NL2024105B1 - Kozijnsamenstel - Google Patents

Abstract

Een kozijnsamenstel omvat een dorpel (10) en een stijl (20), in het bijzonder een houten stijl. De delen zijn door middelvan ten minste een schroeforgaan (30) metelkaar verbonden, waarbij het schroeforgaan door tussenkomst van een thermische scheiding in de stijl (20) aangrijpt. De thermische scheiding omvat een thermisch isolerende bekleding (35) die over althans een werkzaam schroefdeel (33) van het schroeforgaan (30) is aangebracht en het werkzame schroefdeel (33) van het schroeforgaan (30) is rechtstreeks in de stijl geschroefd.

Description

Kozijnsamenstel De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een kozijnsamenstel, omvattende een dorpel en een stijl, in het bijzonder een houten stijl, die door middel van ten minste een schroeforgaan met elkaar zijn verbonden, waarbij het schroeforgaan door tussenkomst van een thermische scheiding in de stijl aangrijpt.

Een dergelijk kozijnsamenstel wordt gewoonlijk toegepast voor de vorming van een kozijn in een gevel om daarmee een vensteropening of deuropening te bieden.

Het venster kan daarbij zowel in de vorm van een vast raam als in de vorm van een uitstelbaar raam zijn uitgevoerd.

In het laatste geval zal het toepasselijke hang en sluitwerk gewoonlijk tussen het kozijn en het raam zijn aangebracht om in de gewenste zwaai te voorzien.

In alle gevallen kan het daarbij zowel om de woningbouw als om gebouwen van bedrijven, scholen en instellingen in de utiliteitsbouw gaan.

Behalve kunststof, staal en aluminium is ook hout nog steeds een belangrijke kandidaat als materiaal voor de vervaardiging van kozijnen.

Een voordeel van hout is de relatief gemakkelijke en vrije verwerkbaarheid, zowel bij fabricage als daarna.

Bovendien verdient hout in vergelijking met de andere materialen in voorkomende gevallen vanuit esthetisch oogpunt en/of vanwege duurzaamheid een voorkeur.

Een nadeel is evenwel een relatief geringe weersbestendigheid die daarom herhaaldelijk een conservering vereist in de vorm van schilderwerk.

Met name de dorpel van het kozijn is een kwetsbare factor doordat deze het meest intensief aan de elementen wordt blootgesteld.

Deze wordt dan ook bij voorkeur uit een duurzaam, weerbestendig materiaal samengesteld.

Voor de stijlen van het kozijn kan dan nog steeds de toevlucht worden genomen tot hout met de hiervoor beschreven voordelen.

De dorpel en de stijlen worden veelal door middel van metalen schroeven onderling verbonden.

Nederlands octrooi NL 2020252 geeft hier een voorbeeld van.

In het kopse hout van de stijlen worden boringen voorzien waarin kunststof pluggen worden gestoken voor opname van een stel! schroeven dat daarin aangrijpt en van de dorpel uitgaat.

Behalve voor een verankering van de schroeven zorgen de kunststof pluggen daarbij tevens voor een thermische scheiding tussen en metalen schroeven en het hout van de stijlen.

Onder een thermische scheiding wordt in dit verband een tussenlaag verstaan met een aanmerkelijk lagere warmtegeleidingscoëfficiënt dan het metaal van de schroeven opdat daardoor een koudebrug-onderbreking wordt geboden.

Dit is van belang om condensatie in het hout aan de koude schroeven tegen te gaan omdat dit

-2- anders tot een vroegtijdige degradatie van het stijlhout en daarmee van de onderlinge verbinding zou kunnen leiden. Een nadeel van de bekende bevestigingstechniek zoals die bijvoorbeeld uit voornoemd Nederlands octrooi bekend is, is de hoeveelheid tijd en arbeid die nodig is voor de voorziening van de boringen en de daarin gestoken pluggen. Met de uitvinding wordt dan ook onder meer beoogd om hiervoor een verbetering te verschaffen. Om het beoogde doel te bereiken heeft een kozijnsamenstel van de in de aanhef beschreven soort volgens de uitvinding als kenmerk dat de thermische scheiding een thermisch isolerende bekleding omvat die over althans een werkzaam schroefdeel van het schroeforgaan is aangebracht, en dat het werkzame schroefdeel van het schroeforgaan rechtstreeks in de stij! is geschroefd. Aldus is het schroeforgaan zelf van een thermische scheidingswand voorzien in de vorm van de daarop aangebrachte bekleding. Verrassend is gebleken dat een dergelijke bekleding toereikend is om als thermische scheiding met het hout te dienen. Een afzonderlijke koudebrug-onderbreking kan daardoor achterwege worden gelaten. Met voordeel wordt daarbij uitgegaan van een voorkeursuitvoeringsvorm van het kozijnsamenstel volgens de uitvinding dat is gekenmerkt doordat het schroeforgaan een zelf borend werkzaam schroefdeel omvat. Dit maakt tevens voorboren overbodig doordat de zelf-borende houtschroef rechtstreeks in het hout van de stij! zichzelf een weg baant.

In een praktische uitvoeringsvorm is het kozijnsamenstel volgens de uitvinding gekenmerkt doordat de bekleding een kunststof coating omvat die althans op het werkzame deel van het schroeforgaan is aangebracht en daarmee hecht is verbonden, waarbij het werkzame deel van het schroeforgaan uit metaal is gevormd. Uit oogpunt van treksterkte heeft metaal goede eigenschappen, terwijl de toepassing voor de bekleding juist de thermische scheiding ten opzichte van de omgeving bewerkstelligd dankzij een gewoonlijk geringe warmtegeleiding van kunststoffen.

Met voordeel wordt het schroeforgaan met het werkzame schroefdeel rechtstreeks in het kernmateriaal van de stijl geschroefd. Om dit proces te bevorderen heeft een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van het kozijnsamenstel volgens de uitvinding als kenmerk dat de kunststof coating, in vergelijking met een daaronder liggende kern van het schroeforgaan, een

-3- verlaagde wrijvingscoëfficiënt met de stij! verschaft. De coating biedt aldus niet uitsluitend een thermische scheiding en daarmee een koudbrug-onderbreking maar heeft bovendien een frictie reducerende werking wanneer het schroeforgaan zich in de stij! een weg baant.

In het algemeen wordt de dorpei van het kozijnsamenstel het zwaarst belast als het gaat om een inwerking van weer, wind en ook zonlicht. Uit oogpunt van levensduur en verlichting van onderhoud heeft daarom een bijzondere uitvoeringsvorm van het kozijnsamenstel volgens de uitvinding als kenmerk dat de dorpel althans in hoofdzaak uit een watervast materiaal is gevormd, in het bijzonder uit een kunststof, meer in het bijzonder bijvoorbeeld hoge-dichtheid polyethyleen (DHPE) of een glasvezel versterkte kunststof, dan wel een composiet materiaal, zoals kunststeen. Aldus is althans de dorpel bijzonder weerbestendig uitgevoerd en kan desgewenst voor de stijl van hout worden uitgegaan. De onderlinge verbinding tussen beide delen kan door middel van één of meer schroeforgaan volgens de uitvinding worden bewerkstelligd.

Hoewel is veel gevallen de stijlen rechtstreeks met het dorpel zullen zijn verbonden, kan ook sprake zijn van een indirecte verbinding onder tussenkomst van een intermediair lichaam. In dat opzicht is een verdere bijzondere uitvoeringsvorm van het kozijnsamenstel volgens de uitvinding gekenmerkt doordat de dorpel aan weerszijden van een opstaande neut is voorzien waarop de stij! wordt ontvangen, waarbij het schroeforgaan van de dorpel uitgaat en via een doorgang in de neut in de stijl wordt ontvangen om daarin bevestigend aan te grijpen. Met voordeel wordt daarbij ook voor de neut, althans in hoofdzaak, van een watervast materiaal uitgegaan, in het bijzonder een kunststof, meer in het bijzonder bijvoorbeeld hoge-dichtheid polyethyleen (DHPE) of een glasvezel versterkte kunststof, of een composiet materiaal, zoals kunststeen.

De uitvinding zal navolgend nader worden toegelicht aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld en een bijbehorende tekening. In de tekening toont: Figuur 1 een eerste uitvoeringsvoorbeeld van een kozijnsamenste! volgens uitvinding; Figuur 2 een tweede uitvoeringsvoorbeeld van een kozijnsamenste! volgens uitvinding; Figuur 3 een uitvergrote weergave van het schroeforgaan dat is toegepast in het kozijnsamenstel van figuur 1 and figuur 2 en Figuur 4 een doorsnede door een schroeforgaan van figuur 3.

4- Overigens zij daarbij opgemerkt dat de figuren zuiver schematisch en niet steeds op (eenzelfde) schaal zijn getekend. Met name kunnen terwille van de duidelijkheid sommige dimensies in meer of mindere mate overdreven zijn weergegeven. Overeenkomstige delen zijn in de figuren met eenzelfde verwijzingscijfer aangeduid.

Figuur 1 toont een eerste uitvoeringsvoorbeeld van een kozijnsamenstel volgens de uitvinding. Dit kozijnsamenstel omvat een dorpel 10 en een stijl 20 die slechts door tussenkomst van een dunne water- en waterdampdichte manchet 15 met de dorpel is verbonden. De manchet 15 omvat een circa 2 millimeter dikke kunststof folie, bijvoorbeeld van EPDM of een geschuimde polyvinylchloride (PVC), polyurethaan (PU) of polystyreen (PS). De dorpel 10 omvat in dit voorbeeld een gegoten lichaam van composiet materlaal, ook wel aangeduid als kunststeen, met aan weerszijden daarvan een daaraan gegoten, integrale neut 12. Het gaat hierbij om een polymere kunsthars die is vermengd met mineraal poeder. Dit materiaal is in vloeibare, althans vloeiende, toestand in een matrijs gegoten en vervolgens in de gewenste vorm uitgehard.

Op de neuten 12 zijn houten stijlen 20 geplaatst, waarbij de manchet 15 voor een waterdichte afdichting en naadloze aansluiting zorgt. Voor de stijlen 20 kan in beginsel van iedere geschikte houtsoort worden uitgegaan, doch in de praktijk wordt daarvoor in het algemeen meranti en mahonie gekozen voor wat betreft hardhout, terwijl vuren en grenen geschikte kandidaten zijn als het om zacht hout gaat. Daarnaast kunnen ook chemisch of thermisch gemodificeerde houtproducten worden toegepast, zoals geacetyleerd naaldhout en geïmpregneerd hout. In beide gevallen zal het hout, eventueel naderhand, nog aan een conserverende en verfraaiende behandeling kunnen worden onderworpen in de vorm van lakken, impregneren of beitsen om daaraan een voldoende weerbestendigheid te geven.

Voor de verbinding tussen de dorpel 10,12 en de stij! 20 zijn één of meer een schroeforganen toegepast. Het gaat daarbij om een zelf-borende schroef 30 waarvan ten minste het werkzame schroefdeel 33 conform de uitvinding is bekleed met een thermisch isolerende toplaag. De schroeven hebben een lengte van de orde van 70 tot 140 millimeter en een 30 nominale doorsnede van de orde van 4,5,6 of 8 millimeter. In dit voorbeeld is in dat opzicht uitgegaan van een schroef 30 van koolstof-staal, omvattende een stalen kern 33 die is bekleed met een PTFE- (Teflon®) of andere wrijving verlagende coating

-5-

35. Figuur 3 toont de schroef 30 uitvergroot, terwijl in figuur 4 daarvan een doorsnede is weergegeven. Tussen een kop 31 van de schroef en het werkzame schroefdeel 33 bevindt zich een schachtdeel 32. De schroefdraad 34 is aan het uiteinde van het werkzame schroefdeel 33 van een vertanding 36 is voorzien om een zelfstandig indringen in het materiaal van de stijl te bevorderen.

De teflon coating 35 op de schroef 30 zorgt behalve voor een thermische isolatie bovendien voor een verlaagde wrijvingscoéfficiént ten opzichte van het materiaal van de stijl 20. De schroeven 30 steken door daartoe in de dorpel! 10 voorziene holtes 14 en worden rechtreeks in het materiaal van de stijl 20 ontvangen. De dankzij de coating 35 gereduceerde wrijvingscoéfficiént zorgt voor een reductie van het vereiste aandraaimoment wanneer de schroeven 30 in het materiaal van de stijl 20 worden geschroefd. Een voorboren van de stijl 20 of verdere tussenliggende koudebrug-onderbreking wordt met voordeel uitgespaard.

Een tweede uitvoeringsvoorbeeld van een kozijnsamenstel volgens de uitvinding wordt getoond in figuur 2. Hierbij is uitgegaan van een dorpel 10 van een glasvezel versterkte kunststof die bijvoorbeeld door pultrusie werd verkregen. Uit oogpunt van gewicht- en materiaalbesparing strekt zich daarin een aantal doorlopende longitudinale holtes 11 uit. Aan de kopse uiteinden zijn deze afgedicht met een geschikt polymeerschuim, bijvoorbeeld polyurethaanschuim. In dit voorbeeld zijn losse neuten 22 toegepast die enerzijds aansluiten op de dorpel 10 en anderzijds de stijlen 20 ontvangen. Voor de neuten 22 is hier een gietlichaam van een geschikte kunststof, bijvoorbeeld composiet gietsteen, toegepast, dat passend aansluit op het profiel van de dorpel

10. Ook in dit geval zorgt een tussenliggende manchet 15 voor een waterdichte afsluiting en naadloze aansluiting tussen enerzijds de stijl 20 en anderzijds de kunststof onderconstructie 10,22. Voor de stijlen 20 is ook hier uitgegaan van natuurlijk hout, zoals meranti, mahonie, grenen of vurenhout, dan wel een chemisch of thermisch verduurzaamd en gemodificeerd houtproduct.

Voor een verbinding tussen de dorpel 10 met de neuten 22 en de stijlen 20 worden ook in dit voorbeeld de schroeven van figuur 3 en 4 toegepast. Hiertoe worden vooraf lokaal doorgaande boringen in de dorpel 10 en neutlichamen 22 aangebracht. De schroeven 30 worden daardoorheen gestoken en, conform de uitvinding, rechtstreeks in het materiaal van de stijlen 20 gedraaid. Een voorboren van de stijlen 20 wordt met voordeel achterwege gelaten.

-6- De kans op inwendige condensatie binnen een stijl 20 aan de schroeven 30 wordt bepaald door het temperatuurverloop over de constructie, met de daarbij horende maximale dampspanning, in combinatie met de dampdiffusie-weerstand van de toegepaste materialen over de dikte van de constructie 10,30,20. Zodra de aanwezige dampdruk in de constructie hoger is dan de maximaal opneembare dampdruk in de lucht zal condensatie optreden. De inwendige vochtbalans in de getoonde kozijnverbindingen ter plaatse van de schroeven 30 is positief. In de winters zal minder inwendige condensatie optreden dan dat er s-zomers verdampt uit de constructie. Er is geen significant risico op inwendige condensatie ter plaatse van de schroeven

30. Tevens is de verbinding getest op treksterke. De individuele schroefverbindingen 30 bleken in het getoonde uitvoeringsvoorbeeld een trekweerstand van de orde van rond 18-20 Nmm! te leveren, wat ruimschoots toereikend is voor deze toepassing. Een voorboren van de stijlen 20 of een plug voor opname van het schroefdeel 33 van de schroef 30 kan dan ook worden uitgespaard zonder verlies aan sterkte en duurzaamheid.

Hoewel de uitvinding hiervoor aan de hand van louter een enkele uitvoeringsvoorbeeld nader werd toegelicht, moge het duidelijk zijn dat de uitvinding daartoe geenszins is beperkt. Integendeel zijn binnen het kader van de uitvinding voor een gemiddelde vakman nog vele variaties en verschijningsvormen mogelijk. Zo is in het voorbeeld uitgegaan van schroeven van gehard staal, maar kunnen daarvoor ook andere materialen, zoals bijvoorbeeld RVS worden toegepast. In de beide voorbeelden werd uitgegaan van een kozijnsamenstel met kunststof dorpel. In plaats daarvan is de uitvinding ook toepasbaar met een dorpel die geheel of gedeeltelijk uit een ander materiaal is samengesteld, bijvoorbeeld hout of aluminium. Ook zijn de gegeven dimensies, profielen en vormen louter bij wijze van voorbeeld gegeven en al naar gelang de situatie daarop afstembaar.

Claims (7)

-7- Conclusies:

1. Kozijnsamenstel omvattende een dorpel en een stijl, in het bijzonder een houten stijl, die door middel van ten minste een schroeforgaan met elkaar zijn verbonden, waarbij het schroeforgaan door tussenkomst van een thermische scheiding in de stijl aangrijpt, met het kenmerk dat de thermische scheiding een thermisch isolerende bekleding omvat die over althans over een werkzaam schroefdeel van het schroeforgaan is aangebracht, en dat het werkzame schroefdeel van het schroeforgaan rechtstreeks in de stijl is geschroefd.

2. Kozijnsamenstel volgens conclusie 1 met het kenmerk dat de bekleding een kunststof coating omvat die althans op het werkzame deel van het schroeforgaan is aangebracht en daarmee hecht is verbonden, waarbij het werkzame deel van het schroeforgaan uit metaal is gevormd.

3. Kozijnsamenstel volgens conclusie 2 met het kenmerk dat de kunststof coating, in vergelijking met een daaronder liggende kern van het schroeforgaan, een verlaagde wrijvingscoéfficiént met de stijl verschaft.

4. Kozijnsamenstel volgens één of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de dorpel althans in hoofdzaak uit een watervast materiaal is gevormd, in het bijzonder uit een kunststof, meer in het bijzonder een glasvezel versterkte kunststof, of een composiet materiaal, zoals kunststeen.

5. Kozijnsamenstel volgens één of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat de dorpel aan weerszijden van een opstaande neut is voorzien waarop de stijl wordt ontvangen, waarbij het schroeforgaan van de dorpel uitgaat en via een doorgang in de neut in de stijl wordt ontvangen om daarin bevestigend aan te grijpen.

6. Kozijnsamenstel volgens conclusie 6, met het kenmerk dat de neut althans in hoofdzaak uit een watervast materlaal is gevormd, in het bijzonder uit een kunststof, meer in het bijzonder hoge-dichtheid polyethyleen (DHPE) of een glasvezel versterkte kunststof, of een composiet materiaal, zoals kunststeen.

7. Kozijnsamenstel volgens één of meer der voorgaande conclusies met het kenmerk dat het schroeforgaan een zelf borend werkzaam schroefdeel omvat.