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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine feuerwehrende Trennwand, die
zusätzlich
zu ihren thermischen Eigenschaften gute Eigenschaften für akustische
Dämpfung
und Eigenschaften für
ballistischen Schutz aufweist.
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Es
ist auf dem Gebiet der feuerwehrenden Trennwände bekannt, Trennwände zu verwenden, die
von einer Metallplatte, typischerweise aus Aluminium, von mittlerer
Dicke (in der Größenordnung
von 10 mm) gebildet werden. Derartige Trennwände weisen den Nachteil auf,
sehr durchlässig
für Geräusche, Vibrationen
und andere Lärmbelästigung
zu sein, wenn sie einen guten feuerwehrenden Schutz bieten. Außerdem führt die
notwendige Dicke einer solchen Trennwand aus einer einzigen Platte
zu sehr großen
Massen.
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Die
vorliegende Erfindung wird um ein Konzept mit doppelter Platte herum
aufgebaut, um diesen verschiedenen Nachteilen zu entsprechen. Die Erfindung
ist insbesondere dafür
vorgesehen, in Fahrzeugen verwendet zu werden, um zum Beispiel den
Motorrauen vom Fahrgastraum zu trennen.
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Ein
Beispiel dieses Standes der Technik wird durch
GB 2341353 offenbart.
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Außerdem ist
es im Fall von gepanzerten Fahrzeugen notwendig, eine perfekte Dichtigkeit
zwischen dem Motorrauen und dem Fahrgastraum vorzusehen, während es
parallel notwendig sein kann, die thermischen und/oder akustischen
und/oder ballistischen Schutzeinrichtungen leicht weiter entwickeln
zu lassen, die zwischen dem Motorraum und dem Fahrgastraum eingesetzt
werden (um zum Beispiel neuen Anforderungen der Integration von
Ausrüstungen
oder neuen Erfordernissen Rechnung zu tragen).
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine feuerwehrende Trennwand vorzuschlagen,
die es ermöglicht, mit
einer reduzierten Masse einen verbesserten akustischen und thermischen
Schutz zu gewährleisten,
wobei noch eine spätere
Weiterentwickelbarkeit des Schutzes ermöglicht wird, ohne eine vollständige Neudefinition
des Motorraumes oder des Fahrgastraumes aufzuerlegen.
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Gegenstand
der Erfindung ist eine feuerwehrende Trennwand, die einen heißen Raum
von einem kalten Raum trennt, umfassend einen peripherischen Rahmen
und eine erste Metallplatte zum Versperren, die an einer ersten
Seite des genannten peripherischen Rahmens befestigt ist, dadurch
gekennzeichnet, dass die erste Platte zum Versperren auf der Seite
des heißen
Raumes angeordnet ist und auf abdichtende Weise an den peripherischen
Rahmen befestigt ist und dass sie eine zweite Metallplatte zum Versperren
umfasst, die an einer zweiten Seite des genannten peripherischen
Rahmens auf der Seite des kalten Raumes, parallel zur ersten Platte
befestigt ist, wobei die zweite Platte durch demontierbare Befestigungsmittel
am peripherischen Rahmen befestigt ist, wobei der peripherische
Rahmen zwischen die zwei Platten zum Versperren derartig eingeschoben
ist, dass ein freies Volumen zwischen diesen beiden Platten geschaffen
wird.
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Gemäß einem
Merkmal der Erfindung umfasst die feuerwehrende Trennwand keinerlei
Durchführung
an der ersten und zweiten Platte zum Versperren.
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Gemäß einem
weiteren Merkmal der Erfindung wird in dem freien Volumen zwischen
den beiden Platten zum Versperren ein Teilvakuum aufgebaut.
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Gemäß einem
weiteren Merkmal der Erfindung besteht der peripherische Rahmen
aus Aluminium und weist eine Dicke von ungefähr 16 mm auf.
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Gemäß einem
weiteren Merkmal der Erfindung besteht die erste Platte zum Versperren
aus Aluminium.
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Gemäß einem
weiteren Merkmal der Erfindung ist die erste Platte am peripherischen
Rahmen angeschweißt.
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Gemäß einem
weiteren Merkmal der Erfindung weist die erste Platte zum Versperren
eine Dicke von ungefähr
8 mm auf.
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Gemäß einem
weiteren Merkmal der Erfindung besteht die zweite Platte zum Versperren
aus Aluminium oder aus Stahl.
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Gemäß einem
weiteren Merkmal der Erfindung weist die zweite Platte zum Versperren
eine Dicke von weniger als ungefähr
10 mm auf.
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Gemäß einem
weiteren Merkmal der Erfindung umfasst die feuerwehrende Trennwand
ein akustisches Absorptionsmittel, das zwischen den beiden Platten
angeordnet ist, wobei das akustische Absorptionsmittel aus einem
porösen
Material gebildet werden kann.
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Gemäß einem
weiteren Merkmal der Erfindung weist das akustische Absorptionsmittel
eine thermische Leitfähigkeit
von kleiner als 0,034 W/(m·°K) und eine
Dicke von größer als
ungefähr
10 mm auf.
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Vorteilhafterweise
besteht das akustische Absorptionsmittel aus Steinwolle.
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Gemäß noch einem
weiteren Merkmal der Erfindung ist die erste Platte zum Versperren
an ihrer inneren Fläche
gegenüber
der zweiten Platte zum Versperren mit einem ersten dämpfenden
Mittel überzogen.
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Gemäß noch einem
Merkmal der Erfindung umfasst das erste dämpfende Mittel eine Schicht
aus Aralditkleber und eine erste Scherplatte, wobei die genannte
Kleberschicht sich zwischen die erste Scherplatte und die erste
Platte zum Versperren einschiebt.
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Vorteilhafterweise
weist die Schicht aus Aralditkleber eine Dicke von ungefähr 1 mm
auf und besteht die erste Scherplatte aus Stahl und weist eine Dicke
von ungefähr
2 mm auf.
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Gemäß noch einem
Merkmal der Erfindung ist die zweite Platte zum Versperren an ihrer
inneren Fläche
gegenüber
der ersten Platte zum Versperren mit einem zweiten dämpfenden
Mittel überzogen.
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Vorteilhafterweise
umfasst das zweite dämpfende
Mittel eine Elastomerschicht und eine zweite Scherplatte, wobei
die genannte Elastomerschicht sich zwischen die zweite Scherplatte
und die zweite Platte zum Versperren einschiebt.
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Vorteilhafterweise
noch weist die Elastomerschicht eine Dicke von ungefähr 1 mm
auf und besteht die zweite Scherplatte aus Stahl und weist eine Dicke
von ungefähr
1 mm auf.
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Gemäß einem
weiteren vorteilhaften Merkmal umfasst die feuerwehrende Trennwand
gemäß der Erfindung
eine freie Schicht von Luft von wenigstens 1 mm Dicke zwischen dem
akustischen Absorptionsmittel und dem ersten dämpfenden Mittel oder zwischen
dem akustischen Absorptionsmittel und dem zweiten dämpfenden
Mittel.
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Ein
Vorteil der feuerwehrenden Trennwand gemäß der Erfindung ist es, verstärkte thermische
Eigenschaften zu bieten.
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Ein
weiterer Vorteil der feuerwehrenden Trennwand gemäß der Erfindung
ist es, ausgezeichnete Eigenschaften für akustische Dämpfung zu
bieten.
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Ein
weiterer Vorteil der feuerwehrenden Trennwand gemäß der Erfindung
ist es, gute ballistische Schutzeigenschaften, insbesondere an der
Seite des Fahrgastraumes, aufzuweisen.
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Ein
weiterer Vorteil der feuerwehrenden Trennwand gemäß der Erfindung
ist es, eine vollständige
Dichtigkeit zu garantieren, was Garant für einen ABC (Atomaren, Biologischen,
Chemischen) Schutz ist.
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Ein
weiterer Vorteil der feuerwehrenden Trennwand gemäß der Erfindung
ist es, diese verschiedenen Eigenschaften zu kombinieren, indem sie
eine geringe Dicke und Endmasse aufweist.
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Weitere
Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung treten deutlicher
aus der hiernach als Anhaltspunkt gegebenen detaillierten Beschreibung hervor,
die sich auf die Abbildungen bezieht, in welchen:
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1 eine
Schnittansicht einer Trennwand in ihrer Einsatzumgebung ist,
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2 in
geschnittener Ansicht eine erste Ausführungsform darstellt,
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3 in
geschnittener Ansicht eine zweite Ausführungsform darstellt, und
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4 in
geschnittener Ansicht eine dritte Ausführungsform darstellt.
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In 1 wird
eine Trennwand 1 gemäß der Erfindung
dargestellt. Diese Trennwand soll einen Durchgang 19 verschließen, der
von einem Fußboden 20 und
einer Decke 21 begrenzt wird. Diese Trennwand 1 trennt
einen heißen
Raum 2 von einem kalten Raum 3. In einem typischen
Einsatzfall ist der heiße
Raum der Motorraum eines Fahrzeugs oder eines Äquivalents. Dieser Raum kann
Temperaturen aufweisen, die bis auf 70 oder 100°C ansteigen. In extremen Situationen
kann dieser Raum auch der Herd eines Brandes sein. Der kalte Raum
ist typischerweise ein Fahrgastraum, der dafür vorgesehen ist, Personal
(Piloten, Bedienungsleute, ...) aufzunehmen, was sich dafür eignet,
vor Störungen
des heißen
Raumes zu schützen.
Es ist günstig,
trotz der extremen Temperaturbedingungen, die im heißen Raum
herrschen, dass die Temperatur des kalten Raums nicht eine Komforttemperatur
des Personals von 40°C überschreitet.
Außerdem
sind der Motor oder andere in demselben Raum vorhandenen Einrichtungen
Erzeuger von Lärm,
Vibrationen, deren Übertragung
in den Fahrgastraum auf ein Maximum zu begrenzen günstig ist.
In dem besonderen Fall von Kampffahrzeugen ist es günstig, außerdem einen Schutz
des Personals gegen eventuelle ballistische Angriffe zu gewährleisten.
Da die Trennwand innerhalb des Fahrzeuges liegt, ist sie im Allgemeinen nicht
direkt den Angriffen ausgesetzt. Dennoch kann sie Angriffen ausgesetzt
werden, die durch die Verschlechterung anderer Einrichtungen, die
zuvor diesen Angriffen ausgesetzt waren, induziert werden. Die Trennwand
muss derartig sein, dass durch ihre Konzeption keine neuen ballistischen
Gefahren hinzu kommen, und gegebenenfalls durch Mittel komplettiert
werden, die spezifisch dafür
vorgesehen sind, um diesen Schutz zu gewährleisten.
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Die
Trennwand 1 umfasst einen peripherischen Rahmen 4,
dessen Konturen den Fußboden 20 und
die Decke 21 vereinigen. In analoger Art und Weise vereinigen
die Konturen des peripherischen Rahmens 4, obwohl sie nicht
dargestellt sind, beiderseits angeordnete Platten, die den Fußboden 20 mit der
Decke 21 verbinden. Die Trennwand 1 gewährleistet
einen vollständigen
Verschluss des Durchgangs 19. Dafür sind die Konturen des Rahmens 4 Vorteilhafterweise
an dem Fußboden 20,
den seitlichen Platten und der Decke 21 angeschweißt. Der peripherische
Rahmen 4 besteht vorzugsweise aus Metall. Er ist Vorteilhafterweise
aus demselben Material ausgebildet wie der Fußboden 20, die Decke 21 und
die Platten, um den oben angedeuteten Schweißvorgang zu vereinfachen. An
einer ersten Seite 22 des peripherischen Rahmens 4 wird
eine erste Platte 5 zum Versperren befestigt, die den Durchgang
vollständig
verschließt.
An einer zweiten Seite 23 des Rahmens 4, die gegenüber der
ersten Seite 22 liegt, wird eine zweite Platte 6 zum
Versperren befestigt. Der Rahmen 4 weist eine konstante
Dicke auf. Vorteilhafterweise beträgt diese Dicke ungefähr 16 mm.
Die zweite Platte 6 zum Versperren verläuft so im Wesentlichen parallel
zur ersten Platte 5 zum Versperren. Die zweite Platte 6 verschließt auch den
Durchgang 19 vollständig.
Diese Anordnung ist derartig, dass sie im Inneren des Rahmens 4 ein
freies Volumen von Luft 7 zwischen den beiden Platten 5 und 6 vorsieht.
In diesem freien Volumen 7 kann Vorteilhafterweise ein
mehr oder weniger starkes Vakuum hergestellt werden. Die Abmessungen
der Trennwand sind derartig, dass sie sich an diejenigen des Durchgangs 19 anpassen.
Die Trennwand 1 ist somit in 1 unterbrochen
dargestellt. Dasselbe gilt für
die Ausführungsformen
der anderen Figuren, selbst wenn die Unterbrechung nicht mehr dargestellt ist,
um die Figur zu erleichtern.
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Um
eine perfekte Dichtigkeit zwischen den beiden Räumen 2 und 3 zu
gewährleisten,
was Garant für
den ABC Schutz des Personals ist, wird die Schweißnaht zwischen
dem Rahmen 4 und dem Fußboden 20, der Decke 21 und
den seitlichen Platten durch eine Schweißnaht zwischen wenigstens einer
der Platten 5 oder 6 zum Versperren und dem peripherischen
Rahmen 4 vervollständigt.
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Es
wird bevorzugt, die an der Seite des Motorraums 2 angeordnete
Platte 5 anzuschweißen.
So wird die Demontage der Trennwand 1 auf der Seite des
Fahrgastraumes möglich,
um den Schutz weiterzuentwickeln. Es ist selbstverständlich möglich, ein anderes
Mittel zur Dichtigkeit als die Schweißnaht zwischen der Platte 5 und
dem Rahmen 4 vorzusehen, zum Beispiel eine Befestigung
durch Schrauben mit Zwischenfügung
von Dichtungen oder auch eine Klebung.
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Die
beiden Platten 5 und 6 bestehen Vorteilhafterweise
aus Metall. Sie können
typischerweise aus Aluminium bestehen, um eine verminderte Masse
beizubehalten. Jedoch kann jedes andere metallische Material verwendet
werden, zum Beispiel Stahl. Die Wahl von Aluminium, welches identisches
Material zu dem des peripherischen Rahmens 4 ist, erleichtert
die Schweißung
zwischen dem genannten Rahmen 4 und der Platte 5 oder 6.
Vorteilhafterweise ist die erste Platte 5, die an der Seite
des heißen Raums 2 angeordnet
ist, angeschweißt.
Vorteilhafterweise noch beträgt
ihre Dicke ungefähr
8 mm. Die andere Platte 6 zum Versperren kann an dem peripherischen
Rahmen 4 angeschweißt
oder angeschraubt sein. Vorteilhafterweise wird die zweite Platte 6,
die an der Seite des kalten Raums 3 (Fahrgastraum) angeordnet
ist, durch ein demontierbares Befestigungsmittel befestigt, zum
Beispiel durch Schrauben. Diese Platte 6 besteht aus Aluminium und
weist eine Dicke von weniger als 10 mm auf. Dies ermöglicht es,
die Risiken der Bildung von Splittern zu vermindern, die potentiell
verletzend für
das Personal im Falle von ballistischen Angriffen sind. Vorteilhafterweise
ist diese Dicke ungefähr
gleich 6 mm. Alternativ kann diese Platte aus Stahl bestehen, da
sie nicht am Rahmen angeschweißt
ist.
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Gemäß einem
weiteren Merkmal der Erfindung sind die erste und zweite Platte
zum Versperren ohne Durchführungen
(Durchgang von Drähten
oder Übertragungsstangen)
vorgesehen. Eine derartige Anordnung ermöglicht es, die akustische Isolierung zu
verbessern. Tatsächlich
hätte eine
Durchführung zwischen
den beiden Platten zur Folge, dass eine mechanische Verbindung zwischen
diesen Letzteren gewährleistet
wird, welche die akustischen Leistungen der Trennwand benachteiligt.
Dies ist umso wichtiger, wenn, wie es die Erfindung vorschlägt, Platten aus
Aluminium mit geringer Dicke verwendet werden (kleiner oder gleich
10 mm) und mit elastischen Moden niedriger Frequenz (in dem Band
von 0 bis 100 Hz).
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Die
notwendigen Durchführungen
zwischen den beiden Räumen
werden im Bereich des peripherischen Rahmens 4 ausgeführt, somit
außerhalb
der Platten zum Versperren und ohne ihre akustische Effizienz zu
vermindern.
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2 zeigt
eine weitere Variante einer besonderen Ausführungsform gemäß der Erfindung. Das
freie Volumen 7 von Luft oder Vakuum, das zwischen den
beiden Platten 5 und 6 zum Versperren angeordnet
ist, bietet eine gewisse akustische Isolation. Eine vorteilhafte
Ausführungsform
besteht darin, dieses Volumen von Luft 7 durch ein akustisches
Absorptionsmittel 8 im Ganzen oder zum Teil zu ersetzen.
Dieses akustische Absorptionsmittel 8 ist in einer Schicht
parallel zu den Platten 5 und 6 zum Versperren
angeordnet, welche die ganze Fläche
einnimmt, die durch das Innere des Rahmens 4 begrenzt wird.
Es wird Vorteilhafterweise von einem porösen Material gebildet. Vorteilhafterweise
trägt dieses
akustische Absorptionsmittel 8 zur thermischen Isolierung
bei und weist eine thermische Leitfähigkeit auf, die kleiner als
0,034 W/(m·°K) ist. Vorteilhafterweise
ist seine Dicke wenigstens gleich 10 mm. Vorteilhafterweise noch
besteht das akustische Absorptionsmittel aus Steinwolle.
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3 zeigt
eine weitere Ausführungsform gemäß der Erfindung.
Bei dieser Ausführungsform wird
die Trennwand durch den Zusatz eines ersten dämpfenden Mittels 9 und
gegebenenfalls eines zweiten dämpfenden
Mittels 10 komplettiert. Wie es in 3 ersichtlich
ist, werden eine der Platten zum Versperren oder auch die beiden
Platten 5 und 6 durch jeweils ein erstes 9 dämpfendes
Mittel und ein zweites 10 dämpfendes Mittel verstärkt. Diese
dämpfenden
Mittel 9 und 10 werden von einer Schicht eines
viskoelastischen Materials gebildet.
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4 zeigt
eine weitere Ausführungsform gemäß der Erfindung.
Bei dieser Ausführungsform werden
das erste und das zweite dämpfende
Mittel 9 und 10 von zwei Schichten gebildet. Eine
erste Schicht 14 oder 16 eines viskoelastischen
Materials ist gegen die Platte 5 zum Versperren an der
inneren Fläche 11 oder
gegen die Platte 6 zum Versperren an der inneren Fläche 12 angelegt.
Diese erste Schicht 14 oder 16 wird von einer
Scherplatte 15 oder 17 verstärkt. Diese Scherplatte 15 oder 17,
Vorteilhafterweise aus Stahl, ist an der Vibrationsdämpfung beteiligt,
indem sie mit der viskoelastischen Schicht 14 oder 16 zusammenwirkt.
Sie stellt außerdem
einen Schutz gegen die ballistischen Angriffe dar. Diese Scherplatte
weist Vorteilhafterweise eine Dicke von ungefähr 1 oder 2 mm auf. Bei einer
illustrativen Ausführungsform
umfasst das erste dämpfende
Mittel 9, das an der ersten Platte 5 zum Versperren
angeordnet ist, eine Schicht 14 von Aralditkleber auf,
von Vorteilhafterweise ungefähr
1 mm Dicke, an der die erste Scherplatte 15 aus Stahl von
Vorteilhafterweise ungefähr
2 mm Dicke angeordnet ist. Vorteilhafterweise ist der Aralditkleber
vom Typ AV144, der gute akustische Eigenschaften bei hoher Temperatur
(80°C) aufweist.
In alternativer oder kombinierter Weise umfasst das zweite dämpfende
Mittel 10, das an der zweiten Platte 6 zum Versperren
angeordnet ist, eine Elastomerschicht 15 von Vorteilhafterweise
ungefähr 1
mm Dicke, an der eine zweite Scherplatte 17 aus Stahl von
Vorteilhafterweise ungefähr
1 mm Dicke angeordnet ist. Dieses Elastomermaterial wird Vorteilhafterweise
von einem Produkt gebildet, das unter der kommerziellen Bezeichnung
SMACTANE und insbesondere SMACTANE 50 verkauft wird. Die Beschichtung
der Schicht von viskoelastischem Material 14 oder 16 (Araldit,
Elastomer oder Äquivalent) kann
entweder auf der entsprechenden Platte 5 oder 6 vorgenommen
werden, die bereits in der Trennwand 1 befestigt ist, die
selbst gegebenenfalls in dem Fahrzeug eingebaut ist. Diese Platte 5 oder 6 zum Versperren
wird nun zugänglich,
indem zum Beispiel die andere Platte 6 oder 5 gegenüber ausgebaut wird.
Diese selbe Beschichtung von viskoelastischer Schicht kann auch
in der Werkstatt an der Platte 5 oder 6 zum Versperren
ausgeführt
werden. Diese Platte 5 oder 6 wird anschließend am
Rahmen 4 mit der viskoelastischen Schicht 14 oder 16 und
gegebenenfalls der Scherplatte 15 oder 17 befestigt.
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Wie
es 4 zeigt, wird in der Trennwand 1 eine
Schicht von Luft oder Vakuum 18 Vorteilhafterweise zwischen
dem akustischen Absorptionsmittel 8 und dem ersten dämpfenden
Mittel 9 angeordnet. Alternativ, gemäß einer nicht dargestellten
Ausführungsform,
kann diese Luftschicht 18 zwischen dem akustischen Absorptionsmittel 8 und
dem zweiten dämpfenden
Mittel 10 angeordnet. Diese Luftschicht 18 weist
Vorteilhafterweise eine Dicke von ungefähr 1 mm auf.