DE3523764A1 - Tueraufbau - Google Patents

Tueraufbau

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DE3523764A1
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Jan Åstorp Andersson
Hans STRÖM
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SVENSK DOERRTEKNIK AB
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    • E06B5/10Doors, windows, or like closures for special purposes; Border constructions therefor for protection against air-raid or other war-like action; for other protective purposes
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Description

Türaufbau
Die Erfindung bezieht sich auf Türen, die hauptsächlich aus Holz oder aus Materialien auf Holzbasis hergestellt und entweder als Außentüren, Türen zwischen Bereichen unterschiedlicher Umgebung im Hinblick auf Temperatur und Feuchtigkeit, Türen zwischen Bereichen, wo ein Feuerdurchbruch vermieden werden soll, Türen, die zu solchen Bereichen führen, oder Kombinationen der genannten Zwecke vorgesehen sind.
Ein Problem, welches man in solchen Fällen antrifft, ist das Verziehen oder sich Werfen/Deformation, welchem eine Tür infolge ihrer Funktion als Barriere oder mindestens Trennelement zwischen sich verändernden Bedingungen von Temperatur und Feuchtigkeit ausgesetzt ist.
Dieses Problem ist seit einigen Jahren hinlänglich untersucht worden und unter anderem in den schwedischen Patentschriften 144 418 und 339 745 behandelt worden.
Beispielsweise ist festgestellt worden, daß die Bewegung der Feuchtigkeit in einer Oberflächenschicht aus Holz ein wesentlicher Faktor für die Beeinträchtigung des Verziehens einer Tür ist. Um sowohl die Feuchtigkeitsbewegung zu verhindern als auch eine Barriere gegen Diffusion aufzubringen, sind Aluminiumplatten auf beiden Seiten des Türaufbaues verwendet worden, wodurch sowohl das Verziehen als auch die Bewegung der Feuchtigkeit durch die Tür hindurch vermindert wurden.
Eine unkontrollierte Bewegung von Feuchtigkeit würde sonst zu einem zunehmenden Feuchtigkeitsdivergenzverhältnis zwischen den Oberflächenschichten und manchmal auch innerhalb des Türaufbaues führen. In beiden Fällen würden ein erhöhtes verziehen und in einigen Beispielen auch eine verschlechterte Wärmeisolation auftreten.
Aluminium befriedigt hohe Bedürfnisse sowohl bezüglich Verkleiden als auch Diffusionsdichte. Gleichzeitig kann man Holzbearbeitungswerkzeuge verwenden, wenn .man dieses Material verarbeitet, und dies ist eine entscheidende Voraussetzung beim Herstellungsverfahren.
Andererseits besteht ein Nachteil beim Aluminium darin, daß es einen beschränkten Beitrag zu den feuerhemmenden Eigenschaften der Tür vorsieht, wenn man beachtet, daß Aluminium bei Temperaturen schmilzt, die auftreten können. Ferner wird durch die Tatsache, daß man gewöhnlich zur Verfügung stehende Werkzeuge und Verfahren beim Aluminium anwenden kann, während man herstellungstechnisch einen Vorteil gewinnt, der Schutz gegen Einbruch verringert.
Da die Bedürfnisse bzw. Ansprüche bezüglich Wärmeisolierung wachsen, wodurch folglich mehr und mehr wärmeisolierende Materialien hoher Qualität verwendet werden, entstehen durch die verhältnismäßig große Wärmeausdehnung des Aluminiums ebenfalls Probleme. Eine verbesserte Isolierung zieht größere Temperaturunterschiede zwischen den Oberflächenschichten nach sich, und dies führt zu einem verstärkten Verziehen der Tür sowohl infolge Temperatur als auch Feuchtigkeit.
Die Erfindung bezweckt die Ausschaltung der vorstehend erwähnten Nachteile und sieht eine Tür vor, welche die hohen Ansprüche bezüglich MaßStabilität und Wärmeisolation wie auch Feuerbeständigkeit und Schutz gegen Einbruch erfüllt.
Die Erfindung schafft einen Türaufbau, der mindestens außen als Holztür identifizierbar ist und gegen Verziehen und Feuerdurchbruch wirkt. Der Türaufbau gemäß der Erfindung unterscheidet sich durch eine Eisenplatte einer Dicke von mindestens 0,2 mm, die mit Klebstoff an der Innenseite einer Außenschicht angebracht ist, wobei die Außenschicht aus mindestens einer Holζschicht auf beiden Seiten der Tür besteht. Da "reines" Eisen tatsächlich keine reale technische Verwendung hat, enthält der Begriff "Eisenplatte" selbst-
ORtGiNAL INSPECTED
verständlich technisch nützliche "Marken" oder "Sorten" von Eisenplatten, wie z.B. Stahl mit Aluminium oder zink. Derzeit ist die bevorzugte Eisenplatte eine "Aluζine"-Platte von der schwedischen Herstellerin SSAB. Die Qualität des Stahls wird B 500 A genannt.
Durch Verwendung des Heißpressens, d.h. des Klebens bei erhöhter Temperatur, wird entweder bei der Vorfabrikation von Oberflächenschichten, die aus einer Eisenplatte und Holz oder Schichten auf Holzgrundlage bestehen, oder beim Verkleben der Tür ein vorgespannter Aufbau erhalten. Dieses Vorspannen führt wegen Temperatur- und Feuchtigkeitsveränderungen zu verringerten Bewegungen.
Ein besonders günstiger Aufbau wird dadurch erhalten, daß die Eisenplatte zwischen Schichten auf Holz oder einem Material auf Holzbasis angebracht wird, d.h. wenn die Schichten aus Holz oder dem Material auf Holzbasis auch auf derjenigen Seite der Platte angeordnet werden, die auf der Tür nach innen gerichtet ist.
Selbst wenn aus dem einen oder anderen Grund ein Vorspannen nicht aufgebracht sein sollte, schafft die Anordnung mindestens einer Schicht aus Holz oder einem Material auf HoIzgrundlage innerhalb der Eisenplatte, d.h. die Anordnung als solche, einen zusätzlichen, günstigen Effekt hinsichtlich BemessungsStabilität angesichts sowohl Feuchtigkeits- als auch Temperaturveränderungen.
Wie oben erwähnt, ergeben sich Feuchtigkeitsveränderungen in den Oberflächenschichten in der Tür, welche Feuchtigkeitsbewegungen und dem Verziehen ausgesetzt ist. Die Schicht auf der Innenseite der Platte ist andererseits diesen Veränderungen nicht ausgesetzt, und dadurch widersteht sie den Neigungen der Feuchtigkeitsbewegung und des Werfens bzw. sich Verziehens. Diese vorteilhafte Wirkung erreicht ihre am meisten bemerkenswerte Höhe, wenn das Kernmaterial der Tür eine gewisse Diffusionsdichte hat, > 20
mal der von Luft, weil dann innerhalb der Tür keine wesentliche Feuchtigkeitsbewegung auftreten kann.
Ebenso ist im Falle extremer Temperaturen, beispielsweise in Verbindung mit Feuer, die geschützte, innere Holzschicht ein stabilisierender Faktor. Eine freigelegte Eisenplatte, die sich dadurch ergibt, daß die äußeren Holzschichten durch Feuer zerstört worden sind, ruft ein erhebliches Verziehen der Tür hervor mit großen Risiken des Feuerdurchbruchs in den Schlitzen. Die innere Holzschicht wirkt diesem Verziehen in entscheidender Weise entgegen. Da eine Eisenplatte einen niedrigeren Wärmeausdehnungskoeffizient hat als eine aus Aluminium hergestellt Platte, kann man beachtliche Temperaturdifferenzen zwischen der Außenseite und der Innenseite der Tür gestatten, ohne daß man irgendwelche starken Feuchtigkeitsbewegungen in den Oberflächenschichten riskieren würde. Unter Berücksichtigung dieses Sachverhaltes führt eine weitere Entwicklung der Erfindung zu dem Kernmaterial der Tür, welches ein gut wärmeisolierendes Material aufweist, mit einer Wärmeleitfähigkeit von etwa zwischen 0,015 <λ< 0,050 (W/m/C°).
Solches Material muß mit dem massiven Kern gemäß der schwedischen Patentschrift 144 418 bzw. der porösen, laminierten Holzfaser (schwedische Patentschrift 339 745) verglichen werden, wobei A 0,14 bzw. 0,10 ist.
Wenn man den Temperaturanstieg betrachtet, wobei sich ein Verziehen bzw. ein sich Werfen ergibt, wenn von der porösen, laminierten Holzfaser (schwedische Patentschrift 339 745) auf verbesserte Isolierung umgeschaltet wird, z.B.
X = 0,025, findet man mit Hilfe von Berechnungen und Versuchen, daß bei einer Temperaturdifferenz von etwa 400C zwischen den Oberflächenschichten der Tür das Temperaturverziehen von Aluminium mehr als 2 mm größer als im Falle der laminierten Holzfaser ist.
Mit der vorgeschlagenen Klebstoffanbringung der Eisenplatten
. ORiG1 1NAL INSPECTED
auf beiden Seiten des Rahmens oder dem gut isolierenden Kern der Tür wird das sich ergebende Verziehen in überraschender Weise sehr gering bei den möglichen Umweltbedingungen der Feuchtigkeit und Temperatur, die man antreffen kann. Der Begriff "Klebstoffanbringung" kann unterschiedliche Bedeutungen haben. Je nach der Art des Klebstoffes und des verwendeten Aufbringverfahrens kann eine "starre" Klebelinie und eine "gleitende" Verbindung auftreten. Vom Standpunkt der Verstärkung dürfte die erstgenannte Alternative die geeignetste sein.
Viele der heutigen Isoliermaterialien, z.B. Polystyren, PVC oder Polyurethanschaum, können bei Temperaturen bis hoch zu etwa +600C bis +800C heißgepreßt werden. Ein besonders günstiger Effekt wird durch Heißpressen bei höheren Temperaturen von zwischen +80° bis +1200C erreicht. In solchen Fällen kann in zweckmäßiger Weise sogenannter Phenolschaum verwendet werden,- bzw. Phenolharz schaum.
Der letztgenannte Schaum hat Vorteile auch hinsichtlich des Feuerrisikos. Während andere Schaumschmelzen brennen und/oder große Mengen toxischer Gase und Dämpfe ergeben, ist Phenolschaum bei hohen Temperaturen stabil und beläßt beim Brennen nicht nur ein stabiles Kohlegerüst sondern erzeugt auch sehr begrenzte Rauchmengen.
Eine Tür, die aus Holz oder einem Material auf Holzbasis besteht und die Kombination Eisenplatte/Phenolschaum einschließt, kann deshalb alle Erfodernisse einer feuerfesten Tür erfüllen, unbeachtlich davon, ob sie nach den ISO- oder ASTM-Verfahren mit all den bestehenden Unterschieden geprüft ist. Statt Phenolschaum kann-man wieder Phenolharzschaum sagen.
Das Verarbeiten von Eisen in Kombination mit Holz wurde früher im allegemeinen als ein unlösbares Problem betrachtet. Es hat sich jedoch jetzt für möglich erwiesen, diese Arbeiten in vollständig zufriedenstellender Weise z.B. dann durchzuführen, wenn man das Formatschneiden in verschiedene un-
-δι terschiedliche Tätigkeiten unterteilt und ein Blatt mit einer Schneidtiefe auflegt, die etwa 20 nun nicht übersteigt vorzugsweise < 14 nun, wenn die Oberflächenschichten geschnitten werden. Einige Beispiele, wie die erfindungsgemäßen Maßnahmen durchgeführt werden können, sind in den beiliegenden einfachen Zeichnungen unter Darstellung von Türabschnitten gezeigt.
Nach Figur 1 ist ein Kern aus Schaumkunststoff (konstruktionstechnisch cellularer Kunststoff) in diesem Beispiel Phenolschaumkunststoff mit geschlossenen Zellen 10, in einem Holzrahmen 11 angeordnet. Eisenplatten 12 und 13 sind auf einer Seite auf Holzschichten 14 und 15 geklebt. Bei diesem Beispiel haben die Eisenplatten eine Dicke von 0,3 mm, während jede Holzschicht eine 1,5 mm dicke Farnierschicht aufweist.
Jeder Laminataufbau mit einer Eisenplatte und einer Furnierschicht sollte zuvor heißgepreßt sein und dann an den Rahmen geklebt werden. Das Heißpressen wird bei einer Temperatur zwischen +800C und +1200C durchgeführt. Das Zusammenkleben der verschiedenen Elemente in den laminierten Aufbauten kann jedoch auch gleichzeitig mit dem Anbringen
am Rahmen 11 erfolgen.
Die obere furnier-/holzartige Fläche 16 wird auf eine oder beide Seiten der Tür geklebt.
Vorstehend ist der Begriff "Holzschicht" verwendet, ebenso auch Furnierschicht. Der Begriff "Holζschicht" soll eine Schicht aus Holzfurnier' , massives Holz, Faserstoff- bzw. Hartplatte (mittlerer Dichte) oder möglicherweise auch eine Spanplatte aufweisen.
Der zwei Absätze weiter oben verwendete Begriff "holzartige Fläche 16" kann selbstverständlich auch eine Kunststoffschicht einschließen. Eine solche Schicht ist jedoch nicht direkt an der Eisenplatte angebracht.
■»
Hach Figur 2 sind die Eisenplatten 12 und 13 auf beiden Seiten an Holζschichten 14 und 17 bzw. 15 und 18 angebracht. Jeder laminierte (schichtweise) Aufbau 12, 14 bzw. 17, 13, 15 und 18 hat vorzugsweise starre Klebelinien, welche mittels Heißpressen erreicht sind. Wenn der Kern 10 aus wärmebeständigem Phenolkunststoff besteht, wird die Klebung bei einer Temperatur von zwischen +800C und +1200C durchgeführt. Die Fläche oder Wandung 16 aus Holzfarnier , massivem Holz oder anderem Material auf Holzbasis wird auf eine oder beide Seiten der Tür aufgebracht.
Figur 3 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher jeder laminierte Aufbau eine Eisenplatte 12 und 13, eine innere Doppelschicht aus Holz 17', 17" und 18', und 18" und eine äußere Doppelschicht 14', 14" und 15', 15" aus Material auf Holzbasis aufweist. Diese zuletzt erwähnten' Doppelschichten haben eine geeignete Verkleidung 16.
Das Verarbeiten des geklebten Aufbaues ist in verschiedene separate Tätigkeiten unterteilt. Die Oberflächenschichten mit der Eisenplatte mit Schichten auf einer oder beiden Seiten werden mit einem Blatt bzw. Messer geschnitten mit einer Schnittiefe, welche 20 mm nicht überschreitet und vorzugsweise geringer ist als 14 mm.
Die Erfindung erlaubt natürlich eine Anzahl von Auswahlmöglichkeiten bezüglich Materialauswahl und Auswahl der Anordnung von Schichten. Bei den alternativ hier gegebenen optimalen Ergebnissen kann das Material im Kern der Tür z.
B. im allgemeinen so definiert sein, daß es aus einem gut wärmeisolierenden Material besteht mit einer Wärmeleitfähigkeit von 0,015 < λ < 0,050 und mit einem Ausbreitungsbzw. Diffusionswiderstand von mindestens 20 mal görßer als dem der Luft.
Die Furnierschichten 14 und 15 sowie andere Holzschichten können auch and.ere Materialien einschließen oder aus diesen bestehen, als Furnier, sie können ebenso auch doppelt ge-
1 legt oder gegebenenfalls vervielfältigt sein.

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    Türaufbau, der mindestens außen als Holztür identifizierbar ist und dem Verziehen sowie dem Feuerdurchbruch entgegenwirkt, gekennzeichnet durch eine Eisenplatte (12, 13) mit einer Dicke von mindestens 0,2 mm, die mittels Klebstoff an der Innenseite einer Außenschicht (14, 15) angebracht ist, welche mindestens aus einer Holzschicht auf jeder Seite der Tür besteht.
    Tür nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Eisenplatten mittels Klebstoff zwischen jeweils
    einer der äußeren Schichten (14, 15) und mindestens einer zweiten Holζschicht (17, 18) angebracht ist.
    3. Tür nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
    Kernmaterial (10) des Türaufbaus ein gut wärmeisolierendes Material aufweist mit einer Wärmeleitfähigkeit innerhalb der Grenzen von 0,015<\< 0,050.
    4. Tür nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kernmaterial Phenolschaum ist.
    5. Tür nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern des Türaufbaues ein Material mit einem Diffusionswiderstand aufweist, der mindestens 20 mal größer als der Diffusions- bzw. Ausbreitungswiderstand von Luft ist.
    6. Tür nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebeanbringung der Eisenplatte aus einer Verbindung besteht, die durch Heißpressen erhalten ist.
    7. Tür nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Heißpressen bei einer Temperatur von über +800C erfolgt.
    8. Tür nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tür Blattschnitte mit einer maximalen Tiefe von etwa 20 mm hat.
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