DE2654776C2

DE2654776C2 - Fenster mit erhöhter Feuerwiderstandsfähigkeit

Info

Publication number: DE2654776C2
Application number: DE2654776A
Authority: DE
Inventors: Franz Dipl.-Phys. Dr. 5100 Aachen Kraemling; Guenter Dipl.-Phys. Dr. 5107 Simmerath Ortmanns; Siegfried Ing. Pikhard (Grad.), 5106 Roetgen
Original assignee: Vereinigte Glaswerke 5100 Aachen GmbH
Current assignee: Vegla Vereinigte Glaswerke GmbH
Priority date: 1976-12-03
Filing date: 1976-12-03
Publication date: 1978-12-21
Also published as: BE861464A; US4178728A; AT367517B; DE2654776B1; ATA847477A

Description

Die Erfindung betrifft ein Fenster mit erhöhter Feuerwiderstandsfähigkeit mit wenigstens einer in einem Metallrahmen eingesetzten Silikatglasscheibe, die im Metallrahmen derart gehalten ist, daß im Brandfall die der Hitzeeinwirkung ausgesetzte Seite, gegebenenfalls beide Seiten, auch im Randbereich bis zur Scheibenkante hin nahezu gleichermaßen der Hitzeeinwirkung ausgesetzt ist.

Fenster mit diesem Aufbau sind in verschiedenen Ausführungen aus den deutschen Auslegeschriften 28 737 und 23 44 459 bekannt. Eine weitere Ausführungsform ist Gegenstand der älteren Patentanmeldung P 25 27 124 5 25 (DE-OS 25 27 134). Die erhöhte Feuerwiderstandsdauer dieser Fenster beruht darauf, daß auch der Randbereich drr Silikatglasscheibe der Hitzeeinwirkung ausgesetzt ist, wodurch der Temperaturgradient zwischen der Scheibenfläiche und dem Scheibenrand verringert und infolgedessen die Entstehung von gefährlichen Zugspannungen im Kantenbereich, die zum Bruch der Scheibe führen, Verzögert bzw. verhindert wird.

Allen bekannten bzw. vorgeschlagenen Ausführungsformen ist gemeinsam, daß der Randbereich der Glasscheibe wenigstens teilweise freiliegt. Das kann unter Umständen aus architektonischen Gründen stören.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Konstruktion eines Fensters der eingangs genannten Art so weiter auszubilden, daß es das Aussehen eines Fensters mit einer gebräuchlichen Rahmenkonstruktion hat, ohne daß die erhöhte Feuerwiderr-tandsfähigkeit

ίο dadurch wesentlich beeinträchtigt wird.

Diese Aufgabe wird gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung dadurch gelöst, daß die Silikatglasscheibe im Bereich der Haltevorrichtung durch einen Abdeckstreifen aus leicht verbrennbarem Stoff abge-

is deckt ist.

Für den Abdeckstreifen sollen insbesondere Materialien verwendet werden, die sich verhältnismäßig leicht entzünden und ohne große Flammenentwicklung schnell und möglichst rückstandslos verbrennen, so daß der gesamte Randbereich der Glasscheibe schnellstens freigelegt wird. Materialien, die Schmelzen und abtropfen, sind hierfür weniger geeignet. Brauchbare Ergebnisse werden erzielt, wenn die Abdeckleisten beispielsweise aus Celluloid (niedrig nitrierte Nitrocellulose) bestehen.

Durch die Anordnung von Abdeckleisten, die unter eigener Hitzeentwicklung verbrennen, wird außerdem der günstige Effekt erreicht, daß der Randbereich der Glasscheibe eine zusätzliche Erwärmung erfährt Falls

JO hierdurch der Randbereich stärker erwärmt wird als das Mittelfeld, lassen sich auf diese Weise sogar Druckspannungen im Randbereich aufbauen, wodurch die erhöhte Feuerwiderstandsfähigkeit besonders günstig beeinflußt wird. Es ist ferner möglich, bei Isolierglasfenstern den

« Abstandshalter zwischen den Silikatglasscheiben mit einer exotherm reagierenden Substanz zu füllen, die sich im Brandfall entzündet und den gleichen Effekt bewirkt.

Eine zweite Lösung der gestellten Aufgabe besteht

erfindungsgemäß darin, daß die Silikatglasscheibe im Bereich der Haltevorrichtungen durch einen Abdeckstreifen aus Metall abgedeckt ist, tier mittels eines bei Hitzeeinwirkung seine Klebwirkung einbüßenden Klebers mit der Silikatglasscheibe oder mit den Haltevorrichtungen verbunden ist

^ Bei dieser Ausführungsform bleiben die bei Metallrahmen vorzugsweise aus dem Metall bestehenden Abdeckleisten erhalten. Es löst sich unter der Einwirkung der Hitze lediglich das Verbindungsmittel, so daß die Abdeckleisten unter der Wirkung ihres Eigenge

W wichts abfallen, sobald das Verbindungsmittel seine Wirkung verliert.

Das Verbindungsmittel kann z. B. ein thermoplastischer Kleber sein, der bei einer Temperatur von oberhalb 100⁰C so weit erweicht, daß sich die Abdeckleisten lösen. Nach einer besonders vorteilhaf ten Ausführungsform ist der Kleber ein Lot mit niedrigem Schmelzpunkt, wobei sich insbesondere ein Weichlot mit einem Schmelzpunkt zwischen 100 und 180⁰C bewährt hat.

bo Wenn die Abdeckleisten aus Metall bestehen und mit einer sich unter der Hitzeeinwirkung losenden Verbm dung mit dem Metallrahmen verbunden sind, kann das Lösen der Abdeckleisten dadurch sichergestellt bzw. beschleunigt werden, daß zwischen der Silikatglasschei-

h> be bzw. den Haltevorrichtungen und dem Abdeckstreifen unter Vorspannung stehende Federelemente eingefügt sind.
Es hat sich bei Brandversuchen nach DIN 4 102

gezeigt, daß die erhöhte Feuerwiderstandsdauer von erfindungsgemäß ausgebildeten Fenstern den Eigenschaften der vorbekannten Fensterkonstruktion nicht wesentlich nachsteht, wenn die Abdeckung des Randbereichs der Silikatglasscheibe bei einer Größe der Silikatglasscheibe von 140 χ 120 cm spätestens nach etwa sechs Minuten nach Beginn des Brandversuchs nicht mehr vorhanden ist Unter dieser Voraussetzung führt also die anfängliche Abschirmung noch nicht zu einem Temperaturgradienten zwischen Mittelfeld und Kantenbereich der Glasscheibe, der die Entstehung von dem Bruch der Glasscheibe führenden Zugspannungen im Kantenbereich zur Folge hätte. Wenn der Randbereich der Glasscheibe dann freiliegt, gleicht sich die Temperatur sehr rasch aus, so daß bereits entstandene Spannungen im Kantenbereich wieder abgebaut werden.

Verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt, jeweils in Form einer perspektivischen Ausschnittsdarstellung,

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel, bei dem die Glasscheibe mit einer Seite und der Kante im Rahmen befestigt und die der Feuereinwirkung frei ausgesetzte Seite lediglich mit einer Abdeckleiste verseilen ist,

F i g. 2 ein anderes Ausfühmngsbeispiei, bei dem die Glasscheibe auf der der Feuereinwirkung ausgesetzten Seite im Abstand von der Scheibenkante zusätzlich von einer Halteleiste gehalten ist, und der Randbereich einschließlich der Halteleiste mit einem Abdeckprofil in verkleidet ist,

F i g. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem eine Glasscheibe beidseitig von mit Löchern versehenen Halteleisten gehalten wird, die ihrerseits mit einem Streifen aus brennbarem Material kaschiert sind, und r>

Fig.4 ein Ausführungsbeispiel mit einer Doppelverglasung, bei der die Halteleisten aus gelochten Metallprofilen bestehen, die mit bei Hitzeeinwirkung abfallenden Metallstreifen kaschiert sind.

Das in Fig. 1 dargestellte Fenster umfaßt eine Silikatgla^rscheibe 1 aus vorgespanntem Glas und einen aus einem Rechteckrohr bestehenden metallischen Fensterrahmen 2. An dem Fensterrahmen 2 ist zur Fensteröffnung hin eine Haltevorrichtung in Form eines Winkelprofils 3 aus Eisen oder einem anderen ^ schwerschmelzenden Metall befestigt. Zwischen der Glasscheibe 1 und dem Winkelpt >fil sind Streifen 4, 5 aus einem hitzeisolierenden Werkstoff zwischengeschaltet, beispielsweise aus Asbest. Die Befestigung der Glasscheibe 1 und der Asbeststreifen 4, 5 erfolgt mit Hilfe eines hitzebes^ndigen Klebers. Auf der im Brandfall der Hitzeeinwirkung ausgesetzten Seite ist die Glasscheibe 1 nicht gehalten. Auf dieser Seite ist lediglich ein Abdeckstreifen 8 angeordnet, und zwar zweckmäßigerweise mittels einer Klebeschicht 9 unmit- si telbar auf der Glasscheibe 1 aufgeklebt. Der Abdeckstreifen 8 hat in der Breite dieselben Abmessungen wie der parallel zu ihm verlaufende Schenkel des Winkelprofils Kr besteht aus einem leicht brennbaren Material, wie < elluloid, das bei Feuereinwirkun^ verhältnismäßig *>■> schnell und riickstandslos verbrennt. Die Oberfläche des Abdeckstreifens 8 kann dem Aussehen des Winkelprofils angepaßt sein, um so der gesamtem Scheibeneinfassung ein einheitliches Aussehen zu geben.

Das in F i g. 2 dargestellte Fenster Umfaßt wiederum * > eine vorgespannte Silikatglasscheibe 1, die in einen Fensterrahmen 12 aus einem Metallprofil eingebaut ist Der Fensterrahmen %1 besteht im wesentlichen aus einem rechteckigen Hohlprofil, an dem unmittelbar ein Schenkel 13 ansetzt, gegen den sich die Glasscheibe I über einen Streifen 14 aus hitzeisolierendem Material abstützt. Zwischen der Kante der Glasscheibe ' und dem Fensterrahmen 12 ist ebenfalls ein Streifen 15 aus hitzeisolierendem Material zwischengeschaltet.

Auf der dem Schenke! 13 gegenüberliegenden Seite ist die Glasscheibe 1 nicht hitzeisoliert Sie v/ird a'if dieser Seite durch eine Haltevorrichtung gehalten, die eine schmale metallische Halteleiste 16 aufweist Die Halteleiste 16 ist im Abstand von der Kante der Glasscheibe 1 angeordnet, so daß der der Scheibenkante unmittelbar benachbarte Randbereich der Glasscheibe 1 nicht abgedeckt ist Zur Halterung der Halteleiste 16 dienen Haltewinkel 18, die mit dem Fensterrahmen 12 verschraubt sind und die sich gegen die Halteleiste 16 über Madenschrauben 19 abstützen. Die Haltewinkel 18 sind im Abstand voneinander angeordnet, so daß sie keine wesentliche Abschirmung des freiliegenden Randbereichs gegen Hitzeeinwirkung bewirken. Über den Haltewinkeln 18 und der Halteleiste 16 ist ein Abdeckstreifen 22 in Form ein«, Metallwinkelprofils angeordnet und mit einem Kleber 23 befestigt. Der Kleber 23 wird auf den Haltewinkeln 18 aufgebracht Er besteht aus einem Stoff, der bei einer Temperatur von etwa 100° C erweicht und seine Klebekraft verliert, so daß Jer Abdeckstreifen 22 bei Feuerwirkung herabfällt und den Randbereich der Glasscheibe 1 freigibt Das Winkelprofil kann beispielsweise ein Aluminiumprofil und im übrigen in seiner Oberflächenausbildung an das Aussehen des übrigen Teiles des Metallrahmens angepaßt sein.

Die in den F i g 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen sind asymmetrisch ausgebildet derart, daß die Glasscheiben nur einer Hitzeeinwirkung auf einer Seite länger standhallen, während sie bei Hitzeeinwirkung auf die andere Seite zerspringen. Ein solcher asymmetrischer Aufbau kann bei der Verwendung im Hochbau erwünscht sein, wenn z. B. bei einem Brand ein Eindringen des Feuers von außen her verhindert werden soll und das Fenster freigegeben werden soll, wenn der Brand im Gehäuse ausgebrochen ist.

Demgegenüber zeigt die in F i g. 3 dargestellte Ausführungsform ein symmetrisch aufgebautes Fenster, bei dem die vorgespannte Silikatglasschcibe 1 bei der Hitzeeinwirkung auf beiden Seifn gleichermaßen länger feuerwiderstandsfähig sein soll. Am Mauerwerk ist ein Fensterrahmen 2 in Form eines Rechteckprofils aus Stahl befestigt. An diesem Rechteckprofil sind auf beiden Seiten der Glasscheibe 1 Z-förmige, mit Löchern

25 versehene Halteleisten 26 angebracht Der Mittelsteg dieser Halteleistui 26 weist einen Abstand von einigen Millimetern von der Glasoberfläche auf, während der abgebogene Schenkel 27 sich gegen die Glasscheibe 1 abstützt, und zwar in einem Abstand von 10 bis 20 mm von der Glaskante. Infolge dieser Konstruktion kann sich der Randbereich de Glasscheibe 1 durch die Locher 25 hindurch im Brandfall hinreichend erwärmen, um die Entstehung von zum Bruch der Glasscheibe führenden Zug^cpannungen im Kantenbereich zu vermeiden /wischen der Kante der Glasscheibe t und dem Rechteckfohf ist ein hitzeisolierender Streifen 5 aus Asbest zwischengeschaltet Die Z-förmigtn Halteleisten

26 bestehen aus zwei Schichten mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten, wobei die innere Schicht 26a eine?, niedrigeren Ausdehnungskoeffizienten hat als die äußere Schicht 26b. Das hat zur Folge, daß die Halteleisten 26 bei Erwärmune infolee des

Bimetalleffektes sich in Richtung auf die Glasscheibe 1, wenn diese zu erweichen beginnt, fest einspannen und daran hindern, daß sie aus der Haltevorrichtung rutscht. Die Halteleisten 26 sind außen mit einem Abdeckstreifen 28 in Form einer Folie aus einem leicht brennbaren Kunststoff kaschiert, so daß die Halteleisten 26 vollständig abgedeckt sind. Die Löcher 25 werden erst dann freigegeben, wenn zu Beginn der Hitzeeinwirkung die Folie 28 verbrennt.

Auch das in Fig.4 dargestellte Fenster weist einen symmetrischen Aufbau auf. Im Gegensatz zu den bisher beschriebenen Beispielen sind hier zwei vorgespannte Glasscheiben 1 in der Art einer Doppelglasscheibe im Fensterrahmen 2 eingebaut. Auf den Außenseiten sind die Glasscheiben 1 durch eine Haltevorrichtung 30 in Form von Z-förmigen Halteleisten gehalten, die mit dem Rechteckprofil verschraubt sind. Die Halteleisten sind wieder fortlaufend mit Löchern 31 versehen, durch die hindurch die Flammen bzw. die Wärmestrahlung auf ucfi irväiTuucfciCei ucf vjiSääCncii/Cn ι WiTivCH. <-*iViSCiiCn den beiden Glasscheiben 1 ist am Rand als Abstandshalter ein Ü-Profil 32 angeordnet, das ebenfalls mit Löchern 33 versehen ist, die deckungsgleich mit den Löchern 31 in den Halteleisten sind Zwischen den Kanten der Glasscheiben 1 und dem U-Profil 32 einerseits lind dem Rechteckprofil andererseits ist ein Streifen 5 aus Asbest angeordnet der verhindert, daß der erwärmte Randbereich der Glasscheiben 1 sich durch wärmeleitenden Kontakt mit dem Rechteckrohr abkühlt. Zwischen den Mittelstegen der Z-förmigen Halteleisten 30 und den Glasscheiben 1 ist jeweils ein Glasstreifen 36 zwischengeschaltet. Die Aufgabe dieser Glasstreifen 36 besteht darin, die Halterung der Glasscheiben 1 im Brandfall, wenn sie zu erweichen beginnen, zu verbessern. Die Glasstreifen 36 erweichen ■i nämlich ebenfalls, verkleben dabei mit den Glasscheiben, und werden andererseits durch die abgebogenen Schenkel der Halteleisten gehalten. Auf den Z-förmigen Halteleisten 30 sind auf den Außenseiten der Mittelslege Abdeckstreifen 38 aus Metall angeordnet, die die

ίο Löcher 31 abdecken. Um einen glatten Abschluß mit den Halteleisten zu erreichen, ist das Z-förmige Profil mit einer vorspringenden Kante 40 versehen. Durch den durch ein Schweißlot 42 gebildeten Kleber an den Längslianten der Abdeckstreifen 38 sind diese mit den Halteleisten verbunden. Bei dem Lot 42, das für die Schweißnähte verwendet wird* handelt es sich um ein Weichlot mit einem Schmelzpunkt zwischen 100 und 180° C. Es ist zweckmäßig, die Rückseite der Abdeckstreifen 38 mit einer Schicht zu versehen, die von dem Let 42 nicht benetzt wird oder ^vuicphpn Hpm Abdeckstreifen 38 und dem Z-förmigen Profil eine Trennfolie anzuordnen, um zu verhindern, daß das Lot hinter den Abdeckstreifen 38 läuft und so die rasche Loslösung des Abdeckstreifens 38 verhindert.

Um eine besonders schnelle und sichere Loslösung der Abdeckstreifen 38 zu gewährleisten, können zwischen den Abdeckstreifen 38 Und dem Mittelsteg der Z-förmigen Halteleisten durch das Andrücken der Abdeckst· fiifen unter Vorspannung gesetzte Federelemente angeordnet werden, die die Abdeckstreifen 38 absprengen, sobald die Lotnähte erweichen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Fenster mit erhöhter Feuerwiderstandsfähigkeit mit wenigstens einer in einem Metallrahmen eingesetzten Silikatglasscheibe, die im Metallrahmen derart gehalten ist, daß im Brandfall die der Hitzeeinwirkung ausgesetzte Seite, gegebenenfalls beide Seiten, auch im Randbereich bis zur Scheibenkante hin nahezu gleichermaßen der Hitzeeinwirkung ausgesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Silikatglasscheibe (1) im Bereich der Haltevorrichtung (3) durch einen Abdeckstreifen (8; 28) aus leicht brennbarem Stoff abgedeckt ist

2. Fenster mit erhöhter Feuerwiderstandsfahigkeit mit wenigstens einer in einem Metallrahmen eingesetzten Silikatglasscheibe, die im Metallrahmen derart gehalten ist, daß im Brandfall die der Hitzeeinwirkung ausgesetzte Seite, gegebenenfalls beide Seiten, auch im Randbereich bis zur Scheibenkante hin nahezu gleichermaßen der Hitzeeinwirkung ausgesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Silikatglasscheibe (1) im Bereich der Haltevorrichtung (30) durch einen Abdeckstreifen (22; 38) aus Metall abgedeckt ist, der mittels eines bei Hitzeeinwirkung seine Verbindungswirkung einbüßenden Verbindungsmittels, z. B. eines Klebers (23), mit der Silikatglasscheibe (1) oder mit den Haltevorrichtungen (30) verbunden ist

3. Fenster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abdeckstreifen (8; 28) aus Kunststoff wie Celluloid besteht

4. Fenster nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß das Verbindungsmittel ein Lot (42) mit niedrigem Schmelzpunkt isi.

5. Fenster nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß das Lot (42) ein Weichlot mit einem Schmelzpunkt zwischen 100 und 180° ist

6. Fenster nach einem der Ansprüche 2, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet daß zwischen der Silikatglasscheibe bzw. den Haltevorrichtungen und dem Abdeckstreifen unter Vorspannung stehende Federelemente eingefügt sind.