DE2722835A1

DE2722835A1 - Fenster, insbesondere fuer aussenfassaden von hochhaeusern

Info

Publication number: DE2722835A1
Application number: DE19772722835
Authority: DE
Inventors: Rudolf Neumann
Original assignee: Kloeckner Werke AG
Current assignee: Kloeckner Werke AG
Priority date: 1977-05-20
Filing date: 1977-05-20
Publication date: 1978-11-23
Also published as: IT7823234A0; FR2391344A1; IT1094998B; NL7802809A; BE867306A

Description

KLÖCKNER-VERKE, AKTIENGESELLSCHAFT, Mülheimer Straße 50, 41 Duisburg 1 2722835

Fenster, insbesondere für Außenfassaden von Hochhäusern

Lie Erfindung betrifft ein Fenster, insbesondere für Außenfassaden von Hochhäusern, bestehend aus einem Fensterrahmen aus Metall mit Festverglasung oder mit mindestens einem verglasten Flügelrahmen.

in

Die DIN-Vorschriften werden einiger Zeit vorschreiben müssen, daß Fenster für Wohnhäuser, Bürohäuser und dgl. ab einer gewissen Geschoßhöhe auch bestimmten Brandschutzbestimmungen genügen. Es wird hierbei zu fordern sein, daß bei ausbrechenden Bränden die in den darüber befindlichen Stockwerken in den Außenfassaden eingesetzten Fenster dem durch den Brand entstehenden Sog bzw. Unterdruck standhalten, d.h., nicht zerstört v/erden, damit sich der Brand nicht im Inneren der Stockwerke über die zerstörten Fenster ausbreiten kann. Diese Forderungen werden im Laufe der Zeit noch erheblich strenger gefaßt werden müssen.

Es ist bekannt, für Fensterrahmen aus Metall Aluminiumprofile zu verwenden.

Die Verglasung ist zwar gegen hohe Temperaturen beständig, wie dies sich bei Bränden in Hochhäusern bereits gezeigt hat, hierbei tritt jedoch oft der Fall ein, daß eine derart hohe Temperatur auf der Außenfassade erreicht wird, daß das Aluminium dieser Metallrahmen zu schmelzen beginnt und in Tränen über diese Glasscheiben läuft. Es ist ohne weite-

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res verständlich, daß bei diesen Temperaturen die Fensterrahmen keinen Halt mehr den Glasscheiben bieten können, so daß die Verglasung herausfällt und sich der Brand ohne weiteres in den übereinanderliegenden Etagen über die zerstörten Fenster ausbreiten kann.

Darüberhinaus sind seit neuestem von der Glasindustrie hochtemperaturfeste Gläser entwickelt worden, die ohne weiteres für Verglasungen verwendet werden können und noch gegen weit höhere Temperaturen beständig sind als die bisher bekannten hochtemperaturbeständigen Verglasungen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Fensterrahmen für Festverglasungen bzw. Fensterrahmen mit verglasten Flügelrahmen aus Metall so auszubilden, daß sie auch Temperaturen standhalten, bei denen die bisher verwendeten Aluminiumrahmen flüssig wurden, so daß die neu entwickelten Verglasungen ohne weiteres sinnvoll vorgenommen werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Fensterrahmen und/oder der Flügelrahmen aus einer Innenschale und einer Außenschale gebildet ist (sind), die Innenschale und Außenschale aus Stahlprofilen bestehen, distanziert zueinander angeordnet sind und durch Verbindungsstege miteinander verschweißt sind. Bekanntlich sind Stahlprofile gegen hohe Temperaturen beständig, haben jedoch ein sehr gutes Wärmeleitvermögen. Dadurch, daß die aus derartigen Stahlprofilen bestehenden Innenschalen und Außenschalen distanziert zueinander angeordnet und im Idealfall punktweise und distanziert in der Berührungsebene miteinander verbunden sind, ergibt sich integral gesehen eine sehr schlechte Wärmeleitung zwischen Innenschale und Außenschale. Weitere Anteile des Energietransportes rühren durch die Abstrahlungswärme zwischen den beiden Schalen hei und durch die Wärme-

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leitung der zwischen den beiden Schalen befindlichen Luftschicht, die bekanntlich ein schlechter Wärmeleiter ist. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ergeben sich hochtemperaturfeste Rahmen mit geringer Wärmeleitung. Letzteres ist insbesondere bei Bränden wichtig, da dann die Wärmeleitung von der Außenfassade in die Innenräume über die Fenster sehr gering ist. Darüberhinaus werden durch diese abschnittsweisen Verbindungsstellen der Innenschalen und Außenschalen verwindungssteife Rahmen geschaffen, die sich bei hohen Temperaturen nur schwer bzw. kaum verwerfen, so daß auch bei derart hohen Temperaturen ein sicherer Sitz der Verglasung gewährleistet ist.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind die Verbindungsstege Schweißbrücken. Durch die Anwendung bekannter Schweißverfahren ist es ohne weiteres möglich, Innenschale und 'Außenschale im Bereich der gegenüberstehenden Kanten der Profile auf einem Abstand von 6 bis 8 mm zu halten und stabile Schweißbrücken herzustellen. Es liegt auf der Hand, daß derart große Abstände zwischen den beiden Schalen die günstigste Voraussetzung für eine extrem schlechte Wärmeleitung sind.

In einer noch weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind zwischen der Innenschale und Außenschale zueinander distanzierte Rundprofilabschnitte angeordnet, die mit der Innenschale und Außenschale verschweißt sind. Durch derartige Rundprofilabschnitte ergibt sich ein sehr einfaches Justieren von Innenschale und Außenschale zueinander, darüberhinaus kann der Abstand zwischen beiden noch über diese 6 bis 8 mm hinaus vergrößert werden, was der Verbesserung des Wärmewiderständes zugute kommt.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besteht bzw.

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bestehen der Flügelrahmen und/oder der Fensterrahmen aus einer Innenschale, einer Außenschale und mindestens einer dazwischen angeordneten Zwischenschale, wobei die Schalen distan ziert zueinander angeordnet und durch Verbindungsstege miteinander verschweißt sind. Durch diese Maßnahmen ist es möglich, den Wärmewiderstand noch weiter heraufzusetzen.

In vorteilhafter Weise bestehen erfindungsgemäß die Verbindungsstege auch in diesem Falle aus Schweißbrücken. Sie können auch ebenfalls aus zueinander distanzierten Rundprofilabschnitten bestehen, die mit den Schalen verschweißt sind.

In einer noch weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die gegenseitigen Abstände der Verbindungsstege voneinander verschieden. Durch diese Maßnahmen wird eine optimale Anpassung an die jeweiligen Anforderungen bezüglich der Verwindungssteifigkeit, der Durchbiegung und der Wärmeisolation erzielt.

In einer noch weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können die Verbindungsstege zu diesem Zwecke in mehreren Reihen angeordnet sein, wobei die Verbindungsstege der einen Reihe versetzt zu den Verbindungsstegen der anderen Reihe bzw. Reihen versetzt sein können.

Für den Fall, daß der Fensterrahmen und der (die) Flügelrahmen Zwischenschalen aufweisen, können diese aus gelochtem Flachstahl bzw. Profilstahl bestehen, wodurch die thermische Isolation noch weiter verbessert wird.

Vorteile und Merkmale der Erfindung werden anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung näher erläutert.

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ORlGfNAL /NSPECTED

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Es zeigen:

Fig. 1a, b einen Fensterrahmen mit zwei verglasten Flügelrahmen in perspektivischer und teilweise gebrochener Darstellung;

Fig. 2 einen Ausschnitt aus der Mittelstrebe des

Fensterrahmens;

Fig. 3 einen Ausschnitt des Fensterrahmens\

Fig. 4- einen Ausschnitt des einen Fensterflügels;

Fig. 5 einen Schnitt im Bereich der Mittelstrebe

bei geschlossenem Fensterflügel und

Fig. 6 schematisch eine Vorrichtung zur Herstellung

zweischaliger Profilstäbe.

In Fig. 1 ist ein Fenster dargestellt, das aus dem Fensterrahmen 1 sowie den beiden an ihn mittels der Scharnierpaare 2 und 3 angeschlagenen verglasten Flügelrahmen ¹V und 5 besteht. Der Flügelrahmen 4 ist geschlossen, während der Flügelrahmen 5 in halb offener Stellung gezeigt ist, so daß der zweischalige Aufbau der Flügelrahmen ersichtlich ist.

Der Fensterrahmen 1 besteht aus der Außenschale 6 und der Innenschale 7· Die Außenschale besteht aus den zu einem rechteckigen Rahmen zusammengeschweißten Flachstahlabschnitten 8, 9,10 und 11, wobei ein weiterer Flachstahlabschnitt 1J als Mittelstrebe parallel zu den Flachstahlabschnitten 8 und 10 eingeschweißt ist.

Die Innenschale des Fensterrahmens besteht aus den zu einem rechteckigen Rahmen zusammengeschweißten Profilstahlabschnit-

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ten 14,15,16 und 17 sowie dem die von diesem Rahmen umschlossene Fläche unterteilenden und mit ihm verschweißten Profilstahlabschnitt 18. Diese Stahlprofile sind hohlkastenförmig ausgebildet (Fig. 2 und 3) und haben einen rechteckigen Querschnitt, wobei jeweils die Schmalseite 19 dieser Hohlprofile in Richtung zu der Außenschale des Fensterrahmens zeigt (Fig. 2 und 3)· Die Schmalseite der Hohlprofile ist so bemessen, daß die Breite der Flachstahlabschnitte der Außenschale größer ist, so daß, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, die Außenschale jeweils eine rahmenartige Anschlagfläche für die Flügelrahmen bildet. Diese, die Anschlagflächen bildenden Zonen der Flachstahlabschnitte sind mit 20 bezeichnet.

Innenschale und Außenschale des Fensterrahmens sind distanziert zueinander angeordnet und mittels der aus Fig. 1 ersichtlichen Schweißbrücken 22 miteinander verbunden. Die Wärmeleitung von Innenschale zur Außenschale kann demnach nur über diese Schweißbrücken erfolgen. Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß hierdurch die Wärmeleitung entscheidend herabgesetzt ist. Um auch eine Wärmestrahlung zwischen Innenschale und Außenschale in den von den Schweißbrücken freigebliebenen Bereichen zu unterbinden, können zusätzlich die Bereiche zwischen den Schweißbrücken der .Innenschale und Außenschale mit Isoliermaterial 22' ausgeschäumt werden bzw. dieses in Form von Streifen eingelegt sein.

Beide Flügelrahmen sind wie aus Fig. 1 am Flügelrahmen 5 ersichtlich ebenfalls aus einer Innenschale und einer Außenschale identisch aufgebaut. Dieser Aufbau wird anhand des Flügelrahmens 5 erläutert. Er besteht aus der Außenschale 23 und der Innenschale 24, die ebenfalls über Schweißbrücken 22 miteinander verbunden sind.

Die Außenschale 22 besteht aus den zu einem rechteckigen Rah-

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men zusammengeschweißten Stahlprofilen 26,27» von denen jeweils zwei vorgesehen sind und jeweils nur eines zu sehen ist.

Jedes dieser Stahlprofile der Außenschale hat einen hohlkastenförmigen Querschnitt, wie dies an dem Profil 26 dargestellt ist (Fig. 4), wobei diese Hohlprofile auf der Innenseite des Rahmens jeweils in einen angeformten Anschlag 30 auslaufen. Diese Anschläge bilden eine rahmenartige Anschlagfläche für die Außenscheibe 31 der Verglasung.

Die Innenschale 25 besteht aus den zu einem rechteckigen Rahmen zusammengeschweißten Stahlprofilen 31*32,33 und 34. Diese Stahlprofile sind ebenfalls als Hohlprofile ausgebildet und begrenzen jeweils einen rechteckförmigen Hohlraum 35» wobei ihre von der nnenschale abgewandten Seite jeweils in einen nach außen zeigenden Anschlag 36 auslaufen, der eine rahmenartige Auflagefläche bildet, mit der der Flügelrahmen in geschlossener Stellung gegen den Fensterrahmen ansteht.

Diese Innenschale und Außenschale sind ebenfalls durch mit 22 bezeichnete Schweißbrücken miteinander verbunden (vgl. Fig. 1 und 4), wobei der zwischen den Schweißbrücken vorhandene Zwischenraum ebenfalls mit Isoliermaterial ausgefüllt sein kann.

In die Innenschale des Fensterflügels ist ein weiterer Rahmen aus den Profilen 37»38,39 und 40 als Glashalteleiste eingesetzt, der als Widerlager für die zweite Scheibe 38 der Verglasung dient (Fig. 5)·

Die Verglasung wird als Baueinheit eingesetzt. Die üblichen Scheibendichtungen sind nicht eingezeichnet.

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Zwischen den beiden Glasscheiben 31 und 38 sind Distanzierstücke 41 zur Vorgabe ihres gegenseitigen Abstandes angeordnet. In Fig. 5 ist der Fensterflügel in geschlossener Stellung des Fensters im Querschnitt im Bereich des Flachstahlabschnittes 13 dargestellt.

Bei der Herstellung des Fensterflügels wird so verfahren, daß zunächst Außenschale und Innenschale unter Herstellung der Schweißbrücken miteinander verschweißt werden. Anschließend wird die Verglasung eingesetzt.

Anschließend wird die Glashalteleiste eingesetzt und beispielsweise durch Schraubverbindungen oder durch Schweißverbindungen befestigt.

Für die Herstellung des Fensterrahmens und der Flügelrahmen kann auch zunächst Stangenmaterial hergestellt werden, das den erfindungsgemäßen Aufbau aus den beiden Schalen für den Türrahmen und den Flügelrahmen hat. Dieses Stangenmaterial wird in an sich bekannter Weise auf die entsprechenden Abschnitte zurechtgeschnitten, die zu diesen Rahmen verschweißt werden.

Dieses Stangenmaterial ist erfindungsgemäß zweischalig. Fig. 5a, b zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel zur Herstellung dieses Stangenmaterials.

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In Fig. 6a, b ist mit 30' ein Rollgang mit Rollen J1' "bezeichnet, wobei etwa in Mitte dieses Rollgangs die Schweißstation J2¹ angeordnet ist.

Seiten Auf der Einlaufseite der Schweißstation ist zu beiden/der Rollen jeweils ein Leitblech 33' bzw. 3^' angeordnet. Zwischen diesen Leitblechen tauchen in den Bereich zwischen einigen Rollen Distanzhalter bzw. Distanzrollen 35¹ ein, um die einlaufenden Profi]stäbe, die mit 36' bzw. 37¹ bezeichnet sind, auf einen vorgegebenen Abstand zu halten.

Diese Profilstäbe 36¹ und 37' entsprechen bei spielsweise den Profilen 6 und 16 aus Fig. 2.

Jn der Schweißstation sind oberhalb von zwei Rollen 31' Andruekrollen 38' und 39' angeordnet, wobei zwi seilen diesen beiden zwei Führungsroi lon '4O¹, Λ1¹ mit zur Transportrichtung !senkrechten Achsen angeordnet sind. Durch diese Rollenanordnung worden die Profile zueinander zentriert und distanziert geflirrt. Zwischen den Rollen 38' und 39' werden über ein ΙΙ,ί^..::!η 'IS¹ Rundprofi 1 abschnitte 43' zugeführt, die zwischen die Profilstäbe geführt werden und die Rollen 40¹, 41' zwischen die Profil stäbe verspannt werden. Anschließend werden di(':-o Rundprofi 1 abschni tte mit den Profilstäben unter Herstellung dos erfindungsgemäßen zwei schaligen Stabmateri als

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verschweißt, wobei die Schweißeinrichtung, da an sich bekannt, nicht dargestellt ist. · .

In gleicher Weise ist es möglich, unter Weglassen der Rundprofilabschnitte die Profilstäbe durch Schweißbrücken zu verbinden. Hierbei kann der gegenseitige Abstand der Schweißbrücken bzw. der Rundprofilabschnitte variiert werden. Hierbei wird die Stabilität des zweischaligen Stangenmaterials den speziellen Anforderungen angepaßt.

Weiterhin ist es möglich, die Wärmeübergangsstellen zwischen Innenschale und Außenschale jeweils vorzugeben.

Für die Verglasung werden Scheiben aus den neuen hochtemperaturbeständigen Glassorten verwendet. Infolge ihres sehr großen Wärmewiderstandes ist es möglich, eine viel größere Glasfläche bei vorgegebenem Gesamtwärmewiderstand vorzusehen als bisher. Hierdurch ist eine erhöhte Lichtdurchlässigkeit gegeben, so daß der Lichteinfall in den betreffenden Raum oder Treppenhaus und dergleichen viel größer ist.

Diese Profilstäbe können allgemein verwendet werden z.B. für die Herstellung von Türrahmen; es ist auch möglich, aus ihnen den Rahmen für den Rollgang herzustellen, wobei die von den Profilen und den Schweißbrücken begrenzten Bereiche zur Aufnahme der Achsen der Rollen dienen. In der gleichen Weise können zwei derartige Profilstäbe nebeneinander angeordnet werden und über Rundprofile zur'Herstellung von Leitern oder Gerüsten verwendet werden.

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Claims

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Ansprüche

Fenster, insbesondere für Außenfassaden von Hochhäusern, bestehend aus einem Fensterrahmen aus Metall mit Festverglasung oder mit verglasten Flügelrahmen, dadurch gekennzeichnet, daß der Fensterrahmen und/oder der Flügelrahmen aus einer Innenschale und einer Außenschale gebildet ist (sind), die Innenschale und die Außenschale aus Stahlprofilen bestehen, distanziert zueinander angeordnet sind und durch Schweißbrücken miteinander verschweißt sind.
2. Fenster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstege Schweißbrücken ( ) sind.
3. Fenster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Innenschale und Außenschale zueinander distanziert angeordnete Rundprofilabschnitte angeordnet sind und die Rundprofilabschnitte mit der Innenschale und der Außenschale verschweißt sind.
4. Fenster, bestehend aus einem Fensterrahmen angelenkten verglasten Flügelrahmen, wobei der Türrahmen und der Flügelrahmen aus Stahlprofilen gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Flügelrahmen und/oder der Türrahmen aus einer Innenschale, einer Außenschale und mindestens einer dazwischen angeordneten Zwischenschale besteht (bestehen), die Schalen distanziert zueinander angeordnet und durch Verbindungsstege miteinander verschweißt sind.
5. Fenster nach Anspruch A-, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstege Schweißbrücken ( ) sind.

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6. Fenster nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den benachbarten Schalen Rundprofilabschnitte zueinander distanziert angeordnet und diese Rundprofilabschnitte mit den Schalen verschweißt sind.
7· Fenster nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenseitigen Abstände der Verbindungsiege voneinander verschieden sind.
8. Fenster nach einem der Ansprüche 1 bis 7i dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstege in mehreren Reihen angeordnet sind.
9· Fenster nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstege der einen Reihe versetzt zu den Verbindungsstegen der anderen Reihe (Reihen) versetzt sind.
10. Fenster nach Anspruch 4·, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschale (n) aus gelochtem Flachstahl bzw. Profilstahl besteht (bestehen). /

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