DE2344459A1

DE2344459A1 - Gegen hitzeeinwirkung widerstandsfaehige verglasung

Info

Publication number: DE2344459A1
Application number: DE19732344459
Authority: DE
Inventors: Franz Dipl Phys Kraemling; Guenter Ortmanns
Original assignee: IBEGLA GLASVERKAUF GmbH
Current assignee: Vegla Vereinigte Glaswerke GmbH
Priority date: 1973-09-04
Filing date: 1973-09-04
Publication date: 1975-04-24
Also published as: DE2344459B2

Description

VE

Gegen Hitzeeinwirkung widerstandsfähige Verglasung

Zusatz zu Patentanmeldung P 23 28 737.8

Die Hauptanmeldung betrifft eine gegen Hitzeeinwirkung widerstandsfähige Verglasung mit einer Silikatglasscheibe, die unter Zwischenschaltung einer Schicht aus wärmeisolierendem Material in einem Rahmen eingebaut ist, und bei der die Glasscheibe auf der der Hitzeeinwirkung zugewandten Seite auch entlang ihres Randbereiches der Hitzeeinwirkung ausgesetzt ist.

Eine so aufgebaute Verglasung weist gegenüber den bekannten feuerhemmenden Verglasungen eine wesentliche Erhöhung der Feuerwiderstandsdauer auf. Dieser Effekt beruht darauf, daß dadurch, daß auch der Randbereich der Glasscheibe der Hitzeeinwirkung ausgesetzt ist, der Temperaturgradient zwischen Scheibenfläche und Scheibenrand verringert, und so die Entstehung von gefährlichen Zugspannungen im Kantenbereich verhindert wird.

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Gegenstand der Erfindung ist eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung einer solchen Verglasung. Die Erfindung besteht darin, daß die Glasscheibe auf der der Hitzeeinwirkung ausgesetzten Seite von Halteleisten gehalten ist, die unter Freilassung des unmittelbaren Randbereiches zur Scheibenmitte hin versetzt angeordnet sind und, unter Befestigung am Rahmen, sich gegen die Glasscheibe anlegen.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, daß eine Abschirmung des Randbereiches gegen die Hitzeeinwirkung dann unschädlich ist, wenn wenigstens der unmittelbare Kantenbereich selbst sich erwärmen kann. Theoretisch genügt dabei ein sehr schmaler Kantenbereich; in der Praxis empfiehlt es sich, diesen nicht gegen die Hitzeeinwirkung abgeschirmten Kantenbereich etwa 5 bis I5 π™ breit zu wählen.

Während bei einer gleichmäßigen Erwärmung der gesamten Glasscheibe die Entstehung von Zugspannungen am Rand vermieden wird» die immer dann auftreten, wenn der Rand kalter ist als die Scheibenfläche, kann durch die erfindungsgemäße Maßnahme der Rand sogar unter Druckspannungen gesetzt werden, wodurch die gewünschte Wirkung noch verbessert wird. Diese Druckspannungen unmittelbar am Rand werden durch Zugspannungen hervorgerufen, die sich bei dem Aufbau gemäß der Erfindung im Abstand vom eigentlichen Scheibenrand unterhalb der Halteleiste dadurch aufbauen, daß dieser Bereich infolge des Vorhandenseins der Halteleiste weniger der Hitzeeinwirkung ausgesetzt ist als der Rand selbst. Doch sind in diesem Bereich die Zugspannungen ungefährlich, da im Gegensatz zu der Glaskante die Glasscheibenoberfläche eine er heblich höhere Festigkeit auf v/eist.

Die wesentliche Wirkung des erfindungsgeraäßen Aufbaus be steht also darin, daß zwischen dem Kantenbereich der Scheibe

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und dem mittleren Bereich eine Temperatursenke hervorgerufen wird. Die theoretische Betrachtung zeigt, daß die Höhe der Druckspannungen C" im Kantenbereich einmal von der Größe der Temperatursenke ΔΤ , und zum anderen aber auch durch das Verhältnis der Breite c der Halteleiste im Verhältnis zur Breite b der Glasscheibe beeinflußt werden kann, und zwar entsprechend der Gleichung

- E . «X . A T .

(E = Elastizitätsmodul
(X = linearer thermischer Ausdehnungskoeffizient)

Durch Erhöhung der Breite c der Halteleiste lassen sich also in gewissen Grenzen die Druckspannungen im Kantenbereich ebenfalls erhöhen.

Die für das Brandverhalten von Bauteilen, also auch für Glasscheiben maßgebliche DIN-Vorschrift 41 o2 schreibt nicht nur Mindestanforderungen für die Peuerwiderstandsdauer vor, sondern setzt die weitere Bedingung, daß die Teile beim Brandversuch sich im Kittel um nicht mehr als 14o° über die Anfangstemperatur des Probekörpers erwärmen dürfen, wobei an keiner Meßstelle eine Temperaturerhöhung von mehr als 18o° über die Anfangstemperatur eintreten darf. Nur wenn auch diese Bedingung erfüllt ist, sind solche Bauteile 'feuerhemmend' im Sinne der DIN-Vorschrift.

Es wurde gefunden, daß eine gemäß der Erfindung aufgebaute Verglasung imstande ist, auch diese Bedingung zu erfüllen, wenn eine aus wenigstens zwei Einzelglasscheiben aufgebaute Isolierglasscheibe verwendet wird, bei der sowohl die äußere, der Hitzeeinwirkung ausgesetzte Oberfläche als auch die

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beiden inneren einander zugewandten Oberflächen der Isolierglasscheibe mit einer wärmereflektierenden Schicht versehen sind. Dabei ist es zweckmäßig, daß der Wärmetransport durch Strahlungsaustausch zwischen den beiden inneren einander zugewandten Oberflächen der Isolierglasscheibe im Wellenlängenbereich oberhalb 1 /um unterhalb von 1o %, bezogen auf einen schwarzen Strahler,liegt. Falls die Isolierglasscheibe aus mehr als zwei Einzelglasscheiben besteht, kann ein entsprechend höherer Strahlungsaustausch zwischen je zwei mit Luftabstand angeordneten Glasscheiben erlaubt sein. Die wärmereflektierenden Schichten können dabei bekannte Schichten bzw. Schichtaufbauten aus Metallen bzw. Metall- oder Halbleiterverbindungen sein.

Die Erfindung wird an Hand der Abbildungen, in denen zwei Ausführungsbeispiele dargestellt sind, näher erläutert. Von den Abbildungen zeigt

Fig. 1 die Vorderansicht einer Verglasung in einen T eilausschnitt,

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Einfassungsbereich einer erfindungsgemäßen Verglasung, ebenfalls in Form eines Teilausschnittes und

Fig. 3 einen Querschnitt durch den Einfassungsbereich eines zweiten Ausführungsbeispieles einer Verglasung nach der Erfindung.

Die dargestellten Ausführungsbeispiele zeigen eine nach der Erfindung aufgebaute Verglasung als Fensterkonstruktion. Selbstverständlich können aber auch andere Bauteile, wie Abschlußtüren, Fahrstuhltüren, Abschlußwände und dgl. mehr nach diesem Prinzip eingefaßt sein. Selbst Fassadenplatten aus Glas oder mit einer Deckschicht aus Glas, die zwar nicht feuerhemmend sein müssen, die sich aber doch bei starker Sonneneinstrahlung stark erwärmen können und daher auch in diesem Sinne gegen Bruch gefährdet sind, lassen sich u. U. unter Anwendung des Erfindungsprinzips einbauen.

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ORIGINAL INSPECTED

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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist am Mauerwerk 31 innerhalb der Maueröffnung der Blendrahmen 32 befestigt. An dem Blendrahmen 32 ist der Flügelrahmen 33 angeschlagen, in dem die eigentliche Glasscheibe sitzt. Die Glasscheibe ist im dargestellten EaIl als Isolierglasscheibe ausgebildet und umfaßt die beiden Einzelglasscheiben 3^ U¹¹CL 35» die im Abstand voneinander, d.h. unter Zwischenschaltung eines LuftZwischenräumes, angeordnet sind. Die beiden Glasscheiben 34·, 35 können mit Hilfe eines als Abstandshalter dienenden Rahmens 36 zu einer Isolierglaseinheit zusammengefaßt, oder aber auch als einzelne Glasscheiben am Flügelrahmen 33 befestigt sein.

Auf derjenigen Seite, auf der keine Hitzeeinwirkung zu erwarten ist, ist der Flügelrahmen 33 ^m^ ei^ner Leiste 37 versehen, die die eine AbStützungsfläche für die Glasscheibe 35 bildet. Zwischen der Leiste 37 und der Glasscheibe 35 sind, ebenso wie zwischen den Kantenflächen der Glasscheiben und der ihnen gegenüberliegende Fläche des Flügelrahmens 33, hitzebeständige Isolierstreifen 38» 39» "beispielsweise aus Asbest, als Wärmesperren zwischengeschaltet.

Die Glasscheiben werden in ihrer Lage gehalten durch die Halteleisten 4o aus Metall. Die Halteleisten 4o haben eine Breite? c von etwa 1o bis 2o mm, und sind in einem Abstand A von etwa 5 bis 15 ωπι von der Scheibenkante entfernt angeordnet. Damit ragen die Glasscheiben auf ihrem gesamten Umfang um dieses Maß über die Glashalteleisten 4o hinaus und sind auf diesem Bereich der Hitzeeinwirkung von dieser Seite her frei ausgesetzt. Zur Befestigung der Halteleisten 4o sind in Abständen L-förmige Winkelstücke 41 am Flügelrahmen 33 befestigt, beispielsweise mit Hilfe von Schrauben 42, in deren parallel zu den Glasscheiben verlaufenden Schenkeln Schrauben 43 angebracht sind, mit deren Hilfe die Halteleisten 4o gegen die Glasscheiben gepreßt werden.

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Damit auch die der Hitzeeinwirkung abgewandte Glasscheibe im Sinne der Erfindung v/irksam ist, ist es erforderlich, auch bei dieser Glasscheibe den unmittelbaren Randbereich der Hitzeeinwirkung auszusetzen. Das bedeutet, daß der den Abstand haltende Rahmen J>6 so weit vom Rand der Glasscheibe zurückgesetzt ist, wie die Halteleiste 4o, damit der Rand nicht durch diesen Rahmen gegen die Wärmeeinwirkung abgedeckt wird. Falls es sich bei den Glasscheiben um eine zu einer Einheit zusammengefaßte Isolierglasscheibe handelt, ist also darauf zu achten, daß der abstandhaltende Rahmen nach diesen Gesichtspunkten nach innen versetzt mit den Glasscheiben verbunden wird.

Die Glasscheibe 3^ i^s^ ^au-f beiden Seiten mit einer wärmestrahlenreflektierenden Schicht 44 versehen, die Glasscheibe 35 nur auf ihrer inneren Seite. Als solche Schichten sind beispielsweise Überzüge aus Zinnoxid, Lanthanhexaborid oder einem Metall wie Gold, Silber, Kupfer, Chrom, Nickel oder einem anderen Metall geeignet.

Das bisher beschriebene Ausführungsbeispiel eignet sich in erster Linie als Fensterkonstruktion, wo von vornherein festliegt, auf welcher Seite gegebenenfalls das Feuer ausbricht. In anderen Fällen jedoch, beispielsweise bei Glaswänden oder Wandteilen aus Glas innerhalb eines Gebäudes, wo das Feuer auf beiden Seiten der Glaswand ausbrechen kann, wird zweckmäßig eine Konstruktion gewählt, bei der die Randbereiche der Glasscheibe auf beiden Seiten der Hitzeeinwirkung ausgesetzt sind, und die dementsprechend auf beiden Seiten von Halteleisten gehalten sind, die unter Freilassung des unmittelbaren Randbereiches zur Scheibenmitte hin versetzt angeordnet sind.

Figur 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine solche Verglasung, deren Randbereich auf beiden Seiten der Hitzeein-

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wirkung ausgesetzt ist. Die aus den beiden Einzelglasscheiben 46, 47 bestehende Isolierglasscheibe, die unter Zwischenschaltung des Abstandshalterahmens 48 im Abstand voneinander angeordnet sind _y werden auf beiden Seiten von Halteleisten gehalten. Die Halteleisten 49 sind über die Schrauben 51 an cLen L-förmigen Winkelstücken 5° befestigt, die ihrerseits mit Hilfe der Schrauben 52 an dem Rahmen 53 befestigt sind. Zwischen den Stirnflächen 54 der Glasscheiben 46, 47 und dem Rahmen 53 ist eine wärmeisolierende Schicht 55 angeordnet, die gleichzeitig für die Abdichtung der Glasscheiben im Rahmen sorgt.

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Claims

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Pat entansprüche

Λ.J Gegen Hitzeeinwirkung widerstandsfähige Verglasung mit einer Silikatglasscheibe, die unter Zwischenschaltung einer Schicht aus wärmeisolierendem Material in einem Rahmen eingebaut ist, und bei der die Glasscheibe auf der der Hitzeeinwirkung zugewandten Seite auch entlang ihres Randbereiches der Hitzeeinwirkung ausgesetzt ist, nach Patentanmeldung P 23 28 737-8, dadurch gekennzeichnet , daß die Glasscheibe (34,35) auf der der Hitzeeinwirkung ausgesetzten Seite von Halteleisten (4o) gehalten ist, die unter Freilassung des unmittelbaren Randbereiches (A) zur Scheibenmitte hin versetzt angeordnet sind und, unter Befestigung am Rahmen (33)» sich gegen die Glasscheibe (34-) anlegen.
2. Verglasung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteleisten (4o) eine Breite von etwa 1o bis 2o mm aufweisen.
3- Verglasung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteleisten (4o) in einem Abstand von etwa 5 bis 15 mm von der Scheibenkante entfernt angeordnet sind.
4. Verglasung nach Anspruch 1, 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Halteleisten (4o) mit Hilfe von schmalen, am Rahmen (33) befestigten Winkelstücken (41) gegen die Glasscheibe (34) angepreßt sind.
5. Verglasung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Glasscheiben (34, 35) unter Zwischenschaltung eines LuftZwischenraumes vorgesehen sind, wobei der den Luft Zwischenraum festlegende

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abstandhaltende Rahmen (36) von den Kanten der Glasscheiben zur Scheibenmitte hin versetzt angeordnet ist.
6. Verglasung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß der abstandhaltende Rahmen (36) mit den Glasscheiben zu einer Isolierglaseinheit verbunden ist.
7. Verglasung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die äußere der Hitzeeinwirkung ausgesetzte Oberfläche der äußeren Glasscheibe (34-) als auch die beiden inneren einander zugewandten Oberflächen der Glasscheiben (34, 35) Ο© mit einer wärmereflektierenden Schicht (44) versehen sind.
8. Verglasung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß solche wärmereflektierenden Schichten zur Anwendung kommen, die im Wellenlangenberexch von oberhalb 1 /um einen gesamten Strahlungsaustausch über einen ,oder mehrere Luftzwischenräume von höchstens 1o %, bezogen auf einen schwarze Strahler, aufweisen.

9· Verglasung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasscheibe (46, 47) auf beiden Seiten von Halteleisten (49) gehalten ist, die unter Freilassung des unmittelbaren Randbereiches zur Scheibenmitte hin versetzt angeordnet sind.

1o. Verglasung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Stirnflächen (5²O der Glasscheiben (46, 47) und dem Rahmen (53) eine wärmeisolierende Abdichtung (55) angeordnet ist.

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