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Allgemeine Fenstertechnik

2.3. Beschlagbefestigung

Insbesondere unter dem Aspekt der zunehmenden Scheiben- bzw. Flügelgewichte bekommt die sichere Verschraubung der Beschlagteile an Kunststoffenstern zunehmend Bedeutung. Die Verschraubung an den unterschiedlichen Beschlagteilen, die verschiedenen Positionen der Teile an den Fensterrahmen und die Belastungsrichtungen an den Beschlagteilen bzw. den entsprechenden Verschraubungen, müssen differenziert betrachtet werden.

2.3.1. Verschraubungen im Flügelaufdeck

Alle im Flügelaufdeck zu verschraubenden Teile (Eckbänder, Drehbänder u.dgl.) sollten in mindestens zwei Wandungen geschraubt werden, wobei hier für die Ausreißfestigkeit der Schrauben insgesamt ca. 5 mm PVC-Wandung (Addition der Wanddicken) zur Verfügung stehen sollte. Bei der Verschraubung in der Art, daß die Schrauben bis zum Schraubenkern umschlossen werden, kann ein Band mit allen vom Beschlag her zulässigen Belastungen beaufschlagt werden. Versuche mit Drehbändern, mit zwei Schrauben oder mit einem 6 mm Gewindestift

(sinngemäß wie obenstehend abgebildet) befestigt, haben ergeben, daß dieselben bei einer Belastung von 2 kN (200 kg) sicher befestigt waren. Sowohl die Zugkräfte als auch die Scherkräfte wurden sicher abgetragen.

2.3.2. Verschraubungen der Stulpschienen

Das Befestigen der Stulpschienen im Flügel wird mittlerweile bei "fast allen Systemen" in sogenannten Schraubkanälen durchgeführt. Zu diesem Zweck wurden bei vielen Flügelprofilen auf der Innenseite der Verstärkungskammer (unter dem Boden der Beschlagnut) Nocken oder zusätzliche Kammern angeordnet, was dazu führte, daß die Schrauben wesentlich weiter von den Stegen des Kunststoffprofils umschlossen werden. Untersuchungen an Profilen mit sogenannten Schraubkanälen haben gezeigt, daß ein vollsatter Sitz der Schrauben in insgesamt 6 mm tiefer Führung einen allen Anforderungen gerecht werdenden und damit optimalen Sitz ergeben. Voraussetzung ist jedoch, daß für die Schrauben nicht mehr vorgebohrt wird, sondern stattdessen Schrauben mit selbstreibenden bzw. -bohrenden Spitzen verwendet werden. Derartig eingebrachte Schrauben (eine beispielhafte Ausführung ist untenstehend abgebildet) werden bis zum Schraubenkern voll vom Kunststoff umschlossen und wenn dies auf einer Länge von 6 mm gewährleistet ist, kann ein Abkippen der Schraube auch bei hoher Seiten- bzw. Scherbelastung ausgeschlossen werden.

Bei der Befestigung aller Teile bzw. Stulpschienen in der Führungsnut in vorbeschriebener Art, kann davon ausgegangen werden, daß diese zuverlässig verschraubt sind. Bei einschlägigen Untersuchungen wurden diese im Scherenbereich einer Drehkippbeschlag-Schere mit bis zu 2 kN (200 kg) belastet; nach Abschluß der Versuche waren alle Schrauben noch in ihrer ursprünglichen Position und Winkelstellung.

2.3.3. Verschraubung der Blendrahmen-Beschlagteile

Die Untersuchung wurde an drei verschiedenen Profilarten und mit verschiedenen Befestigungsmethoden durchgeführt. Sinn der Versuche war es, festzustellen, ob die Verschraubung von Dreh- bzw. Scherenbändern und Ecklagern sinnvollerweise nur in Kunststoff oder zusätzlich in Stahl zu erfolgen hat. Die Versuche wurden mit einem Drehkippfenster von 1,60 x 1,60 m Größe und einem Gewicht von 200 kg durchgeführt.

2.3.3.1. Versuchsanordnung nach Beispiel 1 hat ergeben, daß die Scherenbänder in ihrer Ausreißfestigkeit - Belastungsrichtung "A" - zwar sicher befestigt waren; die Befestigung in Scherrichtung - Belastungsrichtung "B" - jedoch keinen 100 %igen Beschlagsitz gewährleistet. Durch erforderliches Vorbohren auf ein Lochmaß, welches über dem Kerndurchmesser der zu verwendenden Schrauben liegt, wird hier die seitliche Kraft im Bereich der Lochlaibung nur über die Spitzen der Gewindegänge abgetragen, was zu einer seitlichen Verschiebung des Beschlagteils um mehr als 1 mm geführt hat. Nachträgliches Nachziehen der Schrauben führte sogar zur leichten Deformation der Profiloberflächen im Bereich des Scherensitzes.

Die Ergebnisse dieser Untersuchungen wurden bereits 1981 in den einschlägigen Fachzeitschriften veröffentlicht, weshalb die Beschlaghersteller Scherenbänder anbieten, die zusätzlich mit Tragstiften versehen sind, welche die seitliche Verschiebung verhindern.

2.3.3.2. Versuchsanordnung nach Beispiel 2 brachte tendenziell die gleichen Ergebnisse wie die Versuchsanordnung nach Beispiel 1. Auch hier war ein seitliches Absinken des Scherenbandes um ca. 1 mm festzustellen. Nachträgliches Anziehen der Schrauben führte dazu, daß der Sitz des Scherenbandes wieder teilweise korrigiert werden konnte; dies war jedoch nur für einen begrenzten Zeitraum möglich.

2.3.3.3. Versuchsanordnung nach Beispiel 3 hat die vorgenannten Nachteile, d.h. ein seitliches Absinken des Scherenbandes nicht gezeigt. Die Beschlagbefestigung wurde ohne Vorbohren durch Schrauben direkt in Kunststoff durchgeführt. Die Verschraubung des Beschlagteiles war in beiden Belastungsrichtungen bis zum Absschluß des Versuchs einwandfrei. Der Sitz des Beschlagteils war konstant; das Scherenband war seitlich nicht verschoben.

Es wird immer wieder mit dem Vertriebsargument "Beschlagbefestigung in Metall" geworben; diese Argumentation ist zumeist (davon sollte man ausgehen) unwissend falsch.

Bei der Serienfertigung von Kunststoffenstern können nur unter erschwerten Bedingungen die Beschlagteile in Metall geschraubt werden, da die Befestigung des Scherenbandes und des Ecklagers normalerweise im Bereich der Gehrung des Blendrahmens liegen. In diesem Bereich muß jedoch geschweißt werden, weshalb die Verstärkung nur schwer bis zu diesem Punkt geführt werden kann. So ist bspw. eine im Blendrahmen oben waagerecht eingebrachte Verstärkung durch die "frische Schweißnaht" hindurch bis zum Ende des senkrechten Blendrahmenteils zu schieben, wenn die Schrauben des oberen Scherenbandlappens einer Einfräs-Schere in Stahl geschraubt werden sollen. Aus Kostengründen wird aber in den meisten Fertigungsstätten auf Mehrkopf-Schweißanlagen gearbeitet, weshalb diese Methode nicht anwendbar ist. Zu bedenken wäre ebenfalls die Qualität der geschweißten Ecke, sofern diese durch derartige Einflüsse nicht beeinträchtigt werden soll.

Die obenstehende Innenansicht eines einfügeligen Drehkippfensters zeigt gestrichelt die Verstärkungsprofile in Flügel und Blendrahmen und die Position der Beschlagteile. Es ist zu beachten, daß die Beschlaghersteller durch Tragzapfen, Veränderung der Position der Beschlagteile usw. erhebliche Verbesserungen ermöglicht haben; prinzipiell kann aber das Ergebnis der vorstehend beschriebenen Untersuchungen bestätigt werden:

Das Verschrauben der Beschlagteile in Kunststoff ist bei allen heute üblichen Fenstergewichten zuverlässig. Die Verschraubung in Stahl führt zwar zu einer höheren Ausreißfestigkeit; kann jedoch zu höheren spezifischen Lasten im Bereich der Lochlaibung und/oder seitlichen Verschiebungen führen.

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