DE3011453A1

DE3011453A1 - Flaechiges traegermatrial mit einer beschichtung, verfahren zum schutz von gegenstaenden gegen brandeinwirkung und verwendung des flaechigen traegermaterials hierfuer

Info

Publication number: DE3011453A1
Application number: DE19803011453
Authority: DE
Inventors: Dieter Karl 5024 Pulheim Cremer; Arnold 5000 Köln Neuß
Original assignee: Herberts GmbH
Current assignee: Axalta Coating Systems Germany GmbH and Co KG
Priority date: 1980-03-25
Filing date: 1980-03-25
Publication date: 1981-10-01
Also published as: GB2072046A; NL8100661A; ES500257A0; BE887978A; FR2479307A1; DK133781A; SE8101845L; ES8206720A1

Description

T 30 99t

Anmelder: Herberts Gesellschaft mit beschränkter Haftung Christbusch 25
5600 Wuppertal 2

Flächiges Trägermaterial mit einer Beschichtung, Verfahren zum Schutz von Gegenständen gegen Brandeinwirkung und Verwendung des flächigen Trägermaterials hierfür

Die vorliegende Erfindung betrifft ein flächiges Träger material mit einer Beschichtung, Verfahren zum Schutz von Gegenständen gegen Brandeinwirkung und Verwendung des flächigen Trägermaterials hierfür.

Gegenstände der verschiedensten Art müssen gegen Brandeinwirkung geschützt werden. Dies erfolgt in vielen Fällen dadurch, daß die zu schützenden Gegenstände mit einer Brandschutzmassenbeschichtung versehen werden, die im Brandfalle eine Dämmschicht bilden und somit den zu schützenden Gegenstand für einen bestimmten Zeitraum gegen die Zerstörung durch Hitze oder Feuer schützen. Derartige Brandschutzmassenbeschichtungen sind in vielfältiger Zusammensetzung bekannt. Die jeweiligen, zum Teil gesetzlichen, Bestimmungen verlangen eine Brandschutzwirkung in diesem Sinne von verschiedener Zeitdauer, z.B. von mindestens 10 Minuten. Es ist natürlich erwünscht, und es besteht ein großes Bedürfnis dafür, die Dauer einer derartigen Brandschutzwirkung zu erhöhen. Eine wichtige Gruppe von zu schützenden Gegenständen sind elektrische Kabel und Leitungen, z.B. in Schiffen, Versorgungseinrichtungen,

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BAD ORIGINAL *

Gebäuden, Tunneln von Untergrundbahnen und dergleichen. Man könnte den Brandschutz derartiger Kabel und Leitungen und auch sonstiger besonders zu schützender Gegenstände dadurch erhöhen, daß man diese in Mauerwerk, nicht brennbare Verkleidungen und dergleichen einhüllt. Der Nachteil einer solchen Anordnung ist, daß dann die Gegenstände, z.B. Kabel, schwer zugänglich sind, daß wenig oder keine Belüftung erfolgt, und daß solche Verkleidungen ein hohes Gewicht haben.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde, einen Brandschutz für Gegenstände zu finden, der überlegen ist dem durch eine Brandschutzmassenbeschichtung erzielten Brandschutz, und der andererseits die oben geschilderten Nachteile nicht aufweist.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demgemäß ein flächiges Trägermaterial mit einer Vielzahl von leeren Zwischenräumen in statistischer Verteilung und einer Beschichtung, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es eine eine Dämmschicht bildende Brandschutzmassenbeschichtung aufweist, die leeren Zwischenräume des Trägermaterials eine solche Größe aufweisen, daß sie durch Bildung der Dämmschicht geschlossen werden, und die Gesamtfläche der leeren Zwischenräume mindestens 10 % der Gesamtfläche ausmacht.

Weiterhin ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Schutz von Gegenständen gegen Brandeinwirkung durch Umhüllen der Gegenstände, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Umhüllung zu mindestens 30 # aus dem vorstehend definierten flächigen Trägermaterial besteht, und daß das flächige Trägermaterial in einem Abstand, zweckmäßig von mindestens 30 mm und höchstens 150 mm, vom zu schützenden Gegenstand angeordent ist.

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T Weiterhin ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung die Verwendung des oben definierten flächigen Trägermaterials zum Schutz von Gegenständen, insbesondere Kabeln und/oder Leitungen, durch Umhüllung gegen Brandeinwirkung.

Die gemäß der Erfindung gegen BranschufczSchutzeinwirkung geschützten Gegenstände können von verschiedenster Art

]0 sein. Besonders vorteilhaft ist die Erfindung anwendbar auf den Schutz von elektrischen Kabeln und Leitungen. Diese verlaufen in der Regel an Wänden oder unter Decken von Räumen, einschließlich Tunneln. In manchen Fällen verlaufen sie in Kabelschachten. Die Kabel oder Leitungen sind manchmal unmittelbar an den genannten Bauteilen angeordnet^ manchmal verlaufen sie durch Halterungen in-einem gewissen Abstand. Gemäß der Erfindung sind die noch freien Seiten mit dem oben definierten leere Zwischenräume aufweisenden flächigen Trägermaterial verkleidet. Um eine ausreichend erhöhte Brandschutzwirkung zu erzielen, soll von der gesamten ümfangsflache mindestens 30 % durch die Verkleidung mit dem Trägermaterial gemäß der Erfindung erfolgen. Die Größe dieser Fläche hängt im wesentlichen ab von der Anordnung der zu schützenden Gegenstände. Wenn z.B. Kabel in der Kante zwischen Wand und Decke verlaufen, würden die Kabel an zwei Seiten durch diese Wände bzw. Decken geschützt sein, und die zwei offenen Seiten (im Querschnitt gesehen) würden durch das Trägermaterial gemäß der Erfindung gebildet. Gemäß der Erfindung ist es naturgemäß auch möglich, die gegen Brandeinwirkung zu schützenden Gegenstände vollständig mit dem Trägermaterial gemäß der Erfindung zu umhüllen* Beispielsweise können freihängende Kabelrinnen mit den darauf liegenden Kabeln allseitig mit dem Trägermaterial gemäß der Erfindung umhüllt werden.

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Λ · 301Η53 Wenn Kabel z.B. in einem Schacht verlegt sind, der auf drei Seiten von Mauerwerk umgeben ist, verbleibt nur eine offene Seite, die 25 96 des Gesamtumfangs ausmacht, und die mit dem Trägermaterial gemäß der Erfindung abgedeckt wird. Die gegen Brandeinwirkung zu schützenden Gegenstände können naturgemäß auch vollständig mit dem Trägermaterial gemäß der Erfindung umhüllt sein, oder sie können zu mindestens 30 % mit dem Trägermaterial gemäß der Erfindung und im übrigen mittels sonstiger einen brandschutzbildenden Materialien abgedeckt sein.

Als Dämmschicht bildende Brandschutzmassenbeschichtung können an sich bekannte derartige Brandschutzmassen verwendet werden.

Das leere Zwischenräume aufweisende flächige Trägermaterial gemäß der Erfindung besteht vorzugsweise aus Metall. Beispiele für derartige Trägermaterialien sind sogenanntes Streckmetall, durchlöcherte Bleche, Drahtgewebe usw. Die Größe der leeren Zwischenräume des Trägermaterials ist derart, daß sie im Brandfalle durch Bildung der Dämmschicht aus der Brandschutzmassenbeschichtung geschlossen werden. Es ist selbstverständlich, daß die Stärke der Brandschutzmassenbeschichtung derart ausgewählt sein muß, daß sie die im Trägermaterial vorhandenen leeren Zwischenräume innerhalb der im wesentlichen durch gesetzliche Bestimmungen geforderten kurzen Zeit geschlossen werden. Diese Schließung der Zwischenräume erfolgt durch die Bildung der Dämmschicht durch die Einwirkung von Feuer und Hitze auf die Brandschutzmassenbeschichtung. Diese Vorgänge sind an sich bekannt. Es hat sich in der Regel als zweckmäßig- erwiesen, daß die leeren Zwischenräume eine Größe von maximal 1 cm², vorzugsweise maximal 0.8 cm², besonders bevorzugt maximal 0.5 cm² aufweisen. Sie können von verschiedener geometrischer Form sein, d.h. rund, quadratisch, rechteckig

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usw. Sie können auch, z.B. in Drahtgeweben, von sonstiger Form sein. Wesentlich ist, daß die Form derart ist, daß im Brandfall die Dämmschicht die gesamten leeren Zwischenräume ausfüllt, so daß eine undurchbrochene Oberfläche gebildet wird, die die zu schützenden Gegenstände vor dem Feuer oder der Hitzeeinwirkung schützt.

Das flächige Trägermaterial kann auch ein grobmaschiges nicht oder schwer brennbares Gewebe sein, z.B. ein Glasfasergewebe.

Die Größe der einzelnen leeren Zwischenräume des flächigen Trägermaterials beträgt zweckmäßig mindestens

al:
.2

2 2

1 mm , vorzugsweise mindestens 4 mm , besonders bevorzugt mindestens 10 mm

Wie oben bereits dargelegt, soll die Gesamtfläche der leeren Zwischenräume mindestens 10 % der Gesamtfläche des flächigen Trägermaterials ausmachen. Bevorzugt macht die Gesamtfläche der leeren Zwischenräume mindestens 30 % der Gesamtfläche des flächigen Trägermaterials aus. Die obere Grenze für die Gesamtfläche der leeren Zwischenräume wird bestimmt durch die Stabilität des Trägermaterials und durch die genügende Menge an Brandschutzmasse, die aufgebracht werden muß, damit die leeren Zwischenräume durch Bildung der Dämmschicht im Brandfalle geschlossen werden. In der Praxis hat es sich erwiesen, daß die Gesamtfläche der leeren Zwischenräume höchstens 95 %_t vorzugsweise höchstens 80 %_t der Gesamtfläche des flächigen Trägermaterials ausmacht.

Die leeren Zwischenräume bewirken eine gute Belüftung des zu schützenden Gegenstandes. Besonders wichtig ist dies z.B. bei elektrischen Kabeln oder Leitungen, da bei starkem Stromdurchfluß nicht unerhebliche Wärme entsteht, die durch die Belüftung entfernt wird.

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-<? 301H53 Sämtliche Angaben betreffend die Größe der einzelnen leeren Zwischenräume sowie den Anteil der Gesamtfläche der leeren Zwischenräume beziehen sich auf das beschichtete flächige Trägermaterial gemäß der Erfindung.

Die gegen Brandeinwirkung zu schützenden Gegenstände, z.B. Kabel, können naturgemäß selbst eine Beschichtung oder einen Anstrich mit einer dämmschichtbildenden Brandschutzmasse aufweisen, und diese Beschichtung und/ oder dieser Anstrich können in bekannter Weise mit einem nicht aufschäumenden Oberzugslack versehen sein.

Zur Erzielung dieser Brandschutzwirkung ist es wesentlich, daß das Trägermaterial gemäß der Erfindung in einem gewissen Abstand von dem zu schützenden Gegenstand angeordnet ist. Dieser beträgt . . , vorzugsweise mindestens etwa 40 mm und besonders bevorzugt mindestens etwa 50 mm. Er soll höchstens 150 mm, vorzugsweise höchstens 120 mm und besonders bevorzugt höchstens 100 mm betragen. Der genaue Abstand kann im Einzelfall unter Berücksichtigung der jeweils vorliegenden Umstände und gewünschten Dauer der Brandschutzwirkung gewählt werden.

Zur Ermittlung der Schutzzeit gegen Feuer oder Hitze

werden Modelle, z.B. bestehend aus ggf. mit Brandschutzmasse beschichteten Kabeln, die mit dem erfindungsgemäßen flächigen Trägermaterial umkleidet sind, nach der Einheitstemperaturkurve nach DIN 4102 beflammt, während man durch geeignete Meßanordnungen den Isolationswider stand der Leiter der Prüfkabel ermittelt.

Als Schutzzeit gilt z.B. die Zeit in Minuten, während der eine solche Prüfanordnung ihre elektrischen Gebrauchsfunktionen noch erfüllt.'

Die vorliegende Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnung weiter erläutert. _«

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In den Figuren sind gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Figur 1 ist eine schematische Aufsicht auf ein flächiges Trägermaterial gemäß der Erfindung. Figur 2 ist ein Querschnitt davon an der mit Pfeilen gekennzeichneten Stelle. Figur 3 gibt schematisch die Anordnung wieder, die in Beispiel 1 beschrieben ist, und Figur die Anordnung gemäß Beispiel 2.

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In Figur 1 sind die beschichteten Stege des flächigen Trägermaterials mit 1 bezeichnet, iind diese bilden die leeren Zwischenräume 2. Aus Figur 2 ist ersichtlich, daß die beschichteten Stege aus einer Seele 1a, z.B.

aus Draht, Textil- oder Glasfasern, bestehen, die eine Beschichtung 1b aus einer eine Dämmschicht bildenden Brandschutzmasse aufweisen.

In Figur 3 sind Kabel 4 an einer Tunnelwandung 6 befestigt. Die Tunneldecke ist mit 7 bezeichnet. Mittels Halterungen 5 ist das flächige Trägermaterial 3 gemäß der Erfindung in einem Abstand, der in diesem Fall zweckmäßig etwa 35 mm von den dicksten Kabeln beträgt, angeordnet.

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Figur 4 ist der schematische Querschnitt durch die im Beispiel 2 beschriebene Prüfanordnung. Die Wand 6, die mit der Decke 7 abgedeckt ist, weist eine Öffnung 8 auf. An der öffnung 8 führen Kabel 4 vorbei. Das flächige Trägermaterial 3 gemäß der Erfindung mit Stegen 1 und leeren Zwischenräumen 2 ist im Abstand vom Kabel 4 angeordnet und deckt die gesamte öffnung 8 ab. Der Feuerraum befindet sich auf der Seite, in der eine Flamme schematisch dargestellt ist„ Die öffnung 8 ist auf der feuerabgekehrten Seite mit Steinwolleplatte 9 abgedeckt. An den Messpunkten 11 werden die Temperaturen

gemessen.

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Beispiel 1

Eine Kabelgruppe, in einem U-Bahn-Schacht in üblicher Weise an der Wand verlegt, wird mit einem flächigen Trägermaterial so umkleidet, daß es zu den Kabeln bzw. zu deren Halterungen einen Abstand von ca. 35 mm aufweist. Es enthält leere Zwischenräume von jeweils ca. 1 cm Größe. Es ist beschichtet mit einer dämmschichtbildenden Brandschutzmasse, die im Brandfall auf das 35fache des Normalvolumens aufschäumt, wodurch die Zwischenräume mit Isolierschaum ausgefüllt werden, tiberdeckt mit einem nichtschäumenden Überzugslack. Die Kabel selbst sowie deren Halterungen sind ebenfalls mit Brandschutzmasse und Überzugslack beschichtet.

Bei einer Brandprüfung nach DIN 4102 beträgt die Schutzzeit mindestens 30 Minuten.

Beispiel 2

Feuersicherer Abschluß einer belüftbaren Wand- (oder Decken-)Öffnung, an der Kabel vorbeiführen.

Die Prüfanordnung wurde als Wandelement gebaut und an der feuerabgekehrten Seite mit Steinwollplatten abgedeckt, um durch Wärmestau möglichst ungünstige Prüfbedingungen zu erzeugen.

Die Öffnung hat ein lichtes Maß von 50 χ 50 cm. An ihr vorbei führen mehrere Kabel der Typen NYM und NYY, 4 χ 10 mm Durchmesser, ohne zusätzlichen Brandschutz versehen. Im Abstand von ca. 35 mm zu den Kabeln befindet sich ein erfindungsgemäßes, mit Brandschutzmasse beschichtetes flächiges Trägermaterial, dessen freie öffnungen, d.h. leere Zwischenräume, jeweils ca. 1,2

cm groß sind.

Die Brandprüfung erfolgt nach DIN 4102: geforderte Schutzzeit war 30 Minuten, ausgedrückt als Grenz-

' -ο-

^[ - 13 00-4σ/0-5 6 2-

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temperatur 200⁰C an der Außenseite der Kabel . Die gemessenen Temperaturen lagen an allen Meßstellen bis zur 57. Minute unter 200⁰C.

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Al-

Leerseite

Claims

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Anmelder: Herberts Gesellschaft mit beschränkter Haftung
Christbusch 25, D-5600 Wuppertal 2

Patentansprüche:

, 1. ,/Flächiges Trägermaterial mit einer Vielzahl von leeren Zwischenräumen in statistischer Verteilung und einer Beschichtung, dadurch gekenn-2eichnet, daß es eine eine Dämmschicht bildende BrandschutzmassenbeSchichtung aufweist, die leeren Zwischenräume des Trägermaterials eine solche Größe aufweisen, daß sie durch Bildung der Dämmschicht geschlossen werden, und die Gesamtfläche der leeren Zwischenräume mindestens 10% der Gesamtfläche ausmacht.
2. Flächiges Trägermaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtfläche der leeren Zwischenräume mindestens 30% der Gesamtfläche ausmacht.
3. Flächiges Trägermaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtfläche der leeren Zwischenräume höchstens 95%, vorzugsweise höchstens 80%, der Gesamtfläche, ausmacht.

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4. Flächiges Trägermaterial nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der einzelnen leeren Zwischenräume des flächigen Trägermaterials höchstens 1 cm², vorzugsweise höchstens 0.8 cm², besonders bevorzugt höchstens 0.5 cm² beträgt.
5. Flächiges Trägermaterial nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der einzelnen leeren Zwischenräume des flächigen Trägermaterials mindestens 1 mm², vorzugsweise mindestens 4 mm², besonders bevorzugt mindestens 10 mm² beträgt.
6. Flächiges Trägermaterial nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das flächige Trägermaterial aus Metall besteht.
7. Flächiges Trägermaterial nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das flächige Trägermaterial ein Streckmetall ist.
8. Flächiges Trägermaterial nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das flächige Trägermaterial ein Glasfasergev/ebe ist.
9. Verfahren zum Schutz von Gegenständen gegen Brandeinwirkung durch Umhüllen der Gegenstände, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung zu mindestens 30% aus einem flächigen Trägermaterial gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8 besteht,und daß das flächige Trägermaterial in einem Abstand, zweckmäßig von mindestens 30 mm und höchstens 150 mm, vom zu schützenden Gegenstand angeordnet ist.

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10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zu schützenden Gegenstände Kabel und/oder Leitungen sind.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das flächige Trägermaterial einen Abstand von mindestens 40 mm, vorzugsweise mindestens 50 mm von den Gegenständen aufweist.
12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche bis 11, dadurch gekenzeichnet, daß das flächige Trägermaterial einen Abstand von höchstens 150 mm, vorzugsweise höchstens 120 mm, besonders bevorzugt höchstens 100 mm von den Gegenständen aufweist.
13. Verwendung des flächigen Trägermaterials gemäß Ansprüchen 1 bis 8 zum Schutz von Gegenständen, insbesondere elektrischen Kabeln und/oder Leitungen, durch Umhüllung gegen Brandeinwirkung.

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