WO2003062554A1 - Wall panel for a curtain wall and a production method therefor - Google Patents

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WO2003062554A1
WO2003062554A1 PCT/EP2003/000576 EP0300576W WO03062554A1 WO 2003062554 A1 WO2003062554 A1 WO 2003062554A1 EP 0300576 W EP0300576 W EP 0300576W WO 03062554 A1 WO03062554 A1 WO 03062554A1
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wall panel
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pressure forming
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PCT/EP2003/000576
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Franz-Josef Lenze
Stefan Schwarz
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Thyssenkrupp Stahl Ag
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
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    • E04F13/08—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor composed of a plurality of similar covering or lining elements
    • E04F13/0801—Separate fastening elements
    • E04F13/0803—Separate fastening elements with load-supporting elongated furring elements between wall and covering elements
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    • E04F13/12—Coverings or linings, e.g. for walls or ceilings composed of covering or lining elements; Sub-structures therefor; Fastening means therefor composed of a plurality of similar covering or lining elements of metal or with an outer layer of metal or enameled metal

Definitions

  • the invention relates to a cassette-shaped wall panel made of sheet steel for a curtain wall on a building, which can be fixed together with other similar wall panels by means of rear fastening means on a substructure held on a wall of the building.
  • Cassette-shaped wall panels and curtain walls on buildings made with them have been known in practice for several decades and have also proven themselves. They are made from generally rectangular, flat blanks of aluminum sheet with rectangular notches at the corners. The edges of the cassette-shaped wall panel are produced by bending the edge areas of the blanks in the width of the notches on bending machines. The resulting corners are single-ply due to the notches, but have cut edges that extend to the bending edges and thus practically to the visible surface of the wall panel. The desired inherent and torsional stiffness of such wall panels can be adjusted via the sheet thickness.
  • Sheet steel curtain walls have been known for decades, but they are regularly out composed of large-format longitudinally profiled sheets, which are protected against corrosion by a coating on their surface, in particular a zinc layer. With such large-format panels, the problem of corrosion at the few cut edges can still be tolerated or controlled by suitable measures. In the case of galvanized steel sheets, there is a certain protection against corrosion due to the so-called long-distance protection effect of the zinc. On the other hand, curtain walls made of cassette-shaped wall panels made of sheet steel based on the model of cassette-shaped wall panels made of aluminum sheet appear unsuitable because of the many cut edges that practically reach to the visible side of the wall panel. If one tried to protect the cut edges against corrosion by means of suitable measures, this would increase the manufacturing costs compared to aluminum wall panels in such a way that they would no longer be competitive. Another negative aspect is the comparatively high specific weight of sheet steel.
  • the invention has for its object to provide a cassette-shaped wall panel for a curtain wall on a building that the highest demands Dimensional accuracy and surface quality on the visible side are sufficient in the long term.
  • the latter includes that there must be no corrosion problems on the visible side.
  • the wall panel that meets these requirements should not be more expensive in terms of production costs than a conventional wall panel made of aluminum sheet.
  • the wall panel which is formed from a flat sheet steel blank using the external high-pressure forming process, meets the highest standards of dimensional accuracy because its shape is not created by bending the edges, but by external high-pressure forming. That is why curtain walls with such a precise joint pattern can also be made from such wall panels. Since the shaping is carried out by external high pressure forming, it is ensured that the later visible side is treated extremely gently up to the area of the bending edges and corners during the forming process. In addition, there are no open edges at the corners that would be susceptible to corrosion. Open, corrosion-prone cut edges are only in the rear area, which is hidden from the viewer. If a remote protection effect of the usually provided Zinc coating is not sufficient for corrosion protection, but the cutting edge can also be dip-coated.
  • the closed corners of the cassette contribute to the wall panels having a very high degree of inherent and torsional rigidity.
  • a wall panel made of aluminum sheet with comparable inherent rigidity should have a sheet thickness that is three times thicker.
  • a wall panel made of sheet steel does not have to be heavier than a wall panel made of aluminum.
  • the wall panel according to the invention is therefore a serious competitor to the wall panel made of aluminum, which has previously been predominantly used in practice.
  • the wall panel according to the invention made of sheet steel has a significantly higher surface quality. It is even possible to give the visible side a desired structure by using an appropriate structure for the stamp used in external high pressure forming.
  • At least two opposing shelves have outward-facing flanges on their edges facing away from the bending edges. These flanges can primarily serve as parts of the attachment to the substructure.
  • the shelves can also have hangers as fastening means. They are then preferably designed as shaped cutouts in the shelves for suspension bolts or clasps of the substructure.
  • the invention further relates to a curtain wall made of wall panels of the type described. In the case of a curtain wall, the wall panels are fastened to the substructure with overlapping flanges and with the formation of joints. At the intersection of joints of adjacent wall panels, an intersection element covering the intersection area, for example an injection molded or otherwise shaped part, can be used. The crossing element is attached to the substructure and / or the wall panels. Notches can be provided here so that the material of the flanges does not become too bulky in the crossing area.
  • External high-pressure forming is a technique for producing shells that has been known for decades (DE 12 40 801, EP 1 063 028 B1), but the practical development of cassette-shaped wall panels is suitable for Aluminum has been practiced for decades, ignoring this technology, although attempts have long been made to bring a competitor steel sheet product to the tried and tested cassette-shaped aluminum wall panels.
  • the use of the known method for the production of cassette-shaped wall panels made of sheet steel not only leads to very dimensionally accurate wall panels but also, because of the comparatively high shelves, to dimensionally stable and torsionally rigid wall panels, as otherwise can be made from sheet steel and certainly not from aluminum.
  • the side with the later visible side is already treated gently by exposure to the active medium, it can be further protected by covering it with a protective layer during high-pressure forming.
  • the flange-like strip adjoining the shelves is cut, punched and / or bent up. Then also shaped cuts can be made as hangers.
  • Fig. 2 is a cassette-shaped wall panel
  • Fig. 3 shows the curtain wall of FIG. 1 in
  • FIG. 4 shows the curtain wall according to FIG. 1 in vertical section along line B-B of FIG. 1,
  • FIG. 5 is a detail of the facade of FIG. 1 in an enlarged detail in supervision
  • Fig. 6 shows a device for external high pressure forming in a schematic representation during the stretching of a blank from sheet steel
  • FIG. 7 shows the device according to FIG. 6 in a schematic representation during the high pressure forming of the sheet metal blank to form a cassette-shaped wall panel
  • Fig. 8 is a wall panel in perspective in the cutout in the corner area.
  • the curtain facade shown in FIG. 1 in detail and in view consists of a large number of identical and uniformly shaped cassette-shaped wall panels 1 made of surface-finished steel sheet and a substructure that supports the wall panels 1.
  • the substructure is attached to a wall of a building, not shown. It is not absolutely necessary within the scope of the invention that all wall panels 1 have the same format. Instead of rectangular wall panels 1 shown in the drawing, square or other polygonal wall panels can also be used.
  • a closed curtain wall with dimensionally accurate narrow joints can also be made from hexagonal or octagonal wall panels.
  • Width 200 to 2000 mm
  • each wall panel is cassette-shaped. It arises from the external high pressure forming of a flat sheet metal blank. After the external high-pressure forming, it has a central, planed or structured area 3 with adjoining angled shelves 4, 5, 6, 7. The opposite shelves 5, 7 have a greater height than the shelves 4,6, which, however, carry flanges 8, 9 which are angled outwards.
  • the edges between the central area 3 and the rims 4,5,6,7 are slightly rounded.
  • the seamless corners formed between the shelves 4,5,6,7 are also rounded and have a much larger radius of curvature than the rounded edges. The proportions of the rounded edges and corners can be seen from the scale representation of FIG.
  • the flanges 8, 9 of adjacent wall panels 1 overlap one another.
  • the Wall panels 1 are arranged to form narrow joints from one another.
  • a cross element 23, for example a cast or otherwise shaped element 23, is fastened to each crossing point, which is fastened to one another with screws or rivets 24, 25 overlapping flanges 8.9 is attached.
  • the position of the cross elements 23 is raised, flush or set back relative to the visible side.
  • a wall panel 1 is produced by external high-pressure forming.
  • a flat blank made of sheet steel with a surface finish at least on its later visible side is brought into a forming machine and is clamped on its circumferential edge in a liquid-tight manner at least on the underside.
  • an active medium is introduced into the lower space, which pre-stretches the area of the blank that is not clamped.
  • an upper, shaping punch is moved against the sheet metal blank, the counter pressure being maintained by the active medium acting on the other side.
  • the shape of the stamp determines the shape of the workpiece. With a corresponding surface structuring of the stamp, various structuring can also be produced on the visible side, which then push through the sheet. The result is a cassette-shaped part that is only on its edge needs to be trimmed and folded in order to maintain the shape of the wall panels 1 according to FIG. 2.

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Abstract

The invention relates to a box-shaped wall panel consisting of sheet steel for a curtain wall on a building. The rims (4,5,6,7), which are bent backwards in an external hydroforming process, have rounded edges and seamless closed corners, the radius of curvature of the latter being a multiple of the radius of curvature of the formed edges.

Description

WANDPANEEL FÜR EINE VORHANGFASSADE UND HERSTELLUNGSVERFAHREN DIESES WALL PANEL FOR A CURTAIN FACADE AND PRODUCTION METHOD THIS
Die Erfindung betrifft ein kassettenformiges Wandpaneel aus Stahlblech für eine Vorhangfassade an einem Gebäude, das gemeinsam mit anderen gleichartigen Wandpaneelen mittels rückseitiger Befestigungsmittel an einer an einer Wand des Gebäudes gehaltenen Unterkonstruktion fixierbar ist.The invention relates to a cassette-shaped wall panel made of sheet steel for a curtain wall on a building, which can be fixed together with other similar wall panels by means of rear fastening means on a substructure held on a wall of the building.
Kassettenförmige Wandpaneele und damit hergestellte Vorhangfassaden an Gebäuden sind aus der Praxis seit mehreren Jahrzehnten bekannt und haben sich auch bewährt. Sie werden aus in der Regel rechteckförmigen planen Zuschnitten Aluminiumblech hergestellt, die an den Ecken rechteckförmige Ausklinkungen aufweisen. Die Borde des kassettenförmigen Wandpaneels werden dadurch hergestellt, daß die Randbereiche der Zuschnitte in der Breite der Ausklinkungen auf Biegemaschinen umgebogen werden. Die dabei entstehenden Ecken sind wegen der Ausklinkungen einlagig, haben aber eine bis zu den Biegekanten und damit praktisch bis zur Sichtfläche des Wandpaneels reichende Schnittkanten. Die gewünschte Eigen- und Verwindungssteifigkeit solcher Wandpaneele kann über die Blechdicke eingestellt werden.Cassette-shaped wall panels and curtain walls on buildings made with them have been known in practice for several decades and have also proven themselves. They are made from generally rectangular, flat blanks of aluminum sheet with rectangular notches at the corners. The edges of the cassette-shaped wall panel are produced by bending the edge areas of the blanks in the width of the notches on bending machines. The resulting corners are single-ply due to the notches, but have cut edges that extend to the bending edges and thus practically to the visible surface of the wall panel. The desired inherent and torsional stiffness of such wall panels can be adjusted via the sheet thickness.
Vorhangfassaden aus Stahlblech sind zwar auch seit Jahrzehnten bekannt, doch sind sie regelmäßig aus großformatigen längsprofilierten Tafeln zusammengesetzt, die durch eine Beschichtung ihrer Oberfläche, insbesondere Zinkschicht, gegen Korrosion geschützt sind. Bei solchen großformatigen Tafeln läßt sich das Korrosionsproblem an den wenigen Schnittkanten noch tolerieren oder durch geeignete Maßnahmen beherrschen. Bei verzinkten Stahlblechen ergibt sich ein gewisser Korrosionschutz durch die sogenannte Fernschutzwirkung des Zinks. Vorhangfassaden aus kassettenförmigen Wandpaneelen aus Stahlblech nach dem Vorbild der kassettenförmigen Wandpaneele aus Aluminiumblech erscheinen dagegen wegen der vielen praktisch bis zur Sichtseite des Wandpaneels reichenden Schnittkanten dagegen ungeeignet. Würde man versuchen, die Schnittkanten durch geeignete Maßnahmen vor Korrosion zu schützen, dann würde das die Herstellungskosten gegenüber Wandpaneelen aus Aluminium derart erhöhen, daß sie nicht mehr konkurrenzfähig wären. Ein weiterer negativer Aspekt ist das vergleichsweise hohe spezifische Gewicht von Stahlblech.Sheet steel curtain walls have been known for decades, but they are regularly out composed of large-format longitudinally profiled sheets, which are protected against corrosion by a coating on their surface, in particular a zinc layer. With such large-format panels, the problem of corrosion at the few cut edges can still be tolerated or controlled by suitable measures. In the case of galvanized steel sheets, there is a certain protection against corrosion due to the so-called long-distance protection effect of the zinc. On the other hand, curtain walls made of cassette-shaped wall panels made of sheet steel based on the model of cassette-shaped wall panels made of aluminum sheet appear unsuitable because of the many cut edges that practically reach to the visible side of the wall panel. If one tried to protect the cut edges against corrosion by means of suitable measures, this would increase the manufacturing costs compared to aluminum wall panels in such a way that they would no longer be competitive. Another negative aspect is the comparatively high specific weight of sheet steel.
Bei einem aus der Patentliteratur bekannten aus Stahlblech geformten, kassettenförmigen Wandpaneel der eingangs genannten Art (DE 35 44 672 C2) tritt das Korrosionsproblem an möglichen Schnittkanten in den Ecken der Borde nicht auf, weil das Wandpaneel beidseitig vollständig emailliert ist .In a cassette-shaped wall panel of the type mentioned at the beginning (DE 35 44 672 C2) made from sheet steel and known from the patent literature, the problem of corrosion at possible cut edges in the corners of the shelves does not occur because the wall panel is completely enamelled on both sides.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kassettenformiges Wandpaneel für eine Vorhangfassade an einem Gebäude zu schaffen, das höchsten Ansprüchen an Maßhaltigkeit und Oberflächenqualität an der Sichtseite auch auf Dauer genügt. Letzteres schließt ein, daß es an der Sichtseite keine Korrosionsprobleme geben darf. Darüber hinaus soll das Wandpaneel, das diesen Forderungen genügt, von den Herstellungskosten her nicht teurer sein als ein herkömmliche Wandpaneel aus Aluminiumblech.The invention has for its object to provide a cassette-shaped wall panel for a curtain wall on a building that the highest demands Dimensional accuracy and surface quality on the visible side are sufficient in the long term. The latter includes that there must be no corrosion problems on the visible side. In addition, the wall panel that meets these requirements should not be more expensive in terms of production costs than a conventional wall panel made of aluminum sheet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem kassettenförmigen Wandpaneel der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die zur Rückseite des Wandpaneels weisenden Borde im Außenhochdruckumformverfahren mit abgerundeten Biegekanten und nahtlosen, geschlossenen, abgerundeten Ecken haben, deren Krümmungsradius ein Vielfaches von dem der Biegekanten beträgt, geformt sind.This object is achieved with a cassette-shaped wall panel of the type mentioned in that the shelves facing the back of the wall panel in the external high-pressure forming process have rounded bending edges and seamless, closed, rounded corners, the radius of curvature of which is a multiple of that of the bending edges.
Das im Außenhochdruckumformverfahren aus einem flachen Stahlblechzuschnitt geformte Wandpaneel genügt höchsten Ansprüchen an Maßhaltigkeit, weil seine Formgebung nicht durch Umbiegen der Ränder, sondern durch Außenhochdruckumformen erfolgt. Deshalb lassen sich aus solchen Wandpaneelen auch Vorhangfassaden mit einem sehr präzisen Fugenbild herstellen. Da die Formgebung durch Außenhochdruckumformen erfolgt, ist gewährleistet, daß die spätere Sichtseite bis in den Bereich der Biegekanten und Ecken beim Umformvorgang äußerst schonend behandelt wird. Hinzu kommt, daß an den Ecken keine offenen Kanten entstehen, die korrosionsanfällig wären. Offene, korrosionsanfällige Schnittkanten liegen nur im rückwärtigen, dem Betrachter entzogenen Bereich. Sofern eine Fernschutzwirkung des in der Regel vorgesehenen Zinküberzugs für den Korrosionsschutz nicht ausreicht, kann die Schnittkante allerdings auch noch tauchlackiert sein. Die geschlossenen Ecken der Kassette tragen dazu bei, daß die Wandpaneele eine recht hohe Eigen- und Verwindungssteifigkeit haben. Ein Wandpaneel aus Aluminiumblech mit vergleichbarer Eigensteifigkeit müßte dagegen eine um den Faktor 3 dickere Blechdicke haben. Im Ergebnis muß deshalb ein Wandpaneel aus Stahlblech nicht schwerer als ein Wandpaneel aus Aluminium sein. Wegen des geringeren Materialvolumens für ein Wandpaneel aus Stahlblech und der geringeren Werkstoffkosten für Stahl ist schon deshalb das erfindungsgemäße Wandpaneel ein ernsthaftes Konkurrenzprodukt zu dem bisher überwiegend in der Praxis eingesetzten Wandpaneel aus Aluminium. Hinzu kommt, daß das erfindungsgemäße Wandpaneel aus Stahlblech eine wesentliche höhere Oberflächenqualität hat. Es ist sogar möglich, der Sichtseite eine gewünschte Struktur zu geben, indem für den beim Außenhochdruckumformen eingesetzten Stempel eine entsprechende Struktur verwendet wird.The wall panel, which is formed from a flat sheet steel blank using the external high-pressure forming process, meets the highest standards of dimensional accuracy because its shape is not created by bending the edges, but by external high-pressure forming. That is why curtain walls with such a precise joint pattern can also be made from such wall panels. Since the shaping is carried out by external high pressure forming, it is ensured that the later visible side is treated extremely gently up to the area of the bending edges and corners during the forming process. In addition, there are no open edges at the corners that would be susceptible to corrosion. Open, corrosion-prone cut edges are only in the rear area, which is hidden from the viewer. If a remote protection effect of the usually provided Zinc coating is not sufficient for corrosion protection, but the cutting edge can also be dip-coated. The closed corners of the cassette contribute to the wall panels having a very high degree of inherent and torsional rigidity. A wall panel made of aluminum sheet with comparable inherent rigidity, on the other hand, should have a sheet thickness that is three times thicker. As a result, a wall panel made of sheet steel does not have to be heavier than a wall panel made of aluminum. Because of the lower material volume for a wall panel made of sheet steel and the lower material costs for steel, the wall panel according to the invention is therefore a serious competitor to the wall panel made of aluminum, which has previously been predominantly used in practice. In addition, the wall panel according to the invention made of sheet steel has a significantly higher surface quality. It is even possible to give the visible side a desired structure by using an appropriate structure for the stamp used in external high pressure forming.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung tragen mindestens zwei gegenüberliegende Borde an ihren den Biegekanten abgewandten Rändern nach außen weisende Flansche. Diese Flansche können vor allem als Teile der Befestigung an der Unterkonstruktion dienen. Auch die Borde können als Befestigungsmittel Aufhänger aufweisen. Vorzugsweise sind sie dann als fassonierte Ausschnitte in den Borden für Aufhängebolzen oder Agraffen der Unterkonstruktion ausgebildet. Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Vorhangfassade aus Wandpaneelen der beschriebenen Art. Bei einer Vorhangfassade sind die Wandpaneele mit überlappenden Flanschen und unter Bildung von Fugen auf der Unterkonstruktion befestigt. Dabei kann an der Kreuzung von Fugen benachbarter Wandpaneele ein den Kreuzungsbereich abdeckendes Kreuzungselement, zum Beispiel ein spritzgegossenes oder anderweitig geformtes Teil eingesetzt werden. Das Kreuzungselement ist an der Unterkonstruktion und/oder den Wandpaneelen befestigt. Damit im Kreuzungsbereich das Material der Flansche nicht zu sehr aufträgt, können hier Ausklinkungen vorgesehen sein.According to one embodiment of the invention, at least two opposing shelves have outward-facing flanges on their edges facing away from the bending edges. These flanges can primarily serve as parts of the attachment to the substructure. The shelves can also have hangers as fastening means. They are then preferably designed as shaped cutouts in the shelves for suspension bolts or clasps of the substructure. The invention further relates to a curtain wall made of wall panels of the type described. In the case of a curtain wall, the wall panels are fastened to the substructure with overlapping flanges and with the formation of joints. At the intersection of joints of adjacent wall panels, an intersection element covering the intersection area, for example an injection molded or otherwise shaped part, can be used. The crossing element is attached to the substructure and / or the wall panels. Notches can be provided here so that the material of the flanges does not become too bulky in the crossing area.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Wandpaneels ist dadurch gekennzeichnet, daß ein planer Zuschnitt aus mindestens an seiner späteren Sichtseite oberflächenveredeltem Stahlblech durchThe method according to the invention for producing a wall panel is characterized in that a flat blank is made of sheet steel with a surface finish at least on its later visible side
Außenhochdruckumformen zu einer Kassette mit planem oder bombiertem Boden und mit sich daran über abgerundete Kanten anschließenden Borden mit abgerundeten nahtlosen Ecken umgeformt wird, wobei das eingesetzte flüssige Wirkmedium an der oberflächenveredelten späteren Sichtseite und der eingesetzte Formstempel an der späteren Rückseite wirksam werden.External high-pressure forming into a cassette with a flat or cambered bottom and with adjoining edges with rounded edges with rounded seamless corners is formed, the liquid active medium used on the surface-finished later visible side and the mold stamp used on the later rear side being effective.
Beim Außenhochdruckumformen handelt es sich um eine seit Jahrzehnten bekannte Technik zum Herstellen von Schalen (DE 12 40 801, EP 1 063 028 Bl) , doch ist die praktische Entwicklung von kassettenförmigen Wandpaneelen, die für Aluminium seit Jahrzehnten praktiziert wird, an dieser Technik vorbeigegangen, obwohl seit langem versucht wird, zu den bewährten kassettenförmigen Wandpaneelen aus Aluminium ein Konkurrenzprodukt aus Stahlblech auf den Markt zu bringen. Die Anwendung des bekannten Verfahrens für die Herstellung von kassettenförmigen Wandpaneelen aus Stahlblech führt nicht nur zu sehr maßgenauen Wandpaneelen sondern auch wegen der vergleichsweise hohen Borde zu formstabilen und verwindungssteifen Wandpaneelen, wie sie sonst aus Stahlblech und schon gar nicht aus Aluminium herzustellen sind.External high-pressure forming is a technique for producing shells that has been known for decades (DE 12 40 801, EP 1 063 028 B1), but the practical development of cassette-shaped wall panels is suitable for Aluminum has been practiced for decades, ignoring this technology, although attempts have long been made to bring a competitor steel sheet product to the tried and tested cassette-shaped aluminum wall panels. The use of the known method for the production of cassette-shaped wall panels made of sheet steel not only leads to very dimensionally accurate wall panels but also, because of the comparatively high shelves, to dimensionally stable and torsionally rigid wall panels, as otherwise can be made from sheet steel and certainly not from aluminum.
Auch wenn bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Seite mit der späteren Sichtseite durch die Beaufschlagung mit dem Wirkmedium schon schonend behandelt wird, kann sie weiter dadurch geschützt werden, daß sie während des Außenhochdruckumformens mit einer Schutzschicht abgedeckt ist .Even if, in the method according to the invention, the side with the later visible side is already treated gently by exposure to the active medium, it can be further protected by covering it with a protective layer during high-pressure forming.
Es hat sich als vorteilhaft für eine bestimmte exakte Geometrie an der Sichtseite des Wandpaneels erwiesen, insbesondere für eine exakt plane Sichtseite, wenn der an seinem umlaufenden Rand eingespannte plane Zuschnitt zunächst durch eine reine Druckbeaufschlagung mit dem Wirkmedium gereckt wird und erst dann dem Außenhochdruckumformen unterworfen wird.It has proven to be advantageous for a certain exact geometry on the visible side of the wall panel, in particular for an exactly flat visible side, if the planar blank clamped on its peripheral edge is first stretched with the active medium by pure pressurization and only then is subjected to the external high pressure forming ,
Nach dem Hochdruckumformen wird der sich an die Borde anschließende flanschartige Streifen beschnitten, gelocht und/oder hochgebogen. Auch können dann fassonierte Einschnitte als Aufhänger angebracht werden.After the high-pressure forming, the flange-like strip adjoining the shelves is cut, punched and / or bent up. Then also shaped cuts can be made as hangers.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to a drawing which represents an exemplary embodiment. In detail show:
Fig. 1 eine Vorhangfassade im Ausschnitt in Ansicht,1 is a curtain wall in detail in view,
Fig. 2 ein kassettenformiges Wandpaneel derFig. 2 is a cassette-shaped wall panel
Vorhangfassade nach Fig. 1 in perspektivischer Darstellung, von dessen Rückseite gesehen,1 in perspective view, seen from the back,
Fig. 3 die Vorhangfassade gemäß Fig. 1 imFig. 3 shows the curtain wall of FIG. 1 in
Horizontalschnitt nach Linie A-A der Fig. 1,Horizontal section along line A-A of Fig. 1,
Fig. 4 die Vorhangfassade gemäß Fig. 1 im Vertikalschnitt nach Linie B-B der Fig. 1,4 shows the curtain wall according to FIG. 1 in vertical section along line B-B of FIG. 1,
Fig. 5 ein Detail der Fassade gemäß Fig. 1 im vergrößerten Ausschnitt in Aufsicht,5 is a detail of the facade of FIG. 1 in an enlarged detail in supervision,
Fig. 6 eine Vorrichtung zum Außenhochdruckumformen in schematischer Darstellung während des Vorreckens eines Zuschnittes aus StahlblechFig. 6 shows a device for external high pressure forming in a schematic representation during the stretching of a blank from sheet steel
Fig. 7 die Vorrichtung gemäß Fig. 6 in schematischer Darstellung während des Hochdruckumformens des Blechzuschnittes zu einem kassettenförmigen Wandpaneel , u n d7 shows the device according to FIG. 6 in a schematic representation during the high pressure forming of the sheet metal blank to form a cassette-shaped wall panel, and
Fig. 8 ein Wandpaneel in perspektivischer Darstellung im Ausschnitt im Eckbereich.Fig. 8 is a wall panel in perspective in the cutout in the corner area.
Die in Figur 1 im Ausschnitt und in Ansicht dargestellte Vorhangfassade besteht aus einer Vielzahl von gleichartigen und gleichformatigen kassettenförmigen Wandpaneelen 1 aus oberflächenveredeltem Stahlblech sowie einer Unterkonstruktion, die die Wandpaneelen 1 trägt. Die Unterkonstruktion ist an einer nicht dargestellten Wand eines Gebäudes befestigt. Es ist im Rahmen der Erfindung nicht zwingend notwendig, daß alle Wandpaneele 1 das gleiche Format haben. Anstelle in der Zeichnung dargestellter rechteckförmiger Wandpaneele 1 können auch quadratische oder auch andere mehreckige Wandpaneele Verwendung finden. Auch aus sechs- oder achteckigen Wandpaneelen läßt sich eine geschlossene Vorhangfassade mit maßgenauen schmalen Fugen bilden.The curtain facade shown in FIG. 1 in detail and in view consists of a large number of identical and uniformly shaped cassette-shaped wall panels 1 made of surface-finished steel sheet and a substructure that supports the wall panels 1. The substructure is attached to a wall of a building, not shown. It is not absolutely necessary within the scope of the invention that all wall panels 1 have the same format. Instead of rectangular wall panels 1 shown in the drawing, square or other polygonal wall panels can also be used. A closed curtain wall with dimensionally accurate narrow joints can also be made from hexagonal or octagonal wall panels.
Für erfindungsgemäße, rechteckförmige Wandpaneele aus Stahlblech sind z. Zt. folgende Abmessungen typisch:For rectangular wall panels made of sheet steel according to the invention, for. The following dimensions are typical:
Blechdicke: 0,6 bis 1,3 mmSheet thickness: 0.6 to 1.3 mm
Länge: 400 bis 4000 mmLength: 400 to 4000 mm
Breite: 200 bis 2000 mmWidth: 200 to 2000 mm
Tiefe: 20 bis 40 mmDepth: 20 to 40 mm
Biegeradius der Kanten: ca. 10 mmBending radius of the edges: approx. 10 mm
Biegeradius der Ecken: ca. 20 mm Jedes Wandpaneel ist, wie Figur 2 zeigt, kassettenförmig ausgebildet. Es entsteht durch Außenhochdruckumformen eines planen Blechzuschnittes. Nach dem Außenhochdruckumformen hat es einen zentralen planen bombierten oder strukturierten Bereich 3 mit sich daran anschließenden abgewinkelten Borden 4,5,6,7. Die gegenüberliegenden Borde 5,7 haben eine größere Höhe als die Borde 4,6, die dafür aber nach außen abgewinkelte Flansche 8,9 tragen. Die Kanten zwischen dem zentralen Bereich 3 und den Borden 4,5,6,7 sind leicht abgerundet. Die zwischen den Borden 4,5,6,7 ausgebildeten nahtlosen Ecken sind ebenfalls abgerundet, haben einen wesentlich größeren Krümmungsradius als die abgerundeten Kanten. Aus der maßstäblichen Darstellung der Figur 8 sind die Verhältnisse der abgerundeten Kanten und Ecken zu entnehmen .Bending radius of the corners: approx. 20 mm As shown in FIG. 2, each wall panel is cassette-shaped. It arises from the external high pressure forming of a flat sheet metal blank. After the external high-pressure forming, it has a central, planed or structured area 3 with adjoining angled shelves 4, 5, 6, 7. The opposite shelves 5, 7 have a greater height than the shelves 4,6, which, however, carry flanges 8, 9 which are angled outwards. The edges between the central area 3 and the rims 4,5,6,7 are slightly rounded. The seamless corners formed between the shelves 4,5,6,7 are also rounded and have a much larger radius of curvature than the rounded edges. The proportions of the rounded edges and corners can be seen from the scale representation of FIG.
In den seitlichen Borden 5,7 sind als Aufhänger fassonierte Ausschnitte 10,11,12,13 vorgesehen, in die im aufgehängten Zustand der Wandpaneele 1 Bolzen 14,15,16 eingreifen, die von U-förmigen Haltern 17,18,19 der an der nicht dargestellten Wand befestigten Unterkonstruktion 20 befestigt sind. Diese Halter 17,18,19 tragen außerdem ein wasserführendes U-Profil 21,22, das mit den Borden 5,7 eine Art Labyrinthdichtung für auf die Fassade auftreffenden Regen bildet.In the side rims 5, 7, cutouts 10, 11, 12, 13 are provided as hangers, into which 1 bolt 14, 15, 16 engage in the suspended state of the wall panels, the U-shaped holders 17, 18, 19 the substructure 20, not shown, are attached to the wall. These holders 17, 18, 19 also carry a water-bearing U-profile 21, 22, which forms a kind of labyrinth seal for the rain striking the facade with the rims 5, 7.
Im aufgehängten Zustand der Wandpaneele 1 überlappen die Flansche 8,9 benachbarter Wandpaneele 1 einander. Die Wandpaneele 1 sind unter Bildung von schmalen Fugen voneinander angeordnet . Um die Positionierung der einzelnen Wandpaneele 1 zueinander zu erleichtern und die Optik in den Kreuzungspunkten zu verbessern, ist in jedem Kreuzungspunkt ein Kreuzelement 23, zum Beispiel ein gegossenes oder anderweitig geformtes Element 23, befestigt, das mit Schrauben oder Nieten 24,25 an den einander überlappenden Flanschen 8,9 befestigt ist. Je nach angestrebtem Zweck (Befestigung, Design etc.) ist die Lage der Kreuzelemente 23 gegenüber der Sichtseite erhaben, bündig oder zurückversetzt.In the suspended state of the wall panels 1, the flanges 8, 9 of adjacent wall panels 1 overlap one another. The Wall panels 1 are arranged to form narrow joints from one another. In order to facilitate the positioning of the individual wall panels 1 with respect to one another and to improve the appearance at the crossing points, a cross element 23, for example a cast or otherwise shaped element 23, is fastened to each crossing point, which is fastened to one another with screws or rivets 24, 25 overlapping flanges 8.9 is attached. Depending on the intended purpose (fastening, design, etc.), the position of the cross elements 23 is raised, flush or set back relative to the visible side.
Die Herstellung eines Wandpaneels 1 erfolgt durch Außenhochdruckumformen. Dafür wird ein planer Zuschnitt aus zumindest an seiner späteren Sichtseite oberflächenveredeltem Stahlblech in eine Umformmaschine gebracht und an seinem umlaufenden Rand zumindest unterseitig flüssigkeitsdicht eingespannt. Dann wird, wie Figur 6 zeigt, in den unteren Raum ein Wirkmedium eingeleitet, das den nicht eingespannten Bereich des Zuschnittes vorreckt. Nach dem Vorrecken wird ein oberer, formgebender Stempel gegen den Blechzuschnitt gefahren, wobei der Gegendruck durch das auf der anderen Seite wirksame Wirkmedium aufrechterhalten wird. Die Form des Stempels bestimmt die Form des Werkstückes. Bei entsprechender Oberflächenstrukturierung des Stempels können verschiedene Strukturierungen auch auf der Sichtseite hergestellt werden, die sich dann durch das Blech durchdrücken. Im Ergebnis erhält man dann ein kassettenformiges Teil, das an seinem Rand nur noch beschnitten und abgekantet zu werden braucht, um die Form der Wandpaneele 1 gemäß Figur 2 zu erhalten. A wall panel 1 is produced by external high-pressure forming. For this purpose, a flat blank made of sheet steel with a surface finish at least on its later visible side is brought into a forming machine and is clamped on its circumferential edge in a liquid-tight manner at least on the underside. Then, as FIG. 6 shows, an active medium is introduced into the lower space, which pre-stretches the area of the blank that is not clamped. After the stretching, an upper, shaping punch is moved against the sheet metal blank, the counter pressure being maintained by the active medium acting on the other side. The shape of the stamp determines the shape of the workpiece. With a corresponding surface structuring of the stamp, various structuring can also be produced on the visible side, which then push through the sheet. The result is a cassette-shaped part that is only on its edge needs to be trimmed and folded in order to maintain the shape of the wall panels 1 according to FIG. 2.

Claims

P A T E N T AN S P R Ü C H EP A T E N T AN S P RÜ C H E
Kassettenformiges Wandpaneel (1) aus Stahlblech für eine Vorhangfassade an einem Gebäude, das gemeinsam mit anderen gleichartigen Wandpaneelen mittels rückseitiger Befestigungmittel (10, 11, 12, 13, 14, 15, 16) an einer an einer Wand des Gebäudes gehaltenen Unterkonstruktion (20) fixierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Rückseite des Wandpaneels (1) weisenden Borde (4, 5, 6, 7) im Außenhochdruckumformverfahren mit abgerundeten Biegekanten und nahtlosen, geschlossenen, abgerundeten Ecken, deren Krümmungsradius ein Vielfaches von dem der Biegekanten beträgt, geformt sind.Cassette-shaped wall panel (1) made of sheet steel for a curtain wall on a building, which together with other similar wall panels by means of rear fastening means (10, 11, 12, 13, 14, 15, 16) on a substructure (20) held on a wall of the building can be fixed, characterized in that the rims (4, 5, 6, 7) pointing to the rear of the wall panel (1) are formed in the external high-pressure forming process with rounded bending edges and seamless, closed, rounded corners, the radius of curvature of which is a multiple of that of the bending edges are.
Wandpaneel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Außenhochdruckumformen der Borde (4, 5, 6, 7) mit ihren abgerundeten Biegekanten und ihren abgerundeten Ecken der formgebende Stempel auf der Rückseite und das flüssige Wirkmedium auf der Sichtseite des Wandpaneels (1) wirksam sind. Wall panel according to claim 1, characterized in that the external stamping of the rims (4, 5, 6, 7) with their rounded bending edges and their rounded corners is effective in the shaping stamp on the back and the liquid active medium on the visible side of the wall panel (1) ,
3. Wandpaneel nach Anspruch 1 oder Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei gegenüberliegende Borde (4, 6) an ihren den Biegekanten abgewandten Rändern nach außen weisende Flansche (8, 9) tragen.3. Wall panel according to claim 1 or claim 2, characterized in that at least two opposite shelves (4, 6) on their edges facing away from the bending edges outwardly facing flanges (8, 9).
4. Wandpaneel nach einem der Ansprüche 1 oder 3 , dadurch gekennzeichnet, daß die Borde (5, 6) als Befestigungsmittel (10, 11, 12, 13) Aufhänger aufweisen.4. Wall panel according to one of claims 1 or 3, characterized in that the shelves (5, 6) as a fastening means (10, 11, 12, 13) have hangers.
5. Wandpaneel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufhänger (10, 11, 12, 13) als fassonierte Ausschnitte in den Borden (5, 7) für Aufhängebolzen5. Wall panel according to claim 4, characterized in that the hanger (10, 11, 12, 13) as a shaped cut-outs in the shelves (5, 7) for hanging bolts
(14, 15, 16) der Unterkonstruktion (20) ausgebildet sind.(14, 15, 16) of the substructure (20) are formed.
6. Vorhangfassade aus Wandpaneelen nach Anspruch 3 , dadurch gekennzeichnet, daß die Wandpaneelen (1) mit einander überlappenden Flanschen (8, 9) und unter Bildung von Fugen auf der Unterkonstruktion (20) befestigt sind.6. curtain wall wall panels according to claim 3, characterized in that the wall panels (1) with overlapping flanges (8, 9) and with the formation of joints on the substructure (20) are attached.
7. Vorhangfassade nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der Kreuzung von Fugen benachbarter Wandpaneele (1) ein den Kreuzungsbereich abdeckendes Kreuzungselement (23) eingesetzt ist.7. Curtain wall according to claim 6, characterized in that at the intersection of joints of adjacent wall panels (1) a crossing element covering the intersection area (23) is used.
8. Vorhangfassade nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kreuzungselement (23) an der Unterkonstruktion (20) und/oder den Wandpaneelen (1) befestigt ist. 8. Curtain wall according to claim 7, characterized in that the crossing element (23) on the substructure (20) and / or the wall panels (1) is attached.
9. Vorhangfassade nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Kreuzungsbereich mindestens einige der sonst hier einander überlappenden Flansche (8, 9) Ausklinkungen aufweisen.9. Curtain wall according to claim 6 or 7, characterized in that in the crossing area at least some of the otherwise overlapping flanges (8, 9) have notches.
10. Verfahren zum Herstellen eines Wandpaneels nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein planer Zuschnitt aus mindestens an seiner späteren Sichtseite oberflächenveredeltem Stahlblech durch Außenhochdruckumformen zu einer Schale mit planem oder bombierten Boden und mit sich daran über abgerundete Kanten anschließende Borde mit abgerundeten nahtlosen Ecken geformt werden, wobei das eingesetzte flüssige Wirkmedium an der oberflächenveredelten späteren Sichtseite und der eingesetzte Formstempel an der späteren Rückseite wirksam sind.10. A method for producing a wall panel according to claim 1, characterized in that a flat blank from at least on its later visible side surface-coated steel sheet by external high pressure forming into a bowl with a flat or cambered bottom and with it adjoining rounded edges formed with rounded seamless corners are, wherein the liquid active medium used on the surface-finished later visible side and the molding die used on the later back are effective.
11. Verfahren zum Herstellen eines Wandpaneels nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuschnitt auf der Seite der späteren Sichtseite während des Außenhochdruckumformens mit einer Schutzschicht abgedeckt ist .11. A method for producing a wall panel according to claim 10, characterized in that the blank on the side of the later visible side is covered with a protective layer during the external high pressure forming.
12. Verfahren zum Herstellen eines Wandpaneels nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der an seinem umlaufenden Rand eingespannte, plane Zuschnitt zunächst durch reine Druckbeaufschlagung mit dem Wirkmedium gereckt wird und erst dann dem Außenhochdruckumformen unterworfen wird. 12. A method for producing a wall panel according to claim 10 or 11, characterized in that the flat blank clamped on its peripheral edge is first stretched by pure pressurization with the active medium and is only then subjected to the external high pressure forming.
3. Verfahren zum Herstellen eines Wandpaneels nach einem der Anprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Außenhochdruckumformen der sich an die Borde anschließende flanschartige Streifen beschnitten, gelocht und/oder hochgebogen wird. 3. A method for producing a wall panel according to one of claims 10 to 12, characterized in that after the external high pressure forming, the flange-like strips adjoining the shelves are trimmed, punched and / or bent up.
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