DK160716B - Doerkonstruktion - Google Patents

Description

DK 160716 B

Opfindelsen angår en dørkonstruktion med krumnings- og gennembrændingsmodvirkende egenskaber og i det mindste udvendigt med udseende som en trædør indeholdende en til formålet beregnet plade, som er adhæ-5 sivt indsat mellem et træyderlag og et andet trælag på hver dørside.

Et problem ved døre, der i hovedsagen består af træ eller træbaseret materiale og er bestemt til at anvendes som yderdøre, som døre mellem rum, der har for-10 skellige temperatur- og fugtighedsmiljøer og/eller som døre mellem eller førende til rum, hvortil brandgennemslag skal forhindres, er den krumning eller deformation, som en dør udsættes for, fordi den virker som barriere eller i det mindste adskillelse mellem indbyr-15 des forskellige temperatur- og fugtighedsmiljøer.

Problemet har været undersøgt indgående gennem en lang række år og er eksempelvis behandlet i de svenske patentskrifter 144 418 og 339 745.

Det er herunder konstateret, at et overfladisk 20 trælags fugtighedsafhængige bevægelser er en faktor, der i væsentlig grad influerer på dørens krumning. For tilvejebringelse af en armering, der skal hamme de fugtbetingede bevægelser og samtidig skal danne en diffusionsspærre har man anvendt aluminiumplader på 25 begge sider af dørens bærende del, hvorved det har været muligt at reducere både krumningstendensen og fugtvand ringen gennem døren.

En uhæmmet fugtvandring ville lede til en forøget forskel mellem fugtindholdet i yderlagene og even-30 tuelt også i den bærende del, og i begge tilfælde ville resultatet blive en forøget krumnings tendens og i nogle tilfælde en ringere varmeisolering.

Aluminium tilfredsstiller i høj grad fordringerne om armering og diffusionstæthed, og samtidig kan 35 materialet bearbejdes med træbearbejdningsværktøj, hvilket er en afgørende forudsætning ved dørfremstil-lingen.

DK 160716 B

2

En ulempe ved aluminium er dog, at materialet kun i ringe grad bidrager til dørens brandmodstand, fordi aluminium smelter ved de temperaturer, der kan forekomme under brand. Den i produktionsmæssig henseen-5 de fordelagtige bearbejdelighed med ordinære værktøjer og metoder medfører samtidig den ulempe, at indbrudsbeskyttelsen forringes.

I takt med de stigende krav til varmeisolering og den heraf resulterende anvendelse af stadig bedre 10 varmeisoleringsmateriale volder også aluminiums forholdsvis store temperaturudvidelse problemer. En forbedret isolering medfører nemlig større temperaturforskelle mellem yderlagene og medfører derved en stærkere såvel temperaturbetinget som fugtbetinget krumning af 15 døren.

Gennem opfindelsen tilsigtes det at fjerne disse fejl eller mangler og at anvise en dør, der tilfredsstiller strenge krav med hensyn til dimensionsstabilitet, varmeisolering, brandsikkerhed og indbrudsbeskyt-20 telse.

Hertil er dørkonstruktionen ifølge opfindelsen ejendommelig ved, at den nævnte plade er en jernplade med en tykkelse på mindst 0,2 mm fortrinsvis 0,3 mm, og at fyldningsmaterialet i sin helhed omfatter et godt 25 varmeisolerende materiale med en varmeledningsevne i intervallet større end 0,015 og mindre end 0,050 og en diffusionsmodstand, som er mindst tyve gange større end diffusionsmodstandeh for luft.

Ved udnyttelse af varmlimning, dvs. limning ved 30 forhøjet temperatur, enten ved præfremstilling af yderlagene bestående af jernplade og træ- eller træbaserede lag eller ved limning af døren, fremkommer der en forspændt konstruktion. Denne forspænding resulerer i, at bevægelser beroende på både temperatur- og fugtvaria-35 tioner reduceres.

En særlig fordelagtig konstruktion opnås, når jernpladen fæstnes mellem lag af træ eller træbaseret

DK 160716 B

3 materiale, dvs. når lag af træ eller træbaseret materiale placeres også på den side af pladen, der bliver vendt indad mod dørens bærende del.

Selv om forspænding af en eller anden grund ikke 5 anvendes eller ikke fremkommer, giver placeringen i sig selv af mindst ét lag træ eller træbaseret materiale inden for jernpladen en ekstra god virkning med hensyn til dimensionsstabilitet både ved fugt- og temperaturvariationer.

10 Som foran berørt giver fugtvariationer i yder lagene anledning til krumning eller lignende bevægelse i døren. Laget inden for pladen vil imidlertid ikke blive udsat for sådanne variationer og modvirker derved de pågældende krumningstendenser. Specielt når det bæ-15 rende materiale i døren har en diffusionstæthed, der er > 20 gange diffusionstætheden i luft, bliver effekten størst, fordi der ikke sker nogen væsentlig fugtvandring inde i døren.

Eftersom jernplade har lavere temperaturudvi-20 delseskoefficient end aluminiumplade kan der tillades en stor temperaturforskel mellem dørens inderside og yderside uden risiko for kraftige temperaturbevægelser i yderlagene. Med baggrund heri er en særlig udførelsesform for døren ejendommelig ved, at det bærende 25 materiale i døren er et godt varmeisolerende materiale med en varmeledningsevne i intervallet omkring 0,015 < λ < 0,050 (W/m/C0).

Et sådant bærende materiale skal sammenlignes med den bærende del af massivt træ ifølge svensk pa-30 tentskrift 144 418, henholdsvis den bærende del af porøse træfiberlameller ifølge svensk patentskrift 339 745, hvor λ er henholdsvis 0,14 og 0,10.

Ser man på den forøgelse af temperaturkrumningen, som indtræder, når man går over fra porøse træ-35 fiberlameller (svensk patentskrift 339 745) til bedre isolering, eksempelvis λ * 0,025, viser beregninger og

DK 160716 B

4 forsøg, at temperaturkrumningen ved anvendelse af aluminium og med en temperaturforskel på ca. 40° mellem dørens ydersider bliver mere end 2 mm større end ved anvendelsen af træfiberlameller.

5 Med den foreslåede adhæsive fastgørelse af jern plader på begge sider af dørens ramme med velisolerende fylding viser det sig overraskende, at dørens krumning bliver meget lille ved de miljøtilstande - fugtighed og temperatur - der kan komme på tale.

10 Mange af de gængse isoleringsmaterialer, eksem pelvis polystyren-, PVC- og polyurethanskum kan varme-limes op til temperaturer på omkring +60 til +80°. En særlig gunstig virkning kan opnås ved varmlimning ved højere temperaturer, såsom +80 til 120°C, og her kan 15 med fordel anvendes såkaldt fenolskum.

Også i brandmæssig henseende har dette skum væsentlige fordele. Medens andre skumtyper smelter, brænder og/eller udvikler store mængder giftige gasser og røg, er fenolskum stabilt ved højere temperaturer, og 20 ved forbrænding danner det dels et stabilt kulskelet, dels kun meget begrænsede mængder røg.

Kombinationen jernplade/fenolskum i en dør, der i øvrigt består af træ og træbaserede materialer, kan herved bringes til at opfylde alle de forskellige krav, 25 der stilles til branddøre, uanset om de prøves efter ISO-metoden eller efter ASTM med alle foreliggende forskelle .

Det skal nævnes, at der fra svensk patentansøgning nr. 80 05 868-8 kendes en dørkonstruktion, hvor 30 stålplader er fastgjort til en ramme og belagt med materiale på folieform med træstruktur.

Fra svensk fremlæggelsesskrift nr. 339 745 kendes en dørkonstruktion med et antal langsgående lameller, som fortrinsvis er udført af porøst træfibermate-35 riale. Døren er på begge sider belagt med aluminiumlag og trælag.

DK 160716 B

5 I forhold hertil modvirkes krumning af døren i-følge opfindelsen meget effektivt også ved ekstreme temperaturforskelle mellem dørkonstruktionens inderside og yderside. Konstruktionen frembyder således en bety-5 deligt forbedret krumningsbestandighed, bedre brandgennemslagsmodstand og bedre indbrudsbeskyttelse i sammenligning med tidligere konstruktioner, hvor aluminiumplade blev anvendt i forbindelse med mindre varmeisolerende fyldningsmateriale. Da jernplade har en lavere 10 temperaturudvidelseskoefficient end aluminiumplade, kan man endvidere tillade store temperaturforskelle mellem dørens inderside og yderside uden risiko for kraftige temperaturbevægelser i yderlagene. Som nævnt i det foranstående medfører fugtvariationer i yderlagene bevæ-15 gelser og krumning af døren. Laget indenfor pladen er derimod ikke udsat for disse variationer og modvirker dermed opstående krumningstendenser. Effekten bliver størst, når fyldningsmaterialet har en diffusionsmodstand, som er mindst 20 gange større end diffusions-20 modstanden for luft, fordi der ikke sker nogen væsentlig fugtvandring i døren.

Nogle udførelsesformer for opfindelsen er illustreret på tegningen, der viser delsnit i tre forskellige døre.

25 Opfindelsen er i det følgende forklaret nærmere med henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser et delsnit i en udførelsesform for opfindelsen med to jernplader og fire dækplader af træ, fig. 2 et lignende delsnit i en anden udførel-30 sesform for opfindelsen med to jernplader og seks dækplader af træ, og fig. 3 på lignende måde et delsnit i en yderligere udførelsesform for opfindelsen med to jernplader og ti dækplader af træ.

35 I fig. 1 er en kerne 10 af skumplast (kon struktionscelleplast), i det viste udførelseseksempel

DK 160716 B

6 fenolskumplast med lukkede celler, indlagt i en træramme 11. Jernplader 12 og 13 er med den ene side limet til trælag 14 og 15. Jernpladerne har i den viste udførelsesform en tykkelse på 0,3 mm, medens hvert af 5 trslagene består af et finérlag på 1,5 mm tykkelse.

Hvert af laminaterne omfattende j ernpladen og finérlaget kan hensigtsmæssigt være varmlimet på forhånd og er derefter limet til rammen. Varmlimningen er udført ved en temperatur i intervallet 80 til 120°C.

10 Det er dog også muligt at lime de forskellige elementer i laminaterne samtidig med, at disse limes til rammen 11.

Yderfinér eller en trælignende yderbeklædning 16, hvori der eventuelt kan indgå en plastfolie, er li-15 met på den ene eller begge sider af døren.

I fig. 2 er jernpladerne 12 og 13 på begge sider fæstnet til trælag 14, 17, henholdsvis 15, 18.

Hvert laminat 12, 14, 17, hhv. 13, 15, 18 har fortrinsvis faste eller stive limfuger, der er tilveje-20 bragt ved varmlimning. Kår kernen 10 består af var-mebeståndig fenolplast, kan limningen være udført ved en temperatur i intervallet 80 til 120°C. Yderbeklædningen 16 af træfinér, massivt træ eller andet trælignende materiale kan være anbragt på den ene af eller 25 begge sider af døren.

Fig. 3 viser en udførelsesform, hvor hvert laminat omfatter en jernplade 12 eller 13 samt indvendige dobbeltlag 17', 17" eller 18', 18” af træ og udvendige dobbeltlag 14', 14” eller 15', 15", der ligeledes 30 er af træ eller træbaseret materiale. De sidstnævnte dobbeltlag kan have en passende beklædning 16.

Bearbejdningen af den limede konstruktion opdeles i flere operationer. Yderlagene med jernpladen og fastlimede lag på den ene eller begge sider af denne 35 skæres med en klinge, hvis skæredybde ikke bør overstige ca. 20 mm og fortrinsvis er mindre end 14 mm.

DK 160716 B

7

Inden for opfindelsens ramme er der givetvis mulighed for en række materialevalg eller lagarrangementer. I en udførelsesform, der i øjeblikket anses for optimal, kan materialet i den bærende del eller fyldin-5 gen eksempelvis generelt defineres som et godt varmeisolerende materiale med λ liggende mellem 0,015 og 0,050 og med en diffusionsmodstand, der er mindst 20 gange større end luftens diffusionsmodstand.

Finér lagene 14, 15 kan ligesom de øvrige træ-10 lag omfatte eller bestå af andet materiale end ordinær træfinér og kan være dublerede eller kan bestå af endnu flere enkeltlag.

Ved "plade" skal der i den her foreliggende sammenhæng forstås enhver teknisk anvendelig pladekva-15 litet, hvori der som en væsentlig bestanddel indgår jern, eksempelvis stål med et indhold af aluminium og zink. Der kan således med fordel anvendes en jernplade fra SSAB, der omtales som "aluzinc"-pladen og har betegnelsen b 500 a.

20 Det "træ- eller trælignende lag" kan eksempelvis være finér, massivt træ, træfiberplade og eventuelt tillige spånplade.

Også ved ekstrem temperaturbelastning, eksempelvis i tilfælde af brand, udgør det beskyttede, indre 25 trælag en stabiliserende faktor. Efter at jernpladen er blottet, altså efter at de ydre trælag er brændt bort, vil der kunne opstå en kraftig krumning af døren med en stor risiko for brandgennemslag gennem fugerne eller revnerne. Det indre trælag modvirker denne krumning på 30 afgørende måde.

Begrebet "adhæsiv fastgørelse" kan have forskellige betydninger. Alt efter bindemidlets art og påføringsmåde kan der således være tale om både en "fast" eller "stiv" limfuge og et "glidende" forbandt. I arme-35 ringshenseende må den førstnævnte type limfuge være mest velegnet.

Claims (4)

10 PATENTKRAV i. Dørkonstruktion med krumnings- og gennem-brændingsmodvirkende egenskaber og i det mindste udvendigt med udseende som en trædør indeholdende en til 15 formålet beregnet plade, som er adhæsivt indsat mellem et træyderlag (14, 15) og et andet trælag (17, 18) på hver dørside, kendetegnet ved, at den nævnte plade er en jernplade (12, 13) med en tykkelse på mindst 0,2 mm fortrinsvis 0,3 mm, og at fyldningsmate-20 rialet i sin helhed omfatter et godt varmeisolerende materiale med en varmeledningsevne i intervallet større end 0,015 og mindre end 0,050 og en diffusionsmodstand, som er mindst tyve gange større end diffusionsmodstanden for luft. 25

2. Dør ifølge krav 1, kendetegnet ved, at fyldingsmaterialet omfatter fenolskum.

3. Dør ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at den adhæsive forbindelse til jernpladen udgøres af forbandt, der er opnået ved varmlimning. 30

4. Dør ifølge krav 3, kendetegnet ved, at varmlimningen er udført ved en temperatur på over 80°C.