EP0802300B2 - Rahmenwerk aus Metallprofilen in Brandschutzausführung für Fenster, Türen, Fassaden oder Glasdächer - Google Patents

Rahmenwerk aus Metallprofilen in Brandschutzausführung für Fenster, Türen, Fassaden oder Glasdächer Download PDF

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EP0802300B2
EP0802300B2 EP97111156.2A EP97111156A EP0802300B2 EP 0802300 B2 EP0802300 B2 EP 0802300B2 EP 97111156 A EP97111156 A EP 97111156A EP 0802300 B2 EP0802300 B2 EP 0802300B2
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EP
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shaped bodies
metal profile
binding
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EP0802300A2 (de
EP0802300A3 (de
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Armin Tönsmann
Frank Dr. Mantwill
Siegfried Habicht
Eitel-Friedrich Höcker
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Schueco International KG
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    • Y10S49/01—Thermal breaks for frames

Definitions

  • the invention relates to a framework of metal profiles in fire protection for windows, doors, facades and glass roofs, the metal profiles having a chamber, made of light metal, preferably made of aluminum outer parts and a central part, in which the heat flow is reduced.
  • EP-A-0 590 236 is made of a composite profile.
  • This composite profile is provided with outer parts, which are formed from extruded aluminum profiles, each having an outer chamber. In these outdoor chambers no fire protection material is arranged.
  • the outer parts made of aluminum are connected in the central region of the composite profile by insulating strips, which consist of a mechanically strong material, which is poor heat-conducting and melts under heat.
  • polyamide or a casting resin are mentioned.
  • the chamber in the middle part of the composite profile is filled by a support and insulating profile, which is made of heat-resistant material and in case of fire assumes a supporting function, while the acted upon by the fire aluminum profile melts.
  • the invention has for its object to make a framework of the type mentioned so that under fire load for the overall construction a long service life is given.
  • a fire protection strip of material to be inflated under temperature load is to be arranged in the fitting rebate between the glare and casement frames of a door in each case in front of the perforated metal strip.
  • the fire protection strip on the one hand has the task to cover the perforated metal strip from the visible fold forth and on the other hand to ensure in case of fire that the seaming is largely closed by swelling of the material to prevent passage of combustion gases.
  • the metal profiles may be formed as composite profiles and composed of extruded aluminum hollow chamber profiles and a central part of metal, in which the heat flow is reduced compared to the outer parts made of aluminum.
  • these covering plates or other shaped bodies of a heat-binding, hydrophilic adsorbent with high water content or a heat-binding, hydrophilic adsorbent with high water content containing plates or other shaped body may be attached.
  • the plates or other shaped bodies of a heat-binding, hydrophilic adsorbent with a high water content advantageously consist of alum and gypsum.
  • Alum are so-called metal double salts which are capable of storing crystal water to a very high degree by weight.
  • potassium alum which is chemically termed potassium aluminum sulfate 12 hydrate.
  • the chemical formula is: KA1 (SO 4 ) 2 x 12H 2 O.
  • This potassium alum is able to physically bind about 45 percent of crystal water per unit of weight.
  • the release of the crystal water from the potassium alum in pure form takes place at 72 ° C.
  • the potassium alum can be embedded in a gypsum matrix and behaves completely neutral with respect to the curing of the gypsum, so that the plates, moldings and profiles produced therefrom have sufficient stability for their use in fire protection.
  • the potassium alum does not change the setting properties of the gypsum.
  • the gypsum does not affect the physical water absorption of the alum.
  • the plates or other molded parts which are provided with a hydrophilic adsorbent, preferably consist of 50 percent of a modified gypsum and 50 percent of potassium alum.
  • the energy consumption of such a component is about 1100 j / cm 3 .
  • the mixing ratio between alum and gypsum can be varied.
  • the proportion of stored water of crystallization is 32 percent.
  • potassium alum alone has an effective temperature of 73 ° C, the working temperature in conjunction with the gypsum to a higher value, namely about 85 ° C laid. This results from the fact that the water released in the alum is held by simple suction through the gypsum up to the temperature of 85 ° C before it is transferred to the vapor phase.
  • the combination of gypsum and alum has the further advantage that the bound water in the gypsum water is released only at a temperature of 125 ° C and this multi-stage crystal water release has a positive effect on the cooling profile of the frame profiles, which are assigned to the plates described or other shaped body. In addition, at about 215 ° C, a further small release of bound in gypsum water, but which is of minor importance.
  • Fig. 1 represented metal profile has extruded aluminum parts 1.2 as outer parts, between which a middle part 3 is provided, which consists in this embodiment of two mutually parallel metal strips 4, which are reduced compared to the aluminum profiles 1 and 2 in their heat transfer.
  • the metal strips 4 may be made of aluminum or of another metal, for example made of steel.
  • Aluminum profiles 1 and 2 have inner chambers 5, 6, into which the inner chamber completely or partially filling moldings can be introduced from a heat-bonding, hydrophilic adsorbent.
  • the aluminum profiles 1 and 2 have anchoring grooves 7, 8 for the foot webs 11 of the metal strips 4, which are determined after insertion of the web webs into the anchoring grooves by molding the outer web webs 9.
  • the metal strips 4 define together with the aluminum profiles 1 and 2, a further inner chamber 10, so that the composite profile after the fig. 1 is equipped with three inner chambers for accommodating moldings with a high proportion of water of crystallization.
  • the in the Fig. 2 shown metal strip 4 has at the edges of foot webs 11 and is provided in the area between the webs 11 with punched 12, so that between the punched-12, which in the embodiment of the Fig. 2 are formed triangular, narrow bridge webs 13 remain.
  • a metal strip 4 is shown, which is provided with rectangular cutouts 14, between which only bridge webs 15 remain for the heat conduction.
  • the cutouts can have any geometric shape.
  • the width b of the bridge web and its thickness d can be varied to reduce or increase the heat flow.
  • the frame 16 was made of a profile, as in the Fig. 1 is shown.
  • the frame profile is composed of aluminum profiles 1 and 2, which are interconnected by metal strips 4, wherein the metal strips 12 and 14 punched out, so that the heat flow is reduced by this the central part of the composite profile forming metal strips 4.
  • the casement 17 consists of the outer parts forming profile shells 18,19, which are made of aluminum and metal strips 4, which form a thermal insulation, are connected.
  • the wing frame is completed by a glass retaining strip 20, which has an inner chamber 21 for receiving a molded body 22 consisting of alum and gypsum.
  • a molded body 22 consisting of alum and gypsum.
  • moldings 25,26,27 and 28 are arranged from alum and gypsum with a high proportion of water of crystallization.
  • the moldings can also be composed of other components, of which at least one has a high proportion of water of crystallization, which is released at a temperature which is below the melting temperature of the fire-facing light metal profile.
  • the released water of crystallization serves to cool the metal profiles.
  • the plate-shaped moldings 25,26,27,28 which only partially fill the respective inner chamber, are inserted with metal springs 29 in the inner chambers, wherein the metal springs 29 dig into the plate-shaped moldings with their free ends and are thus secured in their position.
  • the energy-consuming moldings may also be moldings of any length, which are adapted to the inner contour of the inner chamber of the metal profiles.
  • the energy-dissipating material can also be filled in liquid form in the inner chamber of a metal profile and then binds in the inner chamber to a solid molding.
  • a groove 30 is provided in which a fire protection strip 31 is provided from under inflation temperature material.
  • the fire protection strip 31 has on the one hand the task of covering off the perforated metal strip 4 from the visible fold and on the other hand to ensure in case of fire that the seaming is largely closed by inflating material to prevent passage of combustion gases.
  • the metal strip 4 from an extruded profile into which openings are punched or made of rolled steel offers the great advantage that they can be processed separately and assembled with known composite methods with the other, hollow chamber profiles.
  • the energy consuming moldings are adjusted to have a response temperature in the range of 80 ° C to 150 ° C.
  • the filling of the respective inner chambers of the metal profiles can be done differently.
  • a higher degree of filling than on the side facing away from the fire can be made or the response temperatures on the side facing the fire can be selected to be higher than on the side facing away from the fire. This can be achieved by varying the energy-consuming materials.
  • a multi-part insulating strip 32 can be used instead of the metal strip 4 in the middle part 3 of the profile and a multi-part insulating strip 32 can be used.
  • This multi-part insulating strip 32 consists of an extruded, poorly heat-conducting plastic strip 33 which extends over the entire length of the insulating strip and has at its longitudinal edges relieveprofilleiteren 34.
  • These foot profiling 34 are preferably recessed at equal intervals and it will be in these recesses 34 to the foot profiling contour-profiled foot profiling 35 of a bridge web 36 of metal, preferably made of aluminum.
  • the foot profiles are anchored in the grooves of the aluminum profiles 1 and 2.
  • the metallic bridges have the task of ensuring a heat flow between the aluminum profiles 1 and 2.
  • the width of the bridge webs and the distances to each other can be varied, so that one can thereby influence the flow of energy between the aluminum profiles 1 and 2.
  • a further embodiment of the formed as a thermal insulation zone middle part 3 between the aluminum profiles 1 and 2 is in the Fig. 6 in which the perforated metal strips 37, 38 are integral with the aluminum profile 1 and with the aluminum 2, respectively.
  • the arranged on the aluminum profile 1 metal strip 37 engages with a supplementsteg 39 in the associated anchoring groove of the aluminum profile 2, while the integral with the aluminum profile 2 metal strip 38 engages with its supplementsteg 40 in the anchoring groove of the aluminum profile 1.
  • the metal strips 37, 38 are punched out in accordance with FIGS. 2 and 3 and form a latticework there, by which the heat flow between the aluminum profiles 1 and 2 is reduced.
  • FIGS. 7 and 8 show constructive details of the execution of the Fig. 4 .
  • Fig. 9 is a diagram in terms of an energy-consuming molded body, which is composed of potassium alum and gypsum.
  • Curve 1 shows the response temperatures of the molding applied over the lower temperature axis. From this curve, the response temperatures can be seen, in which water of crystallization is released. The area under the curve 1 represents the total energy consumption.
  • the curve shows only the loss of mass that occurs during the course of the temperature increase.
  • a metal profile is shown, which, like the profile after the Fig. 1 composed of the aluminum profiles 1 and 2 and in the middle part of the perforated metal strips 4.
  • the inner chambers 5,6 and 10 are filled with energy-consuming and crystal water-releasing moldings 41,42,43, which may for example consist of alum and gypsum.
  • a plate-shaped molded body 44 is attached to the outside of the aluminum profile 1, so that in the case of a fire in the vicinity of the molded body 44, this is first activated and releases water of crystallization. With a longer fire duration, the moldings 41,42 and 43 are activated and set free water of crystallization, so that in this way an intensive cooling of the aluminum profiles and thus a long service life of the overall construction is achieved.
  • a façade or a roof construction is shown, in which the facade fields or the frame fields of the roof are filled with glass panes 45.
  • a main profile 46 made of aluminum is provided on the inside of the room. This main profile is covered by plate-shaped, energy-consuming moldings 47,48 and 49, which release crystal water when reaching a response temperature and thereby cool the main profile.
  • the plate-shaped moldings 47,48,49 can be connected to the main profile by gluing or by mechanical means.
  • a sheet metal cover 50 which may be made of light metal or stainless steel and can also be used to define the plate-shaped moldings.
  • metal profiles are shown in which aluminum hollow chamber profiles 1 and 2 in the middle part via perforated metal strips 4 or via composite strips after Fig. 5 connected to each other, it is also possible to use an integral, provided with three inner chambers extruded profile, in which then holes are punched in the middle, through which the heat flow is reduced in this area.

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  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Special Wing (AREA)
  • Building Environments (AREA)
  • Wing Frames And Configurations (AREA)
  • Roof Covering Using Slabs Or Stiff Sheets (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Rahmenwerk aus Metallprofilen in Brandschutzausführung für Fenster, Türen, Fassaden und Glasdächer, wobei die Metallprofile mit einer Kammer versehene, aus Leichtmetall, vorzugsweise aus Aluminium gefertigte Außenteile und ein Mittelteil aufweisen, in dem der Wärmefluß herabgesetzt ist.
  • Es ist ein Rahmenwerk dieser Art bekannt ( EP-A-0 590 236 ), das aus einem Verbundprofil gefertigt ist. Dieses Verbundprofil ist mit Außenteilen versehen, die aus stranggepreßten Aluminiumprofilen gebildet werden, die jeweils eine Außenkammer aufweisen. In diesen Außenkammern ist kein Brandschutzmaterial angeordnet. Die aus Aluminium gefertigten Außenteile werden im mittleren Bereich des Verbundprofils durch Isolierleisten verbunden, die aus einem mechanisch festen Material bestehen, das schlecht wärmeleitend ist und unter Hitzeeinwirkung schmilzt. Als Herstellungsmaterialien werden Polyamid oder ein Gießharz genannt.
  • Die Kammer im Mittelteil des Verbundprofils wird durch ein Trag- und Isolierprofil ausgefüllt, das aus hitzebeständigem Material gefertigt ist und im Brandfalle eine tragende Funktion übernimmt, während das vom Feuer beaufschlagte Aluminiumprofil abschmilzt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rahmenwerk der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß unter Brandbelastung für die Gesamtkonstruktion eine lange Standzeit gegeben ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Rahmenwerk mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
  • Durch die Ausbildung des Mittelteils wird zwar der Wärmefluß zwischen den Außenteilen herabgesetzt, jedoch wird eine ausreichende Stabilität aufrecht erhalten und während der Sicherheitszeitdauer im Brandfall ein Abschmelzen von Teilen im mittleren Bereich des Mehrkammerprofils vermieden.
  • Erfindungsgemäß ist im Beschlagfalz zwischen Blend- und Flügelrahmen einer Tür jeweils vor der gelochten Metalleiste ein Brandschutzstreifen aus unter Temperaturbelastung aufblähendem Material anzuordnen.
  • Der Brandschutzstreifen hat zum einen die Aufgabe, die gelochte Metalleiste vom sichtbaren Falz her abzudecken und andererseits im Brandfall dafür zu sorgen, daß der Falzraum weitgehendst durch Aufblähen des Materials geschlossen wird, um ein Durchtreten von Brandgasen zu verhindern.
  • Die Metallprofile können als Verbundprofile ausgebildet sein und sich aus stranggepreßten Aluminiumhohlkammerprofilen und aus einem Mittelteil aus Metall zusammensetzen, in dem der Wärmefluß gegenüber den aus Aluminium hergestellten Außenteilen herabgesetzt ist.
  • An den Außenseiten oder/und an den Innenseiten der aus Aluminium gefertigten Metallprofile können diese abdeckende Platten oder sonstige Formkörper aus einem wärmebindenden, hydrophilen Adsorbens mit hohem Wasseranteil oder ein wärmebindendes, hydrophiles Adsorbens mit hohem Wasseranteil enthaltende Platten oder sonstige Formkörper befestigt sein.
  • Die Platten oder sonstigen Formkörper aus einem wärmebindenden, hydrophilen Adsorbens mit hohem Wasseranteil bestehen vorteilhaft aus Alaun und Gips.
  • Bei Alaun handelt es sich um sog. Metalldoppelsalze, die in der Lage sind, in sehr hohem Grad gewichtsbezogen Kristallwasser zu speichern.
  • Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, Kalium-Alaun zu verwenden, das chemisch als Kalium-Aluminium-Sulfat-12-Hydrat zu bezeichnen ist. Die chemische Formel lautet:

            KA1(SO4)2x12H2O.

  • Dieses Kalium-Alaun ist in der Lage, ca. 45 Prozent Kristallwasser pro Gewichtseinheit physikalisch zu binden. Das Freisetzen des Kristallwassers aus dem Kalium-alaun in reiner Form erfolgt bei 72 °C.
  • Aufgrund der Dichte des Alauns von 1,1 g/cm3 ergibt sich volumenbezogen ein Anteil des eingelagerten Kristallwassers von ca. 50 Prozent.
  • Das Kalium-Alaun kann in eine Gipsmatrix eingebettet werden und verhält sich bezüglich der Aushärtung des Gipses völlig neutral, so daß die daraus hergestellten Platten, Formteile und Profile ausreichende Stabilität für ihre Anwendung im Brandschutz besitzen.
  • Das Kalium-Alaun verändert die Abbindeeigenschaften des Gipses nicht. Durch den Gips wiederum wird auch nicht die physikalische Wasseraufnahme des Alauns beeinträchtigt.
  • Die Platten oder sonstigen Formteile, die mit einem hydrophilen Adsorbens versehen sind, bestehen vorzugsweise zu 50 Prozent aus einem modifizierten Gips und zu 50 Prozent aus Kalium-Alaun.
  • Da der Gips wie auch das Alaun eine Dichte von 1,1 g/cm3 haben, ist dieses Verhältnis gewichts- wie auch volumenbezogen.
  • Der Energieverzehr eines solchen Bauteiles beträgt ca. 1.100 j/cm3.
  • Je nach dem Einsatzfall kann das Mischungsverhältnis zwischen Alaun und Gips variiert werden. Bei einem Mischungsverhältnis von 50 : 50 zwischen Gips und Alaun ergibt sich ein Anteil des eingelagerten Kristallwassers von 32 Prozent.
  • Obwohl Kalium-Alaun für sich allein eine Wirktemperatur von 73 °C hat, wird die Wirktemperatur in Verbindung mit dem Gips auf einen höheren Wert, nämlich ca. 85 °C verlegt. Dies ergibt sich daraus, daß das im Alaun frei werdende Wasser durch einfaches Aufsaugen durch den Gips bis zur Temperatur von 85 °C gehalten wird, bevor es in die Dampfphase überführt wird.
  • Es tritt hier eine günstige Wirktemperatur ein, die in ausreichender Distanz zu den Gebrauchstemperaturen liegt, die u. U. 70 °C bei direkter Sonnenbestrahlung solcher Platten oder Formkörper erreichen kann.
  • Die Kombination von Gips und Alaun hat den weiteren Vorteil, daß das im Gips gebundene Kristallwasser erst bei einer Wirktemperatur von 125 °C freigesetzt wird und sich diese mehrstufige Kristallwasserfreisetzung positiv auf den Kühlungsverlauf der Rahmenprofile auswirkt, denen die beschriebenen Platten oder sonstigen Formkörper zugeordnet werden. Darüber hinaus findet bei ca. 215 °C eine nochmalige geringe Freisetzung von im Gips gebundenen Wasser statt, die aber von untergeordneter Bedeutung ist.
  • Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen 4, 5 und 7 dargestellt und werden im folgenden beschrieben.
  • Es zeigen:
    • Figur 1
    ein aus zwei Außenteilen und einem Mittelteil sich zusammensetzendes Verbundprofil im Schnitt,
    Figur 2
    eine im Mittelteil verwendete Profilleiste mit herabgesetztem Wärmedurchfluß, und zwar im Querchnitt und im Aufriß,
    Figur 3
    eine Abwandlungsform der Ausführung nach der Fig. 2,
    Figur 4
    die Rahmenprofile einer Tür im Schnitt,
    Figur 5
    eine im Mittelteil eines Verbundprofils nach Fig. 1 einsetzbare Profilleiste, die aus Kunststoff besteht und mit in Abstand voneinander angeordneten Brückenstegen aus Metall versehen ist,
    Figur 6
    eine weitere Ausführungsform eines aus zwei Außenteilen und einem Mittelteil bestehenden Rahmenprofil,
    Figur 7
    ein weiteres Ausführungsbeispiel eines mit Brandschutzmitteln versehenen Rahmenprofils,
    Figur 8
    eine konstruktive Einzelheit zu der Konstruktion nach der Fig. 7,
    Figur 9
    ein Schaubild mit Kurven I und II, von denen die Kurve 1 die Ansprechzeiten eines Kalium-Alaun-Gipsformkörpers und die Fig. 2 den sich im Verlauf der Temperaturerhöhung einstellenden Masseverlust aufzeigt,
    Figur 10
    ein weiteres Profil in Brandschutzausführung im Schnitt und
    Figur 11
    ein Hauptprofil sowie das zugeordnete Abdeckprofil einer Fassadenoder einer Glasdachkonstruktion.
  • Das in der Fig. 1 darstellte Metallprofil weist als Außenteile stranggepreßte Aluminiumprofile 1,2 auf, zwischen denen ein Mittelteil 3 vorgesehen ist, das in diesem Ausführungsbeispiel aus zwei parallel zueinander verlaufenden Metalleisten 4 besteht, die gegenüber den Aluminiumprofilen 1 und 2 in ihrem Wärmedurchlaß herabgesetzt sind. Die Metalleisten 4 können aus Aluminium oder aus einem anderen Metall, z.B. aus Stahl gefertigt sein. Aluminiumprofile 1 und 2 weisen Innenkammern 5,6 auf, in die die Innenkammer vollständig oder teilweise ausfüllende Formkörper aus einem wärmebindenden, hydrophilen Adsorbens eingeführt werden können. Die Aluminiumprofile 1 und 2 weisen Verankerungsnuten 7,8 für die Fußstege 11 der Metalleisten 4 auf, die nach dem Einführen der Fußstege in die Verankerungsnuten durch Anformen der äußeren Nutstege 9 festgelegt werden. Die Metalleisten 4 begrenzen zusammen mit den Aluminiumprofilen 1 und 2 eine weitere Innenkammer 10, so daß das Verbundprofil nach der fig. 1 mit drei Innenkammern zur Aufnahme von Formkörpern mit hohem Kristallwasseranteil ausgestattet ist. Die in der Fig. 2 dargestellte Metalleiste 4 weist an den Rändern Fußstege 11 auf und ist im Bereich zwischen den Fußstegen 11 mit Ausstanzungen 12 versehen, so daß zwischen den Ausstanzungen 12, die bei dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 2 dreieckförmig ausgebildet sind, schmale Brückenstege 13 verbleiben.
  • Auf diese Brückenstege reduziert sich im Brandfall die Wärmeleitung von dem außenliegenden Aluminiumprofil zu dem an der brandabgewandten Seite vorgesehenen Aluminiumprofil.
  • In der Fig. 3 ist eine Metalleiste 4 dargestellt, die mit rechteckförmigen Ausstanzungen 14 versehen ist, zwischen denen nur Brückenstege 15 für die Wärmeleitung verbleiben.
  • Die Ausstanzungen können eine beliebige geometrische Form haben.
  • Die Breite b des Brückenstegs und seine Dicke d können variiert werden, um den Wärmefluß herab- oder heraufzusetzen.
  • Als besonders vorteilhaft, insbesondere in statischer und festigkeitsmäßiger Hinsicht haben sich dreieckförmige Ausstanzungen entsprechend der Fig. 2 ergeben, die wechselweise gegeneinander versetzt sind und ein gleichwinkliges Dreieck bilden.
  • In der Fig. 4 sind Türrahmenprofile im Schnitt dargestellt.
  • Der Blendrahmen 16 wurde aus einem Profil gefertigt, wie es in der Fig. 1 aufgezeigt ist. Das Blendrahmenprofil setzt sich aus Aluminiumprofilen 1 und 2 zusammen, die durch Metalleisten 4 miteinander verbunden sind, wobei die Metalleisten Ausstanzungen 12 bzw. 14 aufweisen, so daß der Wärmefluß durch diese das Mittelteil des Verbundprofils bildenden Metalleisten 4 herabgesetzt ist.
  • Der Flügelrahmen 17 besteht aus die Außenteile bildenden Profilschalen 18,19, die aus Aluminium gefertigt sind und durch Metalleisten 4, die eine Wärmedämmung bilden, verbunden sind. Vervollständigt wird der Flügelrahmen durch eine Glashalteleiste 20, die eine Innenkammer 21 zur Aufnahme eines aus Alaun und Gips bestehenden Formkörpers 22 aufweist. In den Innenkammern 5 und 6 des Blendrahmens 16 sowie in den Innenkammern 23 und 24 des Flügelrahmens 17 sind ebenfalls Formkörper 25,26,27 und 28 aus Alaun und Gips mit einem hohen Kristallwasseranteil angeordnet.
  • Die Formkörper können auch aus anderen Komponenten sich zusammensetzen, von denen mindestens eine einen hohen Kristallwasseranteil aufweist, der bei einer Temperatur freigesetzt wird, die unterhalb der Schmelztemperatur des dem Brand zugewandten Leichtmetallprofils liegt. Das freigesetzte Kristallwasser dient zur Kühlung der Metallprofile.
  • Die plattenförmigen Formkörper 25,26,27,28, die die jeweilige Innenkammer nur teilweise ausfüllen, werden mit Metallfedern 29 in die Innekammern eingeschoben, wobei sich die Metallfedern 29 an den plattenförmigen Formkörpern mit ihren freien Enden verkrallen und so in ihrer Lage gesichert werden.
  • Die energieverzehrenden Formkörper können auch Formteile beliebiger Länge sein, die der Innenkontur der Innenkammer der Metallprofile angepaßt sind.
  • Das energieverzehrende Material kann auch in flüssiger Form in die Innenkammer eines Metallprofils eingefüllt werden und bindet dann in der Innenkammer zu einem festen Formkörper ab.
  • Da Türen sehr häufig oberflächenbehandelt werden, muß das Befüllen der Innenkammern mit einem energieverzehrenden Formkörper mit hohem Kristallwasseranteil nach der Oberflächenbehandlung der Profile erfolgen, da die Trocknungstemperaturen der Pulverbeschichtung in einem Temperaturbereich liegen, der der Ansprechtemperatur des energieverzehrenden Materials entspricht.
  • In der Fig. 4 ist im Beschlagfalz zwischen Blend- und Flügelrahmen jeweils vor der Metalleiste 4 eine Nut 30 vorgesehen, in der ein Brandschutzstreifen 31 aus unter Temperatur aufblähendem Material vorgesehen ist. Der Brandschutzstreifen 31 hat zum einen die Aufgabe, die gelochte Metalleiste 4 vom sichtbaren Falz her abzudekken und andererseits im Brandfall dafür zu sorgen, daß der Falzraum weitgehendst durch aufblähendes Material geschlossen wird, um ein Durchtreten von Brandgasen zu verhindern.
  • In der Regel sind lediglich die Innenkammern der Blend- und Flügelrahmen an den Außenseiten mit energieverzehrendem Material ausgefüllt. In besonderen Fällen, in denen es um die Erhöhung der Temperaturbeständigkeit über die Widerstandszeit geht, kann auch die Innenkammer des Mittelteils des jeweiligen Verbundprofils mit energieverzehrendem Material ausgefüllt werden.
  • Durch die das Mittelteil bildenden, gelochten Metalleisten 4 wird aufgrund der Lochung der Wärmefluß herabgesetzt, da durch die Lochungen die Wärmeübergangsquerschnitte verringert wurden. Eine völlige Wärmedämmung, wie sie bei den bekannten Brandscbutzkonstruktionen üblich sind und wie sich auch im Fenster- und Türenbau zum Zwecke des allgemeinen Wärmeschutzes eingesetzt wird, ist hier nicht gewünscht und beabsichtigt. Im Bereich des Mittelteils der Metallprofile ist ein Wärmefluß notwendig, da nicht nur die der Brandseite zugewandte, energieverzehrenden Formkörper zum Freisetzen des Kristallwassers aktiviert werden müssen, sondern auch die an der brandabgewandten Seite angeordneten energieverzehrenden Formkörper. Hierdurch ist es möglich, bei kleiner Bauweise der Metallprofile genügend gebundenes Wasser zur Verfügung zu haben, um die Anforderungen an eine Brandschutzkonstruktion hinsichtlich der Oberflächentemperaturen und der Standdauer der dem Brand ausgesetzten Profile zu erreichen.
  • Die Metalleiste 4 aus einem Strangpreßprofil, in das Durchbrüche eingestanzt werden bzw. aus gewalztem Stahl bietet den großen Vorteil, daß sie separat bearbeitet und mit bekannten Verbundverfahren mit den übrigen, Hohlkammerprofilen zusammengefügt werden kann.
  • Die energieverzehrenden Formkörper sind so eingestellt, daß sie eine Ansprechtemperatur im Bereich von 80 °C bis 150°C haben.
  • In den Fällen, in denen die brandzugewandte Seite bereits bei der Baukonzeption bekannt ist, kann die Befüllung der jeweiligen Innenkammern der Metallprofile unterschiedlich erfolgen. Auf der dem Brand zugewandten Seite kann ein höherer Füllungsgrad als auf der dem Brand abgewandten Seite vorgenommen werden bzw. können die Ansprechtemperaturen auf der brandzugewandten Seite höher gewählt werden als auf der brandabgewandten Seite. Dies kann durch Variieren der energieverzehrenden Werkstoffe erreicht werden.
  • Aus der Fig. 5 ergibt sich, daß anstelle der Metalleiste 4 im Mittelteil 3 des Profils auch eine mehrteilige Isolierleiste 32 eingesetzt werden kann. Diese mehrteilige Isolierleiste 32 besteht aus einer extrudierten, schlecht wärmeleitenden Kunststoffleiste 33, die sich über die gesamte Länge der Isolierleiste erstreckt und an seinen Längskanten Fußprofilierungen 34 aufweist. Diese Fußprofilierungen 34 werden vorzugsweise in gleichen Abständen ausgespart und es werden in diese Aussparungen zu den Fußprofilierungen 34 konturengerechte Fußprofilierungen 35 eines Brückensteges 36 aus Metall, vorzugsweise aus Aluminium eingesetzt. Die Fußprofilierungen werden in den Aufnahmenuten der Aluminiumprofile 1 und 2 verankert. Die metallischen Brückenstege haben die Aufgabe, einen Wärmefluß zwischen den Aluminiumprofilen 1 und 2 sicherzustellen. Die Breite der Brückenstege und die Abstände zueinander können variiert werden, so daß man hierdurch den Energiefluß zwischen den Aluminiumprofilen 1 und 2 beeinflussen kann.
  • Eine weitere Ausführungsform des als Wärmedämmzone ausgebildeten Mittelteils 3 zwischen den Aluminiumprofilen 1 und 2 ist in der Fig. 6 dargestellt, in der die gelochten Metalleisten 37,38 einstückig mit dem Aluminiumprofil 1 bzw. mit dem Aluminium 2 sind. Die am Aluminiumprofil 1 angeordnete Metalleiste 37 greift mit einem Fußsteg 39 in die zugeordnete Verankerungsnut des Aluminiumprofils 2, während die mit dem Aluminiumprofil 2 einstückige Metalleiste 38 mit ihrem Fußsteg 40 in die Verankerungsnut des Aluminiumprofils 1 greift. Die Metalleisten 37,38 sind entsprechend den Darstellungen 2 und 3 ausgestanzt und bilden ein dort aufgezeigtes Gitterwerk, durch das der Wärmefluß zwischen den Aluminiumprofilen 1 und 2 herabgesetzt wird.
  • Die Fig. 7 und 8 zeigen konstruktive Einzelheiten zu der Ausführung nach der Fig. 4.
  • In der Fig. 9 ist ein Schaubild in Hinsicht auf einen energieverzehrenden Formkörper dargestellt, der sich aus Kalium-Alaun und Gips zusammensetzt.
  • Die Kurve 1 zeigt die Ansprechtemperaturen des Formkörpers aufgetragen über die untere Temperaturachse. Aus dieser Kurve sind die Ansprechtemperaturen zu erkennen, bei denen Kristallwasser freigesetzt wird. Die Fläche unter der Kurve 1 stellt den Gesamtenergieverzehr dar.
  • Die Kurve zeigt lediglich den Masseverlust, der sich im Verlauf der Temperaturerhöhung einstellt.
  • In der Fig. 10 ist ein Metallprofil aufgezeigt, das sich, wie das Profil nach der Fig. 1 aus den Aluminiumprofilen 1 und 2 sowie im Mittelteil aus den gelochten Metalleisten 4 zusammensetzt. Die Innenkammern 5,6 und 10 sind mit energieverzehrenden und Kristallwasser freisetzenden Formkörpern 41,42,43 ausgefüllt, die z.B. aus Alaun und Gips bestehen können.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 10 ist zusätzlich ein plattenförmiger Formkörper 44 an der Außenseite des Aluminiumprofils 1 befestigt, so daß im Fall eines Brandes in der Nähe des Formkörpers 44 dieser zunächst aktiviert wird und Kristallwasser freisetzt. Bei längerer Branddauer werden auch die Formkörper 41,42 und 43 aktiviert und setzen Kristallwasser frei, so daß hierdurch eine intensive Kühlung der Aluminiumprofile und damit eine lange Standzeit der Gesamtkonstruktion erreicht wird.
  • In der Fig. 11 ist eine Fassaden- oder eine Dachkonstruktion aufgezeigt, bei der die Fassadenfelder bzw. die Rahmenfelder des Daches mit Glasscheiben 45 ausgefüllt sind. An der Rauminnenseite ist ein Hauptprofil 46 aus Aluminium vorgesehen. Dieses Hauptprofil wird durch plattenförmige, energieverzehrende Formkörper 47,48 und 49 abgedeckt, die bei dem Erreichen einer Ansprechtemperatur Kristallwasser freisetzen und hierdurch das Hauptprofil kühlen.
  • Die plattenförmigen Formkörper 47,48,49 können mit dem Hauptprofil durch Kleben oder durch mechanische Mittel verbunden werden.
  • In dem Ausführungsbeispiel ist eine Blechabdeckung 50, die aus Leichtmetall oder aus Edelstahl gefertigt sein und auch zur Festlegung der plattenförmigen Formkörper verwendet werden kann.
  • Während in den Figuren Metallprofile aufgezeigt sind, bei denen Aluminiumhohlkammerprofile 1 und 2 im Mittelteil über gelochte Metalleisten 4 oder über Verbundleisten nach der Fig. 5 miteinander verbunden sind, besteht auch die Möglichkeit, ein einstückiges, mit drei Innenkammern versehenes stranggepreßtes Profil zu verwenden, in das dann im mittleren Bereich Löcher eingestanzt werden, durch die in diesem Bereich der Wärmedurchfluß verringert wird.

Claims (15)

  1. Rahmenwerk aus Metallprofilen in Brandschutzausführung für Fenster, Türen, Fassaden oder Glasdächer, wobei die Metallprofile mit einer Kammer (5, 6) versehene, aus Leichtmetall, vorzugsweise aus Aluminium, gefertigte Außenteile (1, 2) und ein Mittelteil aufweisen, in dem der Wärmefluß herabgesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Außenteilen (1, 2) mehrteilige Isolierleisten mit einer Profilleiste aus Kunststoff und mit in Abstand voneinander angeordneten Brückenstegen aus Metall des Mittelteils vorgesehen sind und in den Kammern (5, 6) Brandschutzplatten aus energieverzehrendem Material angeordnet sind, wobei im Beschlagsfalz zwischen Blend- und Flügelrahmen einer Tür jeweils vor der Isolierleiste ein Brandschutzstreifen (31) aus unter Temperaturbelastung aufblähendem Material angeordnet ist.
  2. Rahmenwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittelteil des Leichtmetallprofils sich aus mindestens einer über die gesamten Länge des Mittelteils erstreckenden Kunststoffleiste (33) und aus metallischen Brückenstegen (36) zusammensetzt, die zueinander parallel und quer zur Längsachse des Leichtmetallprofils verlaufen, wobei die Fußprofilierungen der metallischen Brückenstege in Ausnehmungen (36) der Kunststoffleiste (33) angeordnet sind.
  3. Rahmenwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Außenseiten und/oder an den Innenseiten der aus Aluminium gefertigten Metallprofile diese abdeckende Platten oder sonstige Formkörper aus einem wärmebindenden, hydrophilen Adsorbens mit hohem Wasseranteil oder ein wärmebindendes, hydrophiles Adsorbens mit hohem Wasseranteil enthaltende Platten oder sonstige Formkörper befestigt sind.
  4. Rahmenwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmebindende hydrophile Adsorbens aus Alaun und Gips besteht.
  5. Rahmenwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmebindende, hydrophile Adsorbens aus Kalium-Alaun und Gips besteht, wobei das Kalium-Alaun in eine Gipsmatrix eingebunden ist.
  6. Rahmenwerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmebindenden Platten oder sonstigen Formkörper zu 50 Prozent aus Kalium-Alaun und zu 50 Prozent aus einem modifizierten Gips bestehen.
  7. Rahmenwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten oder sonstigen Formkörper aus einem oder mit einem wärmebindenden, hydrophilen Adsorbens an beiden Außenteilen der Leichtmetallprofile befestigt sind.
  8. Rahmenwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden oder an einem Außenteil der Leichtmetallprofile und an dem Mitteiteil oder in einer Kammer des Mitteiteils Platten oder sonstige Formkörper aus wärmebindendem Material mit hohem Wasseranteil vorgesehen sind.
  9. Rahmenwerk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenteile der Leichtmetallprofile als geschlossene oder offene Hohlprofile aus Aluminium ausgebildet sind und in den Hohlkammern die Hohlkammern teilweise oder vollständig ausfüllende Formkörper aus wärmebindendem Material mit hohem Wasseranteil angeordnet sind.
  10. Rahmenwerk nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu der Anordnung der Formkörper aus wärmebindendem Material in einer geschlossenen oder offenen Hohlkammer eines oder beider Außenteil und/oder in einer geschlossenen oder offenen Hohlkammer des Mittelteils an der Außenfläche eines Außenteils des Leichtmetallprofils eine Abdeckplatte aus wärmebindendem Material befestigt ist.
  11. Rahmenwerk nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Außenseite der einen Rahmen bildenden Leichtmetallprofile befestigten Platten aus wärmebindendem Material Teile eines geschlossenen Rahmens sind.
  12. Rahmenwerk nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß in den Außenschichten der Formkörper Gewebe, vorzugsweise Glasfasergewebe eingebettet sind.
  13. Rahmenwerk nach Anspruch 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß den plattenförmigen Formkörpern (47, 48, 49) eine Blechabdeckung (50) zugeordnet ist.
  14. Rahmenwerk nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die energieverzehrenden Formkörper (25, 26, 27, 28) durch Metallfedern (29) in ihrer Lage in der zugeordneten Innenkammer des Metallprofils gesichert sind.
  15. Rahmenwerk nach einem der Ansprüche 3 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansprechtemperaturen der einem Metallprofil zugeordneten Formkörper unterschiedlich sind.
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