FIXING DEVICE FOR METAL-CLAD DOOR OR WINDOW FRAMES

Abstract: 1. Fixing device for window or door frames (2) made of wood or plastic and provided with metal cladding (1) with fixing screws (3) which pass from the inside of the frame through frame holes (4), of diameter greater than the screw shank, into the metal cladding (1) and have at their ends metal threads (7) while the other ends are formed by a screw heads (5), made from plastic, the free ends of which have surfaces which correspond to spherical zones tapering towards the free ends, in which the frame hole (4) has a supporting surface (11) for supporting the screw head (5) which is sunk into the frame, characterized in that the supporting surface (11) in the frame hole (4) extends at right angles to the screw axis, a washer (12) made of elastically-deformable plastic is positioned between the screw head (5) and the supporting surface (11) of the frame hole (4), and a cylindrical shank section (9), which has the same diameter as the frame hole (4) and which changes into a collar tapering towards the rest of the screw shank (6), adjoins and is materially-integral with the screw head (5) in the direction of the thread (7).

Description: ¯¯Befestigungsvorrichtung für mit einer Metaliver- kreidung versehene Fenster- bzw. Türrahmen" Die Erfindung bezieht sich auf eine Befestigungsvorrichtung für mit einer Metallverkleidung versehene Fenster- oder Türrahmen aus Holz oder Kunststoff mit Befestigungsschrauben gemass dem Oberbegriff des Hauptanspruches. Es sind heute aus Holz bestehende Fenster- und Türrahmen bekannt, die nach aussen hin mit einer Aluminiumverkleidung ausgerüstet sind: Hierbei wird die Aluminiumverkleidung am Rahmen des Fensters - wobei der Begriff "Rahmen" sowohl den Fensterrahmen wie auch den Fensterflügel umfasst - über eine Schraube festgelegt, die vom Inneren des Rahmens in die Rückseite des mit einer entsprechenden Befestigungsöffnung versehenen Metallprofils geführt wird. Bei den zwangsläufig auftretenden Temperaturunterschieden und den materialmässig bestehenden unterschiedlichen Dehnungskoeffizienten bei Holz, Kunststoff und Metall, treten zwischen den beiden Bau teilen, nämlich dem Rahmen und der Verkleidung, Spannungen auf, die von der Befestigungsvorrichtung, d.h. also der Schraube, aufgenommen werden müssen. Diese Spannungen können in Abhängigkeit der Farbe des Metallprofils ausserordentlich gross sein und werden durch die Himmelsrichtung des jeweiligen Fensters noch stark beeinflusst, da die Wärmeeinstrahlung an der Südseite natürlich stärker als an der Nordseite ist. Bei Fenstern, die zumindest teilweise halb im Schatten und halb in der Sonne liegen, kön- nen diese Wärmespannungen innerhalb des Rahmens des einen Fensters über die Gesamtfläche des Fensters gesehen ausserordentlich gross und unterschiedlich sein. Hierbei treten Bewegungen des Metallprofils auf, die grösser als die Bewegungen des Rahmens sind und die Befestigungsschraube muss diesen Bewegungen folgen können, ohne dass eine Zerstörung der Schraubverbindung erfolgt. Die durch die unterschiedlichen Wärmedehnungen auftretenden Spannungen wirken sich dabei nicht nur auf den Schaft der Schraube aus, sondern wirken sich auch auf die Stützfläche aus, mit der sich die Schraube am Rahmenprofil abstützt und auf den Bereich des Schraubenschaftes, mit dem dieser an der ihn umgebenden Bohrung im Holz- oder Kunststoffrahmen anliegt. Hier kann es zu Zerstörungen des Rahmens kommen, d.h. hier können Rahmenteile absplittern. Eine gattungsbildende Schraube ist aus dem DE-GM 85 03 949 bekannt. Diese Schraube besteht teilweise aus Metall, teilweise aus Kunststoff, so dass damit Wärmebrücken ausgeschaltet werden. Bei den zwangsläu- fig auftretenden Temperaturunterschieden und den materialmässig bestehenden unterschiedlichen Dehnungskoeffizienten bei Holz, Kunststoff und Metall, treten zwischen den beiden zu verbindenden Bauteilen Spannungen auf, die von der eigentlichen Befestigungsschraube aufgenommen werden müssen. Um damit den Bewegungen zwischen den beiden miteinander zu verbindenden Bauteilen Rechnung tragen zu können bzw. folgen zu können, weist die gattungsbildende Schraube einen Schraubenkopf auf, der an seiner Unterseite eine Kugel fläche besitzt und sich damit in einer entsprechenden Pfanne in dem Rahmen abstützt, so dass Bewegungen der Schraube nicht zur Zerstörung des Stützbereiches der Schraube an dem Rahmenbauteil führen. In Abhängigkeit des eingesetzten Materials für den Rahmen kann es aber im Stützbereich des Schraubenkopfes immer noch zu Oberbeanspruchungen kommen, so dass ggf. hier Rahmenteile absplittern können. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen auftretenden Bewegungen der Schraube Rechnung zu tragen und Zerstörungen des Rahmens durch die Bewegung und den Druck der Schraube unabhängig vom Rahmenmaterial auszuschalten. Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die Lehre des Hauptanspruches gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteran sprüche erläutert. Mit anderen Worten ausgedrückt: Bei der erfindungsgemässen Befestigungsvorrichtung wird die durch die Schräglage der Befestigungsschraube entstehende Verkürzung der Strecke vom Kopfansatz bis zum Eingriff in die Metallverkleidung durch eine Unterlegscheibe aufgenommen, die beispielsweise eine Höhe von 4 mm bei einem Durchmesser der im Rahmen vorgesehenen Bohrung von 6 mm aufweist. Vorzugsweise weist die Unterlegscheibe eine Shore-Härte von 85 auf, und diese Unterlegscheibe gleicht die Verkürzung der Strecke vom Kopfansatz bis zum Eingriff in die Me tallverkleidung aus. Vorzugsweise weist bei einem Bohrungsdurchmesser von 6 mm der Schraubenschaft einen Durchmesser von weniger als 3 mm, vorzugsweise 2,7 mm, auf, so dass der Schraubenschaft in der Bohrung im Rahmen wandern kann, ohne den Rahmen zu beeinflussen. Ausserdem ist bei sehr grossen Schräglagen der Schrauben durch den geringen Durchmesser des Schraubenschaftes sichergestellt, dass dieser in das Material des Rahmens eintreten kann, ohne hierbei grössere Zerstörungen auszuüben. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung ist mit 1 eine Metallverkleidung, mit 2 ein Teil eines Rahmens und mit 3 eine Befestigungsschraube bezeichnet, durch die die Metaliverkleidung 1 am Rahmen 2 festgelegt wird. In dem aus Holz oder Kunststoff bestehenden Rahmen 2 ist eine Rahmenbohrung 4 vorgesehen, die der Aufnahme der Befestigungsschraube 3 dient. Die Befestigungsschraube 3 weist einen aus Kunst stoff bestehenden Schraubenkopf 5 auf, an den sich ein Schraubenschaft 6 aus Metall anschliesst, der in einem Gewinde 7 endet. Der Schraubenschaft 6 ist dabei - wie aus der Zeichnung ersichtlich - im Schraubenkopf 5 verankert. Der Schraubenkopf 5 besteht im wesentlichen aus zwei Teilen, nämlich einem Ringkörper 8, der als eine sich zum freien Ende verjüngende Kugelschicht ausgebildet ist, wobei sich an den Ringkörper 8 ein zylindrisches Schaftteil 9 anschliesst, dessen Durch messer dem Durchmesser der Rahmenbohrung 4 entspricht. Zwischen dem zylindrischen Schaftteil 9 und der Unterseite des Ringkörpers 8 ist eine Schulterringfläche 10 ausgeformt, die sich zur Achse der Befestigungsschraube rechtwinklig erstreckt. Die Rahmenbohrung 4 weist zwei verschiedene Durchmesser auf: Einmal einen Durchmesser, der dem maximalen Durchmesser des Ringkörpers 8 angepasst ist und zum andern einen Durchmesser, der dem Schaftteil 9 entspricht. Dadurch wird in der Rahmenbohrung 4 eine Stützfläche 11 geschaffen. Zwischen der Schulterringfläche 10 des Schraubenkopfes 5 und der Stützfläche 11 im Rahmen 2 ist eine Unterlegscheibe 12 angeordnet, die aus einem APTK-Kunststoff (Athylen - Propylen - Per - Kautschuk) besteht und vorzugsweise eine Shore-Härte von etwa 85 aufweist. Unter Zwischenschaltung dieser Unterlegscheibe 12 stützt sich also der Schraubenkopf 5 an dem Rahmen 2 ab. Die Grössenverhältnisse zwischen dem Durchmesser des Schraubenschaftes 6 und dem Durchmesser der Rahmenbohrung 4 sind so gewählt, dass nach Möglichkeit der Schraubenschaft maximal halb so gross ist wie die Rahment > otrung 4. Vor dem Übergang des Schraubenschaftes 6 in das Gewinde 7 ist ein Stützring 14 vorgesehen, dessen Aussendurchmesser der Rahmenbohrung 4 entspricht. Der Stutzring 14 ist zu seinem freien Randbereich hin sich kegelig verjungend ausgebildet und dient der Fuhrung der¯ Befestlgungsschraube J1gung55chraubeund der Ab - stutzung an der Metallverkleidung 1, behindert aber nicht die #e Bewegung des Schraubenschaftes G, da er sich leicht in den umgebenen Rahmenbereich der Rahmenbohrung 4 einpressen kann. Aus der Zeichnung ist ersichtlich, dass durch diese Anordnung die Befestigungsschraube 3 Bewegungen als Folge der Längendehnungen des Metallprofils folgen kann, ohne dass Druckbeanspruchungen auf den Rahmen 2 ausgeübt werden, die zu einem Zerstören des Rahmens und damit auch natürlich zu einem Lockern der Schraubverbindung führen können.

Claims: patentansjpruche: ] . Befestigungsvorrichtung fur mit einer Metall verkleidung versehene Fenster- oder lürrahmes aus Holz oder Kunststoff mit Befestigungs schrauben, die vom Inneren des Rahmens durch im Vergleich zum Schraubenschaft einen grösse ren Durchmesser aufweisende Rahmenbohrungen in die Metallverkltidung gefuhrt sind und an ihrem ein Ende ein Metallgewlnde aufwei- sen, wahrend das andere Ende durch einen aus tXunststnff gefertigten Schraubensopf gebildet ist, der zum freien Ende mit einer Mantelfla che versehen ist, die der einer sicn zum freien Ende verjüngenden Yugelschicht ent spricht, wobei die Rahmenbohrung eine Stutz- flache zur Abstutzung des versenkt im Rahmen angeordneten Schraubenkopfes aufweist, da durch gekennzeichnet, dass die Stützfläche (11) in der Rahmenbohrung (4) sich rechtwink lig zur Schraubenachse erstreckt und zwi schen dem Schraubenkopf (5) und der Stütz fläche (11) der Rahmenbohrung (4) eine Un terlegscheibe (12) aus elastisch verform barem Kunststoff angeordnet ist. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass die Unterlegscheibe (12) eine Shore-Härte von 85 aufweist. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schraubenkopf (5) mit einer zur Schraubenachse rechtwinkligen Schulterringfläche (10) versehen ist. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass sich an den Schraubenkopf (5) in Richtung zum Gewinde (7) materialeinheitlich ein mit gleichem Durchmesser wie die Rahmenbohrung (4) ver sehener zylindrischer Schaftteil (9) an schliesst, der in eine sich zum übrigen Schraubenschaft (6) verjüngende Manschette übergeht. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass am gewindeseitigen Ende des Schraubenschaftes (6) ein der Rahmenbohrung (4) entsprechender, tellerartiger, einteilig aus dem Schraubenschaft (6) ausgeformter Stützring (14) vorgesehen ist.

Inventors: BISPING, FRANZ
Applicants: FIRMA AURATHERM VERTRIEBSGESELLSCHAFT FUR FENSTER- UND FASSADENSYSTEME MBH
Application year: 1986
Main classification: E06B3
IPC codes: E06B3, F16B35