EP0312937A1 - Dichtungselement - Google Patents

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EP0312937A1 EP88117173A EP88117173A EP0312937A1 EP 0312937 A1 EP0312937 A1 EP 0312937A1 EP 88117173 A EP88117173 A EP 88117173A EP 88117173 A EP88117173 A EP 88117173A EP 0312937 A1 EP0312937 A1 EP 0312937A1
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Definitions

  • Such known sealing elements are associated with various disadvantages.
  • the known sealing elements in particular also do not have a satisfactory fit in the joints. From a fire protection point of view, this is extremely unsatisfactory, since even one or a few places where heat or flames can penetrate destroy the fire protection effect.
  • the known sealing elements are difficult to process, for example in the case of irregular joint widths. An elaborate flank pretreatment of the joints is sometimes required such. It is also of particular importance that it cannot be checked whether there is sufficient asbestos or heat-expanding sealing compound in the joints to be protected.
  • the known sealing elements cause quite high costs, if only because of the circumstances mentioned, but also because of their manufacturing costs themselves.
  • the object of the invention is to design and develop the known sealing elements for walls, wall openings or the like, which are subject to special fire protection requirements, in such a way that a higher level of fire safety is provided while being more cost-effective to manufacture and process.
  • the conversion takes place over the depth only over a relatively short length, precisely because of the possible very rapid and comprehensive response of the heat-expanding mass to the thermal exposure.
  • the pore-like perforation of the heat-expanding mass given by the foam structure also has an advantageous effect in the unloaded state, since it is not only the cause of the surface enlargement mentioned, but also gives the individual mass nests an initially unimpeded expansion possibility.
  • thermal transmittance of a joint with such a sealing element is very small, even when exposed to temperatures in the range of 800 ° C or more.
  • the favorable heat transfer properties of the open-cell foam material are essentially retained. It is also achieved due to the uniform penetration of the foam with the heat-expandable mass that this is finally present in the joints in a very uniform distribution.
  • the pre-compression of the foam tape is preferably in the range of 50%.
  • an optimal relationship between enforcement of the foam with heat-expanding Mass and advantageous insertability can be found in the joints.
  • the heat-expanding mass is distributed in such a way that it coats the foam structure as it were, but moreover is also present in granular structure in individual pores of the foam.
  • this can be achieved by impregnating the foam with the heat-expanding material in the liquid state and then drying it out.
  • the heat-expanding material can be mixed or permeated with the impregnating agent, as explained in detail above, in the form of a dispersion.
  • the foam strip is provided on one side with a self-adhesive film in its longitudinal direction. This can be used to glue it into a joint for processing.
  • a sealing element 1 according to the invention is initially shown and described in cross-section in FIG.
  • the sealing element 1 consists of a foam strip 2 with a self-adhesive film 3 applied on one side in its longitudinal direction.
  • the self-adhesive film 3 is firmly anchored in the foam strip 2 at points 4.
  • the foam strip 2 is impregnated in a known manner and also interspersed with heat-expanding sealing compound, intumescent compound, in an essentially uniform distribution.
  • the heat-expanding sealing compound is on the one hand in the form of a coating on the foam structure, but also in the form of mass nests (5) in which the heat-expanding compound is combined has clenched.
  • the sealing element 1 is shown in a state installed in a joint.
  • the sealing element 1 after resetting in the width direction x of the joint, which also corresponds to the direction of the pre-compression of the foam strip 2, is easier to compress or compress than in the depth direction of the joint y.
  • a sealing element 1 according to the invention When a sealing element 1 according to the invention is subjected to heat or flames of high temperature, that is to say, for example, in the range of 800 ° C. or higher, the layer 6 of converted heat-expanding mass shown in FIG. It has been assumed here that the heat is applied to that side of the sealing element 1 which corresponds to the layer 6. As is also emphasized on the drawing, the thickness of the layer 6 (depth direction y) is relatively small. This layer 6 is followed by a transition region 7, in which the foam has partially melted or evaporated, but the heat-expanding mass has not yet been converted. This applies to temperatures in the range from approximately 200 ° C. to 800 ° C. This is followed by a further region 8, in which the sealing element 1 is practically unaffected.
  • the sealing element 1 is provided on one side with an adhesive film 3.
  • FIG. 3 shows a sealing element 1 in a commercially rolled-up form, it being in its pre-compressed state.
  • spiral accentuations 9 it is only intended to indicate that a sealing element 1 according to the invention has a certain layer-like accumulation of heat-expandable mass.
  • nerischer representation is very exaggerated in this regard.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Dichtungselement (1) für eine Abdichtung bei besonderen, Brandschutzanforderungen unterliegenden Wänden, Mauerdurchbrüchen oder dergleichen, wobei für eine kostengünstige Herstell- und Verarbeitbarkeit und gleichzeitig höhere Brandschutzsicherheit vorgeschlagen ist, daß das Dichtungselement aus einem vorzugsweise auf einer Basis Chlorparaffin/Neopren imprägnierten, vorverdichteten Schaumstoffstreifen (2) mit verzögerter Rückstellung besteht, der mit Wärme expandierender Intumeszenzmasse, in im wesentelichen gleichförmiger Verteilung, durchsetzt ist.

Description

  • Zur Abdichtung von Anschlußfugen, Dehnungsfugen ect. bei Brandabschnitten, Brandwänden und Mauerdurchbrüchen (vergleiche auch DIN 4102) ist es bislang bekannt, Mittel auf Asbestbasis oder auf der Basis von wärmeexpandierenden Dichtmassen, z. B. Fomox, einzusetzen. Ein derartiges Mittel auf Asbestbasis ist beispielsweise unter dem Handelsnamen "Litaflex" bekannt. Darüber hinaus ist es auch bekannt, Asbest in Form eines Asbestzopfes in derartige Fugen einzu­bringen.
  • Solche bekannten Dichtungselemente sind mit verschiedenen Nachteilen verbunden. Zunächst besteht grundsätzlich ein Bemühen, den Einsatz von Asbeststoffen wegen der bekannten gesundheitsgefährdenden Eigenschaften zurückzudrängen. Dar­überhinaus weisen die bekannten Dichtungselemente insbe­sondere auch keinen zufriedenstellenden Sitz in den Fugen auf. Unter brandschutztechnischen Aspekten ist dies äußerst unbefriedigend, da bereits eine oder wenige Stellen, an denen Hitze oder Flammen durchschlagen können, den Brand­schutzeffekt zunichte machen. Weiterhin sind die bekannten Dichtungselemente etwa bei unregelmäßigen Fugenbreiten nur unter größeren Schwierigkeiten zu verarbeiten. Es ist mit­unter eine aufwendige Flankenvorbehandlung der Fugen erfor­ derlich. Von besonderer Bedeutung ist auch, daß nicht kon­trollierbar ist, ob genügend Asbestmasse bzw. wärmeexpandie­rende Dichtmasse sich in den zu schützenden Fugen befindet. Insgesamt verursachen die bekannten Dichtelemente, schon aufgrund der genannten Umstände aber auch wegen ihrer Her­stellungskosten selbst, recht hohe Kosten.
  • Andererseits ist es bereits seit längerem bekannt, zur Ab­dichtung von Fugen in Bausektor vorkomprimierte Schaumstoff­bänder zu verwenden (vergleiche beispielsweise Zeitschrift "Kunststoff im Bau" 15. Jahrg. 1980 Heft 2, Seite 66 bis 68). Wenn auch die Imprägnierung, gewöhnlich mit einem Chlor­paraffin/Neopren-Gemisch, bei derartigen Schaumstoffbändern nicht nur für die verzögerte Rückstellung ursächlich ist, sondern auch eine feuerhemmende Eigenschaft verleiht, ist damit jedoch keine Einsatzmöglichkeit solcher Schaumstoffbän­der bei Beaufschlagung mit hohen Temperaturen, etwa im Be­reich von 800° C, verbunden. Bei Temperaturen oberhalb von etwa 200° C beginnt der Schaumstoff nämlich zu schmelzen und zu verdampfen.
  • Ausgehend von den vorbeschriebenen Stand der Technik stellt sich der Erfindung die Aufgabe, die bekannten Dichtungsele­mente für Wände, Mauerdurchbrüche oder dergleichen, die besonderen Brandschutzanforderungen unterliegen, so auszuge­stalten und weiterzubilden, daß bei kostengünstigerer Her­stell- und Verarbeitbarkeit gleichzeitig eine höhere Brand­schutzsicherheit gegeben ist.
  • Diese Aufgabe ist durch die im Anspruch 1 angegebene Erfin­dung gelöst.
  • Überraschend ist gefunden worden, daß ein Durchsetzen des Schaumstoffes mit einem wärmeexpandierbaren Dichtungsmateri­al, einer Intumeszenzmasse auf der Basis von Harnstoffderi­vat-Ammoniumpolyphosphat-Polyacetat die hinsichtlich der thermischen Beständigkeit unzureichenden Eigenschaften des Schaumstoffes kombinativ zu einem sehr wirkungsvollen Dich­tungselement, das Brandschutzanforderungen genügt, ergänzt. Aufgrund des Schaumstoffes, den die wärmeexpandierende Dicht­masse durchsetzt, liegt diese Dichtmasse in einer sehr fei­nen, homogenen Verteilung vor. Bei Wärmebeaufschlagung wird die wärmeexpandierende Masse aufgrund der in jeder Fläche des Dichtungselementes so gegebenen sehr großen Oberfläche der wärmeexpandierenden Masse äußerst rasch aktiviert und das Dichtungselement insgesamt, an seiner der Wärmebeauf­schlagung ausgesetzten Fläche, in einen festen, hoch feuer- bzw. wärmebeständigen Körper umgewandelt. Über die Tiefe vollzieht sich hierbei die Umwandlung nur über eine relativ geringe Länge, eben wegen des möglichen sehr raschen und umfassenden Ansprechens der wärmeexpandierenden Masse auf die thermische Beaufschlagung. Vorteilhaft wirkt sich hier­bei auch die durch das Schaumstoffgerüst gegebene porenarti­ge Durchlöcherung der wärmeexpandierenden Masse im nicht beaufschlagten Zustand aus, da sie nicht nur ursächlich ist für die erwähnte Oberflächenvergrößerung, sondern den einzel­nen Massennestern eine zunächst ungehinderte Expansionsmög­lichkeit gibt.
  • Als weiterer, überraschender Vorteil ist festzustellen, daß die Wärmedurchgangszahl einer Fuge mit einem derartigen Dichtungselement sehr klein ist, auch gerade bei Beaufschla­gung mit Temperaturen im Bereich von 800° C oder mehr. In dem - relatiy großen - Bereich der Fugentiefe, in welchem das wärmeexpandierende Material sich nicht umwandelt, blei­ben die günstigen Wärmedurchgangseigenschaften des offenpori­gen Schaumstoffmaterials im wesentlichen erhalten. Auch wird aufgrund der gleichmäßigen Durchsetzung des Schaumstoffs mit der wärmeexpandierbaren Masse erreicht, daß diese in sehr gleicher Verteilung schließlich in den Fugen vorhanden ist.
  • Die Vorkomprimierung des Schaumstoffbandes liegt bevorzugt im Bereich von 50%. Hier konnte ein optimales Verhältnis zwi­schen Durchsetzung des Schaumstoffes mit wärmeexpandierender Masse und vorteilhafter Einbringbarkeit in die Fugen gefun­den werden.
  • Weiterhin bevorzugt ist, daß die wärmeexpandierende Masse derart verteilt ist, daß sie die Schaumstoffstruktur gleich­sam beschichtet, darüber hinaus aber in einzelnen Poren des Schaumstoffes auch in körnchenartiger Struktur vorliegt. Beispielsweise kann dies erreicht werden durch eine Tränkung des Schaumstoffes mit dem wärmeexpandierenden Material in flüssigem Zustand und eine nachfolgende Austrocknung. Vor­teilhaft kann das wärmeexspandierende Material sogleich mit dem Imprägnierungsmittel, wie weiter oben im einzelnen erläu­tert, vermischt bzw. durchsetzt sein, in Form einer Dispersi­on.
  • Als weiterer überraschender Effekt ist gefunden worden, daß ein in Rede stehender Schaumstoffstreifen, der imprägniert und mit der Dichtungsmasse durchsetzt ist, im expandierten Zustand ungleichmäßige Zusammendrück- bzw. Komprimierung­seigenschaften aufweist. Diese Eigenschaft ist in Ihrer Ursache zum Anmeldungszeitpunkt noch nicht eindeutig ge­klärt, es wird aber angenommen, daß aufgrund der erfolgten Komprimierung eine gewisse lagenmäßige Schichtung - in rela­tiv geringem Ausmaß - in dem Schaumstoffband sich einstellt. Da die leichtere Komprimierbarkeit des zurückgestellten Schaumstoffes in Richtung der Vorkomprimierung gegeben ist, diese aber in Breitenrichtung der Fuge - im eingebauten Zustand - zeigt, ergibt sich die schlechtere Komprimierbar­keit in Tiefenrichtung der Fuge. Es stellt sich gleichsam ein erhöhter Durchschlagwiderstand ein, d. h. auch mechani­schen Angriffen in Tiefenrichtung der Fuge setzt das erfin­dungsgemäße Dichtungselement einen relativ hohen Widerstand entgegen, ohne daß hierdurch die vorteilhaft günstige Verar­beitbarkeit Dichtungselementes und die vorteilhaft leichte Komprimierbarkeit in Breitenrichtung der Fuge beeinträchtigt wäre.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung ist auch vorgesehen, daß der Schaumstoffstreifen in seiner Längsrichtung einseitig mit einer Selbstklebefolie versehen ist. Hiermit kann er vorteil­haft zur Verarbeitung etwa in eine Fuge eingeklebt werden.
  • Nachstehend wird die Erfindung noch weiter im einzelnen anhand der beigefügten Zeichnung, die jedoch lediglich Aus­führungsbeispiele darstellt, beschrieben, und auf welcher zeigt:
    • Fig. 1 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Dichtungselement;
    • Fig. 2 eine ausschnittsweise Darstellung eines erfindungs­gemäßen Dichtungselementes, eingebaut in eine Fuge und einseitig wärmebeaufschlagt;
    • Fig. 3 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Dich­tungselementes, im aufgewickelten, vorkomprimier­ten Zustand.
  • Dargestellt und beschrieben ist zunächst in Figur 1 ein erfindungsgemäßes Dichtungselement 1 in Querschnittsdarstel­lung. Das Dichtungselement 1 besteht aus einem Schaumstoff­streifen 2 mit einer in seiner Längsrichtung einseitig aufge­brachten Selbstklebefolie 3. Wie zu erkennen ist, ist die Selbstklebefolie 3 an Stellen 4 fest in dem Schaumstoffstrei­fen 2 verankert.
  • Der Schaumstoffstreifen 2 ist in bekannter Weise imprägniert und zudem durchsetzt mit wärmeexpandierender Dichtungsmasse, Intumeszenzmasse, in im wesentlichen gleichförmiger Vertei­lung. Die wärmeexpandierende Dichtungsmasse liegt einerseits in Form gleichsam einer Beschichtung des Schaumstoffgerüstes vor, darüber hinaus jedoch auch in Form von Massennestern (5), in denen sich die wärmeexpandierende Masse zusammenge­ ballt hat. Man kann diesbezüglich auch von körnchenartigen Anhäufungen sprechen.
  • In der Darstellung gemäß Figur 2 ist das Dichtungselement 1 in in eine Fuge eingebautem Zustand gezeigt. Wie weiter oben im Einzelnen erläutert, ist das Dichtungselement 1 nach der Rückstellung in Breitenrichtung x der Fuge, die auch der Richtung der Vorkomprimierung des Schaumstoffstreifens 2 entspricht, leichter zusammendrückbar bzw. komprimierbar als in Tiefenrichtung der Fuge y.
  • Bei Beaufschlagung eines erfindungsgemäßen Dichtungselemen­tes 1 mit Wärme oder Flammen hoher Temperatur, also bei­spielsweise im Bereich von 800° C oder höher, bildet sich die in Figur 2 dargestellte Schicht 6 umgewandelter wärmeex­pandierender Masse. Hierbei ist davon ausgegangen worden, daß die Wärmebeaufschlagung auf derjenigen Seite des Dich­tungselementes 1 erfolgt ist, welche der Schicht 6 ent­spricht. Wie auch auf der zeichnerischen Darstellung hervor­gehoben ist, ist die Dicke der Schicht 6 (Tiefenrichtung y) relativ gering. An diese Schicht 6 schließt sich ein Über­gangsbereich 7 an, in welchem zwar teilweise der Schaumstoff geschmolzen oder verdampft ist, eine Umwandlung der wärmeex­pandierenden Masse aber noch nicht erfolgt ist. Dies trifft zu für Temperaturen im Bereich von etwa 200° C bis 800° C. Hieran schließt sich ein weiterer Bereich 8 an, in welchem das Dichtungselement 1 praktisch unbeeinflußt ist.
  • Es ist noch zu erkennen in Figur 2, daß das Dichtungselement 1 einseitig mit einer Klebefolie 3 versehen ist.
  • In Figur 3 ist ein Dichtungselement 1 in handelsüblich aufge­rollter Form dargestellt, wobei es sich in seinem vorkompri­mierten Zustand befindet. Mittels der spiralförmigen Hervor­hebungen 9 soll lediglich angedeutet sein, daß ein erfin­dungsgemäßes Dichtungselement 1 eine gewisse schichtenartige Anhäufung von wärmeexpandierbarer Masse aufweist. Die zeich­ nerische Darstellung ist jedoch diesbezüglich sehr übertrie­ben.
  • Die in der vorstehenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirkli­chung der Erfindung von Bedeutung sein.

Claims (5)

1. Dichtungselement (1) für eine Abdichtung bei besonderen, Brandschutzanforderungen unterliegenden Wänden, Mauerdurch­brüchen oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungselement (1) aus einem vorzugsweise auf einer Basis Chlorparaffin/Neopren imprägnierten, vorverdichteten Schaum­stoffstreifen (2) mit verzögerter Rückstellung besteht, der mit wärmeexpandierender Intumeszenzmasse, in im wesentlichen gleichförmiger Verteilung, durchsetzt ist.
2. Dichtungselement nach Anspruch (1), dadurch gekennzeich­net, daß der Schaumstoffstreifen (2) etwa 50% vorkomprimiert ist.
3. Dichtungselement nach einem der Ansprüche (1) oder (2), dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeexpandierende Masse in einzelnen Schaumstoffporen in körnchenartigen Anhäufungen (5) vorliegt.
4. Dichtungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­durch gekennzeichnet, daß ein zurückgestellter Schaumstoff­streifen (2) in Richtung der Vorkomprimierung leichter zusam­mendrückbar ist als in einer hierzu senkrechten Richtung.
5. Dichtungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­durch gekennzeichnet, daß der Schaumstoffstreifen (2) in seiner Längsrichtung zumindest einseitig mit einer Selbstkle­befolie (3) versehen ist.
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