EP0256977A1 - Schwer brennbares Flächenelement für den Schiffsbau - Google Patents
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- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
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- B63B3/14—Hull parts
- B63B3/68—Panellings; Linings, e.g. for insulating purposes
Definitions
- the invention relates to a flame-retardant surface element for shipbuilding, in particular a ceiling or wall element for ships or artificial islands for offshore extraction technology, with a metal core and fire protection mats or the like fixed to it by pins or the like.
- Shipbuilding walls are generally the supporting structures of the ship. They consist of sheets with regular stiffeners that are welded on or designed as beads. All exterior walls are insulated against heat and cold in shipbuilding.
- a ship's wall on the market consists of a steel plate with welded-on L-profiles as stiffeners. Both the L-shaped profiles and the steel plate itself are covered with fire protection mats, for example the ISOVER brand; the fire protection mats are held by thin fastening pins.
- the mineral wool applied in this way must then be provided with tarpaulins, decorative walls or the like. Protective surfaces. The entire structure with its easily damaged outside has proven to be disadvantageous. In addition, the mounting pins form undesirable thermal bridges.
- the inventor has set himself the goal of designing a flame-retardant surface element of the type mentioned at the outset in such a way that the latter forms a compact, yet very light component which lacks the disadvantageous thermal bridges.
- the metal core is formed by at least one light metal profile which has recesses on a profile plate at a distance from one another as openings of chambers in the form of undercut grooves, and at least one other undercut chamber opening towards the opposite side near each chamber.
- several light metal profiles should be arranged so that the profile plates are aligned with one another and their chambers run parallel to one another.
- Dowel profiles made of flame-retardant material are inserted into the chambers and serve as anchors for fire protection panels running on both sides of the profile panel. These can be connected to the dowel profiles by metal pins, nails or screws without thermal bridges being able to form here.
- the surface elements according to the invention are considerably lighter than the surface elements according to the prior art. They can also be assembled very quickly, which leads to a reduction in labor costs. Another advantage is that smooth and flat outer surfaces are created when the fire protection panels are applied.
- Such surface elements can easily be used for structures and residential modules of drilling rigs, but also for ship installations. Especially with Bohr islands, the safety regulations are very strict. For example, a wall with an outside temperature of 1150 ° C must take over the full static load for one hour and must not measure more than 140 ° C at the metal core on the side facing away from the fire. However, since there can also be fire on the inside of the rooms, 970 ° C in the opposite direction applies for 60 minutes.
- the surface element according to the invention meets these requirements and also offers the advantages already described.
- the metal core or the light metal profile is provided with two oppositely opening chambers, which are adjacent to one another and are delimited by three webs molded onto the profile plate, two of which at their end remote from the profile plate by means of alignments which are aligned with one another offer an L-shaped cross section.
- the result is an extremely stable metal core, which fixes the distance between the fire protection plates and can also be easily manufactured as a light metal extruded profile. Further refinements of the light metal profile are described in the subclaims and have in common that insertion tracks are created for flame-retardant dowel profiles which are accessible from both profile sides and can accommodate nails, screws or corresponding connecting elements without this resulting in temperature bridges.
- the inserted dowel profile is at a distance from the rear wall of the chamber, so that the free ends of the nails or screws end in a cavity and do not touch the light metal core.
- the same effect is provided by the requirement to provide a channel in the rear wall of the chamber.
- the width of the surface element according to the invention can be varied by inserting a web between a channel profile forming the chamber and the profile plate, the length of which can be selected.
- An inner wall 10 shown in FIG. 1 of a ship or an oil rig (not shown further) has fire-retardant wall panels 12 with a thickness e of 12 on both sides of a core made of light metal profiles 11 - a respective cross-sectional length a of here 600 mm and a cross-sectional width b of 45 mm mm made of fiber silicate or the like material with a weight of about 10.5 kg per square meter of square.
- a joint between two wall plates 15 can be seen at 14, which makes the use of a pair of screws 31 necessary.
- a weld seam between a channel edge 36 of a light metal profile 11 and the chamfered longitudinal edge 37 of the abutting light metal profile 11 can be seen.
- Non-combustible mineral wool mats 40 are inserted into the wall cavities remaining after insertion of the dowel profiles 30.
- the slot 16 of the profile plate 15 adjacent webs 17 a, 18 a cross-sectionally mutually stepped and form two abutment shoulders 42, and a rear wall offset therefrom. 43; also here is the cross-sectional central axis M1 or M2 axis of symmetry of the chamber cross-section.
- Chamber 25a - adjacent chamber 26 a is of a T-shaped extension portion 45 of the web 18 a on the one hand as well as a lateral conformation 46 on the web 18 a limited; this projection 46 forms beyond the axis of symmetry M2 the other wall 26 a , the rear wall 43 a of the profile plate 15 is at a distance t of 16 mm.
- the head part 47 of the T-like extension section 45 forms an abutment surface with an aligned part 48 of the projection 46 at a distance from the profile plate 15 corresponding to the profile width b.
- the distances s1 and s2 of the profile ends 36 and 37 from the nearest central axes M2 and M1 are not the same, namely about 50 mm and 110 mm.
- the light metal profile 11 consists of a cross section of a profile plate 15 with - here three - longitudinal slots 16 of width i (for example 30 mm) and on both sides of that longitudinal slot 16 webs 17, 18 formed at right angles, which, by determining that cross-sectional width b, have a parallel to the profile plate 15 extending transverse wall 20 are connected.
- the latter protrudes beyond one web 18 and is aligned with one leg 22 of a third web 19; Leg 22 and the free edge 21 of the transverse wall 20 in turn limit a slot 23 of width i.
- the widths of the slots 16 and 23 are dimensioned the same here, but can also differ.
- the webs 17 to 19 delimit two adjacent chambers 25, 26 with mutually opposite access openings in the form of the slots 16 and 23.
- the distance h between the cross-sectional central axes M 1 and M 2 of adjacent chambers 25, 26 measures 56 mm
- the distance f between the cross-sectional central axes M 1 and M2 rectified chambers 25 and 26 measures 200 mm.
- the clear chamber width m is about 52 mm
- q 1 for example 6 mm
- the cross section of the one chamber 25 b at the slot 16 of the profile plate 15 in FIG. 5 corresponds approximately to the chamber 25 a of FIG. 4, the chamber rear wall 43 e here being a semicircular cross section.
- the distance h 1 between the cross-sectional central axes M 1 and M 2 is so large - here: 100 mm - that the oppositely opening chamber 26 b cannot be formed by boundary walls of the other chamber 25 b ; rather, a channel profile 50 is provided here as a chamber boundary, which is formed on the inner surface of the profile plate 15 by a stem 51 falling into the central cross-sectional axis M2.
- the contour of the chamber 26 b corresponds to that of the chamber 25 b , here also molded parts 47, 48 are aligned with one another and delimit the slot 23.
- the profile width b here is 70 mm with different thicknesses e and e 1 of the wall panels 12.
- the chamber 26 b receives a plate-like clamping piece 53 parallelogram-like outline, the width c of which is less than the width i of the slot 23 and which, thanks to this provision, can be inserted into the chamber 26 b and rotated therein until the end position shown in FIG. 7 is reached, in which a screw 54 can be tightened to fix a steel connection 60 to the light metal profile 11 b .
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein schwer brennbares Flächenelement für den Schiffsbau, insbesondere ein Decken- oder Wandelement für Schiffe oder künstliche Inseln für die Offshore-Gewinnungstechnik, mit einem Metallkern und an diesem durch Stifte od. dgl. festgelegte Brandschutzmatten od. dgl.
- Schiffbauliche Wände sind im allgemeinen tragende Verbände des Schiffes. Sie bestehen aus Blechen mit regelmäßigen Versteifungen, die aufgeschweißt oder als Sicken ausgebildet sind. Alle außenliegenden Wände werden im Schiffsbau gegen Wärme und Kälte isoliert. So besteht beispielsweise eine auf dem Markt befindliche Schiffswand aus einer Stahlplatte mit daran angeschweißten L-Profilen als Versteifungen. Sowohl die L-förmigen Profile als auch die Stahlplatte selbst sind durch Brandschutzmatten, beispielsweise der Handelsmarke ISOVER, belegt; die Brandschutzmatten sind durch dünne Befestigungsstifte gehalten. Die so aufgebrachte Mineralwolle muß dann noch mit Planen, Dekorwänden od. dgl. Schutzflächen versehen werden. Als nachteilig hat sich der gesamte Aufbau mit seiner leicht zu beschädigenden Außenseite erwiesen. Außerdem bilden die Befestigungsstifte unerwünschte Wärmebrücken.
- Angesichts dieser Gegebenheiten hat sich der Erfinder das Ziel gesetzt, ein schwer brennbares Flächenelement der eingangs erwähnten Art so auszugestalten, daß letzteres ein kompaktes und dennoch sehr leichtes Bauelement bildet, dem die nachteiligen Wärmebrücken fehlen.
- Zur Lösung dieser Aufgabe führt, daß der Metallkern von wenigstens einem Leichtmetallprofil gebildet ist, welches an einer Profilplatte in Abstand zueinander Ausnehmungen als Öffnungen von Kammern in Form hinterschnittener Nuten aufweist sowie nahe jeder Kammer wenigstens eine sich zur Gegenseite hin öffnende andere hinterschnittene Kammer. Darüber hinaus sollen mehrere Leichtmetallprofile so angeordnet sein, daß die Profilplatten miteinander fluchten und deren Kammern zueinander parallel verlaufen.
- In die Kammern werden Dübelprofile aus schwer brennbarem Werkstoff, bevorzugt aus Fibersilikat, eingeführt und dienen als Anker für beidseits der Profilplatte verlaufende Feuerschutzplatten. Diese können mit den Dübelprofilen durch Metallstifte, Nägel oder Schrauben verbunden sein, ohne daß sich hier Wärmebrücken bilden könnten.
- Dank dieser Maßgaben entstehen schiffbauliche Wände, die gegen Feuer isoliert sind und erheblich kleinere Bauhöhen haben als vergleichbare Wände bekannter Art mit gleichen Festigkeitswerten - dies führt zu einem erheblichen Raumgewinn. Darüber hinaus sind die erfindungsgemäßen Flächenelemente erheblich leichter als die Flächenelemente nach dem Stande der Technik. Sie lassen sich auch sehr schnell montieren, was zu einer Reduzierung der Lohnkosten führt. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß schon beim Aufbringen der Feuerschutzplatten glatte und ebene Außenflächen entstehen.
- Derartige Flächenelemente können problemlos für Aufbauten und Wohnmodule von Bohrinseln verwendet werden, aber auch für Schiffseinbauten. Insbesondere bei Bohr inseln sind die Sicherheitsvorschriften sehr streng. Beispielsweise muß eine Wand bei einer Außentemperatur von 1150° C eine Stunde die volle statische Last übernehmen und darf auf der dem Feuer abgewandten Seite nicht mehr als 140° C am Metallkern messen. Da aber auch Feuer auf der Innenseite in den Räumen entstehen kann, gelten in der umgekehrten Richtung 970° C für 60 Minuten. Diesen Vorgaben wird das erfindungsgemäße Flächenelement gerecht und bietet darüber hinaus die bereits beschriebenen Vorzüge an.
- Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Metallkern bzw. das Leichtmetallprofil mit jeweils zwei gegenläufig sich öffnenden Kammern versehen, die einander benachbart sind und von drei an die Profilplatte angeformten Stegen begrenzt sind, von denen zwei an ihren der Profilplatte fernen Ende durch miteinander fluchtende Anformungen einen L-förmigen Querschnitt anbieten. Es entsteht so ein äußerst stabiler Metallkern, welcher den Abstand der Feuerschutzplatten fixiert und als Leichtmetall-Strangprofil auch in einfacher Weise herzustellen ist. Weitere Ausgestaltungen des Leichtmetallprofiles sind in den Unteransprüchen beschrieben und haben gemeinsam, daß Einschubbahnen für schwer entflammbare Dübelprofile entstehen, die von beiden Profilseiten zugänglich sind und Nägel, Schrauben oder entsprechende Verbindungselemente aufnehmen können, ohne daß dadurch Temperaturbrücken entstehen würden.
- Bei einem besonderen Ausführungsbeispiel ist dafür gesorgt, daß das eingeschobene Dübelprofil in Abstand zur Kammerrückwand steht, so daß die freien Enden der Nägel oder Schrauben in einem Hohlraum enden und den Leichtmetallkern nicht berühren. Gleichem Effekt dient die Maßgabe, in der Kammerrückwand eine Rinne vorzusehen.
- Die Breite des erfindungsgemäßen Flächenelementes kann nach einem anderen Merkmal der Erfindung dadurch variiert werden, daß man zwischen ein die Kammer bildendes Rinnenprofil und die Profilplatte einen Steg einfügt, dessen Länge gewählt werden kann.
- Als günstig hat es sich auch erwiesen, die hinterschnittenen Kammern für das Einsetzen an sich bekannter Klemmstücke zu verwenden, welche dem Anschluß von Stahlteilen an den Leichtmetallkern dienen.
- Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in
- Fig. 1: den Längsschnitt durch eine mehrschichtige Innenwand eines Schiffes oder einer Bohrinsel;
- Fig. 2: eine von einem Leichtmetallprofil gebildete Schicht aus Fig. 1;
- Fig. 3: das Leichtmetallprofil der Fig. 2 in Schrägsicht;
- Fig. 4: ein anderes Leichtmetallprofil in schematischem Querschnitt;
- Fig. 5: einen gegenüber den Fig. 1 bis 4 vergrößerten Querschnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel einer Wand;
- Fig. 6: den gegenüber Fig. 5 verkleinerten Schnitt gemäß deren Linie VI - VI;
- Fig. 7: den gegenüber Fig. 5 verkleinerten Schnitt entsprechend deren Linie VII - VII.
- Eine in Fig. 1 wiedergegebene Innenwand 10 eines nicht weiter dargestellten Schiffes oder einer Bohrinsel weist beidseits eines Kernes aus Leichtmetallprofilen 11 -- einer jeweiligen Querschnittslänge a von hier 600 mm und einer Querschnittsbreite b von 45 mm -- feuerhemmende Wandplatten 12 einer Dicke e von 12 mm aus Fibersilikat od. dgl. Werkstoff mit einem Gewicht von etwa 10,5 kg je Plattenquadratmeter auf.
- In Fig. 1 ist bei 14 ein Stoß zwischen zwei Wandplatten 15 zu erkennen, der die Verwendung eines Schraubenpaares 31 erforderlich werden läßt. Bei 35 ist eine Schweißnaht zwischen einer Rinnenkante 36 eines Leichtmetallprofiles 11 und der angefasten Längskante 37 des anstoßenden Leichtmetallprofiles 11 ersichtlich.
- In die nach Einschub der Dübelprofile 30 verbleibenden Wandhohlräume sind nichtbrennbare Mineralwollmatten 40 eingesetzt.
- Beim Leichtmetallprofil 11a der Fig. 4 sind die dem Schlitz 16 der Profilplatte 15 benachbarten Stege 17a, 18a querschnittlich zueinander gestuft und bilden zwei Anlageschultern 42 sowie eine dazu versetzte Rückwand 43; auch hier ist die Querschnittsmittelachse M₁ bzw. M₂ Symmetrieachse des Kammerquerschnitts.
- Die -- der sich an der Profilplatte 15 öffnenden Kammer 25a -- benachbarte Kammer 26a wird von einem T-förmigen Verlängerungsabschnitt 45 des Steges 18a einerseits sowie einer seitlichen Anformung 46 an den Steg 18a begrenzt; diese Anformung 46 bildet jenseits der Symmetrieachse M₂ die andere Wand 26a, deren Rückwand 43a zur Profilplatte 15 in einem Abstand t von 16 mm steht. Dabei bildet der Kopfteil 47 des T-artigen Verlängerungsabschnittes 45 mit einem fluchtenden Teil 48 der Anformung 46 eine Anlagefläche in einem der Profilbreite b entsprechenden Abstand zur Profilplatte 15.
- Im übrigen sind die Abstände s₁ bzw. s₂ der Profilenden 36 bzw. 37 von den nächstliegenden Mittelachsen M₂ bzw. M₁ ungleich, nämlich etwa 50 mm bzw. 110 mm.
- Jenes Leichtmetallprofil 11 besteht querschnittlich aus einer Profilplatte 15 mit --hier drei -- Längsschlitzen 16 der Breite i (beispielsweise 30 mm) und beidseits jenes Längsschlitzes 16 rechtwinklig angeformten Stegen 17,18, die unter Bestimmung jener Querschnittsbreite b durch eine parallel zur Profilplatte 15 verlaufende Querwand 20 verbunden sind. Letztere kragt über den einen Steg 18 hinaus und fluchtet mit einem Schenkel 22 eines dritten Steges 19; Schenkel 22 und die freie Kante 21 der Querwand 20 begrenzen ihrerseits einen Schlitz 23 der Breite i. Die Breiten der Schlitze 16 und 23 sind hier gleich bemessen, können jedoch auch differieren.
- Die Stege 17 bis 19 begrenzen zwei einander benachbarte Kammern 25,26 mit zueinander gegenläufigen Zugangsöffnungen in Form der Schlitze 16 und 23. Der Abstand h der Querschnittsmittelachsen M₁ und M₂ benachbarter Kammern 25,26 mißt 56 mm, der Abstand f zwischen den Querschnittsmittelachsen M₁ bzw. M₂ gleichgerichteter Kammern 25 bzw. 26 mißt 200 mm. Die lichte Kammerbreite m beträgt hier etwa 52 mm, die Kammertiefe n 37 mm.
- In den lichten Kammerquerschnitt ragen von jedem angrenzenden Steg 17 und 18 bzw. 18 und 19 in Abstand q₁ (beispielsweise 6 mm) von der jeweiligen Kammerrückwand 20 bzw. 15 miteinander fluchtende Rippen 28 ab, die mit der Kammerfrontwand 15 bzw. 20, 22 (Abstand q₂ = 27 mm) ihrer Kammer 26 bzw. 27 eine Einschubbahn für ein Dübelprofil 30 aus Fibersilikat begrenzen; letzteres ist von Schrauben 31 durchsetzt, welche durch die Wandplatte 12 sowie die Schlitze 16, 23 greifen. Die Enden 32 der Schraube 31 ragen in einen durch jene Rippen 28 bestimmten Endraum ein.
- Die eine Kammer 25b am Schlitz 16 der Profilplatte 15 in Fig. 5 entspricht in ihrem Querschnitt etwa der Kammer 25a der Fig. 4, wobei die Kammerrückwand 43e hier halbkreisförmigen Querschnittes ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Abstand h₁ zwischen den Querschnittsmittelachsen M₁ und M₂ so groß -- hier: 100 mm --, daß die gegenläufig sich öffnende Kammer 26b nicht von Begrenzungswänden der anderen Kammer 25b gebildet werden kann; vielmehr ist hier ein Rinnenprofil 50 als Kammerbegrenzung vorgesehen, welches durch einen in die Querschnittsmittelachse M₂ fallenden Stiel 51 an die Innenfläche der Profilplatte 15 angeformt ist. Die Kontur der Kammer 26b enspricht jener der Kammer 25b, wobei auch hier angeformte Teile 47, 48 miteinander fluchten und den Schlitz 23 begrenzen. Die Profilbreite b beträgt hier 70 mm bei unterschiedlicher Dicke e bzw. e₁ der Wandplatten 12.
- Die Kammer 26b nimmt ein plattenartiges Klemmstück 53 parallelogrammartigen Umrisses auf, dessen Breite c geringer ist als die Breite i des Schlitzes 23 und das dank dieser Maßgabe in die Kammer 26b eingeführt und darin gedreht werden kann, bis die in Fig. 7 dargestellte Endlage erreicht ist, in welcher eine Schraube 54 festgezogen werden kann, um einen Stahlanschluß 60 am Leichtmetallprofil 11b festzulegen.
Claims (12)
dadurch gekennzeichnet,
daß der Metallkern von wenigstens einem Leichtmetallprofil (11,11a,11b) gebildet ist, welches an einer Profilplatte (15) in Abstand (f) zueinander Ausnehmungen (16) als Öffnungen von Kammern (25) in Form hinterschnittener Nuten aufweist sowie nahe jeder Kammer wenigstens eine sich zur Gegenseite hin öffnende weitere hinterschnittene Kammer (26).
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