-
Die Erfindung betrifft ein Gehäuse, insbesondere ein Instrumentenschutzhaus für elektrische Instrumente und Analysegeräte, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
-
Instrumentenschutzhäuser sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt, so z. B. als Analysenhäuser für Umweltmessstationen, für Mobilfunkstationen im Telekommunikationsbereich, für Schaltanlagen als Gleichrichtgehäuse sowie Gasregelstationen. Derartige Instrumentenschutzhäuser, die regelmäßig eine Deckenwand, Seitenwände und eine Bodenwand aufweisen, werden oftmals aus einer Mehrzahl von Sandwichplatten aufgebaut. Diese Sandwichplatten weisen eine stabile Außenwand als Außenhaut, eine stabile Innenwand als weitere Außenhaut bzw. Innenhaut sowie eine zwischen der Außenwand und der Innenhaut liegende Schutzschicht auf, die je nach Einsatzfall z. B. als Wärmedämmschicht oder aber auch als Brandschutzschicht ausgebildet sein kann. Diese so durch Sandwichplatten aufgebauten Instrumentenschutzhäuser haben gegenüber einer herkömmlichen Ziegelbauweise und dem Fertigbau in Beton z. B. den Vorteil, dass sie ein niedrigeres Gesamtgewicht aufweisen, was die Aufstellung in und auf Gebäuden und/oder Stahlbaukonstruktionen erlaubt. Des weiteren sind derartige Instrumentenschutzhäuser komplett transportabel und können in der Werkstatt fertig ausgerüstet werden, z. B. mit Heizung, Klimatisierung, Elektroinstallationen, Beleuchtung, Rohr- und Kabeldurchführungen, Montagesystemen. Gegenüber der herkömmlichen Ziegelbauweise und dem Fertigbetonbau ergeben sich hierdurch erhebliche Kosteneinsparungen von bis zu 2/3 der Gesamtkosten.
-
Die Sandwichplatten dieser gattungsgemäßen Instrumentenschutzhäuser erhalten ihre Festigkeit durch das Flächenträgheitsmoment, wobei hohe Spannungen in der stabilen Außenwand und der stabilen Innenwand, die regelmäßig aus einem Glasfaserkunststoffmaterial hergestellt sind, aufgenommen werden. Diese Spannungen können ungefähr in einer Größenordnung von 100 MPa liegen. In der zwischen der Außenwand und der Innenwand liegenden Schutzschicht werden dagegen nur noch die relativ geringen Schubspannungen übertragen, die in etwa in der Größenordnung von < 1 MPa liegen. Die einzelnen Sandwichplatten, die als großflächige Wandplatten ausgebildet sind, werden dabei regelmäßig in aneinanderstoßenden Randbereichen miteinander verschraubt. Dadurch werden somit insgesamt stabile Gehäuseaufbauten erreicht. Problematisch in Verbindung mit derartigen aus Sandwichplatten hergestellten Gehäusen ist jedoch, dass diese hauptsächlich durch die stabile Außenwand und die stabile Innenwand zur Verfügung gestellte Stabilität bei Bränden relativ schnell verloren gehen kann, wenn z. B. bei einem von der Außenseite auf die Gehäusewand einwirkenden Feuer die Außenwand zerstört wird bzw. wegbrennt. Zwar kann durch eine Brandschutzschicht im hier betrachteten Fall des von außen wirkenden Feuers die Zerstörung der Restwand für eine vorgegebene Brandschutzzeit vermieden werden, wobei allerdings die verbleibende Reststabilität des Gehäuses bei zerstörter Außenwand regelmäßig nicht mehr ausreicht, um die auftretenden hohen Spannungen aufzunehmen, so dass das Gehäuse gegebenenfalls einstürzen kann. Analog verhält es sich im umgekehrten Fall, d. h. bei einem von innen auf die Gehäusewand einwirkenden Feuer.
-
Aus der
DE 696 07 375 T2 ist eine feuerfeste Auskleidungsplatte mit Mineralwolle und einem Verkleidungsmaterial bekannt, die eine Isolierschicht aus Mineralwolle und eine äußere Schicht auf beiden Seiten der Isolierschicht aufweist, wobei die äußere Schicht aus einem Bindemittel, welches Magnesiumchlorid, Magnesiumsulfat, Natriumsilicat und Magnesiumoxid in einer ausreichenden Menge aufweist, das Bindemittel unbrennbar zu machen, und wenigstens einer Bewehrung besteht. Die Bewehrung ist ein Textilerzeugnis, wobei wenigstens zwei Lagen des Textilerzeugnisses mithilfe des Bindemittels zu den äußeren Oberflächenschichten laminiert sind. Die Feuerfestigkeit dieses Aufbaus soll sich aus dem Bindemittel ergeben, während seine Steifigkeit und seine Haltbarkeit Ergebnis der Kompositstruktur aus dem Bindemittel und der Verstärkungsstruktur sein soll. Da das feuerfeste Bindemittel, in das auch verstärkende Elemente, wie z. B. Schnittfasern, eingebracht werden können, nach dem Abbinden spröde ist, ist eine Unterstützung mit der Verstärkungsstruktur erforderlich, um ein Brechen des Bindemittels beim Transport oder bei der Installation zu verhindern. Insgesamt wird hier lediglich ein feuerfestes Isoliermaterial zur Verfügung gestellt, das sich einfach handhaben lassen soll und das nach der Installation mit einem gewünschten Beschichtungssystem beschichtbar ist.
-
Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gehäuse auszubilden, das auch im Brandfall einen nach wie vor insgesamt stabilen, selbsttragenden Aufbau zur Verfügung stellt.
-
Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
Gemäß Patentanspruch 1 wird ein Gehäuse, insbesondere ein Instrumentenschutzhaus für elektrische Instrumente und Analysegeräte, vorgeschlagen, mit einer Gehäusewand, die als mehrschichtiges Sandwichelement aufgebaut ist, wobei das Sandwichelement wenigstens eine zwischen einer Außenwand und einer Innenwand beabstandet zu diesen angeordnete Zwischenwand aufweist, und wobei im Zwischenraum zwischen den einzelnen, Glasfasern enthaltenden Wänden jeweils eine Brandschutzschicht vorgesehen ist. Erfindungsgemäß sind die Außenwand, die wenigstens eine Zwischenwand und die Innenwand des Sandwichelementes als tragende Wände aus einem gleichen, stabilen Glasfaser-Kunststoffmaterial hergestellt, wobei die Brandschutzschichten einen höheren Schmelzpunkt aufweisen als die tragenden Wände.
-
Vorteilhaft ist hierdurch auf einfache Weise sichergestellt, dass bei einer zerstörten Außenhaut als Außen- bzw. Innenwand des Sandwichelementes nach wie vor ein Aufbau des Gehäuses im Bereich des Sandwichelementes bzw. der Sandwichplatte zur Verfügung gestellt wird, der den Anforderungen zur Aufnahme von Spannungen in einer solchen Weise gerecht wird, wie dies bei unzerstörten, herkömmlichen Sandwichelementen bzw. Gehäusewandbereichen der Fall ist, die den herkömmlichen Aufbau mit einer Außenwand, einer Innenwand und einer zwischen diesen beiden liegenden Brandschutzschicht aufweisen. Durch die erfindungsgemäße Lösung wird somit die herkömmliche Sandwichelementstabilität auf einfache Weise auch im Brandfall aufrechterhalten.
-
Unter dem Begriff Gehäuse sollen dabei sämtliche Aufbauten verstanden werden, die aus brandschutzbestimmungsrechtlichen Gründen hohe Brandschutzanforderungen erfüllen müssen, also z. B. neben Instrumentenschutzhäusern auch Industriebauten, wie z. B. selbsttragende Industriehallen. Je nach den Anforderungen sind die Gehäuse bzw. die Sandwichplatten dabei hinsichtlich der Brandschutzschichten auszulegen, z. B. so dass diese die Brandschutzanforderungen A2 oder F30 bis F120 erfüllen können. Es versteht sich von selbst, dass die Brandschutzschichten dabei einen höheren Schmelzpunkt aufweisen müssen, als die einzelnen Wandbereiche bzw. Wände der Gehäusewand bzw. der Sandwichplatte.
-
Grundsätzlich ist es möglich, dass mehrere Zwischenwände zwischen der Innenwand und der Außenwand vorgesehen sind, die somit mehrere mit einer Brandschutzschicht auszufüllende Zwischenräume aufweisen können. Gegebenenfalls ist hier auch je nach Anzahl der Zwischenwände eine Anordnung von Brandschutzschichten zusätzlich zu Wärmedämmschichten in den einzelnen Zwischenräumen zwischen den Wandelementen möglich, d. h. z. B. in einem ersten Zwischenraum eine Brandschutzschicht und in einem zweiten Zwischenraum eine Wärmedämmschicht sowie gegebenenfalls in einem eventuell vorhandenen dritten Zwischenraum auch wieder eine Brandschutzschicht, wobei dann im letzteren Falle sichergestellt wäre, dass die jeweils äußeren Zwischenräume mit Brandschutzschichten ausgefüllt sind. Auch eine kombinierte Anordnung von Brandschutzschicht und Wärmedämmschicht in einem einzigen Zwischenraum wäre grundsätzlich möglich, sofern sichergestellt ist, dass die Brandschutzschicht jeweils der Außenseite, d. h. der Außenwand oder Innenwand zugeordnet ist. Besonders bevorzugt ist jedoch eine Ausgestaltung, bei der aus herstellungstechnischen und Kostengründen lediglich eine einzige Zwischenwand zwischen der Außenwand und der Innenwand beabstandet zu dieser angeordnet ist, wobei die auf beiden Seiten der Zwischenwand liegenden Zwischenräume zwischen der Zwischenwand und der Außenwand bzw. Innenwand dann jeweils mit Brandschutzschichten ausgefüllt werden können, die selbstverständlich auch eine Wärmedämmfunktion übernehmen können.
-
Nach Anspruch 2 ist die Brandschutzschicht vorzugsweise auf Mineralwollbasis hergestellt, z. B. aus Steinwolle.
-
Ein besonders bevorzugter Gehäuseaufbau nach Anspruch 3 sieht vor, dass das Gehäuse selbst durch mehrere, vorzugsweise miteinander verbundene Sandwichplatten als Sandwichelement gebildet ist. Z. B. in Verbindung mit Instrumentenschutzhäusern können deren Wandbereiche wenigstens bereichsweise ganz durch miteinander verbundene Sandwichplatten gebildet sein. Alternativ dazu ist es jedoch auch möglich, die Sandwichplatten als „Verkleidung” auf Stahlträgerkonstruktionen aufzubringen, wie diese beispielsweise bei Industriebauten wie Hallen oder dergleichen Verwendung finden.
-
Eine bevorzugte Verbindung von Sandwichplatten in Gehäuse-Eckbereichen nach Anspruch 4 sieht vor, dass die Sandwichplatten in eben diesen Gehäuse-Eckbereichen so ausgeklinkt sind, dass aneinandergrenzende Sandwichplattenbereiche ineinander unter Beibehaltung einer gleichen Gehäusewand-Wandstärke eingreifen, wobei aneinandergrenzende Brandschutzschichtrandbereiche voneinander durch entsprechend zugeordnete Zwischenwandbereiche und/oder Innenwandbereiche getrennt sind. Ein derartiger Aufbau eines Gehäuse-Eckbereichs ist somit auf stabile, einfache und zudem auch optisch ansprechende Weise möglich.
-
Im Falle von an einem Gehäuse ausgebildeten freiliegenden Brandschutzbereichen können diese nach Anspruch 5 vorteilhaft mittels einem Abdeckelement, das vorzugsweise aus dem gleichen Material wie die Außenwand hergestellt ist, abgedeckt werden. Ein derartiges Abdeckelement ist gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung nach Anspruch 6 in Eckbereichen durch einen den Eckbereich umgreifenden Eckwinkel gebildet, der zugleich je nach der Art der Festlegung und Ausbildung auch gleichzeitig stabilisierende Wirkung für das Gehäuse insgesamt übernehmen kann.
-
Nach Anspruch 7 ist vorgesehen, dass jede Sandwichplatte durch eine sich über die gesamte Plattenfläche erstreckende Außenplatte als Außenwand, eine sich über die gesamte Plattenfläche erstreckende Innenplatte als Innenwand sowie wenigstens eine, vorzugsweise eine einzige, sich ebenfalls über die gesamte Plattenfläche erstreckende Zwischenplatte als Zwischenwand gebildet ist. Derartige Sandwichplatten lassen sich auf besonders einfache und damit auch kostengünstige Weise herstellen, können gut gestapelt, gelagert und transportiert bzw. auch montiert werden.
-
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert.
-
Es zeigen:
-
1 eine schematische, perspektivische Ansicht eines beispielhaften Instrumentenschutzhauses,
-
2 einen schematischen Querschnitt durch einen Teilbereich einer Sandwichplatte,
-
3 die Sandwichplatte nach 3 mit durch Feuer zerstörter Außenwand, und
-
4 einen schematischen Querschnitt durch einen Gehäuse-Eckbereich des Instrumentenschutzhauses.
-
In 1 ist schematisch und beispielhaft ein Instrumentenschutzhaus 1, z. B. für elektrische Instrumente und Analysegeräte dargestellt, dessen Gehäusewand hier komplett aus miteinander randseitig verbundenen Sandwichplatten 2 aufgebaut ist. Dort wo es erforderlich ist, z. B. im Bereich einer Türe 3, können die Sandwichplatten auch entsprechend ausgestaltet sein.
-
Der Aufbau der Sandwichplatten 2 ist hier stets gleich und beispielsweise in der 2 gezeigt, die einen Querschnitt durch einen Wandteilbereich einer der Sandwichplatten 2 zeigt. Wie dies der 2 weiter entnommen werden kann, weist die Sandwichplatte 2 äußere Wände als eine Außenwand 4 und Innenwand 6 auf, zwischen denen beabstandet eine Zwischenwand 5 angeordnet ist. Der Zwischenraum zwischen der Außenwand 4 und der Zwischenwand 5 bzw. zwischen der Zwischenwand 5 und der Innenwand 6 ist hier jeweils mit einer Brandschutzschicht 7 auf Mineralwollbasis, z. B. Steinwolle, ausgefüllt und erfüllt beispielsweise die Brandschutzanforderungen F120.
-
Wird nun eine derartig aufgebaute Sandwichplatte 2, wie dies in der 3 beispielhaft dargestellt ist, von der Außenseite her einem Feuer ausgesetzt, so wird die z. B. aus einem Glasfaserkunststoffmaterial hergestellte Außenwand 4 durch das Feuer zerstört, so dass von der Sandwichplatte 2 lediglich noch die Zwischenwand 5 und die Innenwand 6 so wie die beiden Brandschutzschichten 7 und 8 zumindest für eine entsprechend der Brandschutzanforderung F120 vorgegebene Zeit übrigbleiben. Durch das hierdurch gegebene weitere Vorhandensein von zwei Wandteilen, nämlich der Zwischenwand 5 und der Innenwand 6 wird somit nach wie vor ein Aufbau der Sandwichplatte 2 und damit des gesamten Instrumentenschutzhauses 1 zur Verfügung gestellt, mit dem die erforderlichen Stabilitätsanforderungen erfüllt sind. Die auftretenden Schubspannungen können somit nach wie vor in der Zwischenwand 5 und in der Innenwand 6 sehr gut aufgenommen werden, da nach wie vor ein herkömmlichen Sandwichplatten entsprechender Aufbau zur Verfügung gestellt wird.
-
Analog verhält es sich im umgekehrten Fall, bei einem von der Innenseite des Instrumentenschutzhauses 1 her auf die Innenwand 6 wirkenden Feuer, was hier jedoch nicht dargestellt ist.
-
In 4 ist weiter schematisch und beispielhaft der Aufbau einer Eckverbindung des Instrumentenschutzhauses 1 zwischen zwei benachbarten und aneinander angrenzenden Sandwichplatten 2 gezeigt. In einem solchen Gehäuse-Eckbereich 8 sind die Sandwichplatten jeweils im Bereich der Innenwand 6 und der unmittelbar an diese anschließenden Brandschutzschicht 7 so ausgeklinkt, dass diese im zusammengefügten Zustand unter Beibehaltung einer gleichen Gehäusewandstärke formschlüssig ineinander eingreifen, und zwar dergestalt, dass zwischen den beiderseits der Zwischenwände 5 liegenden Brandschutzschichten 7 keinerlei Kontakt erfolgt, d. h., dass jede der Brandschutzschichten 7 von den jeweils zugeordneten Wänden entsprechend abgekapselt ist.
-
Wie dies der 4 weiter entnommen werden kann, können bezüglich der Brandschutzschicht 7 freiliegende Sandwichplattenbereiche im Gehäuse-Eckbereich mittels einem Eckwinkel 9 als Abdeckelement abgedeckt werden, wobei ein derartiger Eckwinkel 9 zudem auch eine stabilisierende Wirkung aufweisen kann.
-
Ein derartiger Eckwinkel 9 ist beispielsweise aus einem gleichen Material hergestellt wie die Wände 4, 5, 6, d. h. z. B. aus einem Glasfaserkunststoffmaterial.
-
Beispielhaft ist hier der Aufbau eines Instrumentenschutzhauses 1 beschrieben worden. Grundsätzlich lassen sich die erfindungsgemäßen Sandwichplatten 2 aber auch in Verbindung mit anderen Aufbauten, z. B. mit selbsttragenden Industriehallen verwenden, bei denen Stahlskelette mit Sandwichplatten beplankt werden.
