DE102004008414A1

DE102004008414A1 - Profilrahmenkonstruktion

Info

Publication number: DE102004008414A1
Application number: DE200410008414
Authority: DE
Inventors: Harald Dr.-Ing. Schulz
Original assignee: INGBUERO DR ING HARALD SCHULZ; Ingenieurbuero Dr-Ing Harald Schulz
Current assignee: INGBUERO DR ING HARALD SCHULZ; Ingenieurbuero Dr-Ing Harald Schulz
Priority date: 2004-02-20
Filing date: 2004-02-20
Publication date: 2005-09-01

Abstract

Eine Profilrahmenkonstruktion, umfassend mindestens ein Ausfachungselement (5), Metallhalbprofile (1), zwischen denen sich Dämmleisten (2) erstrecken, mittels derer die Metallhalbprofile (1) thermisch voneinander isoliert sind, mindestens ein Stützprofil (3), das jeweils im Bereich der mindestens einen Dämmleiste (2) oder im Bereich eines der Halbprofile (1) angeordnet ist, wobei das mindestens eine Ausfachungselement (5) zumindest im Brandfall an dem mindestens einen Stützprofil (3) angebracht ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Profilrahmenkonstruktion.
Profilrahmenkonstruktionen werden im Fassadenbau, bei Türen und Fenstern eingesetzt und umfassen mindestens ein Ausfachungselement sowie Metallhalbprofile, die mit Hilfe von Dämmleisten thermisch voneinander isoliert sind. Profilrahmenkonstruktionen müssen auch vorgeschriebene Brandschutzerfordernisse erfüllen, wobei eine geeignete Lösung angestrebt wird, die neben dem Erfordernis einer ausreichenden Stabilität im Brandfall auch eine gute Wärmedämmung im Normalgebrauch erreicht.

Im Stand der Technik sind zahlreiche Brandschutzkonstruktionen bekannt. Bei der in der EP 0 927 809 A2 beschriebenen Profilrahmenkonstruktion sind zwischen den die Metallprofile thermisch trennenden Dämmleisten Einschubprofile vorgesehen, die mit energieverzehrenden Materialien beplankt sind. Das Einschubprofil wird lediglich in den Hohlraum zwischen zwei benachbarten Dämmleisten eingeschoben, während die glashaltende Struktur mit den Metallhalbprofilen verbunden ist.

Bei dem in der WO92/01388 beschriebenen Verbundprofil zur Fertigung von Brandschutztüren ist ein Kernprofil vorgesehen, das die Brandschutzfunktion übernimmt. Das Kernprofil weist zusätzliche Verankerungselemente auf, die in eine Isolationsmasse zwischen dem Kernprofil und den Außenprofilen hineinragen. Im Brandfall schmilzt nur jener Teil des äußeren Profils ab, der den Überschlag längs des Schließspaltes zwischen Türplatte und Türstock bildet. Dieser Bereich wird aber durch die Wirkung einer dort vorgesehenen Intumescentdichtung versiegelt.

Die EP 0 785 334 B1 beschreibt ein Brandschutzprofil mit einer Brandschutzverglasung sowie Metallhalbprofilen, die jeweils über Dämmleisten mit einem Kernprofil verbunden sind. Durch die thermische Trennung des Kernprofils verbessert sich die Standfähigkeit der Profilrahmenkonstruktion im Brandfall. Eine weitere Verbesserung lässt sich erzielen, indem die Hohlräume zwischen Kernprofil und den Profilhalbschalen mit einem Isolierprofil gefüllt sind, das aus hitzebeständigem Material besteht.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Profilrahmenkonstruktion vorzuschlagen, die auf der Basis herkömmlicher, thermisch getrennter Metallprofile die geforderten Brandschutzeigenschaften besitzt.

Diese Aufgabe wird durch eine Profilrahmenkonstruktion mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, eine herkömmliche Profilrahmenkonstruktion vorzusehen mit mindestens einem Ausfachungselement sowie Metallhalbprofilen, zwischen denen sich Dämmleisten erstrecken. Die Dämmleisten dienen dazu, die Metallhalbprofile thermisch voneinander zu isolieren. Erfindungsgemäß ist im Bereich der Dämmleisten ein Stützprofil angeordnet und das mindestens eine Ausfachungselement ist zumindest im Brandfall mit dem mindestens einen Stützprofil verbunden. Durch diese Maßnahme wird im Brandfall die Ebene der Ausfachungselemente mit der Ebene der thermischen Trennung der Metallhalbprofile zuverlässig zusammengehalten und bildet eine durchlaufende Einheit bestehend aus Ausfachungselement oder Ausfachungselementen, aus Stützprofil und/oder aus Dämmleiste. Im Brandfall bleibt diese durchlaufende Einheit möglichst lange bestehen, während die restliche Rahmenkonstruktion zerstört werden darf.

Die thermische Trennung zwischen den Metallhalbprofilen bleibt im Normalfall, d.h. in dem Betriebszustand ohne Brandeinwirkung, bestehen und das zentrale Stützprofil im Bereich der thermischen Trennung stellt die gewünschte durchlaufende Einheit zwischen Ausfachungselementen im Brandfall sicher.

Bevorzugte Ausführungsformen folgen aus den übrigen Ansprüchen.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist das Halteprofil mit dem mindestens einen Stützprofil durch eine Schraubenverbindung oder Nietverbindung verbunden. Bei dieser Ausführungsform ist auch im Normalfall, der oben als der Zustand ohne Brandeinwirkung definiert wurde, eine feste Verbindung zwischen dem mindestens einen Stützprofil und dem mindestens einen Ausfachungselement vorhanden.

Alternativ wird diese feste Verbindung erst im Brandfall hergestellt. Unter "Brandfall" ist zu verstehen, dass eine ausreichende thermische Belastung aufgetreten ist, die das Aufschäumen von Intumescentmaterial in der Profilrahmenkonstruktion ausgelöst hat. Hierbei hat es sich als eine bevorzugte Ausführungsform erwiesen, das Halteprofil, die angrenzende Dämmleiste sowie das angrenzende Stützprofil jeweils mit miteinander fluchtenden Durchbrüchen zu versehen und Intumescentmaterial im Bereich der fluchtenden Durchbrüche anzuordnen. Der Intumescentstreifen kann dabei beispielsweise zwischen der Dämmleiste und dem Halteprofil des Ausfachungselements angeordnet sein. Im Brandfall schäumt das Intumescentmaterial auf und durchdringt dabei die miteinander fluchtenden Durchbrüche, so dass sich eine feste Verbindung zwischen Halteprofil, Dämmleiste sowie Stützprofil bildet. Eine weitere Ausführungsform besteht darin, dass das Intumescentmaterial das Ausfachungselement sowie die Verbindung zwischen Stützprofil und Intumescentstreifen umschäumt. Diese Verbindung kann einen Nietkopf oder Schraubkopf aufweisen, dessen Umschäumen eine formschlüssige Verbindung erzeugt.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist das mindestens eine Stützprofil ein Hohlprofil und besitzt einen geschlossenen Querschnitt. Der Vorteil dieser Maßnahme besteht darin, dass mit geringer Wanddicke eine hohe Festigkeit erzielt werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass sich im geschlossenen Querschnitt ein oder mehrere energieverzehrende Elemente und/oder ein oder mehrere Intumescentelemente befinden können. In den geschlossenen Querschnitt können somit zur Verbesserung des Brandverhaltens geeignete Elemente eingeschoben werden.

Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, die gesamte Profilrahmenkonstruktion so zu gestalten, dass ein einzelnes des mindestens einen Stützprofils mit zwei Dämmleisten verbunden ist. Auf diese Weise lässt sich durch das Einbringen eines Stützprofils zwischen jeweils zwei Dämmleisten auf besonders einfache Weise die oben diskutierte, durchlaufende Brandschutzebene erzeugen.

Vorzugsweise weist das mindestens eine Stützprofil Halteansätze auf, die in entsprechend gestaltete Aufnahmegeometrien der Metallhalbprofile eingreifen. Im Brandschutzfall bietet dies die zusätzliche Sicherheit, dass die Metallhalbprofile durch die Stützprofile gehalten werden und somit im Brandfall die gesamte Profilrahmenkonstruktion länger zusammengehalten wird. Die Halteansätze sind dabei vorzugsweise so vorgesehen, dass sie nur abschnittsweise über die Länge des mindestens einen Stützprofils angeordnet sind. Alternativ können natürlich auch entlang eines Dämmelementstreifens eine Vielzahl einzelner Stützprofile angeordnet sein, die jeweils Halteansätze aufweisen. Diese Konstruktion wird der Grundidee gerecht, dass die Halteansätze nur im Brandfall eine Haltefunktion ausüben sollen, während aus wärmetechnischer Sicht die Brückenbildung zwischen den Metallhalbprofilen unerwünscht ist. Aus diesem Grund können die Halteansätze sowie die Aufnahmegeometrien der Metallhalbprofile auch so gestaltet sein, dass im Normalfall die Halteansätze berührungslos in die Aufnahmegeometrien der Metallhalbprofile eingreifen. Die Halteansätze bestehen vorzugsweise aus Stahl, vorzugsweise CrNi-Stahl, und weisen eine Wandstärke unter 1mm, vorzugsweise unter 0,7mm, am meisten bevorzugt zwischen 0,3mm und 0,5mm auf.

Eine alternative, bevorzugte Ausführungsform sieht ein Stützprofil vor, von dem mindestens eine Außenfläche eine Emissivität von ε < 0,50, bevorzugt ε < 0,30 und am meisten bevorzugt ε < 0,10 besitzt. Durch die geringe Emissivität mindestens einer Außenfläche des Stützprofils wird die Wärmedämmung weiter erhöht. Dabei ist es einerseits möglich, eine besondere Beschichtung des Stützprofils vorzusehen oder aber das Stützprofil aus einem geeigneten Metallwerkstoff, z.B. Aluminium, vorzusehen, dessen Oberfläche zusätzlich noch poliert sein kann.

Alternativ hierzu oder aber auch bei der Differenzierung einzelner Außenflächen ergänzend kann mindestens eine Außenfläche des Stützprofils eine Isolierschicht aufweisen, die so ausgestaltet ist, dass sie im Brandfall aufschäumend oder energieverzehrend ist.

Eine alternative, bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass an dem mindestens einen Stützprofil getrennt vorgesehene Klammern angebracht sind, die in entsprechend gestaltete Aufnahmegeometrien der Metallhalbprofile eingreifen.

Vorzugsweise besteht das mindestens eine Stützprofil aus Metall, vorzugsweise Stahl, Edelstahl, Aluminium oder Messing, oder aus Holz oder aus einem mineralischem Baustoff.

Durch diese geeignete Materialwahl lässt sich eine sehr dünne Wandstärke erzielen, wodurch sich zum einen der Materialeinsatz verringert und zum anderen die für eine Wärmeleitung zur Verfügung stehenden Materialquerschnitte sehr gering gehalten werden.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das mindestens eine Stützprofil einzelne Metallabschnitte, die über Zwischenabschnitte aus Kunststoff miteinander verbunden sind. Auf diese Weise lässt sich das Stützprofil als gesamte, vorkonfektionierte Baueinheit einfach einschieben, ohne dass außerhalb der eigentlich vorgesehenen Befestigungsstellen zwischen Stützprofil und Halteprofil Metall mit erhöhter Wärmeleitfähigkeit in der Profilrahmenkonstruktion angeordnet ist.

Eine bevorzugte Ausgestaltung des Stützprofils sieht auf einer der Dämmleiste zugewandten Seite einen Schraubkanal vor. Durch diese Maßnahme lässt sich auf besonders bequeme Weise die Halteleiste mit dem Stützprofil verschrauben, wobei gleichzeitig sichergestellt wird, dass eine korrekte Justierung des Stützprofils relativ zur Halteleiste stattfindet. Diese Maßnahme einer exakten Positionierung kann beispielsweise dann von Interesse sein, wenn Halteansätze berührungslos in entsprechend gestaltete Aufnahmegeometrien der Halteprofile eingreifen sollen. Besondere Gestaltungsalternativen sind bevorzugt, wenn das Stützprofil aus Holz oder einem mineralischen Werkstoff besteht. Als mineralische Werkstoffe können beispielsweise Gips mit oder ohne Fasern, Glas, gebackenes Glasgranulat oder ein Gemisch aus Wasserglas und Siliziumoxid bzw. Aluminiumoxid verwendet werden. So kann in diesem Fall aufgrund der guten Isolationseigenschaften des Stützprofils der zur Verfügung stehende Raum zwischen den Metallhalbprofilen im Wesentlichen vollständig gefüllt sein. Weiterhin kann das Stützprofil Halteansätze aufweisen, die in entsprechend geformte Aufnahmegeometrien der Metallhalbprofile eingreifen. Durch das Herstellen einer Formschlussverbindung kann der Zusammenhalt zwischen den Metallhalbprofilen zusätzlich erhöht werden, wodurch sich die Gesamteigenschaften der Profilrahmenkonstruktion im Brandfall weiter verbessern lassen.

Weiterhin ist es möglich, dass mindestens eine Metalleinalge längs des aus Holz oder einem mineralischen Werkstoff bestehenden Stützprofils durchlaufend oder stückweise angeordnet ist, in welche das Befestigungsmittel eingreift. Die Metalleinlage kann lose in das Stützprofil eingelegt oder in diese eingeschoben sein. Alternativ ist es auch möglich, die Metalleinlage auf das Stützprofil zu kleben, zu schrauben oder zu nageln. Die Metalleinlage kann sich dabei über die volle Breite des Stützprofils erstrecken, oder aber schmaler als das Stützprofil sein. Die Verbindung der Metalleinlage mit dem Halteprofil für das Ausfachungselement erfolgt über eine Verschraubung, wobei die Schrauben entweder in Bohrlöcher eingreifen, die in der Metalleinlage bereits vorgesehen sind oder aber in einen längs der Metalleinlage vorgesehenen Schraubkanal einrücken. Alternativ können auch selbstschneidende Schrauben verwendet werden.

Nach einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann es bevorzugt sein, dass die Verbindung zwischen dem mindestens einen Stützprofil und der mindestens einen Dämmleiste eine Verklebung umfasst. Der Vorteil dieser Maßnahme besteht darin, Dämmleiste und Stützprofil bereits als eine vom Hersteller vorkonfektionierte Baueinheit zwischen die Metallhalbprofile einschieben zu können. Das Vorhandensein einer Verklebung schließt allerdings nicht aus, dass die Halteleiste an das Stützprofil z.B. über eine Schraubenverbindung befestigt wird, wobei am Stützprofil zur genauen Ausrichtung ein Schraubkanal vorgesehen sein kann.

Es ist bevorzugt, das mindestens eine Stützprofil so auszugestalten, dass es eine Vielzahl von Durchbrüchen, vorzugsweise in Form kreisrunder Löcher oder länglicher Schlitze, umfasst.

Neben der obengenannten Möglichkeit, in ein mit geschlossenem Querschnitt gestaltetes Stützprofil energieverzehrende oder im Brandfall aufschäumende Elemente einzuschieben, kann auch auf die Oberfläche des mindestens einen Stützprofils eine energieverzehrende Schicht bereichsweise oder vollflächig aufgebracht sein. Die energieverzehrende Schicht kann im Falle der Gestaltung des Stützprofils mit einem geschlossenen Querschnitt nur auf der Innenseite des Querschnitts oder nur auf der Außenseite des Querschnitts, wie auch auf sowohl der Innen- wie auch der Außenseite des Querschnitts angeordnet sein.

Alternativ hierzu kann die Profilrahmenkonstruktion weiterhin mindestens ein energieverzehrendes Element umfassen, das auf mindestens einem Teil der Oberfläche des mindestens einen Stützprofils angeordnet ist. Derartige energieverzehrende Brandschutzplatten bestehen beispielsweise aus Gipskarton und sind unter den Handelsbezeichnungen Promat oder Fermacell bekannt. In gleicher Weise kann aber auch anstelle des mindestens einen energieverzehrenden Elements ein Intumescentelement angeordnet sein. Das Anordnen energieverzehrender Elemente besitzt den Vorteil, dass im Brandfall die Widerstandszeit des Stützprofils erhöht wird, weil innerhalb der energieverzehrenden Elemente eine Umwandlungsreaktion in der Kristallstruktur stattfindet und dabei Kristallwasser freigesetzt wird. Intumescentmaterialien schäumen im Brandfall auf und schließen vorhandene Hohlräume der Profilrahmenkonstruktion. Rauch, Gase oder Flammen können dann die Hohlräume nur schwer durchdringen.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Dämmleisten Fixieransätze auf, welche das angrenzende Stützprofil lagefixieren. Diese Maßnahme stellt zum einen eine zusätzliche Fixierung im Brandfall sicher, zum anderen dienen die Fixieransätze aber auch als Montagehilfe, um die korrekte Position der Stützprofile an den Dämmleisten zu definieren. Zusätzlich können den Fixieransätzen sogar Haltefunktionen zukommen, indem die Fixieransätze so gestaltet sind, dass sie die angrenzenden Stützprofile umgreifen und somit an einer Bewegung in zwei Richtungen hindern.

Um das Brandschutzverhalten weiterhin zu verbessern, können die Dämmleisten aus Kunststoff bestehen, in den eine Metallverstärkung eingebettet ist. Durch diese Maßnahme lässt sich die Standzeit der Dämmleisten im Brandfall erhöhen. In gleicher Weise können auch die Stützprofile einen mit Kunststoff ummantelten Metallkern aufweisen. Der Metallkern entfaltet seine Wirkung nur im Brandfall nach dem Abschmelzen des Kunststoffs, während im Normalfall das in dieser Weise gestaltete Stützprofil nur eine sehr geringe Wärmeleitung besitzt.

Nach einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung weisen die Metallhalbprofile Fixieransätze mit Hinterschneidungen auf, die im Brandfall mit im Bereich des mindestens einen Stützprofils vorgesehenen Intumescentmaterial zusammenwirken. Im Brandfall schäumt das Intumescentmaterial im Bereich des Stützprofils auf und bildet eine formschlüssige Verbindung mit den Fixieransätzen an den Metallhalbprofilen. Durch diese Maßnahme wird zusätzlich zu den im Brandfall miteinander fixierten Ausfachungselementen, Dämmleisten und Stützprofilen auch eine Verbindung mit erhöhter Standzeit zu den Metallhalbprofilen hergestellt.

Nach einer alternativen, bevorzugten Ausführungsform besteht das Stützprofil aus zwei thermisch voneinander durch eine Dämmstoffschicht getrennten Teilelementen, wodurch sich die Wärmedämmung weiter verbessern lässt.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsalternative ist das Stützprofil einstückig mit mindestens einer Dämmleiste ausgebildet und kann sich dabei entweder in dieselben Befestigungsgeometrien wie die Dämmleisten erstrecken oder aber getrennt von der Dämmleiste vorgesehene Halteansätze aufweisen, die in entsprechend geformte Aufnahmegeometrien der Metallhalbprofile eingreifen und so eine zusätzliche Befestigung im Brandfall herstellen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend wird die Erfindung rein beispielhaft anhand der beiliegenden Figuren beschrieben, in denen:
1 eine vertikale Schnittdarstellung durch eine erfindungsgemäße Profilrahmenkonstruktion mit schematisch angedeuteten Metallhalbprofilen zeigt;
2 eine alternative Ausführungsform einer vertikalen Schnittdarstellung durch eine erfindungsgemäße Profilrahmenkonstruktion mit schematisch angedeuteten Metallhalbprofilen zeigt;
3 eine schematische Ansicht eines Stützprofils mit Halteansätzen und einem Schraubkanal zeigt;
4a schematisch ein stückweise vorgesehenes Stützprofil mit Halteansätzen zeigt;
4b eine dreidimensionale Ansicht eines leistenförmig vorgesehenen Stützprofils mit bereichsweise vorgesehenen Halteansätzen zeigt;
5 eine Schnittdarstellung eines Stützprofils mit geschlossenem Querschnitt zeigt, in das energieverzehrende Brandschutzplatten eingeschoben sind;
6 eine Schnittansicht eines Stützprofils mit einer aufgebrachten energieverzehrenden Schicht zeigt;
7 eine Profilrahmenkonstruktion ähnlich zu 1 mit zusätzlich am Stützprofil angeordneten Halteklammern zeigt;
8a eine Profilrahmenkonstruktion zeigt, bei der im Halteprofil, in der Dämmleiste sowie im Stützprofil miteinander fluchtende Öffnungen vorgesehen sind sowie ein Intumescentstreifen zwischen Halteprofil und Dämmleiste angeordnet ist;
8b die Profilrahmenkonstruktion gemäß 8a unter Brandeinwirkung darstellt;
9a eine alternative Ausführungsform eines formschlüssig mit der Dämmleiste verbundenen Stützprofils in einer Profilrahmenkonstruktion darstellt;
9b in dreidimensionaler Darstellung ein Teil eines Stützprofils zeigt, das in der in 9a dargestellten Ausführungsform verwendet werden kann;
10a ein Teil eines Stützprofils darstellt, wie es in der Ausführungsform nach 10b eingesetzt werden kann;
10b ein alternativ gestaltetes Stützprofil mit Schraubkanal und einer Beplankung mit Intumescentstreifen sowie speziell gestaltete Metallhalbprofile darstellt;
10c das in 10b dargestellte Profilrahmenprofil in einem Brandfall zeigt;
10d eine alternative Profilrahmenkonstruktion in einem Brandfall;
11a und 11b einstückig ausgestaltete Halteprofile für Ausfachungselemente zeigen;
11c und 11d aus zwei Einzelteilen zusammengesetzte Halteprofile für Ausfachungselemente zeigen;
12 eine Baueinheit bestehend aus zwei Dämmleisten und einem mit diesen verklebten Stützprofil zeigt;
13 eine alternative Ausgestaltung eines mit einer Dämmleiste verklebten und formschlüssig mit dieser verbundenen Stützprofils zeigt;
14 eine erfindungsgemäße Profilrahmenkonstruktion mit einem Stützprofil zeigt, das in Form eines dünnwandigen Metallprofils mit geschlossenem Querschnitt vorgesehen ist;
15 eine Ansicht eines gelochten Stützprofils aus Metall zeigt;
16 den Einzelbaustein eines Stützprofils zeigt, der in Kunststoffabschnitte eines aus mehreren Metallabschnitten bestehenden Stützprofils eingebettet ist;
17 eine Schnittansicht einer Profilrahmenkonstruktion zeigt, bei der ein Metallprofil auf die Dämmleisten aufgebracht ist;
18 eine Schnittansicht einer Profilrahmenkonstruktion zeigt, bei der sowohl in die Dämmleisten wie auch in die einteilig mit den Dämmleisten verbundenen Stützprofile Metalleinlagen eingebettet sind;
19a und 19b Beispiele für die in die Dämmleisten oder Stützprofile eingebetteten Metalleinlagen in Draufsicht zeigen;
20 eine Schnittansicht einer Profilrahmenkonstruktion zeigt, wobei die obere Hälfte der Darstellung den Normalfall und die untere Hälfte der Darstellung den Brandfall zeigt;
21 einen Ausschnitt aus einer Profilrahmenkonstruktion mit einem Stützprofil aus Holz zeigt;
22 eine Detailansicht im Bereich der Befestigung der Leiste aus Intumescentmaterial darstellt;
23 die Profilrahmenkonstruktion nach 21 im Brandfall zeigt;
24 eine weitere Ausführungsform unter Verwendung eines Stützprofils aus Holz zeigt;
25 ein Stützprofil aus Holz mit einer Beschichtung aus Intumescentmaterial und/oder energieverzehrendem Material darstellt;
26 eine Profilrahmenkonstruktion ähnlich zu 24, jedoch mit einer unterschiedlichen Geometrie des Stützprofils aus Holz zeigt;
27 bis 31 Metalleinlagen im Zusammenhang mit einem Stützprofil aus Holz oder mineralischem Baustoff darstellen;
32 eine Schnittansicht einer Profilrahmenkonstruktion zeigt, bei der das Stützprofil aus einem mineralischen Werkstoff besteht;
33 und 34 Querschnittsprofile von Stützprofilen aus mineralischem Werkstoff zeigen;
35 ein mineralisches Stützprofil zeigt, das den Hohlraum zwischen den Metallhalbprofilen vollständig ausfüllt und zusätzlich die Metallhalbprofile formschlüssig verbindet;
36 eine Ausführungsform darstellt, bei der die Dämmleiste und das Stützprofil als eine einzelne Einheit vorgesehen sind und in jeweils die desselben Aufnahmeräume der Metallhalbprofile eingreifen;
37a eine alternative Ausführungsform darstellt, die sich von der Ausführungsform nach 36 dahingehend unterscheidet, dass die Befestigungsansätze des Stützprofils in getrennte Aufnahmeräume der Metallhalbprofile eingreifen;
37b schematisch zeigt, auf welche Weise die Halteansätze des Stützprofils über der Länge eines Stützprofils vorgesehen ist;
38 eine alternative Ausführungsform darstellt, bei der das Stützprofil selbst thermisch getrennt ist; und
39 und 40 Ausführungsformen von Profilrahmenkonstruktionen sind, bei denen das Stützprofil nicht mittig in der Ebene der Ausfachungselemente angeordnet ist.
Wege zur Ausführung der Erfindung
In den nachfolgenden Figuren werden jeweils dieselben Bauelemente mit denselben Referenzziffern bezeichnet.
1 zeigt einen Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemäße Profilrahmenkonstruktion. Die Profilrahmenkonstruktion besteht aus zwei Metallhalbprofilen 1, die nur schematisch dargestellt sind, da es sich bei der Profilrahmenkonstruktion um eine Fassadenkonstruktion, Türe oder ein Fenster handeln kann. Die beiden Metallhalbprofile 1 sind thermisch voneinander getrennt, indem in der Technik übliche Dämmleisten 2 aus einem thermisch schlecht leitenden Material die Metallhalbprofile beabstanden und miteinander verbinden. Dämmleisten besitzen möglicherweise schwalbenschwanzförmige Enden, die in geeignete Aufnahmegeometrien der Metallhalbprofile eingeschoben werden.
In der Ebene zwischen den Metallhalbprofilen befindet sich ein Ausfachungselement 5, das ein Glas oder Panel sein kann. Das Ausfachungselement 5 ist im vorliegenden Fall eine für den Brandschutz besonders geeignete Glasscheibe oder ein brandschutztaugliches Panel. Das Ausfachungselement 5 ruht auf einem Verglasungsklotz 7 und wird von einem als Halteklammer ausgestalteten Halteprofil 4 gehalten. Zwischen dem Halteprofil 4 und dem Ausfachungselement 5 ist eine Verriegelung 6 oder ein weiteres Zwischenteil angeordnet, die in der Technik üblicherweise aus EPDM, CR oder Ähnlichem besteht bzw. eine Nassverglasung aus Silikon ist. Das Halteprofil ist in Kontakt zur Dämmleiste 2, die aus Kunststoff, z.B. PA, PP, PVC oder ABS besteht. Auf der dem Halteprofil entgegengesetzten Seite der Dämmleiste 2 befindet sich ein Stützprofil 3, das im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus Metall, wie Stahl, Edelstahl, Aluminium oder Messing besteht. Im Ausführungsbeispiel nach 1 ist das Stützprofil dimensioniert, dass es sich zwischen zwei Dämmleisten 2 erstreckt und an diesen anliegt. Um eine sichere Verbindung zwischen Stützprofil 3 und der Halteleiste 4 herzustellen, sind diese mit einem geeigneten Befestigungsmittel 10 (in der Fig. nicht explizit dargestellt) verbunden. Das Befestigungsmittel kann hierbei eine Schraubenverbindung, Nietverbindung oder Bolzenverbindung sein.
Im Brandfall wird durch die Verbindung 10 die Ebene der Ausfachungselemente mit der Ebene der thermischen Trennung der Rahmenprofile zuverlässig zusammengehalten. Es bildet sich somit eine durchlaufende Einheit.
Bei der Ausführungsform nach 2 bestehen viele Gemeinsamkeiten zu der in 1 dargestellten Ausführungsvariante. Der wesentliche Unterschied besteht in der Gestaltung der Stützprofile 3, die jeweils nur mit einer einzelnen Dämmleiste 2 sowie dem auf der entgegengesetzten Seite der Dämmleiste angeordneten Halteprofil 4 für ein Ausfachungselement 5 über eine Schrauben- oder Nietverbindung 10 verbunden ist. Zusätzlich zur Schrauben- oder Nietverbindung ist zwischen Dämmstreifen 2 und Stützprofil 3 eine Klebeverbindung 9 vorgesehen. Das Stützprofil 3 weist Halteansätze 18 auf, die in entsprechend geformte Aufnahmegeometrien 28 in den Halbprofilen 1 eingreifen. Die Aufnahmegeometrien 28 sind hinterschnittene Bereiche, in welche die Halteansätze im Normalfall berührungsfrei eingreifen können, so dass diese nur im Brandfall ihre Wirkung einer formschlüssigen Befestigung der beiden Metallhalbprofile 1 zueinander ausüben. Im Brandfall wird somit die Ausfachungsebene über das Halteprofil 4 mit der Dämmleiste 2 und dem Stützprofil 3 fest verbunden, während das Stützprofil 3 wiederum die Metallhalbprofile 1 hält.
3 zeigt eine Alternative des in 2 dargestellten Stützprofils 3 mit einem Schraubkanal 16, der dem Einschrauben einer durch das Halteprofil und die Dämmleiste durchtretenden Befestigungsschraube 10 dient.
Das in 2 und 3 dargestellte Profil kann entweder stückweise sein, wobei die einzelnen in 4a dargestellten Stücke voneinander beabstandet entlang der Länge einer Dämmleiste angebracht sind, oder aber durchlaufend sein, wobei die Halteansätze 18a, 18b ... nicht durchlaufend sind, sondern bereichsweise und voneinander beabstandet entlang der Länge des in 4b dargestellten Stützprofils vorgesehen sind.
In ein Stützprofil mit geschlossener Querschnittsform können geeignete Elemente eingeschoben werden. Bei dem in 5 dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich hierbei um energieverzehrende Brandschutzplatten 11, z.B. Promat, Fermacell oder Gipskarton. Alternativ könnten auch energieverzehrende Brandschutzplatten mit Intumescentplatten kombiniert werden, sofern in den Seitenwandungen des geschlossenen Stützprofils 3 Durchbrechungen vorgesehen sind, durch welche das Intumescentmaterial aufschäumen und die Hohlräume in der Profilrahmenkonstruktion füllen kann.
Bei dem in 6 dargestellten Ausführungsbeispiel liegt ebenfalls ein Stützprofil 3 mit geschlossenem Profilquerschnitt vor, wobei sowohl auf der Profilinnenseite wie auch Außenseite eine energieverzehrende Schicht 12 aufgebracht ist. Alternativ ist es in gleicher Weise möglich, die energieverzehrende Schicht nur innen oder nur außen aufzubringen oder aber auch diese in Verwendung mit einem Stützprofil 3 einzusetzen, das selbst keinen geschlossenen Querschnitt aufweist.
Eine weitere, nicht dargestellte Ausführungsvariante besteht darin, das Stützprofil mit geschlossenem Profilquerschnitt mit einer energieverzehrenden Füllschicht zu versehen. Alternativ oder ergänzend ist es auch möglich, das Stützprofil außen mit einer im Brandfall aufschäumenden oder energieverzehrenden Isolationsschicht zu versehen. Weiterhin ist es möglich, das Stützprofil so auszugestalten, dass eine oder mehrere Außenflächen eine Emissivität ε von unter 0,50, bevorzugt unter 0,30 und am meisten bevorzugt unter 0,10 besitzt.
Bei der in 7 dargestellten Ausführungsform, in der Ausfachungselemente, Halteprofile und die Befestigung mit der Dämmleiste und dem Stützprofil nicht dargestellt sind, sind am Stützprofil 3 stückweise Klammern 13 angebracht. Die Anbringung kann hierbei über eine Niet- oder Schraubenverbindung oder aber auch durch ein Einklipsen am Stützprofil erfolgen. Die Klammern 13 weisen, wie dies anhand der 2 bereits dargestellt wurde, Halteansätze 18 auf, die in entsprechend geformte, hinterschnittene Aufnahmegeometrien 28 der Metallhalbprofile 1 berührungsfrei eingreifen. Im Brandfall wird bei der in 7 dargestellten Profilrahmenkonstruktion nicht nur die Ebene der Ausfachungselemente mit der Dämmleiste 2 sowie Stützprofil 3 fest verbunden, sondern über die Klammern 13 auch die Metallhalbprofile 1 zusammengehalten. Gleichzeitig wird durch das berührungslose Eingreifen der Halteansätze 18 der Klammern 13 in die entsprechenden Aufnahmegeometrien 28 der Metallhalbprofile 1 im Normalfall ein unerwünschter Wärmefluss zwischen den Metallhalbprofilen verhindert.
Die in 8a dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von den bisherigen Ausführungsformen dahingehend, dass sich zwischen Halteprofil 4, Dämmleiste 2 sowie Stützprofil 3 keine Schrauben- oder Nietverbindung 10 befindet. Wenn dies auch nicht ausdrücklich dargestellt wurde, so war in allen vorangehenden Ausführungsformen stets eine formschlüssige Verbindung vorhanden. Beim Ausführungsbeispiel nach 8a besitzen das Halteprofil 4, die Dämmleiste 2 sowie das Stützprofil 3 miteinander fluchtende Öffnungen 22. Dies kann beispielsweise durch eine Reihe von in regelmäßigen Abständen angeordneten, kreisrunden Löchern ausgeführt sein. Zwischen dem Halteprofil 4 und der Dämmleiste 2 befindet sich eine Leiste 14 aus intumescentem Material. Im Brandfall schäumt das Intumescentmaterial 14 auf, tritt durch die miteinander fluchtend angeordneten Öffnungen 22 im Halteprofil, der Dämmleiste und dem Stützprofil hindurch und bildet eine feste Verbindung aus, wie diese in 8b dargestellt ist.
9a zeigt eine wieder andere Ausführungsform, bei der das Stützprofil 3 als Einschubprofil ausgestaltet ist und mit Intumescentstreifen 15 beplankt ist. An den Dämmstreifen 2 sind Fixieransätze 19 ausgebildet, die das Stützprofil 3 bereits in zwei Achsrichtungen fixieren, so dass das Stützprofil in einer Richtung senkrecht zur Zeichenebene der 9a eingeschoben werden kann. Das Intumescentmaterial 15 schäumt im Brandfall auf und schließt die angrenzenden Hohlräume, so dass der Durchtritt von Rauch, Gasen oder Flammen unterbunden wird.
In den 9b und 10a sind Ausführungsbeispiele gezeigt, wie ein Stützprofil 3 zur Verwendung mit wie in 9a dargestellten Dämmleisten 2 ausgestaltet sein könnte. Beim Beispiel nach 9b ist das Stützprofil mit einem geschlossenen Querschnitt versehen und weist Öffnungen 21 auf, über die im Brandfall das Intumescentmaterial hindurchtreten kann, um einen festen Verbund zwischen Stützprofil 3 und den benachbarten Hohlräumen zu bilden. Die in 10a dargestellte Geometrie ist im Querschnitt in 10b dargestellt. Wie aus 10b ersichtlich ist, weist das Stützprofil 3 Schraubkanäle 16 auf, in die Befestigungsschrauben 10 eingreifen. Darüber hinaus sind auf beiden Seiten des Stützprofils Intumescentstreifen 15 angebracht. Um die Funktion des Intumescentmaterials zu verbessern, sind an den Metallhalbprofilen 1 zusätzlich Hinterhakungen 17 vorgesehen, deren Funktion aus 10c ersichtlich ist, welche die in 10b dargestellte Profilrahmenkonstruktion im Brandfall darstellt. Die Intumescentstreifen 15 sind vollständig aufgeschäumt und füllen sämtliche Hohlräume vollständig aus. Dabei wird aufgrund der Hinterhakungen 17 eine formschlüssige Verbindung zwischen den beiden Metallhalbprofilen 1 hergestellt.
10d zeigt eine weitere Variante, wobei der Brandfall dargestellt ist. Im Normalfall sind beidseitig an dem als profiliertes Metallrohr ausgestalteten Stützprofil 3 Intumescentstreifen angebracht, die im Brandfall, wie in 10d dargestellt, aufschäumen und sowohl über die Hinterhakungen 17 an den Metallhalbprofilen eine formschlüssige Verbindung zu den Metallhalbprofilen herstellen als auch in Hinterschneidungen 17a im Stützprofil 3 eindringen und auch einen formschlüssigen Kontakt zu dem Stützprofil 3 herstellen.
Der Glashalter 4 kann bei sämtlichen dargestellten Ausführungsformen eine unterschiedliche Formgebung besitzen und, wie in den 11a und 11b dargestellt ist, einstückig ausgestaltet sein, oder aber, wie in den 11c und 11d dargestellt ist, aus zwei Teilprofilen 4a, 4b zusammengesetzt sein, die miteinander verschraubt oder ineinander gehakt werden.
In der voranstehend beschriebenen Ausführungsform nach 2 wurde bereits eine Klebeschicht 9 zwischen einem Stützprofil und einer einzelnen Dämmleiste 2 dargestellt. Bei der in 12 dargestellten Ausführungsform ist das Stützprofil als Profil mit geschlossenem Querschnitt dargestellt, das zwischen Fixieransätzen 19 zweier Dämmstreifen positioniert und über eine Kleberschicht 9 mit diesen fest verbunden ist. Die gesamte in 12 dargestellte Baueinheit kann somit bereits vom Hersteller der Dämmleisten vorkonfektioniert werden und bei der Montage der Profilrahmenkonstruktion einfach eingeschoben werden. 13 zeigt den Ausschnitt einer Abwandlung zu der in 12 dargestellten Baueinheit mit einem Stützprofil 3, das einerseits einen Schraubkanal 16 aufweist und andererseits geformt ist, um formschlüssig in Fixieransätze 19 der Dämmleisten einzugreifen. Auf diese Weise wird sowohl eine formschlüssige wie auch kraftschlüssige Verbindung zwischen Stützprofil 3 und Dämmstreifen 2 hergestellt. 14 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung bei der das Stützprofil 3 aus einem sehr dünnwandigen Metallprofil besteht, das sich leicht umformen lässt und den Vorteil besitzt, dass neben einem nur geringen Materialeinsatz auch nur eine geringe Wärmeleitung vorliegt. Das Stützprofil 3 weist wiederum Halteansätze 18 auf, die in eine geeignete Befestigungsgeometrie 28 an den Metallhalbprofilen 1 eingreift.
Um die unerwünschte Wärmeleitung zwischen den beiden Metallhalbprofilen zu minimieren, sind verschiedene Gestaltungsalternativen denkbar. So kann nach der in 15 dargestellten Ausführungsform zum einen das Stützprofil mit Durchbrechungen 21 versehen sein und zum anderen aus hochfestem Stahl, z.B. CrNi-Stahl bestehen, so dass sich Wandstärken zwischen 0,3mm und 0,5mm erreichen lassen.
Alternativ kann nach der Ausführungsform gemäß 16 das Stützprofil 3 aus einzelnen Kurzstücken 3' zusammengesetzt sein, die in vorgegebenem Abstand zueinander angeordnet werden und mit Kunststoff verbunden werden. Zur weiteren Minimierung der unerwünschten Wärmeleitung können auch hier Durchbrechungen 21 vorgesehen sein.
Bei der in 17 dargestellten Ausführungsform werden die Dämmleisten 2 zwischen den Metallhalbprofilen 1 so ausgestaltet, dass diese mit einer Metalleinlage 23 versehen sind. Die Metalleinlage 23 dient dazu, im Brandfall bei einem Erweichen des die Dämmleisten 2 bildenden Kunststoffes die gewünschte Festigkeit über einen verlängerten Zeitraum aufrecht zu erhalten. Wie insbesondere aus 18 ersichtlich ist, können sowohl die Dämmleisten 2 wie auch das Stützprofil 3 einteilig miteinander ausgeführt sein und aus einer Metalleinlage 23 bestehen, die mit Kunststoff umspritzt ist.
Die verwendeten Metalleinlagen sind als Beispiele in 19a und 19b in Draufsicht dargestellt. Die Metalleinlagen 23 weisen zur Verminderung der Wärmeleitung und zur besseren Verbindung zwischen den Metalleinlagen und dem Kunststoff Durchbrechungen 24 auf. Zusätzlich können, wie in 19b dargestellt ist, Durchbrechungen 25 vorgesehen sein, die der Verschraubung mit dem Halteprofil 4 dienen. Im Bereich der Ansätze, mit denen die Dämmleisten 2 in den Metallhalbprofilen 1 befestigt sind, können die Metalleinlagen 23 zudem separate Ausbuchtungen bzw. Einbuchtungen 26 aufweisen, um die verstärkt wärmeleitende Metallschicht nur im absolut erforderlichen Maß in die unmittelbare Nähe der Metallhalbprofile gelangen zu lassen.
20 zeigt eine alternative Ausführungsform der Erfindung, bei der das Ausfachungselement 5 zwischen den Metallhalbprofilen 1 und zwischengeschalteten Dichtungsprofilen 6, nicht aber durch ein Halteprofil 4 gehalten ist, wie dies in den vorangehenden Ausführungsformen jeweils vorgesehen war. Anstelle eines Halteprofils 4 ist eine Leiste 14 aus intumescentem Material auf der Dämmleiste 2 angeordnet. Im Normalfall, d.h. ohne das Vorliegen stark erhöhter Temperaturen im Brandfall, liegt die Leiste 14 wie im oberen Teil der 20 dargestellt vor. Treten allerdings im Brandfall sehr hohe Temperaturen auf, so schäumt die Leiste 14 aus intumescentem Material auf und füllt den Raum in Richtung auf das Ausfachungselement und umgreift das Ausfachungselement, wodurch im Brandfall das Ausfachungselement fixiert wird. Um die feste Verbindung zum Stützprofil 3 herzustellen, ist zudem das Dämmelement 2 mit Durchbrüchen 22 versehen, die mit geeigneten Durchbrüchen 22 im Stützprofil fluchten. Durch das Aufschäumen des Intumescentstreifens wird somit eine feste Verbindung zwischen Stützprofil, Dämmleiste und Ausfachungselement erzeugt.
Die in 21 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen nach 20 im Wesentlichen dadurch, dass das Stützprofil 3 aus Holz besteht. Als Holz kommt Nadelholz, Hartholz, Tropenholz oder aber Brettschichtholz in Frage. Holz eignet sich für das Stützprofil sehr gut, da es sich bei Holz um ein gut dämmendes Material handelt, das bei entsprechend kompakter Geometrie trotzdem einen guten Brandschutzwiderstand bietet. Im Ausführungsbeispiel nach
21 ist das Stützprofil 3 aus Holz so gestaltet, dass es den zur Verfügung stehenden Freiraum zwischen den Metallhalbprofilen nicht vollständig ausfüllt: In gleicher Weise ist es aber auch möglich, die Geometrie des Stützprofils dem zur Verfügung stehenden Zwischenraum zwischen den Metallhalbprofilen 1 anzupassen und diesen Zwischenraum vollständig zu füllen.
Das Stützprofil 3 aus Holz ist über die Schraube 19 sowohl mit dem Dämmstreifen 2 wie auch einem Intumescentstreifen 14 verbunden. Zur besseren Befestigung des Intumescentstreifens 14 kann zudem ein in 22 schematisch dargestelltes Befestigungselement 20 in Form einer profilierten "Beilagscheibe" zusätzlich eingesetzt werden.
Im Brandfall erfolgt die in 23 dargestellte Situation. Der Intumescentstreifen 14 ist aufgeschäumt und umschließt das Ausfachungselement 5, während gleichzeitig die Befestigungsschrauben 19, die über der Länge in regelmäßigen Abständen angebracht sind, die Verbindung zwischen dem aufgeschäumten Intumescentmaterial 14 und sowohl der Dämmleiste 2 wie auch dem Stützprofil aus Holz 3 herstellen.
Bei den Ausführungsformen nach den 21 bis 23 wurde das Stützprofil aus Holz über eine Schraubenverbindung relativ zur Dämmleiste 2 fixiert. In gleicher Weise ist es aber auch möglich, eine Klebeverbindung 9 vorzusehen, so dass die Dämmleiste 2 und das Stützprofil 3 als eine vormontierte Baueinheit gemeinsam zwischen die Metallhalbprofile 1 eingeschoben werden können. Beim Ausführungsbeispiel nach 24, bei dem das Ausfachungselement nicht dargestellt ist, wird das Ausfachungselement wieder über ein Halteprofil 4 fixiert, das zweiteilig ausgeführt ist und über ein Befestigungsmittel 10 mit der Dämmleiste 2 und dem Stützprofil 3 verbunden ist.
Um gegenüber den voranstehend gezeigten Lösungen unter Verwendung eines Stützprofils aus Holz das Widerstandsverhalten im Brandfall noch weiter zu steigern, kann zusätzlich das Holzprofil mit einer Klammer versehen sein, wie sie bereits anhand einiger voranstehend beschriebener Ausführungsformen, z.B, nach 7, erläutert wurde. Die Klammer kann hierbei über die Länge des Stützprofils aus Holz stückweise vorgesehen sein und erhöht gegenüber der Lösung ohne Verwendung einer Klammer den Zusammenhalt zwischen den beiden Metallhalbprofilen.
In 25 ist eine weitere Variante der Profilrahmenkonstruktion z.B. nach 23 oder 24 dargestellt, wobei das Stützprofil 3 aus Holz Intumescentstreifen 15 als Beplankung aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann die Beschichtung aus energieverzehrendem Material sein.
Die Profilrahmenkonstruktion nach dem Ausführungsbeispiel nach 26 besitzt ebenfalls ein Stützprofil 3 aus Holz, das über eine Klebeverbindung 9 mit der Dämmleiste 2 verbunden ist. Über das Befestigungsmittel 10 werden zusätzlich die Halteprofile 4 sowie eine zwischen Halteprofil und der Dämmleiste 2 angeordnete Leiste 14 aus intumescentem Material fest mit dem Stützprofil 3 verbunden. Das Stützprofil 3 füllt anders als bei den in 23 und 24 dargestellten Ausführungsformen den zur Verfügung stehenden Hohlraum zwischen den Metallhalbprofilen 1 vollständig aus.
In den 27 bis 31 sind Ausführungsformen dargestellt, bei denen bei einem Stützprofil aus Holz Metalleinlagen verwendet werden. Die Verwendung von Metalleinlagen ist in gleicher Weise bei einem Stützprofil aus einem mineralischen Baustoff möglich, wie es in den nachfolgenden 32 bis 35 noch erläutert werden wird.
Die Metalleinlagen dienen dazu, die Verbindung zwischen Stützprofil 3 und Halteprofil für das Ausfachungselement zu verbessern. Als Werkstoffe für die Metalleinlage kommen Aluminium, Edelstahl oder Stahl in Frage, wobei bei der Verwendung von Metalleinlagen aus Stahl dieser beschichtet oder verzinkt sein kann.
Die Verbindung zwischen Metalleinlage und Stützprofil kann unterschiedlich sein. Die Metalleinlage kann auf das Stützprofil geklebt, geschraubt oder genagelt werden. In gleicher Weise ist es auch möglich, die Metalleinlage lose in eine entsprechende Vertiefung im Stützprofil 3 einzulegen, wie dies anhand der 29 dargelegt ist. Die feste Verbindung zwischen Metalleinlage 30 und Stützprofil 3 erfolgt erst im Rahmen der Befestigung des Halteprofils 4 mit Hilfe von Schrauben 10, die durch die Metalleinlage 30 vollständig hindurchtreten und in den Grundkörper des Stützprofils 3 eingreifen.
Alternativ kann die Metalleinlage 30 auch in das Stützprofil 3 eingeschoben werden, wie dies anhand der 31 dargestellt ist. Hier liegt eine Formschlussverbindung zwischen Metalleinlage 30 und Stützprofil 3 vor, so dass die Metalleinlage nur in Längsrichtung des Stützprofils eingeschoben werden kann.
Eine weitere Ausführungsalternative ist in 30 dargestellt, bei der die Metalleinlage ebenfalls lose in das Stützprofil 3 eingelegt wird oder aber zum Herstellen einer reibschlüssigen Verbindung mit entsprechendem Übermaß gefertigt und eingepresst wird. Hier ist in der Metalleinlage 30 ein Schraubkanal vorgesehen, der bei der Montage die Befestigung des Halteprofils 4 mit Hilfe von in 30 nicht dargestellten Befestigungsschrauben 10 erleichtert.
Bei der Verwendung von Metalleinlagen 30 ist es generell möglich, bereits in den Metalleinlagen Bohrlöcher für die Schrauben vorzusehen. Alternativ ist es auch möglich, selbstschneidende Schrauben einzusetzen, die sich, insbesondere bei der Verwendung einer Metalleinlage aus weichem Metall, selbst ihr Gewinde durch die Metalleinlage schneiden können. Bei der Verwendung von Bohrlöchern 34 ist natürlich darauf zu achten, dass bei der Montage die Position der Bohrlöcher erkennbar ist, so dass, gezielt an den entsprechenden Stellen, das Halteprofil 4 mit dem Stützprofil 3 verbindbar ist.
Die Metalleinlagen können sich über die volle Breite des Stützprofils erstrecken, wie dies in 27 und 28 dargestellt ist, oder aber schmaler als das Stützprofil sein, wie dies in den Ausführungsbeispielen nach 29, 30 und 31 gezeigt ist. In Bezug auf die Längserstreckung der Metalleinlagen bestehen ebenfalls die Möglichkeiten, dass die Metalleinlagen 30 über die Länge der zugehörigen Stützprofile 3 durchlaufend sind oder aber stückweise vorgesehen sind, wie dies anhand der Metalleinlagen 30a in 28 schematisch dargestellt ist. Auch bei dem stückweisen Vorsehen einzelner Metalleinlagen 30a können diese mit Bohrlöchern 34 versehen sein.
Bei den Ausführungsformen nach 32 bis 35 wird jeweils das Stützprofil 3 aus einem mineralischen Werkstoff vorgesehen. Der in 32 dargestellte schematische Querschnitt einer Profilrahmenkonstruktion ist demjenigen nach 26 recht ähnlich, außer dass das Stützprofil 3 eine unterschiedliche Geometrie besitzt und aus einem unterschiedlichen Material besteht. Daher kann auf die eingehende Erläuterung der sonstigen Bauteile bei der Profilrahmenkonstruktion nach 32 verzichtet werden.
Das Stützprofil 3 nach 32 ist, wie erwähnt, aus mineralischem Werkstoff und das Befestigungsmittel 10 zur Anbringung des das Isolierglas 5 haltenden Halteprofils 4 ist eine Niete. Zwischen Stützprofil 3 und Halteprofil 4 ist wiederum eine Dämmleiste 2 sowie eine Leiste 14 aus intumescentem Material angeordnet.
Der Vorteil mineralischer Werkstoffe besteht darin, dass diese so ausgewählt werden können, dass sie temperaturbeständig und formbar sein können. Unter Umständen kann auch ein mineralischer Werkstoff eingesetzt werden, der energieverzehrend ist.
Der mineralische Werkstoff kann, wie dies in 33 dargestellt ist, aus Vollmaterial bestehen oder aber auch, wie dies in 34 dargestellt ist, einen oder mehrere Hohlräume 36 aufweisen.
Sowohl bei der Verwendung des Stützprofils 3 aus Holz wie auch einem mineralischen Werkstoff kann aufgrund der guten Isolationseigenschaften dieser Werkstoffe der zur Verfügung stehende Raum zwischen den einander zugewandten Metallhalbprofilen 1 durch das Stützprofil vollständig gefüllt werden. Zusätzlich kann auch, wie in 35 dargestellt ist, das Stützprofil 3 Befestigungsansätze 40 aufweisen, die in entsprechend geformte Aufnahmen 42 der Metallhalbprofile formschlüssig eingreifen und somit eine zusätzliche Verbindung zwischen den Metallhalbprofilen 1 herstellen. Die in 35 dargestellte Ausführungsform unter Verwendung eines Stützprofils aus einem mineralischen Werkstoff ist in gleicher Weise auch bei einem Stützprofil aus Holz denkbar.
Bei den Ausführungsformen nach 36, 37a und 37b sind der Dämmsteg 2 und das Stützprofil 3 als eine Einheit vorgesehen. Dabei kann, wie in 36 dargestellt ist, das Stützprofil 3 so geformt sein, dass die Dämmleiste 2 und das Stützprofil 3 gemeinsam schwalbenschwanzförmige Enden 44 bilden, die formschlüssig in entsprechend geformte Aufnahmegeometrien der in 36 nicht dargestellten Metallhalbprofile eingreifen. Das Stützprofil 3 nach 36 ist so geformt, dass es sich exakt zwischen zwei Dämmleisten 2 erstreckt und somit mit den beiden benachbarten Dämmleisten vier schwalbenschwanzförmige Enden 44 bilden.
Alternativ zu der in 36 dargestellten Ausführungsform kann das Stützprofil 3 auch Halteansätze 18 aufweisen, die sich in getrennte Aufnahmeräume 28 der Metallhalbprofile 1 erstrecken. Der Vorteil dieser Lösung besteht darin, dass die Halteansätze 18 so dimensioniert sein können, dass sie berührungslos in die Aufnahmeräume 28 der Metallhalbprofile eingreifen und eine unerwünschte Wärmeleitung zwischen den Metallhalbprofilen 1 aufgrund eines direkten Kontakts mit dem Stützprofil 18 vermieden wird. Alternativ ist es auch möglich, die Halteansätze 18, wie in 37b dargestellt ist, nur stückweise über der Länge des Stützprofils 3 vorzusehen, um die Wärmeleitung zwischen den Metallhalbprofilen möglichst gering zu halten. In diesem Zusammenhang sind auch wieder Durchbrüche bzw, ähnliche Maßnahmen möglich, um die Wärmeleitung im Bereich der Stützprofile möglichst gering zu halten.
Bei der Ausführungsform nach 38 wird ein Stützprofil eingesetzt, das aus zwei voneinander getrennten Grundkörpern besteht, zwischen denen sich eine Dämmschicht 46 befindet. Damit ist auch das Stützprofil in sich thermisch getrennt. Die Anbringung des Halteprofils 4 am Stützprofil erfolgt über zwei getrennte Befestigungsmittel 10.
Die Ausführungsformen nach 39 und 40 zeigen jeweils die Anordnung des Stützprofils 3 an einer außermittigen Position im Bereich einer der Metallhalbschalen 1. Wie auch in allen vorangehenden Ausführungsformen ist die genaue Formgebung der Metallhalbschalen nur als Beispiel zu verstehen, doch besteht der wesentliche Gesichtspunkt darin, dass das Stützprofil, das vorzugsweise aus Stahl oder Edelstahl besteht und zur Verminderung der Wärmedämmung Durchbrüche aufweisen kann, vollständig im Bereich einer der Metallhalbprofile angeordnet wird und das Halteprofil 4 an dem Stützprofil 3 befestigt wird. Die in 39 und 40 zusätzlich dargestellten Leisten aus intumescentem Material sind nur optional vorzusehen.
Bei der in 40 dargestellten Ausführungsform wird ebenfalls das Halteprofil 4 an dem im Bereich eines Metallhalbprofils 1 angeordneten Stützprofils 3 mit Hilfe des Befestigungsmittels 10 fixiert. Optional kann jedoch noch eine zusätzliche Fixierung des Halteprofils an dem anderen Metallhalbprofil 1 mit Hilfe des Befestigungsmittels 10b erfolgen. Auch bei den Ausführungsbeispielen nach 39 und 40 entsteht im Brandfall unabhängig vom Abschmelzen der Metallhalbprofile eine feste Verbindung zwischen dem Ausfachungselement 5 und dem Stützprofil 3.
Die Ausführungsformen nach 38 und 40 zeigen jeweils ein Halteprofil 4 für die Füllelemente 5, das in beiden dargestellten Ausführungsbeispielen zweigeteilt ausgeführt ist, aber ebenso auch einteilig sein kann. Beide Ausführungsformen stellen Türprofile dar, sind aber ebenso auf andere Arten von Profilrahmenkonstruktionen anwendbar. Die Profilrahmenkonstruktionen umfassen mindestens ein Ausfachungselement, Metallhalbprofile 1, zwischen denen sich Dämmleisten 2 erstrecken, mittels derer die Metallhalbprofile thermisch voneinander isoliert sind. Während bei der Ausführungsform nach 40 ein im Bereich eines Metallhalbprofils 1 ein Stützprofil 3 vorgesehen ist, dessen Material und Gestaltung wie anhand der vorhergehend beschriebenen Ausführungsformen gewählt ist, befindet sich das Stützprofil bei der Ausführungsform nach 38 zwischen zwei Dämmleisten 2. Der wesentliche Gesichtspunkt der in 38 und 40 dargestellten Ausführungsform besteht darin, dass das Halteprofil über ein geeignetes Verbindungselement, beispielsweise eine Schrauben-, Niet- oder Bolzenverbindung, mit einem der Metallhalbprofile 1 verbunden ist. Zusätzlich zu dieser Verbindung zwischen Halteprofil für das Ausfachungselement und Metallhalbprofil kann auch eine Verbindung zwischen dem Halteprofil und dem Stützprofil bestehen, wie dies in 40 dargestellt ist. Bei den Ausführungsformen nach 38 und 40 ist jeweils optional ein Intumescentstreifen 14 an der Dämmleiste oder am Halteprofil angebracht. Im Brandfall schäumt der Intumescentstreifen 14 auf und umgreift bei der Ausführungsform nach 38 das Ausfachungselement, das wiederum lagefixiert wird.
Die in 40 dargestellte zusätzliche Verbindung zwischen dem Halteprofil kann auch entfallen, so dass das Halteprofil nur an demjenigen Metallhalbprofil befestigt ist, in dessen Bereich sich das Stützprofil nicht befindet.
Den dargestellten Ausführungsformen ist gemeinsam, dass auf der Basis üblicher thermisch getrennter Metallprofile für Fenster-, Tür- oder Fassadenkonstruktionen eine vereinfachte Brandschutzkonstruktion vorgeschlagen wird, welche die thermische Trennung der Metallhalbprofile beibehält. Im Brandfall wird die Ebene der Ausfachungselemente mit einem Stützprofil, das sich vorzugsweise in der Ebene der thermischen Trennung der Rahmenprofile befindet, zuverlässig zusammengehalten und bildet eine Einheit. Nur bei bevorzugten Ausführungsformen wird ein Verbund zur restlichen Rahmenkonstruktion hergestellt, der jedoch bei wieder anderen Ausführungsformen zerstört werden darf. Andere Maßnahmen wie der Einsatz von Kunststoff mit verbessertem Brandverhalten für die Dämmleisten können selbstverständlich ergänzend zu den oben beschriebenen Maßnahmen eingesetzt werden, um das Brandschutzverhalten insgesamt noch weiter zu verbessern.

Claims

Profilrahmenkonstruktion, umfassend: – mindestens ein Ausfachungselement (5); – Metallhalbprofile (1), zwischen denen sich Dämmleisten (2) erstrecken, mittels derer die Metallhalbprofile (1) thermisch voneinander isoliert sind; – mindestens ein Stützprofil (3) das jeweils im Bereich der mindestens einen Dämmleiste (2) oder im Bereich eines der Metallhalbprofile angeordnet ist, wobei – das mindestens eine Ausfachungselement (5) zumindest im Brandfall an dem mindestens einen Stützprofil (3) angebracht ist.
Profilrahmenkonstruktion nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Ausfachungselement (5) mit Hilfe eines Halteprofils (4) mit dem mindestens einen Stützprofil (3) durch eine Schraubenverbindung (10) oder Nietverbindung (10) verbunden ist.
Profilrahmenkonstruktion nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubenverbindung oder Nietverbindung zusätzlich die Dämmleiste am Halteprofil (4) und Stützprofil (3) fixiert.
Profilrahenkonstruktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens ein Ausfachungselement (5) mit Hilfe eines Halteprofils (4) gehalten ist, das Halteprofil (4), die angrenzende Dämmleiste (2) sowie das angrenzende Stützprofil jeweils miteinander fluchtende Durchbrüche aufweisen, und Intumescentmaterial (14) im Bereich der fluchtenden Durchbrüche (22) angeordnet ist.
Profilrahmenkonstruktion nach einem der vorhergehenden dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Stützprofil (3) einen geschlossenen Querschnitt besitzt.
Profilrahmenkonstruktion nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass das sich ein oder mehrere energieverzehrende Elemente (11) und/oder eine oder mehrere Intumescentelemente (15) im geschlossenen Querschnitt befinden.
Profilrahmenkonstruktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Außenfläche des Stützprofils (3) eine Emissivität von ε < 0,50, bevorzugt ε < 0,30 und am meisten bevorzugt ε < 0,10 besitzt.
Profilrahmenkonstruktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Außenfläche des Stützprofils (3) eine Schicht aufweist, die im Brandfall aufschäumend und/oder energieverzehrend ist.
Profilrahmenkonstruktion nach einem der vorhergehenden dadurch gekennzeichnet, dass ein einzelnes des mindestens einen Stützprofils (3) mit zwei Dämmleisten (2) verbunden ist.
Profilrahmenkonstruktion nach einem der vorhergehenden dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Stützprofil (3) Halteansätze (18; 18a, 18b) aufweist, die entsprechend gestaltete Aufnahmegeometrien (28) der Metallhalteprofile (1) eingreifen.
Profilrahmenkonstruktion nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteansätze (18a, 18b) abschnittsweise über die Länge des mindestens einen Stützprofils (3) angeordnet sind.
Profilrahenkonstruktion nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass an dem mindestens einem Stützprofil (3) Klammern (13) angebracht sind, die in entsprechend gestaltete Aufnahmegeometrien (28) der Metallhalbprofile (1) eingreifen.
Profilrahmenkonstruktion nach einem der vorhergehenden dadurch gekennzeichnet, dass über der Länge einer Dämmleiste (2) eine Mehrzahl einzelner Stützprofile (3) mit der Dämmleiste verbunden sind.
Profilrahmenkonstruktion nach einem der vorhergehenden dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Stützprofil (3) aus Metall, vorzugsweise Stahl, Edelstahl, Aluminium oder Messing, oder aus Holz oder aus einem mineralischen Werkstoff besteht.
Profilrahmenkonstruktion nach Anspruch 12 dadurch gekennzeichnet, dass die Klammern (13) aus Stahl, vorzugsweise CrNi-Stahl bestehen und eine Wandstärke unter 1mm, vorzugsweise unter 0,7mm, am meisten bevorzugt zwischen 0,3mm und 0,5 mm aufweisen.
Profilrahmenkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Stützprofil (3) einzelne Metallabschnitte (3') umfasst, die über Zwischenabschnitte aus Kunststoff miteinander verbunden sind.
Profilrahmenkonstruktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Stützprofil (3) auf einer der Dämmleiste (2) zugewandten Seite einen Schraubkanal (16) aufweist .
Profilrahmenkonstruktion nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützprofil aus Holz oder einem mineralischen Werkstoff besteht und den zur Verfügung stehenden Raum zwischen den Metallhalbprofilen (1) im Wesentlichen vollständig füllt.
Profilrahmenkonstruktion nach Anspruch 14 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützprofil aus Holz oder einem mineralischen Werkstoff besteht und Halteansätze (40) aufweist, die in entsprechend geformte Aufnahmegeometrien (42) der Metallhalbprofile formschlüssig eingreifen.
Profilrahmenkonstruktion nach einem der Ansprüche 14, 18 oder 19 weiter umfassend mindestens eine Metalleinlage (30, 30a), die längs des Stützprofils durchlaufend oder stückweise angeordnet ist und in welche das Befestigungsmittel (10) eingreift.
Profilrahmenkonstruktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen dem mindestens einem Stützprofil (3) und der mindestens einer Dämmleiste (2) eine Verklebung (9) umfasst.
Profilrahmenkonstruktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Stützprofil (3) eine Vielzahl von Durchbrüchen (21), vorzugsweise in Form kreisrunder Löcher oder länglicher Schlitze, umfasst.
Profilrahmenkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 22, weiter umfassend mindestens ein energieverzehrendes Element oder ein Intumescentmaterial, das auf mindestens einem Teil der Oberfläche des mindestens einem Stützprofils (3) angeordnet ist.
Profilrahmenkonstruktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämmleisten (2) Fixieransätze (19) aufweisen, die das angrenzende Stützprofil (3) lagefixieren.
Profilrahmenkonstruktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämmleisten (2) aus Kunststoff bestehen, in den eine Metallverstärkung (23) eingebettet ist.
Profilrahmenkonstruktion nach Anspruch 25 dadurch gekennzeichnet, dass die Metallverstärkung (23) Durchbrüche (24), vorzugsweise kreisrunde Löcher, aufweist.
Profilrahmenkonstruktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend Fixieransätze (17) mit Hinterschneidungen an den Metallhalbprofilen (1) und/oder Hinterschneidungen (17a) an dem Stützprofil (3) sowie Intumescentmaterial (15) im Bereich des mindestens einen Stützprofils (3).
Profilrahmenkonstruktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützprofil (3) aus zwei, thermisch voneinander durch eine Dämmstoffschicht getrennten, Teilelementen besteht.
Profilrahmenkonstruktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützprofil (3) einstückig mit mindestens einer Dämmleiste (2) ausgebildet ist.
Profilrahmenkonstruktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend zusätzliches Dämmmaterial oder energieverzehrendes Material im Bereich zwischen zwei benachbarten Dämmstegen.