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Die Erfindung betrifft eine Brandschutzeinrichtung, insbesondere eine Brandschutztür oder ein Brandschutztor, mit einer kastenförmigen Schale und einer darin angeordneten brandhemmenden Füllung. Die Füllung enthält zumindest ein im oberen Bereich der Brandschutzeinrichtung angeordnetes Reservoir einer nicht brennbaren Flüssigkeit.
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Brandschutztüren und Brandschutztore dienen dazu, Durchgänge und Gebäudeöffnungen so zu verschließen, dass im Brandfall der Durchtritt von Flammen und/oder Rauch verhindert oder zumindest verzögert wird. Abhängig von der Verzögerungswirkung werden diese in Brandschutzklassen eingeteilt.
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Dabei hat es sich eingebürgert, derartige Brandschutzeinrichtungen aus einer tragenden Außenschale, welche die strukturellen Eigenschaften und das äußere Erscheinungsbild bestimmt, und einer brandhemmenden Füllung, welche die Funktionalität bereitstellt, aufzubauen. Da besondere wirksame brandhemmende Materialien für die Füllung oftmals teuer und/oder schwer zu verarbeiten sind, wird vielfach versucht, diese nur in im Brandfall besonders belasteten Bereichen einzusetzen oder auch durch andere Materialien zu ersetzen.
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Beispielsweise ist aus
DE 28 20 190 A1 eine Feuerschutztür mit einer Mineralfaserfüllung bekannt, bei dem im oberen und unteren Bereich des Türkörpers ein Flüssigkeitsbehälter angeordnet ist, welcher sich im Brandfall unter Hitzeeinwirkung selbständig öffnet. Die Flüssigkeit kann sich so in der Füllung verteilen und dieser durch Verdunstung Wärme entziehen.
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Nachteilig dabei ist, dass ein solcher Flüssigkeitsbehälter aufwendig gestaltet sein muss, damit er während der Herstellung, beim Transport und auch im eingebauten Zustand dauerhaft dicht bleibt, sich jedoch im Brandfall zuverlässig öffnet. Wird der Behälter vorher beschädigt, kann die Flüssigkeit vorzeitig entweichen. Sie steht dann im Brandfall nicht mehr zur Verfügung. Außerdem kann vorzeitig austretende Flüssigkeit auch Teile der Brandschutzfüllung, beispielsweise Gipskartonplatten, beschädigen und auch so die Brandschutzwirkung herabsetzen. Weiterhin ist noch die Fertigung solcher Systeme nicht beliebig anpassbar, da dicht schließende Behälter mit Flüssigkeitsfüllung beispielsweise nicht beliebig auf Länge geschnitten werden können, um in Türkörper mit variabler Dimension eingesetzt zu werden.
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Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Herstellung und Handhabung einer gattungsgemäßen Brandschutzeinrichtung zu verbessern und dabei gleichzeitig die Brandschutzwirkung zuverlässig sicherzustellen.
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Gegenstand der Erfindung und Lösung dieser Aufgabe ist eine Brandschutzeinrichtung nach Patentanspruch 1.
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Erfindungsgemäß ist die nicht brennbare Flüssigkeit in dem Reservoir als Gel gebunden. Bei einem Gel wird die Flüssigkeit durch mindestens eine feste Komponente in einem dispersen System immobilisiert. Ein Gel liegt insbesondere dann vor, wenn der Betrag des Speichermoduls des Fluids größer ist als der Betrag seines Verlustmoduls. Es ist ohne äußere Krafteinwirkung formstabil, lässt sich jedoch aktiv verformen. Durch diese Verfestigung der Flüssigkeit wird die Handhabung des Reservoirs vereinfacht. Durch Hitzeeinwirkung trennen sich die Komponenten des Gels wieder. Je nach Festigkeit des Gels unterscheidet sich die Handhabung nicht von der eines Festkörpers, selbst wenn das Reservoir von keiner oder lediglich von einer flexiblen Hülle umgeben ist. Ein flüssiges Medium lässt sich unter den gleichen Bedingungen nur schwer in einen Türkörper während der Herstellung einsetzen. Weiterhin ist vorteilhaft, dass Gels auch nicht strikt in flüssigkeitsdichten Behältern sicher und dauerhaft gelagert werden können. So wird ein Gel nicht durch kleinere Risse oder Öffnungen eines Behälters entweichen, so dass das Reservoir nicht nach allen Seiten dicht sein muss.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die nicht brennbare Flüssigkeit Wasser, vorzugsweise destilliertes oder entmineralisiertes Wasser, welches mit einem Polymer, insbesondere einem sogenannten Superabsorber, zu einem Gel gebunden ist. Superabsorber (superabsorbierende Polymere) sind bestimmte Polymere, welche Strukturen mit besonders großen inneren Oberflächen ausbilden. Hierdurch sind sie in der Lage große, ihr Eigengewicht um ein mehrfaches übersteigende Mengen einer polaren Flüssigkeit – insbesondere Wasser – zu absorbieren und zu binden. Die Absorption funktioniert umso besser, je weniger Ionen in der Flüssigkeit gelöst sind. Wasser ist als nicht brennbare Flüssigkeit besonders gut geeignet, weil es überdies leicht verfügbar und ungiftig ist, und darüber hinaus eine große Wärmekapazität und Verdampfungswärme besitzt. Bekannte Vertreter sind Luquasorb® der BASF auf Natrium-Polyacrylat-Basis, Stockosorb® der Firma GEFA (vernetztes Copolymer auf Kaliumsalz-Basis) und Fertisorb der Firma Fertil (Acrylamid-Copolymer; vernetztes Kaliumacrylat).
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Vorzugsweise kann das Reservoir auch durch einen Schlauch gebildet sein. Dieser ist mit der als Gel gebundenen Flüssigkeit zumindest teilweise ausgefüllt. Ein solcher Schlauch kann beispielsweise auch endlos vorgefertigt sein und wird dann im Anmeldungsfall für den Einsatz in bestimmten Brandschutzeinrichtungen auf Länge zugeschnitten. Dabei ist es von Vorteil, dass die als Gel gebundene Flüssigkeit beim Durchtrennen des Schlauches nicht austritt, sondern im Schlauchinneren verbleibt. Das Schlauchende kann dann nötigenfalls beliebig durch Verschweißen, Verkleben oder das Anbringen einer Endkappe verschlossen werden. Ein solcher Schlauch kann beispielsweise als Folienschlauch ausgebildet sein, welcher sich leicht und kostengünstig herstellen lässt. Ein aus einer Kunststofffolie hergestellter Schlauch wird im Brandfall durch die Wärmeeinwirkung schnell aufgeschmolzen und gibt so die im Innern als Gel gelagerte Flüssigkeit zur Temperaturreduzierung frei.
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Zweckmäßigerweise ist die kastenförmige Schale der Brandschutzeinrichtung als Stahlkasten ausgebildet. Dieser weist eine hohe Eigensteifigkeit auf, so dass keine internen Verstrebungen oder Aussteifungen notwendig sind und der gesamte Innenraum für die brandhemmende Füllung zur Verfügung steht. Zweckmäßigerweise wird die Schale dabei aus zwei Halbschalen gebildet, welche sich im Wesentlichen über die Vorder- bzw. über die Rückseite erstrecken und im Bereich der Schmalseiten überlappen und aneinander befestigt sind. Durch diese Bauart ist einerseits leichter eine thermische Trennung zwischen der Vorder- und Rückseite der Brandschutzeinrichtung herzustellen, andererseits vereinfacht dies auch die Fertigung. Hierbei kann zunächst die gesamte Brandschutzfüllung in eine der beiden Halbschalen eingelegt werden, bevor die Brandschutzeinrichtung durch die zweite Halbschale geschlossen wird.
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Zweckmäßigerweise weist die brandhemmende Füllung sowohl wärmedämmende als auch brandhemmende Bestandteile auf. Wärmedämmende Bestandteile – wie beispielsweise Steinwolle – haben eine besondere niedrige Wärmeleitfähigkeit und verhindern so die Ausbreitung der durch den Brand entstehenden Wärme durch die Brandschutzeinrichtung hindurch. Dabei verändern sich die wärmedämmenden Bestandteile nicht wesentlich. Im Gegensatz hierzu sind brandhemmende Materialien – wie beispielsweise besondere Arten von Gipskartonplatten – in der Lage, der Brandschutzeinrichtung durch physikalische oder chemische Prozesse – etwa Phasenumwandlungen – Wärmeenergie zu entziehen. Hierdurch können besonders belastete oder besonders wichtige Bereiche der Brandschutzeinrichtung vor Überhitzung länger geschützt werden. Neben den sogenannten GKF-Platten sind hier beispielsweise auch Kalziumsilikatplatten oder die Verwendung von Kleber auf Wasserglasbasis zu nennen. Diese sind jedoch üblicherweise teurer, schwerer und aufwendiger zu verarbeiten als einfache wärmedämmende Materialien, so dass ihr Einsatz beschränkt wird.
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In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung weist die brandhemmende Füllung zumindest zwei Schichten aus einem brandhemmenden Material mit einer Schicht aus einem wärmedämmenden Material dazwischen auf. Diese Schichten sind so angeordnet, dass sie senkrecht zur Wärmedurchtrittsrichtung im Brandfall stehen und in dieser hintereinander angeordnet sind. Dabei ist das Reservoir mit der nicht brennbaren Flüssigkeit zwischen den brandhemmenden Schichten und oberhalb der wärmedämmenden Schicht angeordnet. Zweckmäßigerweise schließt das Reservoir dabei unmittelbar an die innere Oberkante der Brandschutzeinrichtung an. So kann an der im Brandfall besonders belasteten Oberkante der Brandschutzeinrichtung eine besonders große Wärmemenge durch die dort zusätzlich angeordnete Flüssigkeit absorbiert werden. Weiterhin kann die durch Wärmeeinwirkung aus dem Gel gelöste nicht brennbare Flüssigkeit auch in die daneben und darunter angeordneten Schichten eindringen und dort die Wärmeabsorption verbessern.
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Besonders vorteilhaft hierbei ist unterhalb des Reservoirs und oberhalb der wärmedämmenden Schicht ein Träger oder eine Trennschicht angeordnet, welcher im Brandfall ein Herabfließen des verflüssigten Gels hemmt. Hierdurch verbleibt die Flüssigkeit konzentriert im Kopfbereich der Brandschutzeinrichtung, wo auch die höchsten thermischen Belastungen auftreten.
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In allen Ausführungsformen ist es vorteilhaft, wenn der nicht brennbaren Flüssigkeit ein Netzmittel (Tensid) zugesetzt wird. Durch ein solches Mittel wird die Oberflächenspannung der Flüssigkeit herabgesetzt und ein Benetzen anderer Gegenstände erleichtert. Hierdurch kann im Brandfall die Verteilung und damit die Kühlwirkung verbessert werden. Wenn möglich, kann das Netzmittel unmittelbar dem Gel zugesetzt sein. Es kann aber auch in einem separaten Behältnis oder an der Außenschicht des Reservoirs angebracht sein, so dass es erst nach dem Austreten der Flüssigkeit infolge von Hitzeeinwirkung mit dieser vermischt wird.
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Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen schematisch:
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1 eine erfindungsgemäße Brandschutzeinrichtung in Form eines Brandschutzschiebetores mit teilweise aufgebrochener Vorderfront und
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2 Schnitt durch das Brandschutzschiebetor nach 1 entlang einer Linie I-I.
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Die 1 zeigt eine erfindungsgemäße Brandschutzeinrichtung 1, nämlich ein Brandschutzschiebetor mit einer kastenförmigen Schale 2 und einer darin angeordneten brandhemmenden Füllung 3. Das Brandschutzschiebetor ist an einer Schiene 4 mittels Rollen 5 horizontal verschiebbar aufgehängt und kann zwischen einer Öffnungs- und einer Schließposition hin- und hergeschoben werden. Im oberen Bereich des Tores ist ein Reservoir 6 mit einer nicht brennbaren Flüssigkeit angeordnet. In diesem ist die Flüssigkeit als Gel gebunden.
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Die 2 zeigt einen Schnitt durch das Brandschutzschiebetor entlang einer Linie I-I. Dabei ist erkennbar, dass die kastenförmige Schale 2 als ein aus einer vorderen Halbschale 2a und einer hinteren Halbschale 2b zusammengesetzter Stahlkasten gebildet ist. Die darin angeordnete brandhemmende Füllung 3 weist zwei äußere Schichten 7 aus einem brandhemmenden Material (Gipskartonfeuerschutzplatten) und eine dazwischen angeordnete mittlere Schicht 8 aus einem wärmedämmenden, feuerfesten Material (Steinwolle) auf. Oberhalb der mittleren Schicht 8 ist ein aus einem Folienschlauch 9 gebildetes Reservoir 6 mit einer als Gel 10 gebundenen nicht brennbaren Flüssigkeit angeordnet. Das Reservoir 6 weist einen rechteckigen Querschnitt auf und erstreckt sich vollständig in den Zwischenraum, welcher durch die beiden Außenschichten 7, die mittlere Schicht 8 und die Oberseite des Stahlkastens 2 gebildet wird. Zwischen dem Reservoir und der mittleren Schicht ist ein blechförmiger Stahlträger 11 angeordnet, welcher das Reservoir 6 in Position hält und ein Zusammendrücken der darunter befindlichen mittleren Schicht 4 verhindert. Dieser Schichtaufbau ist auch dem Aufriss in 1 zu entnehmen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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