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Die Erfindung betrifft eine Brandschutzeinrichtung, insbesondere eine
Feuerschutztür, ein Wandelement für einen Feuerschutzschrank oder dgl., mit einem Rahmen
und einer darin aufgenommenen Einlage aus Mineralwolle und einem unter
Wärmeeinwirkung wasserabspaltenden Stoff.
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Mit derartigen Brandschutzeinrichtungen sollen Räumlichkeiten brandtechnisch
voneinander abgetrennt werden, um so die Ausbreitung eines Feuers zu verhindern oder
wenigstens zu verzögern. Sie sind nach DIN 4102 genormt und in
Feuerwiderstandsklassen eingestuft. Ein Beispiel für eine derartige Brandschutzeinrichtung geht aus der
DE 199 52 931 A1 hervor, welche sich insbesondere auf Einlagen für eine
Feuerschutztür oder dgl. bezieht. Ein derartiges, als Einlage dienendes Brandschutzelement
weist beispielsweise eine Gipslage auf, welcher ein- oder beidseitig eine
Mineralwollelage mit Brandschutzeigenschaften zugeordnet ist. Hierzu ist in der Mineralwollelage in
wenigstens einer diskreten Schicht ein unter Wärmeeinwirkung wasserabspaltender
Stoff wie z. B. ein Hydroxid integriert zwischen den gebundenen Mineralwollefasern
angeordnet. Ein derartiges Brandschutzelement läßt sich kostengünstig bereitstellen, da
sowohl die Gipsplatte als auch die wenigstens eine Mineralwollelage mit relativ
geringem Aufwand herstellbar ist. Dieses bekannte Brandschutzelement zeichnet sich
zudem durch hohe Standzeiten, d. h. vergleichsweise geringem Temperaturanstieg auf
der kalten Seite aus, was insbesondere auf den Einfluß der wenigstens einen diskreten
Hydroxidschicht im Mineralwolleprodukt im Zusammenwirken mit der Gipsschicht
zurückzuführen ist, wobei letztere zudem die erforderliche Eigenstabilität der Einlage
herstellt. Dieses Produkt hat sich daher in der Praxis sehr bewährt.
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Da derartige Brandschutzeinlagen jedoch für Brandschutzeinrichtungen in den
unterschiedlichsten Dimensionen angewendet werden, ist für diese eine kostenträchtige
Lagerhaltung mit der entsprechenden Logistik und/oder eine aufwendige Anpassung
wie z. B. ein Zuschneiden an die jeweiligen Gestalt der Brandschutzeinrichtung im
Zuge der Montage erforderlich. Dies wird in der Praxis als nachteilig empfunden.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Brandschutzeinrichtung zur
Verfügung zu stellen, welche die Anforderungen der DIN 4102 erfüllt und dabei
unabhängig von der jeweiligen Ausgestaltungsweise der Brandschutzeinrichtung
kostengünstig und mit geringem Herstellungsaufwand gefertigt werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch eine Brandschutzeinrichtung mit den Merkmalen des
Anspruches 1 gelöst.
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Die Erfindung nimmt somit erstmals Abstand von dem bei bisherigen
Brandschutzelementen angewendeten Grundprinzip, einen formstabilen Einlagekörper wie
eine Platte, ein Rohrsegment oder dgl. auszubilden und in den Rahmen der
Brandschutzeinrichtung einzulegen. Statt dessen wird lose, granulatartige Mineralwolle,
insbesondere Steinwolle, in den Rahmen der Brandschutzeinrichtung eingebracht,
wodurch sich vorteilhafterweise automatisch eine Anpassung an die Gestalt der
Brandschutzeinrichtung erzielen läßt, da das Granulat in alle Bereiche des Hohlraums im
Rahmen vordringt.
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Insbesondere wurde hierbei im Rahmen der Erfindung erkannt, daß sich das
Problem derartiger "Schüttungen" hinsichtlich der mangelnden Formstabilität insbesondere
unter Wärmeeinwirkung mit technisch relativ einfachen Maßnahmen beheben läßt, so
daß sich derartige Mineralwolle-Granulate überraschend doch für
Brandschutzeinrichtungen eignen. Hierzu wird erfindungsgemäß einer der Schwerkraft folgenden
Absetzbewegung des Mineralwolle-Granulats im Rahmen der Brandschutzeinrichtung
dadurch zuverlässig entgegengewirkt, daß ein Stützgerüst bereitgestellt wird und/oder daß
das Mineralwolle-Granulat unter Druck eingebracht wird und/oder daß zusätzliches
Bindemittel in das Mineralwolle-Granulat zugegeben wird. Diese Maßnahmen erlauben
es, sowohl einzeln als auch in noch besserem Maße in Kombination miteinander, auch
im Brandfalle sicherzustellen, daß das Mineralwolle-Granulat nicht zusammensackt und
die oberen Bereiche der Brandschutzeinrichtung ungeschützt hinterläßt.
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Daher können mit der erfindungsgemäßen Brandschutzeinrichtung alle in der
Praxis an derartige Produkte gestellten Anforderungen erfüllt und beispielsweise auch die
Feuerschutzklassen F 30 und F 60 gemäß DIN 4102 Teil 5 erreicht werden.
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Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt darin, daß somit keine
vorkonfektionierten Brandschutzeinlagen bereitgestellt und gelagert werden müssen, so daß
sich der Aufwand für die Lagerung, die Logistik wie auch für die Verarbeitung
gegenüber dem Stand der Technik deutlich reduzieren läßt. Zudem kann die Einbringung des
Mineralwolle-Granulats in den Rahmen der Brandschutzeinrichtung unabhängig von
deren jeweiliger Gestalt fertigungstechnisch gut beherrscht und automatisiert werden,
wodurch der Montageaufwand besonders gering ist. Die erfindungsgemäße
Brandschutzeinrichtung läßt sich somit rationell herstellen.
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Von weiterem Vorteil ist es, daß die Produktion der erfindungsgemäßen
Brandschutzeinrichtung nicht an die Produktionsstätte der Mineralwolle gebunden ist, sondern
eine örtliche Freizügigkeit genießt. So ist es beispielsweise möglich, das Mineralwolle-
Granulat und den unter Wärmeeinwirkung wasserabspaltenden Stoff an den
Produktionsort für die Rahmen von derartigen Brandschutzeinrichtungen zu liefern, um dort
die Fertigung abschließend durchzuführen.
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Darüber hinaus erlaubt die Erfindung in weitaus größerem Maße die Verwendung
von Recyclingwolle, da diese häufig bereits in Granulatform vorliegt bzw. mit geringem
technologischen Aufwand in diese Gestalt überführt werden kann und einfach
beigemengt wird.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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So kann das Stützgerüst als Wabenstruktur ausgebildet sein, wodurch sich mit
geringem konstruktivem Aufwand eine hohe Stabilität des Stützgerüsts bei einem relativ
geringen Gewicht erreichen läßt. Gleichzeitig nimmt eine Wabenstruktur zudem sehr
wenig Raum ein, weshalb sie die Brandschutzeigenschaften der erfindungsgemäßen
Brandschutzeinrichtung nur geringfügig beeinträchtigt. Zudem hat sich gezeigt, daß eine
derartige Wabenstruktur auch unter thermischer Einwirkung mit großer Zuverlässigkeit
sicherstellt, daß das Mineralwolle-Granulat nicht zusammensackt und die oberen
Bereiche der Brandschutzeinrichtung ungeschützt hinterläßt.
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Hierbei ist zwar die Verwendung von Wabenstrukturen aus dem Bereich der
Wärmedämmung grundsätzlich bekannt, wie die EP 0 420 750 B1 belegt; allerdings
dient die Wabenstruktur bei diesem Stand der Technik dazu, um eine Querverstrebung
mit besonders hoher mechanischer Festigkeit zwischen den Deckplatten einer
großformatigen Verbundplatte herzustellen. Dies ist auch erforderlich, da diese
Verbundplatte für Dämmzwecke in Dachgeschossen von Wohngebäuden eingesetzt werden soll
und dabei entsprechende Druckbelastungen auf die Großflächen der Verbundplatte
aufgrund der Dacheindeckung oder einer Begehung des Daches entstehen können.
Ferner sind die in die Wabenstruktur eingebrachten Flocken aus Mineralwolle
hinsichtlich ihrer Eigenschaften auf den gewünschten Wärmedämmeffekt hin optimiert und
es ist keinerlei Anregung in diesem Stand der Technik enthalten, einen unter
Wärmeeinwirkung wasserabspaltenden Stoff zu den Mineralwolleflocken zuzugeben.
Vielmehr sieht dieser Stand der Technik vor, die Wabenstruktur dadurch mit den
Deckplatten zu verbinden, daß diese vollflächig mit einer Kleberschicht aus Polyurethan
oder dgl. überzogen sind, wobei ein derartiger Klebstoff brennbar ist und sich diese
bekannte Verbundplatte somit nicht für den erfindungsgemäß angestrebten Brandschutz
eignet.
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Bei der erfindungsgemäßen Brandschutzeinrichtung kann die Wabenstruktur
ferner aus einer feuerfesten und wasserabweisenden Pappe ausgebildet sein, wodurch
höhere Feuerwiderstandsklassen erzielbar sind. Hierzu kann die Wabenstruktur
beispielsweise mit Wasserglas, Kieselsol, Phosphaten oder anderen bekannten feuerfesten
Beschichtungen versehen sein, so daß sie nicht durch Hitzeeinwirkung entflammt.
Darüber hinaus wird durch das wasserabweisende Verhalten der Wabenstruktur erreicht,
daß diese ihre Stabilität auch dann aufrecht erhält, wenn der wasserabspaltende Stoff
aufgrund der Wärmeeinwirkung Wasser ausfällt.
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Von weiterem Vorteil ist es, wenn das zusätzlich eingebrachte Bindemittel ein
nicht brennbarer Binder, wie vorzugsweise Wasserglas, Kieselsol und/oder
Magnesiabinder ist. Dann läßt sich mit der erfindungsgemäßen Brandschutzeinrichtung eine noch
bessere Brandschutzklasse erzielen, da somit zur Erhöhung der Eigenstabilität der
Brandschutzeinlage keine brennbaren Mittel genutzt werden. Ferner spaltet z. B.
Wasserglas unter Temperatureinwirkung ebenfalls Wasser ab, was die
Brandschutzeigenschaften der erfindungsgemäßen Brandschutzeinrichtung weiter verbessert.
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Wenn der unter Wärmeeinwirkung wasserabspaltende Stoff in wenigstens einer
diskreten Schicht innerhalb der Brandschutzeinrichtung angeordnet ist, läßt sich der
Anteil dieses relativ teuren Mittels auf das notwendige Maß reduzieren. Ferner sind
besonders gute Wärmerückhalteeigenschaften erzielbar, da der wasserabspaltende Stoff
tatsächlich erst dann aktiviert wird, wenn die Dämmwirkung der vorgelagerten
Mineralwolle-Granulatschicht überwunden ist.
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Alternativ ist es jedoch auch möglich, daß der unter Wärmeeinwirkung
wasserabspaltende Stoff homogen verteilt innerhalb der Brandschutzeinrichtung angeordnet ist,
wobei diese Ausgestaltungsweise den Vorteil hat, daß sie fertigungstechnisch mit
geringerem Aufwand verbunden ist.
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Ferner ist es von Vorteil, wenn der unter Wärmeeinwirkung wasserabspaltende
Stoff ein Hydroxid und insbesondere ein Aluminiumhydroxid ist. Derartige Hydroxide
haben sich in der Praxis für den erfindungsgemäßen Zweck sehr bewährt, wobei unter
den Metallhydroxiden aufgrund seiner Verfügbarkeit, seines Preises und seiner
Eigenschaften derzeit Aluminiumhydroxid bevorzugt wird.
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Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der Figuren der
Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
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Fig. 1 eine im Schnitt gehaltene Detailansicht einer ersten Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Brandschutzeinrichtung während der Herstellung;
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Fig. 2 eine im Schnitt gehaltene Detailansicht einer zweiten Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Brandschutzeinrichtung während der Herstellung; und
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Fig. 3 eine erfindungsgemäße Brandschutzeinrichtung gemäß einer dritten
Ausführungsform, ebenfalls während der Herstellung.
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Eine erste Ausführungsform einer Brandschutzeinrichtung 1 ist im Detail in Fig. 1
gezeigt. Diese gibt hierbei lediglich einen Ausschnitt der Brandschutzeinrichtung 1
wieder, der für die Verdeutlichung der Erfindung wesentlich ist.
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Die Brandschutzeinrichtung 1 weist einen Rahmen 2 auf, von dem in Fig. 1
lediglich eine Deckplatte im Schnitt angedeutet ist. Bei einer Feuerschutztür ist der Rahmen
2 beispielsweise so ausgebildet, daß er die Einlage, welche die Brandschutzwirkung
herstellt, vollständig umfaßt und aus Metallblechen hergestellt ist. Die
Brandschutzeinlage der Brandschutzeinrichtung 1 weist gemäß der Darstellung in Fig. 1 eine
Wabenstruktur 3 auf, welche aus einer feuerfesten und wasserabweisenden Pappe
ausgebildet ist. In den Hohlräumen der Wabenstruktur 3 ist ferner Mineralwolle-Granulat 4
angeordnet, wobei in etwa mittig innerhalb der Granulatschicht in einer Ebene parallel
zu den brandtechnisch relevanten Hauptflächen der Brandschutzeinrichtung 1 zusätzlich
eine diskrete Schicht eines unter Wärmeeinwirkung wasserabspaltenden Stoffes 5
angeordnet ist. Der wasserabspaltende Stoff ist in dieser Ausführungsform
Aluminiumhydroxid und liegt ebenfalls granulatartig vor.
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In Fig. 1 ist ferner schematisch das Herstellungsverfahren der
Brandschutzeinrichtung 1 gezeigt. So wird die Wabenstruktur 3 auf eine Platte des Rahmens 2aufgelegt und anschließend wird eine vorbestimmte Menge des Mineralwolle-Granulats 4
mittels einer Rakel R in die Hohlräume der Wabenstruktur 3 eingebracht. In einem
zweiten Schritt wird ebenfalls mittels der Rakel R der wasserabspaltende Stoff 5 auf die
bereits vorliegende Schicht aus Mineralwolle-Granulat 4 aufgetragen, bevor eine
weitere Schicht aus Mineralwolle-Granulat 4 über der Lage mit dem
wasserabspaltenden Stoff 5 angeordnet wird. Anstelle oder ergänzend zur Rakel R können auch
Bürsten und/oder ein Rüttler genutzt werden, um die Partikel 4 bzw. 5 in die
Wabenstruktur 3 einzubringen. Ferner kann auch zusätzlich Bindemittel wie beispielsweise
Wasserglas in das Granulat 4 eingebracht werden oder mit dem wasserabspaltenden
Stoff 5 zugegeben werden, um die Stabilität zu erhöhen.
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Sobald die Wabenstruktur 3 ausgefüllt ist, wird der Rahmen 2 geschlossen, um die
Brandschutzeinrichtung 1 zu vervollständigen.
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In Fig. 2 ist eine Brandschutzeinrichtung 1' in einer abgewandelten
Ausführungsform dargestellt, bei welcher der wasserabspaltende Stoff homogen im Mineralwolle-
Granulat 4 verteilt ist. Der wasserabspaltende Stoff ist in Fig. 2 nicht explizit dargestellt.
Ferner wird das Mineralwolle-Granulat 4 mittels einem Schlauch S in die
Wabenstruktur 3 eingeblasen. Zur Herstellung einer ausreichenden Festigkeit der durch das
Granulat 4 gebildeten Lage wird zudem Wasserglas als Bindemittel mit eingebracht.
Auch bei der Brandschutzeinrichtung 1' wird der Rahmen 2 im Anschluß an das
Befüllen der Wabenstruktur 3 geschlossen und das Produkt somit fertiggestellt.
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In Fig. 3 ist eine Brandschutzeinrichtung 1" in einer weiteren abgewandelten
Ausführungsform dargestellt, bei der keine Wabenstruktur zum Einsatz kommt. Statt
dessen wird das Mineralwolle-Granulat 4 mit dem homogen darin verteilten, in Fig. 3
nicht dargestellten, wasserabspaltenden Stoff mittels wenigstens einem
Druckbetankungsrohr D (im gezeigten Bespiel mittels drei Druckbetankungsrohren D) in den
Rahmen 2 eingebracht. Die Einbringung des Mineralwolle-Granulats 4 unter Druck
ermöglicht es hierbei, mögliche Hohlräume in der Granulatschicht zu vermeiden, so daß
das Granulat 4 im Laufe der Zeit und/oder unter Wärmeeinwirkung möglichst
geringfügig in sich zusammensackt. Zu diesem Zweck kann ferner wiederum Wasserglas oder
dgl. als zusätzliches Bindemittel mit in das Granulat 4 eingebracht werden. Zum
Befüllen des Rahmens 2 werden die Druckbetankungsrohre D zunächst bis nahe dem
unteren Ende in den Rahmen 2 eingeführt, um eine vollständige Befüllung dieses
Bereichs zu gewährleisten. Im Zuge der weiteren Befüllung werden die
Druckbetankungsrohre D dann nach und nach aus dem Rahmen 2 herausgezogen. Sobald der
Rahmen 2 vollständig mit Granulat 4 befüllt ist, kann dieser geschlossen werden, um
die Brandschutzeinrichtung 1" fertig zu stellen.
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Die Erfindung läßt neben der hier aufgezeigten Ausführungsform weitere
Gestaltungsansätze zu.
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So ist es beispielsweise möglich, auch bei einer Befüllung der Wabenstruktur 3
mittels einem Schlauch S eine diskrete Schicht aus dem unter Wärmeeinwirkung
wasserabspaltenden Stoff 5 in der Wabenstruktur 3 auszubilden. Ferner können auch
mehrere diskrete Schichten des Stoffs 5 vorgesehen sein. Andererseits ist es auch
möglich, daß bei einer Befüllung der Wabenstruktur 3 mittels einer Rakel R oder
Bürsten ein homogen mit dem wasserabspaltenden Stoff 5 versehenes Mineralwolle-
Granulat 4 in die Wabenstruktur 3 eingebracht wird. Gleichermaßen ist es auch möglich,
eine Druckbetankung an einer Wabenstruktur durchzuführen, oder das Mineralwolle-
Granulat 4 mittels einem Schlauch S in einen Rahmen 2 einzublasen, in dem keine
Wabenstruktur 3 vorliegt.
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Insbesondere bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 wäre es ferner auch möglich,
eine Gipsplatte oder dgl. in den Rahmen 2 einzusetzen und beidseitig mit Mineralwolle-
Granulat 4 einzufassen.
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Ferner läßt sich die Erfindung auch besonders vorteilhaft an
Brandschutzeinrichtungen realisieren, welche eine von einem Quader abweichende Gestalt wie
beispielsweise eine zylindrische oder sphärische Form und/oder Kombinationen aus
unterschiedlichen Geometrien aufweisen.