DE1509854A1

DE1509854A1 - Rahmen mit Lichtelement

Info

Publication number: DE1509854A1
Application number: DE19631509854
Authority: DE
Inventors: Hermann Schad
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1962-05-02
Filing date: 1963-04-27
Publication date: 1969-06-26
Also published as: AT238425B; GB1035229A; BE631809A

Description

Herrnann Schad, Stuttgart --.W, Klopstockstraße 1

"Rahmen mit Lichtelement"

Eine der wesentlichsten Tendenzen in der heutigen Bauweise, insbesondere auch bei Industriebauten, liegt in der Verwendung großer Glasflächen. Eine solche Bauweise ist jedoch nur dann befriedigend, wenn sie gleichzeitig den Anforderungen an eine richtige Wärmeisolierung sowie den praktischen Anforderungen an Zugänglichkeit der Lichtelemente hinsichtlich Ein- und Ausbau und den sich hieraus ergebenden Voraussetzungen an Wirtschaftlichkeit entspricht.

So ist ein von äußeren Klimaeinflüssen in den verschiedenen Jahreszeiten unabhängiges gleichmäßiges oder den sonstigen Erfordernissen angepaßtes Raumklima mit den herkömmlichen Fenstertypen nicht in wirtschaftlicher Weise zu erreichen. Das gilt insbesondere für die oft extremen Betriebsbedingungen in der Industrie, vornehmlich in Feuchtbetrieben, wie Textil-, Papier-, Leder- und Nahrungsmittelfabriken. Insbesondere sind von den aufzuwendenden Betriebskosten eines Gebäudes die Heizungskosten mit allen Nebenfaktoren, ferner auch die Unterhaltungskosten wesentlich ausschlaggebend.

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überdimensionierung der Heizungsanlage, um Uärmeverluste auszugleichen, erhöht die Unwirtschaftlichkeit. Auch kann die Bildung von Kondensat bei höheren relativen Luftfeuchtigkeiten nicht verhindert werden. D-s schwächste Glied ist in der Hegel der Rahmen. Auch das beste Isolierglas wird entwertet, wenn der Rahmen hinsichtlich der Wärmedämmung dem Isolierglas nicht gleichwertig ist. Außerdem ist der Ein- und Ausbau der Fenster oder sonstiger Lichtelemente, z. B. aus Isolierglas oder dergl., in der Regel sehr umständlich.

Die Erfindung sieht demgegenüber die Verwendung gerahmter Lichtelemente mit einem im wesentlichen aus .einem Nichtmetall bestehenden und durch- eine Einlage aus Metall oder einem entsprechend festen Material versteiften Rahmen vor und bezweckt vor allern, die eingangs gestellten Anforderungen möglichst vollkommen zu erfüllen, insbesondere also ein Lichtelement zu gewährleisten, welches einschließlich Rahmen beste Wärmedämmung aufweist und günstigste Ein- und Ausbauverhältnisse gewährleistet.

Die Erfindung besteht demgemäß im wesentlichen darin, daß der Rahmen in der Hauptsache aus einem Hartschaumstoff besteht und die zur statischen Festigkeit dienende Einlage im wesentlichen innerhalb der nach dem Rauminnern zu gelegenen Hälfte des Profilquerschnittes in den Hartschaumstoff eingebettet ist.

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Durch dieVerwendung von. Hartschaumstoff läßt sich eine bisher: nieüt erzielte. Wärmedäitenung an: Rahmen für Llchtelemente. erreichen«-.-Der gelegentlich für Fensterrahmen vorgeschlagene. Kunststoff auf Bol$viJ^lehla:nld:~Basis. ist hiermit nicht

.: Dieses geht schon daraus hervor, daß,, während etwa ein, sgezifischss Gewicht hat;, das etwa dem jemgen von.^; Holz: en^^

Gewicht: von, Harts*ehaumstoff in der dröBenordnxing, Ü*öl5 lifegte*, ÄixSerdfem ist der Wärmedämmwert: des Hart— eau, das' 2g~faeha desjenigen des Kunst stoff es.

Dadurch,, daß^ das VersteifXingsprof 11 des Rahmens innerhalb des Hartschaumstoffes nach der Rauminnenseite zu versetzt ist> können, die: wärmedämmeiiden Eigenschaften des Hartschaumstoffes tsesonders viirksam ausgenutzt werden, da ein breiter Prof11-quersclinitt aus HartschaumstGff zwischen der Raumaußenseite des HeJimens und dem Versteifungsprofil zwischengeschaltet ist». Jede Wärmebrücke zwischen der den klimatischen Einflüssen besonder ε ausgesetzten Raumaußenseite und der R0-uminnenseite des Hatuaens kann vermieden werden. .

Vorzugsweise begrenzt die z. B. Winkel- oder U-Profil aufweisende: Versteifungseinlage das Hartschaumprofil· mittels eines zur Ebene des Lichtelementes etwa parallelen Steges, während ihre senkrecht hierzu gerichteten Schenkel in das Hartschaumstoffprofil eingebettet sind. Auf seiner Außenseite kann das Hartschaurflstoffprofil von einem dünnwandigen, vorzugsweise geteilten Hartkuiiststöfrüberzug, insbesondere aus

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Polyvinylchlorid bzw. aus einem wetter- und standfesten, weichmacherfreien Kunststoff, insbesondere auf Polyesterbasis, eingefaßt sein. Auf seiner Innenseite ist es dagegen vorzugsweise von die Lichtelemente in deren Lage haltenden Rahmenleisten aus Hartkunststoff überdeckt, welche von dem die Außenseite des Profils einfassenden Überzug in Bezug auf den Wärmefluß isoliert, also auch mit diesem Überzug durch keine aus Hartkunststoff oder in sonstiger Weise gebildete Wärmebrücke verbunden sind.

Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal der Erfindung sind die Lichtelemente, d. h. nach Art einer Fensterscheibe oder eines transparenten Wandelementes ausgebildeten Elemente, an ihrer dem Rahmenprofil zugewandten Kante von einzelnen

Hartwinkelförmigen, vorzugsweise ebenfalls aus/Kunststoff oder einem ähnlichen Werkstoff bestehenden Zuggliedern hintergriffen, die mit den Rahmenleisten verbunden sind, so daß mit der Abnahme der Rahmenleisten zugleich auch mittels der Zugglieder die Lichtelemente aus ihren falzartigen Ausnehmungen am Rahmen herausnehmbar sind. Mit dem äußeren Kunststoffüberzug sollen diese Zugglieder ebenfalls keine Berührung haben, so daß auch hier jede Wärmebrücke vermieden wird. Die Zugglieder dienen zugleich dazu, die senkrecht zur Scheibenebene an den Lichtelementen wirkenden Luftdrücke bzw. Luftsoge aufzunehmen. Die Zugglieder sind vorzugsweise als den Rand der Lichtscheibe umgreifende und in der abnehmbaren Rahmenleiste verankerte abgewinkelte Profilemente

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ausgebildet. Um hierbei die Wärmedämmung nicht zu beeinträchtigen, bestehen die Zugglieder vorteilhafterweise aus Hartkunststoff oder einem ähnlichen Werkstoff und sind lediglich als schmale, z. B. U-förmig abgewinkelte Streifen in größeren Abständen 'über den Rand der Scheiben verteilt.

Ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung besteht ferner darin, daß der den Hartschaumstoff versteifende Profilträger nach der Innenseite des Hartschaumstoffrahmens zu versetzt angeordnet ist, wobei er diesen nach der Innenseite zu begrenzt und die den Rahmen bzw. den Profilträger nach innen abdeckenden Rahmenleisten aus Kunststoff bestehen. Der einen geringeren Wärmedämmwert aufweisende Profilträger hat also einen möglichst großen Abstand von der den klimatischen Einflüssen besonders ausgesetzten Außenseite des Rahmens, so daß die angestrebte wärmeisolierende Wirkung des Rahmens so wenig wie möglich beeinträchtigt wird.

Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung beziehen sich auf eine solche Ausbildung des Rahmens, daß dieser möglichst einfach aus dem Profilträger und dem umgehenden Hartschaumstoff herzustellen ist. Von besonderem Vorteil ist es ferner, wenn möglichst gleiche und austauschbare Winkelprofile hierbei verwendet werden.

Der Kunststoffüberzug ist zweckmäßig so ausgebildet und geformt, daß er sich in einfacher Weise auf den Hartschaumstoffrahmen aufbringen lassen kann. Gleichzeitig können hierbei.

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flanschartige Ränder als Anschlag für eine Putzschicht oder für eine Plattenverkleidung dienen.

Zur weiteren Verbesserung der Isolierung können ferner dauerelastische Kunststoffbänder, insbesondere an den außenliegenden Fugen und Rillen des Lichtelementes, vorgesehen sein.

Eine besonders vollkommene Bauart ergibt sich, wenn als Material der Lichtscheibe ein Werkstoff, insbesondere ein transparenter Kapillar-Kunststoff, verwendet wird, welches den gleichen oder im wesentlichen den gleichen Wärmedämmwert (k-Wert) hat wie der Hartschaumstoff des Einbaurahmens.

Ein auf diese Weise hergestelltes Fenster oder sonstiges gerahmtes Lichtelement zeichnet sich durch gute Lichtdurchlässigkeit und Lichtstreuung, durch gleichmäßig gute und dauerhafte Wärmedämmung, gute Schalldämmung, absolute Dichtheit, Schwitzfreiheit des Rahmens, fehlende Korrosion, Entbehrlichkeit von Anstrichen, kleine oder geringe Instandhaltungs- und Reinigungskosten, leichte Ein- und Ausbaumöglichkeit des Lichtelementes aus.

Gegenüber der üblichen Bauweise von Holz- oder Stahl-Einfachfenstern werden die Heizkosten für gleiche Flächeneinheit bei einem erfindungsgemäß gebildeten Element auf etwa 1/5 bis 1/6 gegenüber einem Holz- oder Stahldoppelfenster auf ca. 1/2 bis 1/3 herabgesetzt. Letzteres gilt im wesentlichen auch gegenüber einer Bauweise in Glasbausteinen.

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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigen

Fig. 1 einen lotrechten oder auch waagerechten Schnitt durch einen Rahmen mit zwei benachbarten Licht-

elementen und
Pig. 2 einen Schnitt nach Linie 2-2 der Pig. I.

In das Mauerwerk 10 ist, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung einer Schaumstoffisolation 11, die je nach den ürtlichlceiten und nach praktischem Bedarf bemessen sein kann, der Rahmen 12 für die Lichtelemente 13 eingesetzt.

Der Rahmen besteht in der Hauptsache aus einer Hartschaumstoffmassel4, z. B. aus Styropor, in die ein Profilträger bzw. 15a aus Stahl, Aluminium' oder einem anderen festen Werkstoff zur Aufnahme des statischen Momentes eingeschoben und eingeklebt ist.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, sind die Profilträger 15 so angebracht, daß sie einen großen Abstand a von der Außenseite des Rahmens haben, während sie mit ihrem Mittelsteg über die Innenseite der Hartschaumstoffmasse 14 hinausragen bzw. mit dieser im wesentlichen abschließen. Auf ihrer Außenseite bilden die Schäumst of fr ahmen Ik- je eine Anschlags- oder Falzleiste 16, die durch eine im wesentlichen winkelförmige Schale I¹J aus einem wetter- und standfesten, vorzugsweise weichmacherfreien Kunststoff (in der Regel PVC oder Polyester) gegen die Außenatmosphäre abgedeckt ist.

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Jede dieser Schalen oder überzüge weist einen die Falzleiste übergreifenden Flansch 18 sowie einen nach außen gerichteten Flansch I9 auf, derart, daß sie bei dem (in der Zeichnung oben gezeigten) Mittelpfosten gemeinsam einen nach außen gerichteten, in der Symmetrieebene des Rahmens liegenden Mittelflansch bilden. An dem dem Mauerwerk zugekehrten (in der Zeichnung unteren) Rahmenglied ist die Schale I7 durch eine entsprechend verkürzt abgewinkelte Schale 17a aus Kunststoff ersetzt. Der Flansch 19a dieser Schale bildet zusammen mit dem Flansch 19 der Schale 1? ebenfalls eine nach außen gerichtete Flanschleiste. Sie dient als Anschlag für eine' Putzschicht 20 oder eine entsprechende Plattenverkleidung. Hierdurch ist die Gewähr gegeben, daß an der Mauerwerkseite die Fensterrahmen alle gleich weit über das Mauerwerk überstehen.

Die Lichtscheiben Ip bestehen vorzugsweise statt aus Glas ^ aus einem Kapillar-Kunststoff (z. B. Dekaphan), der den Vorteil eines hohen WErmedämrawertes (k-Wertes) hat. Gegebenenfalls kann der Kapillar-Kunststoff, der z» B. hochtransparente Eigenschaften mit einem günstigen Streuwert hat, so gewählt sein, daß er den gleichen Wärmewert wie der Hartschaumstoff des Rahmens hat. Natürlich kann gewünschtenfalls statt eines Kapillar-Kunststoffes auch eine Verglasung, z. B. Doppelverglasung, ein Isolierglas oder dergl., verwendet werden.

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Nach der Innenseite des R-.hmens zu werden dieser sowie die Lichtscheiben l~j> durch aus Kunststoff bestehende Leisten 21, die ebenso wie die Schalen 17 zweckmäßig aus einem wetterund standfesten, vorzugsweise weichmacherfreien Kunststoff bestehen, abgedeckt. Diese Leisten haben an der Mittelprosse des Rahmens das gleiche Profil wie an den Seitengliedern des Rahmens, so daß sie gegeneinander ausgetauscht werden können.

Zur Aufnahme von Querkräften, insbesondere zur Aufnahme von Luftdruck und Luftsog, sind in größeren Abständen, z. B. in Abständen von 20 bis pö cm, Zugglieder 22 in Nuten der Schaumstoff masse des Rahmens eingesetzt. Sie bilden U-förmige Streifen, deren einer Schenkel 23 die Lichtscheibe IJ auf deren Außenseite an der Falzleiste 16 umgreift, während der Schenkel 24 in die Rahmenleiste 21 mit einer Verdickung 24a eingepreßt ist. In einer Ausbuchtung 25 der Verkleidung IJ sind ferner bandförmige Dichtleisten 26 aus einem dauerelastischen Kunststoff eingesetzt, wodurch die Fuge zwischen der Lichtscheibe IJ und der Kunststoffverkleidung 17 nach außen abgedichtet wird. Die Hohlräume 27 zwiechen der Schaumstoffmasse und der inneren Kunststoffleiste 21 sowie der Höhlraum zwischen dem Profilträger 15 und den Kunststoffleisten 21 können mit einer Isoliermasse ausgefüllt sein oder auch lediglich Luft enthalten. Durch Schrauben 29 werden die Kunststoff-Rahmenleisten 21 gegen den Profilträger I5 festgezogen.

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Wie ersieh tuch, können nach Lösen der Schrauben 29 die Lichtscheiben \'-j zusammen mit den Kunststoffrahmenleisten 21 und den Zuggliedern 22 nach innen (d. h. in der Zeichnung nach rechts) als Ganzes herausgenommen werden. Das Einsetzen, Austauschen und Reinigen der Lichtscheiben kann daher besonders einfach und schnell vorgenommen werden. Gleichzeitig cind die Lichtscheiben Ip durch die Zugglieder 22 zuverlässig gegen ^ Winddruck und Windsog oder andere Kräfte sicher und zuverlässig gehalten.

Die beschriebene Bauweise zeichnet sich durch besonders gleichmäßig gute Wärmeisolation sowie durch ein Minimum an Pflegenotwendigkeit aus. Durchgehende Kunststoffteile, welche eine Kältebrücke herstellen könnte», sind vermieden. Hierzu trägt auch bei, daß die Zugglieder 22 nur in größerem Abstand voneinander angeordnet sind und eine geringe Breite aufweisen. Infolge der äußeren Kunststoffverkleidung sind Anstriche des P Rahmens nicht erforderlich.

Außer für Fenster ist die Erfindung auch für Glasbaustein-Konstruktion, Brüstungselemente, Fertigbautafeln, die zwischen Skelettbauteilen eingesetzt werden, und andere Bauarten verwendbar.

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Claims

Scha III

Ansprüche:

1.) Rahmen mit Lichtelement nach Art von Fensterscheiben oder Wandelementen aus einem Nichtmetall mit versteifender Einlage aus Metall oder einem ähnlichen harten Material, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen in der Hauptsache aus einem Hartschaumstoff (14) besteht und die zur statischen Festigkeit dienende Einlage (15) im wesentlichen innerhalb der nach dem Rauminnern zu gelegenen Hälfte des Profilquerschnittes in den Hartschaumstoff eingebettet ist,

2,·) Rahmen mit Lichtelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorzugsweise Winkel- oder U-Profil aufweisende Metalleinlage (15) das Hartschaumstoffprofil (14) mittels eines zur Ebene des Lichtelementes (15) parallelen Steges begrenzt und ihre senkrecht hierzu gerichteten Schenkel in das Hartschaumstoffprofil eingebettet sind,

;>,) Rahmen mit Lichtelement nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch .gekennzeichnet, daß das Hartschaumstoffprofil (14) auf seiner Außenseite von einem dünnwandigen, vorzugsweise geteilten Hartkunststoffüberzug (17)* insbesondere aus Polyvinylchlorid bzw« aus einem wetter- und standfesten, weichmacherfreien Kunststoff, insbesondere auf Polyesterbasis, eingefaßt ist,

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4.) Rahmen mit Lichtelement nach Anspruch j>, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen auf seiner dem Rauminnern zugekehrten Seite von die Lichtelemente (1^) in deren Lage haltenden Rahmenleisten (21) aus Hartkunststoff überdeckt sind, welche von dem die Außenseite des Profils einfassenden Überzug in Bezug auf den Wärmefluß isoliert, also auch mit diesem überzug durch keine aus Hartkunststoff, gebildete Wärmebrücke verbunden sind.

5.) Rahmen mit Lichtelement nach Art von Fensterscheiben oder Wandelementen mit einem Rahmen und mit auf der Innenseite des Rahmens an diesen angesetzten abnahmebaren Rahmenleisten, welche die Lichtelemente in falzartigen Ausnehmungen des Rahmenprofils derart halten, daß nach Abnahme der Rahmenleisten auch die Licifcelemente nach der Innenseite des Rahmens herausgenommen werden können, insbesondere nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Rahmenleisten (21), vorzugsweise aus Hartkunststoff, einzelne die Lichtelemente (1>) an deren dem Rahmenprofil (14,15) zugewandten Kante winkelförmig hintergreifende Zugglieder (22) verbunden sind, so daß mit der Abnahme der Rahmenleisten (21) zugleich auch mittels der Zugglieder (22) die Lichtelemente (13) herausnehmbar sind.

6.) Rahmen mit Lichtelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugglieder (22) durch Umbiegungen (24) und/oder Verdickungen (24a) im Material, insbesondere Kunststoffmaterial, der-Rahmenleisten (21) verankert sind.

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7.) Rahmen mit Lichtelement nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet,'daß die Winkelprofil aufweisenden Rahmenleisten (21) sich mit ihrem einen Schenkel gegen das Lichtelernent (Ij?) legen und mit ihrem anderen Schenkel an einer Metalleinlage (I5) des in der Hauptsache aus Hartschaumstoff bestehenden Rahmens (14) befestigt sind.

8») Rahmen mit Lichtelement nach Anspruch 4 bis 7* dadurch gekennzeichnet* daß die die eine Kante des Lichtelementes umgreifenden Zugglieder (.22), vorzugsweise in größeren Abständen angeordnet, als schmale Leisten aus Hartkunstsfoff bestehen und mit dem Hartkunststoffüberzug (17) . auf der Außenseite des Rahmenprofils außer Berührung stehen.

9.) Rahmen mit Lichtelement nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Material des Lichtelementes (13) ein Werkstoff, insbesondere ein transparenter Kapillar-Kunststoff, verwendet wird, welches den gleichen oder im wesentlichen den gleichen Wärmedämmwert (k-Wert) wie der Hartschaumstoff (14) des Einbaurahmens hat.

10.) Rahmen mit Lichtelement nach den Ansprüchen 3 bis 9* dadurch gekennzeichnet, daß in den Fugen zwischen der äußeren Kunststoffverkleidung (I7) und den Lichtelementen . (13) in Rillen (25) der Verkleidung (17) sowie gegebenenfalls auch in den Fugen zwischen den Kunststoffleisten (21) und den Lichtelementen (I3) in Rillen der Leisten eingelegte dauerelastische Kunststoffbänder, insbesondere auf Thiokolbasis, vorgesehen sind. BAD^RIGINAL.⁶ ^ ° ^ ^ ⁸

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11.) Rahmen mit Lichtelement nach Anspruch '!■ bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl für Mittelsprossen als auch für"-Außenglieder des Rahmens Rahmenleisten (21) aus Kunststoff mit gleichem Winkelprofil vorgesehen sind.

12.) Rahmen mit Lichtelement nach Anspruch 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffüberzug (17,17a) auf der Außenseite des Rahmenprofils über eine äußere Falzleiste (16) des Hartschaumstoffprofils (15) übergreift und geteilt ausgebildet ist.

13·) Rahmen mit Lichtelement nach Anspruch J bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffüberzug (17) nach außen gerichtete flanschartige Ansätze (19)* insbesondere als Anschlag für eine Putzschicht oder Plattenverkleidung, aufweist.

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