ersten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Flügelrahmens ist vorgesehen, dass der Klebstoff in Form einer Kleberaupe auf den Flügelrahmen und/oder auf die Vorsatzschale aufgebracht wurde, wie bereits weiter oben erwähnt. Hierdurch lässt sich der erfindungsgemäße Flügelrahmen einfach und kostengünstig fertigen. Alternativ kann der Klebstoff auch flächig appliziert werden.
  • Im Rahmen einer anderen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Profilelements kann vorgesehen sein, dass die Kleberaupe mit einem Durchmesser von 2 - 6 mm, vorzugsweise etwa 3 - 5 mm, höchst vorzugsweise etwa 4 mm, aufgebracht wurde. Versuche der Anmelderin haben gezeigt, dass sich auf diese Weise eine gute, vollflächige Verklebung erreichen lässt. Selbstverständlich wird in der Praxis der optimale Durchmesser der Kleberaupe auch von den maßgeblichen Abmessungen der (Rahmen-)Profilelemente bzw. der Vorsatzschale abhängen.
  • Im Rahmen einer wieder anderen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Profilelements hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Kleberaupe wellen- oder bogenförmig aufgebracht wurde. Auf diese Weise ergibt sich eine sichere und vollflächige Verklebung bei Reduzierung der Klebstoffeinsatzes.
  • Wieder eine andere Weiterbildung des erfindungsgemäßen Profilelements sieht vor, dass der Klebstoff nach dem Verkleben von Profilelement und Vorsatzschale, wobei die Vorsatzschale an das Profilelement angepresst wurde, noch eine Dicke von etwa 0,5 - 1 mm, vorzugsweise 0,6 - 0,9 mm, höchst vorzugsweise etwa 0,7 mm aufweist. Versuche der Anmelderin haben gezeigt, dass sich auf diese Weise eine besonders gut wirksame funktionale Verklebung erreichen lässt.
  • Noch eine andere Weiterbildung des erfindungsgemäßen Profilelements sieht vor, dass der Klebstoff ein Klebstoff mit einer Shore-A-Härte von mehr als 30, vorzugsweise etwa 45-60, einem Dehnspannungswert bei 100 % von mehr als 0,7 N/mm2, vorzugsweise etwa 1,5-3,0 N/mm2, und einer Reißdehnung von weniger als 500 %, vorzugsweise etwa 100-200 %ist.
  • Im Rahmen einer anderen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Profilelements kann vorgesehen sein, dass der Klebstoff ein pastöser Klebstoff ist, vorzugsweise aus einer Polyurethan-Klebstoffe, Silikon-Klebstoffe und Hybrid-Klebstoffe enthaltenden Gruppe. Auch die Verwendung vom doppelseitigem Klebeband oder Tape ist möglich.
  • Es wurde bereits darauf hingewiesen, dass die Vorsatzschale bei entsprechender Weiterbildung des erfindungsgemäßen Profilelements aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gebildet sein kann. Derartige Vorsatzschalen haben sich bereits in der Vergangenheit als besonders vorteilhaft erwiesen, weil sie insbesondere leicht und witterungsbeständig sind, dennoch aber vorteilhafte statische Eigenschaften aufweisen, wie die Anmelderin erkannt hat. Alternativ kommen aber auch andere Materialien und Werkstoffe in Betracht, die eine gegenüber dem Kunststoff des Profilelements erhöhte Steifigkeit aufweisen, z.B. GFK oder Holz.
  • Eine erste Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorsehen, dass der Klebstoff auf das Profilelement aufgebracht wird, während eine andere Weiterbildung des Verfahrens vorsehen kann, dass der Klebstoff auf die Vorsatzschale aufgebracht wird.
  • Wie bereits erwähnt wurde, kann bei einer anderen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens der Klebstoff in Form einer Kleberaupe aufgebracht werden. Diese Kleberaupe kann einen Durchmesser von etwa 2 - 6 mm, vorzugsweise etwa 3 - 5 mm und höchst vorzugsweise etwa 4 mm aufweisen.
  • Vorzugsweise erfolgt der Auftrag der Kleberaupe wellen- oder bogenförmig über die gesamte Länge und Breite der Rahmenprofilelemente. Auch ein flächiger Auftrag ist möglich.
  • Wie ebenfalls bereits ausgeführt wurde, kann der Klebstoff bei einer anderen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Verkleben von Profilelement und Vorsatzschale auf eine Dicke von etwa 0,5 - 1 mm, vorzugsweise 0,6 - 0,9 mm, höchst vorzugsweise bei 0,7 mm, gepresst werden.
  • Vorzugsweise findet ein Klebstoff mit einer Shore-A-Härte von mehr als 30, vorzugsweise etwa 45-60, einem Dehnspannungswert bei 100 % von mehr als 0,7 N/mm2, vorzugsweise etwa 1,5-3,0 N/mm2, und einer Reißdehnung von weniger als 500 %, vorzugsweise etwa 100-200 %, Verwendung.
  • Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn in Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens als Klebstoff ein pastöser Klebstoff, vorzugsweise aus einer Polyurethan-Klebstoffe, Silikon-Klebstoffe und Hybrid-Klebstoffe enthaltenden Gruppe, verwendet wird. Auch die Verwendung vom doppelseitigem Klebeband oder Tape ist möglich.
  • Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung.
  • Figur 1
    zeigt schematisch einen aus Rahmenprofilelementen zusammengesetzten Flügelrahmen für ein Fenster oder eine Tür;
    Figur 2
    zeigt einen Teil eines Profilelements mit auf das Profilelement aufgebrachter Kleberaupe; und
    Figur 3
    zeigt im Querschnitt einen Flügel mit einem Flügelrahmen und aufgeklebter Vorsatzschale sowie einem Verglasungselement.
  • Figur 1 zeigt schematisch einen Flügelrahmen 1 für ein Fenster und eine Tür, welcher Flügelrahmen 1 aus einer Mehrzahl von (Rahmen-)Profilelementen 2 zusammengesetzt ist, also aus sog. Hauptprofilelementen, die an ihren jeweiligen Enden auf Gehrung geschnitten und bei Bezugszeichen 3 paarweise miteinander verbunden sind, beispielsweise verschweißt. Die einzelnen Rahmenprofilelemente 2 sind in Kunststoff ausgebildet, beispielsweise in PVC. Der Flügelrahmen 1 kann Beschläge oder dergleichen aufweisen, was in Figur 1 nicht dargestellt ist.
  • Um den Flügelrahmen 1 gemäß Figur 1 zusätzlich oder alternativ zu einem Vorsehen innenliegender Metall- oder Faserarmierungen (nicht gezeigt) zu versteifen, wird eine Vorsatzschale aus Metall funktional mit dem Flügelrahmen 1 verklebt. Hierzu wird gemäß Figur 2 eine Kleberaupe 4 auf eine Außenseite 2a der Profilelemente 2 aufgebracht, welche Außenseite 2a bei bestimmungsgemäßem Einbau des Flügelrahmens 1 auf einer (Gebäude-)Außenseite anzuordnen ist. Die Kleberaupe 4 wird bogen- oder wellenförmig - wie dargestellt - auf die genannte Außenseite 2a der Profilelemente 2 aufgebracht. Vorzugsweise erfolgt der Kleberauftrag dergestalt, dass die Kleberaupe 4 einen Durchmesser D von etwa 4 mm aufweist.
  • Bei dem Klebstoff handelt es sich vorzugsweise um einen Klebstoff mit einer Shore-A-Härte > 30, vorzugsweise 45-60, einem Dehnspannungswert bei 100 % > 0,7 N/mm2, vorzugsweise 1,5-3,0 N/mm2, und einer Reißdehnung < 500 %, vorzugsweise 100-200 %. Höchst vorzugsweise handelt es sich beim Klebstoff um einen pastösen Polyurethan-, Silikon- oder Hybrid-Klebstoff, ohne dass die Erfindung jedoch hierauf beschränkt wäre.
  • Der Klebstoff bzw. die Kleberaupe 4 wird anschließend dazu verwendet, eine Vorsatzschale aus Metall, vorzugsweise (ohne Beschränkung) aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung mit dem Flügelrahmen 1 zu verkleben. Dies ist in Figur 3 dargestellt.
  • In Figur 3 bezeichnet Bezugszeichen 5 die Vorsatzschale, die im Querschnitt in etwa L-förmig ausgebildet ist und an ihrer Innenseite 5a mittels einer aus der gepressten Kleberaupe 4 (Figur 2) resultierenden Klebstoffschicht 4' mit der Außenseite 2a des betreffenden Profilelements 2 flächig verklebt wird. Durch das Eindrücken der Vorsatzschale 5a in die Kleberaupe 4 bzw. die Klebstoffschicht 4' wird der Klebstoff flächig verteilt - wie dargestellt - und weist vorzugsweise eine Dicke d von 0,7 mm auf.
  • Im Bereich der Innenseite 5a weist die Vorsatzschale 5 bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel einen Steg 5b auf, der einer übermäßigen Ausbreitung des Klebstoffs bzw. der Klebstoffschicht 4' entgegenwirken kann.
  • Ein Winkel zwischen den beiden Schenkeln der Vorsatzschale 5a kann - wie dargestellt - von einem rechten Winkel abweichen, damit eine Querschnittsgeometrie der Vorsatzschale 5 an eine entsprechende Querschnittsgeometrie der Profilelemente 2 angepasst ist.
  • An den freien Enden ihrer Schenkel weist die Vorsatzschale 5 Abwinkelungen 5c bzw. 5d auf, mit denen sie mit Bezugszeichen 2b bzw. 2c dargestellte Vorsprünge oder Ausformungen des Profilelements 2 um- bzw. hintergreift, um die Vorsatzschale 5 zusätzlich auch formschlüssig mit dem Profilelement 2 zu verbinden. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kommt dem genannten Formschluss jedoch keine dauerhafte Befestigungswirkung zu, welche allein bzw. im Wesentlichen durch die Klebstoffschicht 4' bewirkt ist. Vielmehr dient die genannte formschlüssige Fixierung zu einer anfänglichen Fixierung bzw. Positionierung der Vorsatzschale 5 an dem Profilelement 2, bevor der Klebstoff bzw. die Klebstoffschicht 4' abgebunden hat.
  • Durch die so erreichte funktionale Verklebung von Profilelement 2 und Vorsatzschale 5 können die mechanischen Eigenschaften der Vorsatzschale 5 zur Versteifung der Profilelemente 2 bzw. eines daraus aufgebauten Flügelrahmens (Figur 1) verwendet werden.
  • Zusätzlich ist in Figur 3 bei Bezugszeichen 7 noch schematisch ein Verglasungselement dargestellt, bei dem es sich insbesondere um eine Mehrfach-Isolierverglasung handeln kann. Das Verglasungselement 7 kann auf an sich bekannte Weise in dem Flügelrahmen fixiert sein, beispielsweise durch Verklotzen oder Verkleben. Das Verglasungselement 7 kann zusätzlich noch durch Klotzbrücken, Zentrierelemente oder dergleichen abgestützt oder positioniert sein, was in Figur 3 der Einfachheit halber nicht dargestellt ist. Auf diese Weise ergibt sich ein fertiger Flügel für ein Fenster oder eine Tür, der in Figur 3 mit dem Bezugszeichen 6 bezeichnet ist. Aufgrund der angeklebten Vorsatzschale 5 weist ein solcher Flügel 6 gute Steifigkeitseigenschaften auf, sodass auf das Vorsehen zusätzlicher Metallarmierungen oder sonstiger Versteifungselemente ganz oder zumindest teilweise verzichtet werden kann.
  • Die Erfindung ist nicht auf die Verklebung eines Flügelrahmens mit einer umfänglich geschlossenen Vorsatzschale aus Metall beschränkt, sondern bezieht sich auf alle Kunststoff-Profilelemente der eingangs genannten Art, die mit einer Vorsatzschale aus einem relativ steiferen Material funktional verklebt werden.

Claims (16)

  1. Profilelement (2), insbesondere Hauptprofilelement für ein Fenster oder eine Tür oder Zusatzprofilelement, welches Profilelement (2) aus Kunststoff hergestellt ist und auf einer, bei bestimmungsgemäßer Verwendung des Profilelements (2) äußeren Seite eine das Profilelement (2) zumindest teilweise überdeckende Vorsatzschale (5) aus einem versteifenden Material aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Vorsatzschale (5) zur Versteifung des Profilelements (2) funktional mit diesem verklebt ist.
  2. Profilelement (2) nach Anspruch 1, bei dem der Klebstoff in Form einer Kleberaupe (4) oder flächig auf das Profilelement (2) und/oder auf die Vorsatzschale (5) aufgebracht wurde.
  3. Profilelement (2) nach Anspruch 2, bei dem die Kleberaupe (4) mit einem Durchmesser (D) von etwa 2 bis 6 mm, vorzugsweise etwa 3 bis 5 mm, höchst vorzugsweise etwa 4 mm, aufgebracht wurde, wobei vorzugsweise die Kleberaupe (4) wellen- oder bogenförmig aufgebracht wurde.
  4. Profilelement (2) nach Anspruch 1, bei dem der Klebstoff nach dem Verkleben von Profilelement (2) und Vorsatzschale (5) eine Dicke (d) von etwa 0,5 bis 1 mm, vorzugsweise 0,6 bis 0,9 mm, höchst vorzugsweise etwa 0,7 mm, aufweist.
  5. Profilelement (2) nach Anspruch 1, bei dem der Klebstoff ein Klebstoff mit einer Shore A Härte von mehr als 30, vorzugsweise etwa 45-60, einem Dehnspannungswert bei 100% von mehr als 0,7 N/mm2, vorzugsweise etwa 1,5-3,0 N/mm2, und einer Reißdehnung von weniger als 500%, vorzugsweise etwa 100-200 %, ist.
  6. Profilelement (2) nach Anspruch 1, bei dem der Klebstoff ein pastöser Klebstoff ist, vorzugsweise aus einer Polyurethan-Klebstoffe, Silikon-Klebstoffe und Hybrid-Klebstoffe enthaltenden Gruppe, oder bei dem der Klebstoff ein doppelseitiges Klebeband oder Tape ist.
  7. Profilelement (2) nach Anspruch 1, bei dem die Vorsatzschale (5) aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung oder aus faserverstärktem Kunststoff gebildet ist.
  8. Rahmen für ein Fenster oder eine Tür aus miteinander verbundenen Profilelementen (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
  9. Flügel (6) für ein Fenster oder eine Tür, aufweisend einen als Flügelrahmen (1) ausgebildeten Rahmen gemäß Anspruch 8 und wenigstens ein in dem Flügelrahmen (1) aufgenommenes Verglasungselement (7).
  10. Verfahren zum Versteifen eines Profilelements (2), insbesondere Hauptprofilelement für ein Fenster oder eine Tür oder Zusatzprofilelement,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    zur Versteifung des Profilelements (2) dieses mit einer Vorsatzschale (5) aus einem versteifenden Material mittels eines Klebstoffs funktional verklebt wird, wobei die Vorsatzschale (5) auf einer, bei bestimmungsgemäßer Verwendung äußeren Seite des Profilelements (2) aufgeklebt wird und dieses zumindest teilweise überdeckt.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem der Klebstoff auf das Profilelement (2) aufgebracht wird, oder bei dem der Klebstoff auf die Vorsatzschale (5) aufgebracht wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem der Klebstoff in Form einer Kleberaupe (4) aufgebracht wird, insbesondere einer Kleberaupe (4) mit einem Durchmesser (D) von etwa 2 bis 6 mm, vorzugsweise etwa 3 bis 5 mm, höchst vorzugsweise etwa 4 mm, wobei vorzugsweise die Kleberaupe (4) wellen- oder bogenförmig aufgebracht wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem der Klebstoff flächig aufgebracht wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem der Klebstoff beim Verkleben von Profilelement (2) und Vorsatzschale (5) auf eine Dicke (d) von etwa 0,5 bis 1 mm, vorzugsweise 0,6 bis 0,9 mm, höchst vorzugsweise etwa 0,7 mm, gepresst wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem ein Klebstoff mit einer Shore A Härte von mehr als 30, vorzugsweise etwa 45-60, einem Dehnspannungswert bei 100% von mehr als 0,7 N/mm2, vorzugsweise etwa 1,5-3,0 N/mm2, und einer Reißdehnung von weniger als 500%, vorzugsweise etwa 100-200 %, verwendet wird.
  16. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem als Klebstoff ein pastöser Klebstoff verwendet wird, vorzugsweise ein Klebstoff aus einer Polyurethan-Klebstoffe, Silikon-Klebstoffe und Hybrid-Klebstoffe enthaltenden Gruppe, oder bei dem als Klebstoff ein doppelseitiges Klebeband oder Tape verwendet wird.
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