EP1425492A1 - Feuerwiderstandsfähiges profilbauteil und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Feuerwiderstandsfähiges profilbauteil und verfahren zu seiner herstellung

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EP1425492A1
EP1425492A1 EP02797967A EP02797967A EP1425492A1 EP 1425492 A1 EP1425492 A1 EP 1425492A1 EP 02797967 A EP02797967 A EP 02797967A EP 02797967 A EP02797967 A EP 02797967A EP 1425492 A1 EP1425492 A1 EP 1425492A1
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EP
European Patent Office
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fire
fire protection
support shell
protection insulating
hollow chamber
Prior art date
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EP02797967A
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English (en)
French (fr)
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EP1425492B1 (de
Inventor
Harry Gütter
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Bemo Brandschutzsysteme GmbH
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BEMOFENSTERBAU GmbH
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Definitions

  • the invention relates to a fire-resistant profile component for the production of windows, doors, wall elements, facades and the like. Furthermore, the invention relates to a method for producing such a fire-resistant profile component.
  • EP 0 717 165 B1 describes a fire-retardant profile component which is manufactured as a multi-chamber profile from light metal, preferably from aluminum, with an insulating web which reduces the heat flow.
  • the outer and the inner shell each delimit a hollow chamber. These two hollow chambers are connected by means of an insulating web and embedded bridge webs, so that a three-chamber profile is formed.
  • Fire protection panels are inserted into these chambers, which are fixed by means of metal springs. In the event of a fire, the fire protection panels release crystal water, which cools the aluminum profile and prevents the aluminum profile facing the fire from melting.
  • the disadvantage of this construction is that it is only suitable for fire resistance times of up to 30 minutes. Higher fire resistance times of 60, 90 or 120 minutes cannot be achieved with this.
  • a frame system is also known from EP 0 785 334 B1, which is also manufactured from aluminum multi-chamber profiles.
  • an aluminum core profile is formed in each case, which carries the fire protection glazing.
  • Outer and inner shells are placed in front of this core profile, so that a three-chamber profile is also formed here.
  • the load-bearing core profile or the two outer shells are connected to an insulating web that reduces the heat flow.
  • the chamber of the core profile or the two hollow chambers of the outer shells are filled with fire protection insulating compound, so that the outer shells protect the load-bearing core of the aluminum profile in the event of a fire.
  • DE 44 43 762 A1 discloses a fire protection element, in particular for building a framework on a building for holding a clampable component, such as fire protection glazing or a panel, which has a core profile, a heat-insulating filler material surrounding the core profile, and a casing surrounding the filler material and has an outer cover strip for clamping the component, the core profile, the filling compound and the casing forming a composite body.
  • the framework is designed in such a way that light-metal profiles with a melting point lower than the temperature to be expected in the event of a fire and which affect the metal profiles can be used on the side facing the fire, the melting of these supporting light-metal profiles being prevented over a predetermined safety period.
  • plates or moldings made of a heat-binding, hydrophilic adsorbent with a high water content are attached to the outside and / or on the inside of the metal profiles made of aluminum.
  • the material of the plates or shaped bodies is a mixture of gypsum and alum, which has an energy-consuming effect when exposed to heat.
  • the plates or moldings release crystal water, which cools the metal structure.
  • the energy-consuming material can also be poured into the inner chamber of a metal profile in liquid form and then sets in the inner chamber to form a solid molded body.
  • the invention has for its object to provide a fire-resistant profile component that can be produced with less effort and a method for its production, the profile component being suitable for simple and inexpensive manufacture to withstand fire resistance times of 30, 60, 90 and 120 minutes.
  • the profile component has a supporting inner and outer support shell, which by means of an insulating web, the z. B. is made of polyamide or PVC, is positively and positively connected, so that for normal use, ie not in the event of fire, a statically stable composite profile is formed.
  • This composite profile surrounds a single hollow chamber which is partially filled with a fire protection insulating material at least in a core area.
  • the fire-resistant profile component according to the invention is thus an advantageously thermally decoupled single-chamber composite profile.
  • first two essentially U-shaped profile parts in particular made of extruded aluminum, which form an inner support shell and an outer support shell, are connected at their free leg ends by means of thermally separating insulating webs to form a composite profile surrounding a single hollow chamber, and then the hollow chamber is partially filled with a fire protection insulating compound at least in an inner core area.
  • a fire protection insulating compound at least in an inner core area.
  • the profile can be filled by inserting prefabricated molded parts or by filling in a mortar-like mass.
  • the fire protection insulation can, for. B. consist of a matrix of glass fiber reinforced mineral substances.
  • the fire protection protective effect of the profile component according to the invention results from the interaction of the individual components.
  • the outer or inner aluminum support shell of the composite profile melts, depending on the location of the fire.
  • the melting point of aluminum is 600-650 ° C.
  • this temperature is reached after approx. 10 minutes in accordance with the ETK (standard temperature curve), after 30 minutes the temperature in the fire furnace is 822 ° C and after 90 minutes at 986 ° C.
  • the insulating bars which are made of a mechanically strong material with low thermal conductivity, prevent the heat from migrating to the aluminum tray on the side facing away from the fire.
  • this aluminum carrier shell together with the fire protection insulation, forms the statically supporting cross-section.
  • the frame system consists of one There is a single-chamber profile because the large hollow chamber allows the insulating compound to form a stable block together with the aluminum support shell on the side facing away from the fire, which then takes on the static load-bearing function.
  • the fire protection insulating composition has an insulating effect due to its composition, this insulating composition advantageously releasing crystalline water under the action of heat, as a result of which the entire profile component according to the invention is cooled and thus the fire resistance time is positively influenced.
  • Another possibility of controlling the fire resistance times is achieved by increasing or reducing the depth of the insulating webs and thus the distance between the aluminum outer and inner shells.
  • Another option is to change the depth of the inner or outer shells. In the event of a fire, it cannot be predicted from which side the fire will hit the profile component and the profile component with all anchorages, fittings, glass and panel brackets must ensure that the room is closed, all of these parts are on the outer and inner support shell of the aluminum composite profile attached.
  • the particular economic advantage of the single-chamber composite profile according to the invention is that the open, U-shaped aluminum inner and outer support shells are less expensive to produce than aluminum hollow profiles, and that there is the possibility of using metal corner angles to make the single-chamber composite profiles like normal thermally insulated Process aluminum profiles into frames and fill the fire protection insulation compound into the prefabricated frame through the large hollow chamber.
  • the particular fire protection advantage of the single-chamber composite profile according to the invention is that a large amount of fire protection insulating material can be filled into the single-chamber composite profile through the large hollow chamber, which forms a stable insulating block in which the corner brackets and connecting means can be embedded. To this extent this is not possible with multi-chamber composite profiles. It is also particularly advantageous if the fire-resistant component according to the invention is filled with a fire protection insulating compound which contains magnesium oxychloride cement or magnesium oxysulfate cement or consists entirely of magnesium oxychloride cement or magnesium oxysulfate cement.
  • Magnesium oxychloride cement is based on a patent that was granted to K. u. K. Privilege Archive was registered, and is called Sorelzement or Magnesiazement after its inventor.
  • Mixtures of magnesium oxide (burned magnesia) and concentrated magnesium chloride solution harden like stones to form basic chlorides, the structure of which is derived from that of magnesium hydroxide, and have been used, for example, with the addition of neutral fillers and colors to produce artificial stones and seamless floors (see DIN 272 - magnesia screeds). and also from artificial ivory (billiard balls) (see Holleman-Wiberg, Textbook of inorganic chemistry, 81st-90th edition, pp. 685-686).
  • magnesium oxychloride cement has heat and sound insulating properties.
  • the cement has a high bulk density, which among other things has led to efforts to create pores in the sense of a lightweight construction.
  • the cement is also only partially water-resistant, so that despite its fire-retardant properties, it is only limited, i.e. e.g. has been used as a fire-retardant impregnating agent, not as a solid component.
  • the high corrosiveness of the material also played a role.
  • magnesia screeds also called magnesite screeds
  • Beams, frames and pipes must therefore be clad with bitumen paper or other barrier material before laying the screed.
  • the profile component according to the invention is a composite body which can also have a supporting function, a high bulk density of the cement has an advantageous effect. If necessary, however, a reduction in density can be advantageously achieved for profile components according to the invention which are used in particular in a non-load-bearing manner. Corrosiveness can be counteracted by, for example, applying a protective coat to the Inner walls of the hollow chamber applied or this is made of aluminum. A possibly less high water resistance than that of conventionally used material is insignificant due to the existing casing of the mass.
  • the magnesium oxychloride cement has a composition with a molar ratio of MgCl 2 / Mg (OH) 2 / H 2 0 of 1: (2.5 to 5): (8 to 12 ) having.
  • a cement that is produced according to equation B) above and has particularly good mechanical properties has, for example, a molar ratio of MgCl 2 / MgO / H 2 O of 1: 5: 13 with a summary consideration of the chemically and that bound in the crystal Water on - or a molar ratio of MgCI 2 / Mg (OH) 2 / H 2 0 of 1: 5: 8 with individual consideration of the chemically and the water bound in the crystal.
  • the filler of the magnesium oxychloride cement can also be made with the addition of magnesium sulfate, whereby it can consist of a matrix in which Mg (OH) 2 -, MgCl 2 -, MgSO 4 -, Mg x OCI -, Mg y OSO 4 - and Mg z CIS0 4 molecules or ions are contained, which can have an advantageous effect on increased water retention and on the water resistance of the cement.
  • magnesium oxychloride-magnesium oxysulfate cement formed by admixing magnesium sulfate has a composition with a molar ratio of MgCl 2 / MgSO 4 of 1: (0.02 to 1.9).
  • Such a magnesium oxysulfate cement used in a fire protection element according to the invention can advantageously have a composition with a molar ratio MgSO 4 / Mg (OH) 2 / H 2 O of 1: (2.5 to 3.5): (6 to 10) ,
  • the filler of a magnesium oxysulfate cement can also be made with the addition of magnesium chloride.
  • a matrix with a qualitative composition can be formed, as described above for a magnesium oxychloride cement when magnesium sulfate is added.
  • An advantageous composition is a MgSO / MgCl 2 molar ratio of 1: (0.02 to 1.9).
  • a filling compound with a low chloride content is less corrosive than a filling compound with a high chloride content.
  • a mixed cement which is formed from magnesium chloride and magnesium sulfate is referred to as a magnesium oxychloride-magnesium oxysulfate cement if the proportion of magnesium chloride in the preparation of the composition is higher than the proportion of magnesium sulfate, and of a magnesium oxysulfate-magnesium oxychloride cement if the situation is reversed.
  • the water resistance increases on the one hand, but on the other hand the mechanical stability of the cement also decreases.
  • the purity of the raw materials used or crystal water contained in the salts must be taken into account from the outset.
  • the fire protection insulating composition contains water glass, in particular sodium water glass, and / or silica, in particular in gel form, the latter in a particularly advantageous manner initially by precipitation with metal salt and / or acid from the filling compound Water glass (in aqueous solution) can be produced.
  • FIG. 1 shows a section through a fire-resistant profile component with fire-resistant fixed glazing
  • FIG. 2 shows a section through a fire-resistant component to form a single-leaf door in the region of the door lock side
  • FIG. 2a shows a section through the door rebate area corresponding to FIG. 2,
  • FIG. 3 shows a section through a fire-resistant component in the area of the central door cuff of a double-leaf door
  • FIG. 4 shows a section through a fire-resistant component in the construction corresponding to FIG. 2, but designed as an open window in an outer facade
  • FIG. 5 shows a section through an alternative glass holder
  • FIG. 6 shows a view of a frame formed with the profile components according to the invention
  • FIG. 7 shows a section through a fire-resistant profile component with fire-resistant fixed glazing in a modification compared to the component shown in FIG. 1,
  • FIG. 9 shows a section through a fire-resistant component to form a single-leaf door in the region of the door lock side, in a modification to the component shown in FIG. 2,
  • FIG. 10 shows a section through a fire-resistant (wing profile) to illustrate two different variants of the method according to the invention.
  • FIG. 1 a cross section through a fixed glazing made of fire-resistant profile components 1 is shown by way of example, where I denotes the inside and A the outside.
  • the fixed glazing consists of sections of the profile components 1 and fire protection glazing 2 which are joined together to form a frame R (cf. FIG. 6).
  • the profile component 1 consists of an essentially U-shaped inner support shell 3 and a likewise substantially U-shaped outer support shell 4 which are made, for example, of extruded aluminum and enclose at least one inner core region 4a.
  • the inner and outer support shells 3, 4 face each other with their side legs 5 and point in the direction of the inner side 1 and outer side A.
  • the fire protection insulating compound 7 is connected to the inner support shell 3 and outer support shell 4 in a form-fitting or form-fitting and non-positive manner (via adhesive forces between the fire protection insulating compound 7 and the carrier shells 3, 4).
  • the insulating webs 6 and the side legs 5 of the inner and outer support shell 3, 4 can be made at different depths across the XX axis; this allows the fire resistance duration to be controlled.
  • the fire protection insulating compound 7 consists of a material which, when a supporting shell 3 or 4 melts, protects the opposite supporting shell 3 or 4 from the exceeding of the temperatures which are specified according to the standards.
  • the insulating compound 7 is located as an insulating block in front of the inner or outer supporting shell 3 or 4 facing away from the fire and the fire protective insulating compound 7 releases crystalline water under the action of heat, so that the entire supporting profile 3 or 4 is cooled together with the fire protective insulating compound 7.
  • a metallic wire mesh 8 can be inserted into the fire protection insulating compound 7 as a moning.
  • glazing 2 formed from fire protection glass is held in a known manner in that profile component 1 formed has an approximately L-shaped cross section with a glass abutment 9 parallel to the XX axis, into which a groove 405 is received the outer glass seal 10 is molded.
  • the fire protection glass 2 is held by a glass strip 11, which is inserted into a groove provided in a side leg 5 of the inner support shell 3 and fixed by an inner glass seal 12.
  • the fire protection glass 2 is held by metallic molded parts 13, which are preferably used as pieces of stainless steel.
  • the metallic molded part 13 Since it cannot be determined in advance whether the fire will strike the inner or outer support shell 3 or 4, the metallic molded part 13 must be fastened to the inner support shell 3 and the outer support shell 4 by means of screws (the screws are not shown here).
  • the metallic molded parts 13 can have a width of 2 to 5 cm. The distance between the molded parts can be between 20 and 100 cm. The higher the fire resistance duration, the smaller the distance. The thickness of the molded part 13 is between 0.5 and 2 mm.
  • a fire-retardant or fire-resistant profile component 1 according to the invention for Formation of frames are common to all profile components according to the invention shown in Figures 1 to 6, the same parts being provided with the same reference numerals.
  • the individual profile components according to the invention from FIGS. 1 to 5 have further functions as fixed glazing frame profile, door frame profile, door sash profile, window frame profile, window sash profile or due to special requirements in the gap area between the door frame profile and the Door sash profile or special configurations between two door sash profiles as well as window frame profile and window sash profile.
  • a frame 15 is shown together with a sash 16 on the lock side of a single-leaf door, between which a circumferential folding chamber F is formed.
  • the door lock 17 in the casement 16 is fastened to the inner and outer support shell 3, 4 by means of a connecting bracket 18 by means of screws.
  • the striking plate 19 is fastened to the frame 15 with a connecting strap 18 on the inner and outer support shell 3, 4.
  • the anchor member 20 is respectively attached to the same frame 15 by means of screws at the inner "and outer supporting shell 3 4.
  • all fitting parts that are required for locking the door, as well as all fastening and anchor parts are always fastened to the inner and outer support shells 3 and 4 in order to independently of the fire side, the closure and the statically flawless fastening of the profile component which the frame 15 and sash 16 is made to ensure.
  • FIG. 2a the rebate area between the casement 16 and the frame 15 with the rebate chamber F is shown again.
  • the cut does not run through the lock area of the door, but above or below the door lock 17.
  • grooves 303, 304, 403, 404 are formed, which advantageously incorporate a foaming seal 14 under the action of heat in order to prevent the passage of hot combustion gases.
  • a stop leg 21 is formed on the frame 15 on the inner support shell 3 and on the casement 16 on the outer support shell 4, each parallel to the XX axis.
  • the stop leg 21 has a molded one Groove 21a for receiving a stop seal 22, which ensures that the door is windproof.
  • FIG. 3 shows the area of a middle cuff of a two-leaf door with two jambs of leaf frames 16 and 23 lying next to one another.
  • the sash frame 16 with the door lock 17 corresponds to the embodiment according to FIG. 2,
  • the post of the sash frame or sash 23 contains a guide tube 24 made of plastic or metal in the center of the fire protection insulating mass 7 for receiving a locking bar 25.
  • the locking bar 25 is used in connection with the driving bolt lock 26 for locking the sash frame 23.
  • the guide tube 24 is located in the center of the fire protection insulating compound 7 and thus approximately in the neutral bending zone, so that if the sash frame 23 is strongly deflected, which occurs in the event of a fire, the fire protection insulating compound 7 does not have additional stresses is loaded, which can lead to the bursting of the block from the fire insulation 7.
  • the guide tube 24 with the locking bar 25 can also be in the casement 16 for additional locking, e.g. a door active leaf can be used.
  • FIG. 4 shows a framework which corresponds to the structure of FIG. 2.
  • the profile design is advantageously designed so that the framework can be used as an open window of fire protection class F30, F60 and F90 in an outer facade.
  • the profile formation is advantageously designed in such a way that the rebate space between the window frame 27 and the window casement 28 is enlarged in the area of the respective outer shell 4, so that in a receiving groove 29a in the side leg of the outer shell 4 of the window frame 27, a central web seal 29 can be clamped, which rests with its upper lip against a stop edge of the outer shell 4 of the window casement 28 and thus ensures wind and rainproofness.
  • FIG. 5 shows an alternative holder for the fire protection glass 2.
  • the glass edge of the fire protection glass 2 is additionally protected by a continuous metal holding strip 33 after the outer supporting shell 4 or the inner glass strip 11 has melted.
  • the metallic retaining strip has a U-shaped cross-sectional configuration with two side legs 33a and a bottom leg 33b connecting them.
  • the side legs 33a are formed with a continuous hollow chamber, for. B. made of appropriate steel pipes.
  • the side legs 33a are fastened to the bottom leg 33b by means of screws (not shown here).
  • the bottom leg 33b is about 2 to 5 cm wide and is attached at a distance of about 20 to 100 cm.
  • the thickness of the bottom leg 33b is approximately 2 to 5 mm.
  • the distance and the number of base legs 33b depend on the fire resistance duration.
  • the bottom legs 33b are each fastened by screws to the side legs 5 of the aluminum inner and outer support shells 3, 4. According to the invention, this glass holder ensures that, regardless of the direction of the fire, the additional glass holder is always attached to a support shell 3 or 4 facing away from the fire.
  • FIG. 6 schematically shows the production of a frame R, as can be used, for example, for the construction of the window frames and / or casement frames used in the figures explained above to form windows, doors, wall elements, facades and the like.
  • profile components with the above-described construction of essentially U-shaped profile parts made of extruded aluminum, each of which form an inner support shell 3 and an outer support shell 4 and at their free leg ends by means of thermally separating insulating webs 6 to form a composite profile 35 surrounding a single hollow chamber H. prefabricated and cut to length to individual frame sections, which are identified in FIG. 6 by reference numbers R1, R2, R3 and R4. Then these miter-cut frame sections R1 to R4 are combined to form the frame R shown in FIG.
  • the fire protection insulating material 7 When the hollow chamber H is completely filled with the fire protection insulating material 7, the bores B, E are closed by means of suitable closure elements and the fire protection insulating material 7 hardens within the frame R.
  • the fire protection insulating material 7 it is possible for the fire protection insulating material 7 to be introduced, at least partially, as one or more molded part (s) which is adapted to the entire or a partial cross section of the hollow chamber H, which is illustrated in the drawing by means of the reference symbol 36 ,
  • the frame is composed of the frame sections R1 to R4 in such a way that the hollow chamber H surrounded by the composite profile 35 in the respective frame sections R1 to R4 is continuously and continuously guided through the entire frame R, a single insertion is sufficient Bore B or from two bores B, E in the frame R in order to be able to fill the entire circumferential hollow chamber H with fire protection insulating compound 7.
  • corner connectors are used in the transition areas between adjacent frame sections R1, R2, R3, R4, for each frame section R1 to R4 there is in each case a hole B for filling in the fire protection insulating material 7 and a hole E in each case introduced to escape the air contained and thus each frame section R1 to R4 of the frame R separately filled with the fire protection insulating material 7.
  • a major advantage of the method described above is that the profile sections are cut to length before they are filled with the fire protection insulating material 7. Since in this case only aluminum (the outer and inner support shell 3, 4) and plastic (the insulating webs 6) have to be severed, this can be carried out on conventional sawing devices without great effort and wear. Filling with fire protection insulating material 7, which has already been carried out at this time, on the other hand, due to the additional fire protection insulating material 7 to be cut, causes a very high level of saw wear, which is avoided according to the invention.
  • FIG. 7 essentially corresponds to FIG. 1.
  • At least one molded part (not shown) is inserted into the aluminum support shells 3, 4, which is removed from the profile component 1 after the fire protection insulating material 7 has been filled and hardened can be pulled out, so that at least one partial chamber (s) 37 not filled with fire protection insulating compound 7 remain in the single hollow chamber H.
  • This method has the advantage that the profiles on the rod can be filled and the unfilled partial chambers 37 can be used to connect the profiles with a corner bracket (corner connector).
  • FIG. 8 essentially corresponds to FIG. 2.
  • the single hollow chamber H - in addition to in this case two core areas 4a filled with fire protection insulating material 7 in each hollow chamber H - at least one (again in the hollow case H shown in each case two) Partial chamber (s) 37 not filled with fire protection insulating compound 7 are provided.
  • the middle of the profile component e.g. Insulation 38, 38a consisting essentially of mineral wool is used.
  • This thermal insulation 38, 38a serves the purpose that when the profile components 1 are used in an outside area, in addition to fire resistance, a good heat-insulating effect of the profile component 1 can also be achieved.
  • the fire protection insulating compound 7 - as shown - can also be reinforced with a reinforcement 39.
  • Thermal insulation 38, 38a and / or reinforcement 39 can of course also be provided regardless of the presence of unfilled partial chambers 37. The aforementioned manufacturing advantages also come into play in this embodiment.
  • the thermal insulation 38a is constructed as a sandwich panel, the large walls of which are formed from glass fiber fabric mats dipped in fire protection insulating material 7. This results in better handling for the introduction of the thermal insulation, since this sandwich panel can be easily inserted.
  • FIG. 9 illustrates two further possibilities in order to achieve that in the single hollow chamber H, partial chambers not filled with fire protection insulating material 7 mer (n) 37 remain.
  • an adhesive tape 40 is glued into the profile component 1.
  • the adhesive tape 40 closes the filled part of the hollow chamber H against the unfilled part chamber 37.
  • the adhesive tape 40 is glued in before the inner carrier shell 3 and the outer carrier shell 4 are connected by the insulating webs 6 and before the profile component 1 is filled with fire protection insulating compound 7.
  • the adhesive tape 40 prevents the partial chamber 37 from being filled with fire protection insulating compound 7. After the filling, the adhesive tape 40 remains in the profile.
  • the adhesive tape 40 is preferably glued with two legs 41, 42 of the inner carrier shell 3 protruding into the hollow chamber H and opposite one another at a distance L, and bridges the distance L between the legs 41, 42.
  • the adhesive tape 40 is in each case on the side walls of the legs 41, 42 which face the part of the hollow chamber H which is filled with fire protection insulating material 7 or which is initially to be filled. As a result, it cannot loosen under the pressure of the fire protection insulating compound 7 during filling, but is pressed even more firmly.
  • An adhesive tape 40 could of course also be provided analogously on the outer support shell 4.
  • a molded plastic body 45 is pushed over two legs 43, 44 of the outer supporting shell 4 that are opposite one another at a distance L.
  • the molded plastic body 45 closes off the filled part of the hollow chamber H against the unfilled part chamber 37.
  • the molded plastic body 45 is pushed on before or after the connection of the inner support shell 3 and the outer support shell 4 by the insulating webs 6, but in any case before the profile component 1 is filled with fire protection insulating material 7, as a result of which the distance L between the legs 43, 44 is bridged ,
  • the molded plastic body 45 prevents the partial chamber 37 from being filled with fire protection insulating compound 7. After filling, it remains in the profile.
  • the plastic molded body 45 cannot loosen under the pressure of the fire protection insulating compound 7 during filling, it positively embraces the free ends of the legs 43, 44.
  • a groove 406 is provided on each of the two long sides of the molded body 45.
  • a molded plastic body 45 could of course also be provided analogously on the inner support shell 3. If non-filled partial chambers 37 are present in the profile component 1, it is important that the fire protection insulating compound 7 is in any case filled in such a way that the free leg ends 300, 301 400, 401 of the support shells 3, 4 are fully absorbed in the fire protection insulating compound 7, as is the case here is shown in Fig. 7, wherein the fire protection insulating material 7 can expediently extend even further outwards.
  • the fire protection insulating compound 7 can preferably be wholly or partly a magnesium oxychloride cement or a magnesium oxysulfate cement, which may optionally also additionally contain magnesium sulfate or magnesium chloride.
  • this feature and the compositions given above, which derive from the stoichiometry of the reactions taking place in the setting, are likewise given inventive importance.
  • part of the magnesium chloride used to manufacture the fire protection insulating material 7 can be replaced by a metal chloride, such as calcium chloride, the cation of which forms sparingly soluble sulfates.
  • a sedimentation reaction according to the equation runs during the production of the insulating compound 7
  • the precipitated sparingly soluble metal sulfate in the illustrated case gypsum, can on the one hand only in the hardened insulating compound 7 act in the sense of a filler, but on the other hand advantageously also contribute to a further improvement in properties.
  • the fire protection insulating material 7 contains water glass, in particular sodium water glass, this results in greater strength and water resistance and in an increased fire resistance of the material.
  • water glass in particular sodium water glass
  • the sodium water glass has a composition with an average molar Na 2 O / SiO 2 ratio of 1: (1.5 to 4.0) and if the sodium water glass is initially liquid in the insulating compound 7 is introduced, it should have a density of about 1.32 to 1.55 g / cm 3 .
  • the amount of water glass introduced into the insulating compound 7 should be selected such that the magnesium oxychloride cement, magnesium oxysulfate cement or magnesium oxychloride-magnesium oxysulfate cement has a composition with an average molar ratio of MgCl 2 (or MgSO, in the case of a magnesium oxysulfate ) - Cement) to soda water glass of about 1: (0.02 to 0.35).
  • the insulating compound contains 7 silica. This can e.g. can be added as an amorphous powder.
  • silica in the insulating compound 7 brings about improvements in properties similar to those of the water glass, but it increases its effectiveness.
  • silica is a collective name for compounds that can contain silicon dioxide and different proportions of water.
  • orthosilicic acid different types of polysilicic acids and metasilicic acids and finally the so-called phyllodic silicic acid, whereby the silicas mentioned are characterized by an increasing degree of condensation and decreasing water content in the order given and in the final stage of the condensation which takes place with the formation of chain molecules, almost anhydrous silicon dioxide is formed.
  • Silicic acid can be produced from water glass by precipitation using metal salt and / or acid, whereby it is initially present as a (liquid) hydrosol with a low degree of condensation and at a corresponding temperature (starting at room temperature or slightly above) and at a corresponding pH value (larger or less than about 3.1-3.3) an envelope of the colloidally disperse silica Acid particles used, which can lead to gel formation.
  • the silica is arranged in a reticulated and / or honeycomb-like structure with a high specific surface area and porosity in the water.
  • the fact of the sol-gel reaction can be exploited according to the invention in that the silica is generated by precipitation using metal salt and / or acid from water glass initially contained in the insulating compound 7. This advantageously results on the one hand in an increase in strength and fire resistance, and on the other hand also reduces the amount of shrinkage of the hardening insulating compound 7.
  • the fire protection insulating material 7 is - as stated - introduced into the hollow chamber H in the flowable state.
  • a fire protection insulating compound 7 is preferably used, which is produced from a mixture of magnesium oxide (reactively fired magnesia) and concentrated, in particular saturated or supersaturated, aqueous magnesium chloride solution and can also be produced with the addition of magnesium sulfate. In the latter case, it is also possible to add a metal chloride, such as calcium chloride, the cation of which forms poorly soluble sulfates, such as calcium sulfate.
  • an insulating compound 7 with concentrated, in particular saturated or supersaturated, aqueous magnesium sulfate solution is used in an analogous manner.
  • the insulating compound 7 can furthermore be produced with the addition of water glass, in particular sodium water glass in liquid solution, preferably two partial mixtures, one from the starting materials mentioned for the magnesium oxychloride cement or magnesium oxysulfate cement and another from the water glass, optionally mixed with Magnesium sulfate or magnesium chloride, are stirred into a highly viscous suspension.
  • water glass in particular sodium water glass in liquid solution, preferably two partial mixtures, one from the starting materials mentioned for the magnesium oxychloride cement or magnesium oxysulfate cement and another from the water glass, optionally mixed with Magnesium sulfate or magnesium chloride, are stirred into a highly viscous suspension.
  • the insulating compound 7 can also contain silica, which is preferably produced in the manufacturing process of the insulating compound 7 by precipitation from water glass by means of acid or salt. Mineral and / or organic acids can be used to set a suitable pH.
  • a fire resistance class of up to F120 can be achieved.
  • the invention is not limited to the various exemplary embodiments shown, but also includes all equivalent designs.
  • the person skilled in the art can
  • Embedding reinforcing parts or materials, such as glass fibers or a woven fabric made of plastic, wire, glass fibers or the like, in the fire protection insulating compound 7 can also be provided as a measure which reinforces the advantages of the invention.
  • the hollow microspheres are in particular functional lightweight fillers known per se, which can be produced in particular on a glass or ceramic basis, for example on a silicate basis with SiO 2 , Al 2 O 3 as constituents, optionally containing boron, with a density from 0.7 to 0.8 g / cm 3 can have a bulk density of 380 to 420 g / l and whose grain size can advantageously extend over a range from 10 ⁇ m to 2000 ⁇ m, preferably from 80 ⁇ m to 1000 ⁇ m.
  • the invention is not limited to the combinations of features defined in the independent claims, but can also be defined by any other combination of certain features of all the individual features disclosed overall. This means that basically every single feature of the independent claims can be omitted or replaced by at least one individual feature disclosed elsewhere in the application. In this respect, the independent claims are only to be understood as a first attempt at formulating an invention.

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Abstract

Das erfindungsgemässe feuerwiderstandsfähige Profilbauteil (1) dient zur Herstellung von Fenstern, Türen, Wandelementen, Fassaden und dergleichen. Es umfasst zwei im wesentlichen U-förmige Profilteile, insbesondere aus stranggepresstem Aluminium, die eine Innentragschale (3) und eine Aussentragschale (4) ausbilden und die an ihren freien Schenkelenden (300, 301 bzw. 400, 401) der Schenkel (5) der U-Profile mittels thermisch trennender Isolierstege (6) zu einem eine einzige Hohlkammer (H) umgebenden Verbundprofil (35) verbunden sind. Die Hohlkammer (H) ist mit einer Brandschutzisoliermasse (7) zumindest teilweise ausgefüllt. Der besondere brandschutztechnische Vorteil des erfindungsgemässen Einkammer-Verbundprofils liegt darin, dass durch die grosse Hohlkammer (H) sehr viel Brandschutzisoliermasse (7) in das Einkammer-Verbundprofil eingefüllt werden kann, die dadurch einen stabilen isolierenden Block bildet, in dem auch die Eckwinkel und Verbindungsmittel eingebettet sein können. Dies ist im erfindungsgemässen Umfang bei den bekannten Mehrkammer-Verbundprofilen nicht möglich. Es werden auch verschiedene Herstellungsvarianten des Profilbauteils (1) vorgeschlagen, die u.a. die Verwendung einer mörtelartigen aushärtenden Brandschutzisoliermasse (7), die Verwendung vorgefertigter Isoliermasseteile und die Aussparung ungefüllter Teilkammern (37) in der Hohlkammer (H) vorsehen.

Description

Feuerwiderstandsfähiges Profilbauteii und Verfahren zu seiner Herstellung
Die Erfindung betrifft ein feuerwiderstandsfähiges Profilbauteil zur Herstellung von Fenstern, Türen, Wandelementen, Fassaden und dergleichen. Des weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen feuerwiderstandsfähigen Profilbauteils.
In der EP 0 717 165 B1 ist ein feuerhemmendes Profilbauteil beschrieben, das als Mehrkammerprofil aus Leichtmetall, vorzugsweise aus Aluminium, mit einem den Wärmefluß herabsetzenden Isoliersteg gefertigt wird. Bei diesem Rahmenwerk umgrenzen die Außen- und die Innenschale jeweils eine Hohlkammer Diese beiden Hohlkammern werden mittels eines Isolierstegs und eingelagerten Brückenstegen verbunden, so dass ein Dreikammerprofil gebildet wird. In diese Kammern werden Brandschutzplatten eingeschoben, die mittels Metallfedern fixiert sind. Im Brandfall setzen die Brandschutzplatten Kristallwasser frei, das das Aluminiumprofil kühlt und ein Abschmelzen des dem Feuer zugewandten Aluminiumprofils verhindert. Diese Konstruktion hat den Nachteil, dass sie nur für Feuerwiderstandszeiten bis zu 30 Minuten geeignet ist. Höhere Feuerwiderstandszeiten von 60, 90 oder 120 Minuten können hiermit nicht erreicht werden.
Aus der EP 0 785 334 B1 ist ferner ein Rahmensystem bekannt, das ebenfalls aus Aluminium-Mehrkammerprofilen gefertigt wird. Bei diesem Rahmensystem wird vorgeschlagen, dass jeweils ein Aluminium-Kernprofil gebildet wird, das die Brandschutzverglasung trägt. Diesem Kernprofil sind Außen- und Innenschalen vorgelagert, so dass auch hier ein Dreikammerprofil gebildet wird. Das tragende Kernprofil bzw. die beiden Außenschalen sind mit einem den Wärmefluß herabsetzenden Isoliersteg verbunden. Die Kammer des Kernprofils bzw. die beiden Hohlkammern der Außenschalen sind mit einer Brandschutzisoliermasse gefüllt, so dass die Außenschalen im Brandfall den tragenden Kern des Aluminiumprofils schützen. Aus der DE 44 43 762 A1 ist ein Brandschutzelement, insbesondere zum Aufbau eines Rahmenwerkes an einem Gebäude zur Halterung eines einspannbaren Bauteils, wie einer Brandschutzverglasung oder -platte, bekannt, das ein Kernprofil, eine das Kernprofil umgebende wärmedämmende Füllmasse, eine die Füllmasse umschließende Umkleidung und eine äußere Deckleiste zum Einspannen des Bauteils aufweist, wobei das Kernprofil, die Füllmasse und die Umkleidung einen Verbundkörper bilden. Das Rahmenwerk ist derart gestaltet, dass auf der dem Brand zugewandten Seite tragende Leichtmetallprofile eingesetzt werden können, deren Schmelzpunkt niedriger liegt als die im Brandfall zu erwartende, die Metallprofile beaufschlagende Temperatur, wobei ein Abschmelzen dieser tragenden Leichtmetallprofile über eine vorgegebene Sicherheitszeitdauer verhindert werden soll. Zu diesem Zweck sind an den Außenseiten oder/und an den Innenseiten der aus Aluminium gefertigten Metallprofile Platten oder Formkörper aus einem wärmebindenden, hydrophilen Adsorbens mit hohem Wasseranteil befestigt. In bevorzugter Ausführung handelt es sich bei dem Material der Platten oder Formkörper um ein Gemisch aus Gips und Alaun, das bei Wärmeeinwirkung energieverzehrend wirkt. Beim Erreichen einer Ansprechtemperatur setzen die Platten oder Formkörper Kristallwasserfrei, durch das die Metallkonstruktion gekühlt wird. Das energieverzehrende Material kann auch in flüssiger Form in die Innenkammer eines Metallprofils eingefüllt werden und bindet dann in der Innenkammer zu einem festen Formkörper ab.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein mit verringertem Aufwand herstellbares feuerwiderstandsfähiges Profilbauteil und ein Verfahren zu dessen Herstellung zu schaffen, wobei das Profilbauteil bei einfacher und preiswerter Herstellung geeignet ist, Feuerwiderstandszeiten von 30, 60, 90.und 120 Minuten zu bestehen.
Die Erfindung schlägt hierzu vor, dass das Profilbauteil jeweils eine tragende Innen- und Außentragschale besitzt, die mittels eines Isolierstegs, der z. B. aus Polyamid oder PVC besteht, kraft- und formschlüssig verbunden ist, so dass für den normalen Gebrauch, d.h. nicht im Brandfall, ein statisch stabiles Verbundprofil gebildet ist. Dieses Verbundprofil umgibt eine einzige Hohlkammer, welche mit einer Brandschutzisoliermasse zumindest in einem Kernbereich teilweise ausgefüllt ist. Bei dem erfindungsgemäßen feuerwiderstandsfähigen Profilbauteil handelt es sich somit um ein vorteilhafterweise thermisch entkoppeltes Einkammer-Verbundprofil.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung des feuerwiderstandsfähigen Profilbauteils werden zunächst zwei im wesentlichen U-förmige Profilteile, insbesondere aus stranggepreßtem Aluminium, die eine Innentragschale und eine Außentragschale ausbilden, an ihren freien Schenkelenden mittels thermisch trennender Isolierstege zu einem eine einzige Hohlkammer umgebenden Verbundprofil verbunden und danach wird die Hohlkammer mit einer Brandschutzisoliermasse zumindest in einem inneren Kernbereich teilweise ausgefüllt. Somit ist zumindest der innere Kernbereich des erfindungsgemäßen Bauteils mit den Tragschalen ohne Abtrennung verbunden, so daß die Kühlwirkung des großen inneren Füllmassevolumens unmittelbar auf die äußeren Wände der Tragschale einwirken kann. Weitere von den Tragschalen umschlossene Teilkammern der Hohlkammer können dabei entweder unverfüllt bleiben oder ebenfalls von der Brandschutzisoliermasse oder auf andere Art und Weise wärmeisolierend ausgefüllt sein.
Die Füllung des Profils kann durch Einschieben von vorgefertigten Formteilen oder durch Einfüllen einer mörtelartigen Masse erfolgen.
Die Brandschutzisoliermasse kann z. B. aus einer Matrix von glasfaserverstärkten mineralischen Stoffen bestehen.
Die brandschutztechnische Schutzwirkung des erfindungsgemäßen Profilbauteils entsteht durch das Zusammenwirken der einzelnen Bauelemente. Im Brandfall schmilzt je nach Brandort die äußere oder die innere Aluminium-Tragschale des Verbundprofils ab. Der Schmelzpunkt von Aluminium liegt bei 600-650°C. Bei einer Brandprüfung nach DIN 4102 wird diese Temperatur entsprechend der E-T-K (Einheitstemperaturkurve) bereits nach ca. 10 Minuten erreicht, nach 30 Minuten liegt die Temperatur im Brandofen bei 822°C und nach 90 Minuten bei 986°C. Die Isolierstege, die aus einem mechanisch festen Material mit geringer Wärmeleitfähigkeit bestehen, verhindern, dass die Hitze zu der Aluminium-Tragschale auf der feuerabgewandten Seite wandert. Diese Aluminium-Tragschale bildet im Brandfall zusammen mit der Brandschutzisoliermasse den statisch tragenden Querschnitt. Hier ist besonders von Vorteil, dass das Rahmensystem aus einem Einkammerprofil besteht, da die Isoliermasse durch die große Hohlkammer einen stabilen Block zusammen mit der Aluminium-Tragschale auf der feuerabgewandten Seite bilden kann, der dann die statisch tragende Funktion übernimmt.
Zusätzlich ist hier von Vorteil, dass die Brandschutzisoliermasse aufgrund ihrer Zusammensetzung eine isolierende Wirkung hat, wobei vorteilhaft diese Isoliermasse unter Hitzeeinwirkung kristallin gebundenes Wasser freisetzt, wodurch das gesamte erfindungsgemäße Profilbauteil gekühlt und somit die Feuerwiderstandszeit positiv beeinflußt wird.
Eine weitere Möglichkeit, die Feuerwiderstandszeiten zu steuern, wird dadurch erreicht, dass die Tiefe der Isolierstege und damit der Abstand zwischen den Aluminium-Außen- und Innenschalen vergrößert oder verkleinert wird.
Eine weitere Möglichkeit ist, die Tiefe der Innen- bzw. Außenschalen zu verändern. Da man im Brandfalle nicht vorhersagen kann, von welcher Seite das Feuer auf das Profilbauteil trifft und das Profilbauteil mit allen Verankerungen, Beschlägen, Glas- und Paneelhalterungen den Raumabschluß gewährleisten muß, sind alle diese Teile jeweils an der Außen- und Innentragschale des Aluminium-Verbundprofils befestigt.
Der besondere wirtschaftliche Vorteil des erfindungsgemäßen Einkammer- Verbundprofils liegt darin, dass die offenen, U-förmigen Aluminium-Innen- und Außentragschalen preiswerter zu fertigen sind als Aluminium-Hohlprofile, und dass die Möglichkeit besteht, mittels metallischen Eckwinkeln die Einkammer- Verbundprofile wie normale wärmegedämmte Aluminiumprofile zu Rahmen zu verarbeiten und die Brandschutzisoliermasse nachträglich durch die große Hohlkammer in den vorgefertigten Rahmen einzufüllen.
Der besondere brandschutztechnische Vorteil des erfindungsgemäßen Einkammer- Verbundprofils liegt darin, dass durch die große Hohlkammer sehr viel Brandschutzisoliermasse in das Einkammer-Verbundprofil eingefüllt werden kann, die einen stabilen isolierenden Block bildet, in dem die Eckwinkel und Verbindungsmittel eingebettet sein können. Dies ist in diesem Maße bei Mehrkammer-Verbundprofilen nicht möglich. Von besonderem Vorteil ist es darüber hinaus, wenn das erfindungsgemäße feuerwiderstandsfähige Bauteil mit einer Brandschutzisoliermasse ausgefüllt ist, die Magnesiumoxychlorid-Zement oder Magnesiumoxysulfat-Zement enthält oder vollständig aus Magnesiumoxychlorid-Zement oder Magnesiumoxysulfat-Zement besteht.
Magnesiumoxychlorid-Zement geht auf ein Patent zurück, das im Jahre 1865 beim K. u. K. Privilegienarchiv angemeldet wurde, und wird nach seinem Erfinder als Sorelzement oder auch als Magnesiazement bezeichnet. Mischungen von Magnesiumoxid (gebrannte Magnesia) und konzentrierter Magnesiumchloridlösung erhärten steinartig unter Bildung basischer Chloride, deren Struktur sich von der des Magnesiumhydroxids ableitet, und wurden beispielsweise unter Zumischung neutraler Füllstoffe und Farben zur Herstellung künstlicher Steine und fugenloser Fußböden (vgl. DIN 272 - Magnesiaestriche) sowie auch von künstlichem Elfenbein (Billardkugeln) verwendet (siehe Holleman-Wiberg, Lehrbuch der anorganischen Chemie, 81.-90. Auflage, S. 685-686).
Aufgrund der langen Bekanntheit des Sorelzementes gibt es dazu eine umfangreiche, allerdings in einigen Fragen kontroverse Literatur. So ist es bekannt, dass Magnesiumoxychlorid-Zement wärme- und schallisolierende Eigenschaften besitzt. Der Zement besitzt eine hohe Rohdichte, was u.a. zu Bestrebungen geführt hat, im Sinne einer Leichtbauweise darin Poren zu erzeugen. Außerdem ist aber der Zement je nach seiner Zusammensetzung auch nur bedingt wasserbeständig, so dass er trotz seiner brandhemmenden Eigenschaften nur eingeschränkt, d.h. z.B. als feuerhemmendes Tränkungsmittel, nicht als massives Bauelement, Verwendung gefunden hat. Dabei spielte auch die hohe Korrosivität des Materials eine Rolle. So besteht beispielsweise für Magnesiaestriche (auch Magnesitestriche genannt) die Forderung, dass- diese nicht mit Stahlteilen von Bauwerken in Berührung kommen dürfen. Träger, Zargen und Rohre müssen daher vor einer Estrichverlegung mit Bitumenpapier oder einem anderen Sperrmaterial umkleidet werden.
Da das erfindungsgemäße Profilbauteil ein Verbundkörper ist, der auch eine tragende Funktion erfüllen kann, wirkt sich eine hohe Rohdichte des Zementes vorteilhaft aus. Bedarfsweise kann jedoch auch mit Vorteil eine Dichteverringerung für insbesondere nichttragend eingesetzte erfindungsgemäße Profilbauteile erzielt werden. Der Korrosivität kann entgegengewirkt werden, indem z.B. ein Schutzanstrich auf den Innenwänden der Hohlkammer aufgebracht oder diese aus Aluminium gefertigt wird. Eine eventuell weniger hohe Wasserbeständigkeit als die von herkömmlich eingesetztem Material fällt aufgrund der vorhandenen Umkleidung der Masse nur unbedeutend ins Gewicht.
Die Masse kommt im Brandfall zunächst nicht in Berührung mit dem Feuer, da sie von der Hohlkammerwand umgeben ist, so dass die Feuerbeständigkeit zunächst nicht - wie bei Bauteilen mit einer Beschichtung oder Tränkung mit Magnesiumoxychlorid- Zement - unmittelbar wirksam wird, sondern erst nach einem eventuellen Abschmelzen der Umkleidung. Dennoch hat es sich gezeigt, dass das erfindungsgemäße feuerwiderstandsfähige Profilbauteil überraschenderweise einen erhöhten Feuerwiderstand aufweist. Dies läßt sich dadurch erklären, dass bei der Herstellung eines Magnesiumoxychlorid-Zementes unter anderem folgende Reaktionen ablaufen können:
A) 3 MgO + MgCI2 + 11 H2O — > MgCI2 * 3 Mg(OH)2 * 8 H2O
B) 5 MgO + MgCI2 + 13 H2O — > MgCl2 * 5 Mg(OH)2 * 8 H2O
C) 5 MgO + MgCI2 + 17 H2O — > MgCI2 * 5 Mg(OH)2 * 12 H20.
Daraus geht hervor, dass im ausgehärteten Zement in hohem Maße Kristallwasser in einer Matrix von Magnesiumchlorid und Magnesiumhydroxid gebunden ist, so dass aufgrund des Vorliegens von Hydroxiden und Oxidhydraten von einigen Autoren die Bezeichnung Magnesiumoxychlorid-Zement vollständig abgelehnt wird, während aber andere Autoren diese Bezeichnung verteidigen. Eine genaue Aufklärung der Struktur ist nur schwer möglich und ergibt sich auch in unterschiedlicher Weise aus der Zusammensetzung bzw. den Anteilen der zur Herstellung eingesetzten Rohstoffe. In jedem Fall wird jedoch offensichtlich wie - und noch stärker als - bei der eingangs erwähnten bekannten Füllmasse aus Gips und Alaun bei indirekter Wärmeeinwirkung (Wärmeleitung durch die Wand der Umkleidung) Wasser freigesetzt bzw. verdampft, was mit einer endothermen Reaktion bzw. mit der Aufnahme eines hohen Betrages an latenter Wärme verbunden ist und kühlend auf die Umkleidung wirkt. Die hohe Wärmeleitfähigkeit eines Aluminiumwerkstoffes wirkt sich hierbei synergistisch aus. Hinsichtlich eines optimierten Eigenschaftsbildes hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn der Magnesiumoxychlorid-Zement eine Zusammensetzung mit einem molaren Verhältnis MgCI2 / Mg(OH)2 / H20 von 1 : (2,5 bis 5) : (8 bis 12) aufweist.
Ein Zement, der nach der vorstehend aufgeführten Gleichung B) hergestellt wird und über besonders gute mechanische Eigenschaften verfügt, weist beispielsweise ein molares Verhältnis MgCI2 / MgO / H2O von 1 : 5 : 13 bei summarischer Berücksichtigung des chemisch und des im Kristall gebundenen Wassers auf - oder ein molares Verhältnis MgCI2 / Mg(OH)2 / H20 von 1 : 5 : 8 bei individueller Berücksichtigung des chemisch und des im Kristall gebundenen Wassers.
Die Füllmasse des Magnesiumoxychlorid-Zementes kann auch unter Zumischung von Magnesiumsulfat hergestellt werden, wodurch sie aus einer Matrix bestehen kann, in der Mg(OH)2-, MgCI2-, MgSO4-, MgxOCI-, MgyOSO4- und MgzCIS04-Moleküle bzw. - Ionen enthalten sind, was sich vorteilhaft auf eine erhöhte Kristallwasserbindung und auf die Wasserbeständigkeit des Zementes auswirken kann. (Die Indizes x, y, z können dabei ganzzahlige oder nicht-ganzzahlige Werte annehmen.) Hierbei hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn der durch Zumischung von Magnesiumsulfat gebildete Magnesiumoxychlorid-Magnesiumoxysulfat-Zement eine Zusammensetzung mit einem molaren Verhältnis MgCI2 / MgSO4 von 1 : (0,02 bis 1,9) aufweist.
Im Falle der Bildung von Magnesiumoxysulfat-Zement geht man von folgenden chemischen Reaktionsgleichungen aus:
D) MgO + 2 MgSO4 + 4 H2O — > 2 MgS04 * Mg(OH)2 * 3 H20
E) MgO + MgSO4 + 6 H2O — > MgS04 * Mg(OH)2 * 5 H2O
F) 3 MgO + MgSO4 + 11 H2O — > MgSO4 * 3 Mg(OH)2 * 8 H20
G) 5 MgO + MgSO4 + 8 H2O — > MgS04 * 5 Mg(OH)2 * 3 H20,
wobei allerdings nur ein nach der Gleichung F) hergestellter Zement als chemisch stabil bei Raumtemperatur angesehen wird. Ein solcher in einem erfindungsgemäßen Brandschutzelement verwendeter Magnesiumoxysulfat-Zement kann mit Vorteil eine Zusammensetzung mit einem molaren Verhältnis MgS04 / Mg(OH)2 / H20 von 1 : (2,5 bis 3,5) : (6 bis 10) aufweisen. Die Füllmasse eines Magnesiumoxysulfat-Zementes kann auch unter Zumischung von Magnesiumchlorid hergestellt werden. Auch in diesem Fall kann eine Matrix mit einer qualitativen Zusammensetzung entstehen, wie sie vorstehend für einen Magnesiumoxychlorid-Zement bei Zumischung von Magnesiumsulfat beschrieben ist. Eine vorteilhafte Zusammensetzung liegt dabei bei einem molaren Verhältnis MgSO / MgCI2 von 1 : (0,02 bis 1,9) vor. Eine Füllmasse mit geringerem Chloridanteil wirkt weniger korrosiv als eine Füllmasse mit hohem Chloridanteil.
Nachfolgend wird bei einem Misch-Zement, der aus Magnesiumchlorid und Magnesiumsulfat gebildet ist von einem Magnesiumoxychlorid-Magnesiumoxysulfat-Zement gesprochen, wenn der Anteil von Magnesiumchlorid bei der Herstellung der Masse höher ist als der Anteil von Magnesiumsulfat, und von einem Magnesiumoxysulfat- Magnesiumoxychlorid-Zement, wenn die Verhältnisse umgekehrt liegen. Mit steigendem Sulfatanteil vergrößert sich einerseits die Wasserbeständigkeit, aber andererseits verringert sich auch die mechanische Stabilität des Zementes.
Beim Ansetzen der Füllmasserezeptur (Bestimmung der gravimetrische Einwaage- Verhältnisse) ist die Reinheit der eingesetzten Rohstoffe bzw. schon vorn vornherein in den Salzen enthaltenes Kristallwasser zu beachten.
Weitere Eigenschaftsverbesserungen des erfindungsgemäßen feuerwiderstandsfähigen Profilbauteiles sind auch dadurch zu erzielen, dass die Brandschutzisoliermasse Wasserglas, insbesondere Natronwasserglas, und/oder Kieselsäure, insbesondere in Gelform, enthält, wobei letztere in besonders vorteilhafter Weise durch Fällung mittels Metallsalz und/oder Säure aus in der Füllmasse anfänglich (in wäßriger Lösung) enthaltenem Wasserglas erzeugt werden kann.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 einen Schnitt durch ein feuerwiderstandsfähiges Profilbauteil mit einer Brandschutz-Festverglasung, Figur 2 einen Schnitt durch ein feuerwiderstandsfähiges Bauteil zur Bildung einer einflügeligen Türe im Bereich der Tür-Schloß-Seite,
Figur 2a einen Ausschnitt durch den Türfalzbereich entsprechend der Figur 2,
Figur 3 einen Schnitt durch ein feuerwiderstandsfähiges Bauteil im Bereich des Tür-Mittelstulps einer zweiflügeligen Tür,
Figur 4 einen Schnitt durch ein feuerwiderstandsfähiges Bauteil im Aufbau entsprechend der Figur 2, jedoch als offenbares Fenster in einer Außenfassade ausgebildet,
Figur 5 einen Schnitt durch eine alternative Glashalterung,
Figur 6 eine Ansicht eines mit den erfindungsgemäßen Profilbauteilen gebildeten Rahmens,
Figur 7 einen Schnitt durch ein feuerwiderstandsfähiges Profilbauteil mit einer Brandschutz-Festverglasung in einer Abwandlung gegenüber dem in Fig. 1 dargestellten Bauteil,
Figur 8 einen Schnitt durch ein feuerwiderstandsfähiges Bauteil zur Bildung einer einflügeligen Türe im Bereich der Tür-Schloß-Seite,
Figur 9 einen Schnitt durch ein feuerwiderstandsfähiges Bauteil zur Bildung einer einflügeligen Türe im Bereich der Tür-Schloß-Seite, in einer Abwandlung gegenüber dem in Fig. 2 dargestellten Bauteil,
Figur 10 einen Schnitt durch ein feuerwiderstandsfähiges (Flügelprofil) zur Veranschaulichung zweier verschiedener Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens.
In den verschiedenen Figuren der Zeichnungen sind gleiche bzw. sich funktionell entsprechende Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen, so dass nachfolgend auf eine mehrfache Beschreibung bei den einzelnen Ausführungen weitestgehend verzichtet wird.
In Figur 1 ist beispielhaft ein Querschnitt durch eine Festverglasung aus feuerwiderstandsfähigen Profilbauteilen 1 dargestellt, wobei I die Innenseite und A die Außenseite bezeichnet. Die Festverglasung besteht aus zu einem Rahmen R (vgl. Fig. 6) zusammengefügten Abschnitten der Profilbauteile 1 und einer Brandschutz- verglasung 2. Das Profilbauteil 1 besteht aus einer im wesentlichen U-förmigen Innentragschale 3 und einer ebenfalls im wesentlichen U-förmigen Außentragschale 4, die beispielsweise aus stranggepreßtem Aluminium hergestellt sind und zumindest einen inneren Kernbereich 4a umschließen. Die Innen- und Außentragschale 3, 4 sind mit ihren Seitenschenkeln 5 einander zugewandt und weisen in Richtung der Innenseite l bzw. Außenseite A. In den quer zur Fensterebene X-X verlaufenden Seitenschenkeln 5 der Innen- und Außentragschalen 3, 4 sind hinterschnittene Nuten 302, 402 im Bereich der freien Enden 300, 301, 400, 401 der Seitenschenkel 5 angebracht, die thermisch trennende Isolierstege 6 durch Einrollen kraft- und formschlüssig aufnehmen. Die Isolierstege 6 haben die Eigenschaft, dass sie schlecht wärmeleitend sind und unter Hitzeeinwirkung schmelzen. Das Profilbauteil 1, das mit der Innentragschale 3 und Außentragschale 4 sowie den Isolierstegen 6 ein Einkammer-Aluminium-Verbundprofil 35 bildet, umschließt eine einzige Hohlkammer H, die mit einer Brandschutzisoliermasse 7 gefüllt ist. Die Brandschutzisoliermasse 7 ist mit der Innentragschale 3 und Außentragschale 4 formschlüssig oder form- und kraftschlüssig (über Adhäsionskräfte zwischen der Brandschutzisoliermasse 7 und den Tragschalen 3, 4) verbunden. Die Isolierstege 6 und die Seitenschenkel 5 der Innen- und Außentragschale 3, 4 können in der Tiefe quer zur X-X Achse unterschiedlich tief ausgeführt werden; hierdurch läßt sich die Feuerwiderstandsdauer steuern. Dadurch, dass erfindungsgemäß zwischen der Innentragschale 3 bzw. der Außentragschale 4 sowie dem inneren Kernbereich 4a des Profilbauteils 1 keine die Tragschalen 3, 4 abgrenzenden Querwände wie bei einem Gegenstand nach dem bekannten Stand der Technik (DE 93 21 360 U1) vorhanden sind, wird keine Wärmezufuhr in den Kernbereich 4a bewirkt, die die Kühlleistung der Isoliermasse 7 verbrauchen könnte. Auch kann keine unterschiedliche Abkühlung derartiger Querwände im Vergleich zum übrigen Profil erfolgen, was zu Verwindungen des Profilbauteils 1 bei Erhitzung im Brandfall führen würde. Die Brandschutzisoliermasse 7 besteht aus einem Material, das bei Abschmelzen einer Tragschale 3 oder 4 die gegenüberliegende Tragschale 3 oder 4 vor der Überschreitung der Temperaturen, die laut den Normen vorgegeben sind, schützt. Dies wird dadurch erreicht, dass die Isoiiermasse 7 als isolierender Block vor der feuerabgewandten inneren bzw. äußeren Tragschale 3 oder 4 liegt und die Brandschutzisoliermasse 7 unter Hitzeeinwirkung kristallines Wasser freisetzt, so dass das gesamte Tragprofil 3 oder 4 zusammen mit der Brandschutzisoliermasse 7 gekühlt wird. Außerdem kann zur Verbesserung der Tragfähigkeit ein metallisches Drahtgewebe 8 in die Brandschutzisoliermasse 7 als Monierung eingelegt werden.
Die Halterung der aus Brandschutzglas gebildeten Verglasung 2 erfolgt für den Normalfall (nicht den Brandfall) in bekannter Weise dadurch, dass das gebildete Profilbauteil 1 einen etwa L-förmigen Querschnitt mit einem Glaswiderlager 9 parallel zur X-X Achse aufweist, in das eine Nut 405 zur Aufnahme der äußeren Glasdichtung 10 eingeformt ist. Auf der Innenseite I des Profilbauteils 1 wird das Brandschutzglas 2 durch eine Glasleiste 11 gehalten, die in eine Nut, die in einem Seitenschenkel 5 der Innentragschale 3 vorgesehen ist, eingeschoben und durch eine innere Glasdichtung 12 fixiert wird. Die Halterung des Brandschutzglases 2 erfolgt im Brandfall jedoch durch metallische Formteile 13, die als Stücke vorzugsweise aus Edelstahl eingesetzt werden. Da man im Voraus nicht bestimmen kann, ob das Feuer auf die Innen- oder Außentragschale 3 bzw. 4 trifft, muß das metallische Formteil 13 jeweils an die Innentragschale 3 und der Außentragschale 4 mittels Schrauben befestigt werden (die Schrauben sind hier nicht dargestellt). Die metallischen Formteile 13 können eine Breite von 2 bis 5 cm haben. Der Abstand der Formteile kann zwischen 20 bis 100 cm liegen. Je höher die Feuerwiderstandsdauer ist, desto geringer wird der Abstand. Die Dicke des Formteils 13 liegt zwischen 0,5 und 2 mm.
Um den Durchtritt von heißen Brandgasen zwischen der Stirnseite des Brandschutzglases 2 und der Innentragschale 3 sowie der Außentragschale 4 zu verhindern, wird in den Glasfalz eine unter Hitzeeinwirkung aufschäumende Dichtung 14 eingelegt.
Die zuvor beschriebenen grundsätzlichen konstruktiven Merkmale eines erfindungsgemäßen feuerhemmenden bzw. feuerwiderstandsfähigen Profilbauteils 1 zur Aus- bildung von Rahmen sind allen in den Figuren 1 bis 6 gezeigten erfindungsgemäßen Profilbauteilen gemeinsam, wobei gleiche Teile mit denselben Bezugsziffern versehen sind. Hierbei besitzen jedoch die einzelnen erfindungsgemäßen Profilbauteile der Figuren 1 bis 5 aufgrund ihrer weiteren Funktionen als Festverglasungs-Rah- menprofil, Tür-Blendrahmenprofil, Tür-Flügelrahmenprofil, Fenster-Blendrahmenprofil, Fenster-Flügelrahmenprofil oder aufgrund besonderer Erfordernisse im Spaltbereich zwischen Tür-Blendrahmenprofil und dem Tür-Flügelrahmenprofii oder zwischen zwei Tür-Flügelrahmenprofilen sowie Fenster-Blendrahmenprofil und Fenster-Flügelrahmenprofil spezielle Ausgestaltungen.
In Figur 2 ist ein Blendrahmen 15 zusammen mit einem Flügelrahmen 16 auf der Schloßseite einer einflügeligen Tür dargestellt, zwischen denen eine umlaufende Falzkammer F ausgebildet ist. Das Türschloß 17 im Flügelrahmen 16 ist mit einer Verbindungslasche 18 mittels Schrauben an der Innen- und Außentragschale 3, 4 befestigt. Ebenso ist das Schließblech 19 am Blendrahmen 15 mit einer Verbindungslasche 18 an der Innen- und Außentragschale 3, 4 befestigt. Das Ankerteil 20 ist am Blendrahmen 15 jeweils genauso mittels Schrauben an der Innen- "und Außentragschale 3, 4 befestigt.
Grundsätzlich werden erfindungsgemäß alle Beschlagteile, die für die Verriegelung der Tür erforderlich sind, sowie auch alle Befestigungs- und Ankerteile immer an den Innen- und Außentragschalen 3 und 4 befestigt, um unabhängig von der Feuerseite den Verschluß und die statisch einwandfreie Befestigung des Profilbauteiles, aus dem der Blendrahmen 15 und Flügelrahmen 16 gefertigt ist, zu gewährleisten.
In Figur 2a ist nochmals der Falzbereich zwischen dem Flügelrahmen 16 und dem Blendrahmen 15 mit der Falzkammer F dargestellt. Hier verläuft der Schnitt nicht durch den Schloßbereich der Türe, sondern oberhalb bzw. unterhalb des Türschlosses 17. In den Seitenschenkeln 5 der Innen- und Außentragschalen 3 und 4 des Blendrahmens 15 und des Flügelrahmens 16 sind Nuten 303, 304, 403, 404 angeformt, die vorteilhafterweise eine unter Hitzeeinwirkung aufschäumende Dichtung 14 aufnehmen, um den Durchtritt von heißen Brandgasen zu verhindern. Außerdem ist an dem Blendrahmen 15 an der Innentragschale 3 und an dem Flügelrahmen 16 an der Außentragschale 4 jeweils parallel zur X-X Achse ein Anschlagschenkel 21 angeformt. Der Anschlagschenkel 21 weist eine eingeformte Nut 21a zur Aufnahme einer Anschlagdichtung 22 auf, die für die Winddichtigkeit der Türe sorgt.
In Figur 3 ist der Bereich eines Mittelstulps einer zweiflügeligen Türe mit zwei nebeneinander liegenden Pfosten von Flügelrahmen 16 und 23 dargestellt. Der Flügelrahmen 16 mit dem Türschloß 17 entspricht der Ausführung nach Figur 2, der Pfosten des Flügelrahmens bzw. Stulpflügels 23 enthält in der Brandschutzisoliermasse 7 mittig liegend ein aus Kunststoff bzw. Metall bestehendes Führungsrohr 24 zur Aufnahme einer Riegelstange 25. Die Riegelstange 25 dient in Verbindung mit dem Treibriegelschloß 26 zur Verriegelung des Flügelrahmens 23. Vorteilhafterweise liegt das Führungsrohr 24 mittig in der Brandschutzisoliermasse 7 und damit in etwa in der neutralen Biegezone, so dass bei starker Durchbiegung des Flügelrahmens 23, die im Brandfalle entsteht, die Brandschutzisoliermasse 7 nicht zusätzlich mit Spannungen belastet wird, die zum Bersten des Blockes aus der Brandschutzisoliermasse 7 führen können. Sinngemäß kann das Führungsrohr 24 mit der Riegelstange 25 auch im Flügelrahmen 16 zur zusätzlichen Verriegelung, z.B. eines Tür-Gangflügels eingesetzt werden.
In Figur 4 ist ein Rahmenwerk dargestellt, das im Aufbau der Figur 2 entspricht. Jedoch ist die Profilausbildung vorteilhafterweise so gestaltet, dass das Rahmenwerk als offenbares Fenster der Brandschutzklasse F30, F60 und F90 in einer Außenfassade eingesetzt werden kann. Da an Fensterkonstruktionen im Außenbereich hohe Anforderungen an die Wind- und Regendichtigkeit gestellt werden, ist die Profilausbildung vorteilhafterweise so gestaltet, dass der Falzraum zwischen dem Fenster-Blendrahmen 27 und dem Fenster-Flügelrahmen 28 im Bereich der jeweiligen Außentragschale 4 vergrößert ist, so dass in eine Aufnahmenut 29a im Seitenschenkel der Außentragschale 4 des Fenster-Blendrahmens 27 eine Mittelstegdichtung 29 eingeklemmt werden kann, die mit ihrer oberen Lippe an eine Anschlagkante der Außentragschale 4 des Fenster-Flügelrahmens 28 anliegt und damit für die Wind- und Regendichtigkeit sorgt. Bei Wassereintritt in die Entwässerungskammer 31 wird das Wasser durch die Entwässerungsbohrung 32 wieder nach außen geleitet. Die Entwässerungsbohrung 32 ist in bekannter Weise mit einer Regenkappe 30 abgedeckt. Der Beschlageinbau, die Glashalterung und die Verankerungen werden wie in Figur 2 beschrieben ausgeführt. In Figur 5 ist eine alternative Halterung für das Brandschutzglas 2 dargestellt. Hier wird der Glasrand des Brandschutzglases 2 nach dem Abschmelzen der Außentragschale 4 bzw. der inneren Glasleiste 11 nochmals zusätzlich durch eine durchlaufende metallische Halteleiste 33 geschützt. Die metallische Halteleiste weist eine U-förmige Querschnittsgestaltung mit zwei Seitenschenkeln 33a und einem diese verbindenden Bodenschenkel 33b auf. Die Seitenschenkel 33a sind mit einer durchgängigen Hohlkammer ausgebildet, z. B. aus entsprechenden Stahlrohren hergestellt. Die Seitenschenkel 33a sind mittels Schrauben (hier nicht dargestellt) an dem Bodenschenkel 33b befestigt. Der Bodenschenkel 33b ist ca. 2 bis 5 cm breit und wird im Abstand von ca. 20 bis 100 cm angebracht. Die Dicke des Bodenschenkeis 33b beträgt ca. 2 bis 5 mm. Der Abstand und die Anzahl der Bodenschenkel 33b richten sich nach der Feuerwiderstandsdauer. Die Bodenschenkel 33b sind jeweils durch Schrauben an den Seitenschenkeln 5 der Aluminium-Innen- und Außentragschalen 3, 4 befestigt. Erfindungsgemäß wird durch diese Glashalterung erreicht, dass unabhängig von der Brandrichtung die zusätzliche Glashalterung immer an einer vom Feuer abgewandten Tragschale 3 bzw. 4 befestigt ist.
In der Figur 6 ist schematisch die Herstellung eines Rahmens R, wie er beispielsweise für die Ausbildung der in den vorangehend erläuterten Figuren verwendeten Blendrahmen und/oder Flügelrahmen zur Ausbildung von Fenstern, Türen, Wandelementen, Fassaden und dergleichen verwendet werden kann, dargestellt. Zu diesem Zweck werden Profilbauteile mit dem vorangehend erläuterten Aufbau aus im wesentlichen U-förmigen Profilteilen aus stranggepreßtem Aluminium, die jeweils eine Innentragschale 3 und eine Außentragschale 4 ausbilden und an ihren freien Schenkelenden mittels thermisch trennender Isolierstege 6 zu einem eine einzige Hohlkammer H umgebenden Verbundprofil 35 vorgefertigt und zu einzelnen Rahmenabschnitten, die in der Figur 6 mit Bezugsziffer R1 , R2, R3 und R4 gekennzeichnet sind, abgelängt. Sodann werden diese, gegebenenfalls auf Gehrung zugeschnittenen Rahmenabschnitte R1 bis R4 zu den in der Figur 6 dargestellten Rahmen R zusammengefügt, wobei hier gegebenenfalls in den Eckbereichen zwischen den einzelnen Abschnitten R1 bis R4 Eckverbinder in an sich bekannten Ausführungsformen zum Einsatz kommen können. Nunmehr wird mindestens eine, vorteilhaft aber zwei mit den Bezugsziffern B, E im Rahmenabschnitt R4 stellvertretend gekennzeichnete, Bohrung(en) in den solchermaßen gebildeten Rahmen R eingebracht, die bis in die vom Verbundprofil 35 umgebene Hohlkammer H, siehe Figur 1 , reich(t)/(en). Nunmehr ist es möglich, eine flüssige oder plastische Brandschutzisoliermasse 7 gemäß Pfeil P1 durch die Bohrung B in die Hohlkammer H einzufüllen, wobei die in der Hohlkammer H enthaltene Luft über die zweite Bohrung E gemäß Pfeil P2 entweichen kann. Wenn die Hohlkammer H vollständig mit der Brandschutzisoliermasse 7 gefüllt ist, werden die Bohrungen B, E mittels geeigneter Verschlußelemente verschlossen und die Brandschutzisoliermasse 7 härtet innerhalb des Rahmens R aus. Alternativ ist es, wie bereits erwähnt, möglich, dass die Brandschutzisoliermasse 7, zumindest teilweise, als ein oder mehrere dem gesamten oder einem Teil-Querschnitt der Hohlkammer H angepaßte Formteil(e) eingebracht wird, was in der Zeichnung mittels des Bezugszeichens 36 veranschaulicht ist.
Für den Fall, dass der Rahmen aus den Rahmenabschnitten R1 bis R4 in der Weise zusammengesetzt wird, dass die in den jeweiligen Rahmenabschnitten R1 bis R4 vom Verbundprofil 35 umgebene Hohlkammer H umlaufend und fortsetzend durch den gesamten Rahmen R geführt ist, reicht ein einmaliges Einbringen einer Bohrung B bzw. von zwei Bohrungen B, E in den Rahmen R aus, um die gesamte umlaufende Hohlkammer H mit Brandschutzisoliermasse 7 befüllen zu können.
Falls jedoch, was aus Gründen der Stabilität bevorzugt ist, Eckverbinder in den Übergangsbereichen zwischen benachbarten Rahmenabschnitten R1 , R2, R3, R4 zum Einsatz kommen, wird für jeden Rahmenabschnitt R1 bis R4 jeweils eine Bohrung B zum Einfüllen der Brandschutzisoliermasse 7 und jeweils eine Bohrung E zum Entweichen der enthaltenen Luft eingebracht und somit jeder Rahmenabschnitt R1 bis R4 des Rahmens R separat mit der Brandschutzisoliermasse 7 angefüllt.
Ein wesentlicher Vorteil des vorangehend beschriebenen Ver ahrens ist es, dass das Ablängen der Profilabschnitte vor dem Befüllen mit der Brandschutzisoliermasse 7 erfolgt. Da in diesem Falle nur Aluminium (der Außen- und Innentragschale 3, 4) und Kunststoff (der Isolierstege 6) durchtrennt werden muß, läßt sich dies auf herkömmlichen Sägevorrichtungen ohne großen Aufwand und Verschleiß durchführen. Eine zu diesem Zeitpunkt bereits vollzogene Befüllung mit Brandschutzisoliermasse 7 hingegen bedingt durch die zusätzlich zu durchtrennende Brandschutzisoliermasse 7 einen sehr hohen Sägeverschleiß, der erfindungsgemäß vermieden wird. Die Figur 7 entspricht im wesentlichen Figur 1. Hier wird aber vor dem Befüllen der Profile mit Brandschutzisoliermasse 7 in die Aluminiumtragschalen 3, 4 mindestens ein (nicht dargestelltes) Formteil eingelegt, das nach dem Füllen und dem Aushärten der Brandschutzisoliermasse 7 wieder aus dem Profilbauteil 1 herausgezogen werden kann, so dass in der einzigen Hohlkammer H mindestens eine (im dargestellten Fall zwei) nicht mit Brandschutzisoliermasse 7 ausgefüllte Teilkam- mer(n) 37 verbleiben. Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass die Profile am Stab gefüllt werden können und die unbefüllten Teilkammern 37 für die Verbindung der Profile mit einem Eckwinkel (Eckverbinder) genutzt werden können.
Die Figur 8 entspricht im wesentlichen Figur 2. Hier ist ebenfalls jeweils in der einzigen Hohlkammer H - neben in diesem Fall jeweils zwei mit Brandschutzisoliermasse 7 ausgefüllten Kernbereichen 4a in jeder Hohlkammer H - mindestens eine (im dargestellten Fall wiederum in jeder Hohlkammer H jeweils zwei) nicht mit Brandschutzisoliermasse 7 ausgefüllte Teilkammer(n) 37 vorgesehen. Zusätzlich ist in der Mitte des Profilbauteils 1 eine, z.B. im wesentlichen aus Mineralwolle bestehende, Wärmedämmung 38, 38a eingesetzt. Diese Wärmedämmung 38, 38a erfüllt den Zweck, dass bei Einsatz der Profilbauteile 1 in einem Außenbereich neben der Brandbeständigkeit auch eine gute wärmeisolierende Wirkung des Profilbauteils 1 erzielt werden kann. Wahlweise kann die Brandschutzisoliermasse 7 - wie dargestellt - auch mit einer Armierung 39 verstärkt werden. Eine Wärmedämmung 38, 38a und/oder Armierung 39 können selbstverständlich auch unabhängig vom Vorhandensein nicht ausgefüllter Teilkammern 37 vorgesehen werden. Auch bei dieser Ausführung kommen die vorgenannten fertigungstechnischen Vorteile zum Tragen.
Die Wärmedämmung 38a ist in der dargestellten Ausführung als Sandwichplatte ausgebildet, deren große Wandungen aus mit in Brandschutzisoliermasse 7 getauchten Glasfasergewebematten gebildet sind. Hierdurch ergibt sich eine bessere Handhabung für das Einbringen der Wärmedämmung, da diese Sandwichplatte leicht eingeschoben werden kann.
Figur 9 veranschaulicht, zwei weitere Möglichkeiten, um zu erreichen, dass in der einzigen Hohlkammer H nicht mit Brandschutzisoliermasse 7 ausgefüllte Teilkam- mer(n) 37 verbleiben. Im oberen Teil der Figur 9 ist dabei ein Klebeband 40 in das Profilbauteil 1 eingeklebt. Das Klebeband 40 schließt den befüllten Teil der Hohlkammer H gegen die nicht ausgefüllte Teilkammer 37 ab. Das Einkleben des Klebebandes 40 wird vor dem Verbinden der Innentragschale 3 und der Außentragschale 4 durch die Isolierstege 6 und vor dem Befüllen des Profilbauteils 1 mit Brandschutzisoliermasse 7 vorgenommen. Das Klebeband 40 verhindert eine Füllung der Teilkammer 37 mit Brandschutzisoliermasse 7. Nach dem Befüllen verbleibt das Klebeband 40 im Profil. Das Klebeband 40 ist dabei bevorzugt mit zwei in die Hohlkammer H hineinragenden, sich in einem Abstand L gegenüberstehenden Schenkeln 41 , 42 der Innentragschale 3 verklebt und überbrückt den Abstand L zwischen den Schenkeln 41 , 42. Insbesondere liegt das Klebeband 40 jeweils an Seitenwänden der Schenkel 41 , 42 an, die dem mit Brandschutzisoliermasse 7 befüllten bzw. zunächst zu befüllenden Teil der Hohlkammer H zugewandt sind. Dadurch kann es sich unter dem Druck der Brandschutzisoliermasse 7 beim Befüllen nicht lösen, sondern wird noch fester angedrückt. Ein Klebeband 40 könnte selbstverständlich auch analog an der Außentragschale 4 vorgesehen sein.
Im unteren Teil der Figur 9 ist über zwei sich in einem Abstand L gegenüberstehende Schenkel 43, 44 der Außentragschale 4 ein Kunststoffformkörper 45 geschoben. Der Kunststoffformkörper 45 schließt den befüllten Teil der Hohlkammer H gegen die nicht ausgefüllte Teilkammer 37 ab. Das Aufschieben des Kunststoffformkörpers 45 wird vor oder nach dem Verbinden der Innentragschale 3 und der Außentragschale 4 durch die Isolierstege 6, aber in jedem Fall vor dem Befüllen des Profilbauteils 1 mit Brandschutzisoliermasse 7 vorgenommen, wodurch der Abstand L zwischen den Schenkeln 43, 44 überbrückt wird. Der Kunststoffformkörper 45 verhindert eine Füllung der Teilkammer 37 mit Brandschutzisoliermasse 7. Nach dem Befüllen verbleibt er im Profil. Damit sich der Kunststoffformkörper 45 unter dem Druck der Brandschutzisoliermasse 7 beim Befüllen nicht lösen kann, umfaßt er formschlüssig die freien Enden der Schenkel 43, 44. Hierfür ist an den beiden Längsseiten des Formkörpers 45 jeweils eine Nut 406 vorgesehen. Ein Kunststoffformkörper 45 könnte selbstverständlich auch analog an der Innentragschale 3 vorgesehen sein. Sofern nicht befüllte Teilkammern 37 im Profilbauteil 1 vorhanden sind, ist es von Bedeutung, daß die Brandschutzisoliermasse 7 jedenfalls derart verfüllt ist, dass die freien Schenkelenden 300, 301 400, 401 der Tragschalen 3, 4 in der Brandschutzisoliermasse 7 voll aufgenommen sind, wie dies in Fig. 7 dargestellt ist, wobei die Brandchutzisoliermasse 7 sich zweckmäßigerweise auch noch weiter nach außen erstrecken kann.
Bei der Brandschutzisoliermasse 7 kann es sich, wie bereits erläutert wurde, bevorzugt ganz oder teilweise um einen Magnesiumoxychlorid-Zement oder einen Magnesiumoxysulfat-Zement handeln, der gegebenenfalls jeweils zusätzlich auch Magnesiumsulfat bzw. Magnesiumchlorid enthalten kann. Diesem Merkmal sowie den oben angegebenen Zusammensetzungen, die sich von der Stöchiometrie der beim Abbinden ablaufenden Reaktionen herleiten, wird - wie bereits erwähnt - ebenfalls erfinderische Bedeutung beigemessen.
Zur Erzielung der gewünschten Eigenschaften ist es dabei notwendig, dass die angegebene Mindestmenge von Magnesiumchlorid in den Verhältnissen MgCI2 / Mg(OH)2 / H2O von 1 : (2,5 bis 5) : (8 bis 12) und MgCI2 / MgSO4 von 1 : (0,02 bis 1,9) nicht unterschritten wird, da es gegenteiligenfalls zu einem erheblichen Abfall der Feuerfestigkeit gegenüber dem erfindungsgemäß maximal erzielbaren Wert kommen kann.
Im Falle der Herstellung Magnesiumoxychlorid-Magnesiumoxysulfat-Zement kann allerdings ein Teil des zur Fertigung der Brandschutzisoliermasse 7 eingesetzten Magnesiumchlorids durch ein Metallchlorid, wie Kalziumchlorid, ersetzt werden, dessen Kation schwerlösliche Sulfate bildet. Dabei läuft bei der Herstellung der Isoliermasse 7 eine Sedimentierungsreaktion gemäß der Gleichung
CaCI2 + MgSO4 — > MgCI2 + CaSO4 ,
ab, bei der das Magnesiumchlorid im Herstellungsprozeß selbst aus dem anderen Metallchlorid gebildet wird. Das ausgefällte schwerlösliche Metallsulfat, im dargestellten Fall Gips, kann in der ausgehärteten Isoliermasse 7 einerseits ausschließlich im Sinne eines Füllers wirken, aber andererseits vorteilhafterweise auch zu einer weiteren Eigenschaftsverbesserung beitragen.
Wenn die Brandschutzisoliermasse 7 Wasserglas, insbesondere Natronwasserglas, enthält, resultiert dies in einer größeren Festigkeit und Wasserbeständigkeit sowie in einem erhöhten Feuerwiderstand der Masse. Insbesondere hat es sich dabei als günstig erwiesen, wenn das Natronwasserglas eine Zusammensetzung mit einem mittleren molaren Verhältnis Na2O / SiO2 von 1 : (1 ,5 bis 4,0) aufweist und wenn das Natronwasserglas in anfänglich flüssiger Form in die Isoliermasse 7 eingebracht wird, wobei es eine Dichte von etwa 1 ,32 bis 1 ,55 g/cm3 aufweisen sollte. Die in die Isoliermasse 7 eingebrachte Menge des Wasserglases sollte so gewählt werden, dass der Magnesiumoxychlorid-Zement, Magnesiumoxysulfat-Zement oder Magnesiu- moxychlorid-Magnesiumoxysulfat-Zement eine Zusammensetzung mit einem mittleren molaren Verhältnis von MgCI2 (bzw. MgSO , im Falle eines Magnesiumoxysulfat- Zementes) zu Natronwasserglas von etwa 1 : (0,02 bis 0,35) aufweist.
Es wurde auch schon ausgeführt, dass es von Vorteil ist, wenn die Isoliermasse 7 Kieselsäure enthält. Diese kann z.B. als amorphes Pulver beigemischt werden. Die Präsenz von Kieselsäure in der Isoliermasse 7 bewirkt ähnliche Eigenschaftsverbesserungen wie die des Wasserglases, wobei sie dessen Wirkung jedoch noch verstärkt.
Bekanntermaßen ist Kieselsäure eine Sammelbezeichnung für Verbindungen, die Siliciumdioxid und unterschiedliche Anteile an Wasser enthalten können. So unterscheidet man Orthokieselsäure, verschiedene Arten von Polykieselsäuren und Metakieselsäuren und schließlich die sogenannte Phyllodikieselsäure, wobei sich die genannten Kieselsäuren durch einen in der angegebenen Reihenfolge zunehmenden Kondensationsgrad und abnehmenden Wassergehalt auszeichnen und im Endstadium der unter Bildung von Kettenmolekülen ablaufenden Kondensation nahezu wasserfreies Siliciumdioxid entsteht.
Kieselsäure kann durch Fällung mittels Metallsalz und/oder Säure aus Wasserglas erzeugt werden, wobei sie bei niedrigem Kondensationsgrad zunächst als (flüssiges) Hydrosol vorliegt und bei einer entsprechenden Temperatur (beginnend schon bei Raumtemperatur oder wenig darüber) sowie bei einem entsprechenden pH-Wert (größer oder kleiner als etwa 3,1 - 3,3) eine Umhüllung der kolloiddispersen Kiesel- Säureteilchen einsetzt, die bis zu einer Gelbildung führen kann. In einem solchen (erstarrten) Gel ist die Kieselsäure in einer netz- und/oder wabenartigen Struktur hoher spezifischer Oberfläche und Porosität im Wasser angeordnet. Der Umstand der Sol- Gel-Reaktion kann erfindungsgemäß ausgenutzt werden, indem die Kieselsäure durch Fällung mittels Metallsalz und/oder Säure aus in der Isoliermasse 7 anfänglich enthaltenem Wasserglas erzeugt wird. Vorteilhafterweise ergibt sich daraus einerseits eine Erhöhung von Festigkeit und Feuerwiderstand, und andererseits wird auch der Schrumpfungsbetrag der aushärtenden Isoliermasse 7 vermindert.
Die Brandschutzisoliermasse 7 wird - wie ausgeführt - im fließfähigen Zustand in die Hohlkammer H eingebracht. Bevorzugt wird dabei zur Herstellung eines Magnesiumoxychlorid-Zementes eine Brandschutzisoliermasse 7 verwendet, die aus einer Mischung von Magnesiumoxid (reaktionsfähig gebrannte Magnesia) und konzentrierter, insbesondere gesättigter oder übersättigter, wäßriger Magnesiumchloridlösung hergestellt wird und auch unter Zusatz von Magnesiumsulfat hergestellt werden kann. Im letzteren Fall kann auch der Zusatz eines Metallchlorides, wie Kalziumchlorid, erfolgen, dessen Kation schwerlösliche Sulfate, wie Kalziumsulfat, bildet. Zur Herstellung eines Magnesiumoxysulfat-Zementes verwendet man in analoger Weise eine Isoliermasse 7 mit konzentrierter, insbe-sondere gesättigter oder übersättigter, wäßriger Magnesiumsulfatlösung.
Die Isoliermasse 7 kann des weiteren unter Zusatz von Wasserglas, insbesondere von Natriumwasserglas in flüssiger Lösung, hergestellt werden, wobei bevorzugt zwei Teilmischungen, eine aus den genannten Ausgangsstoffen für den Magnesiumoxychlorid-Zement oder Magnesiumoxysulfat-Zement und eine weitere aus dem Wasserglas, gegebenenfalls vermischt mit Magnesiumsulfat bzw. Magnesiumchlorid, zu einer hochviskosen Suspension verrührt werden.
Die Isoliermasse 7 kann auch Kieselsäure enthalten, die bevorzugt im Herstellungsprozeß der Isoliermasse 7 durch Fällung mittels Säure oder Salz aus Wasserglas erzeugt wird. Dabei können zur Einstellung eines geeigneten pH-Wertes mineralische und/oder organische Säuren eingesetzt werden. Bewährt hat sich insbesondere eine Isoliermasse 7, die aus einer Mischung von 35 ± 25 Masseprozent MgCI2, 13 ± 12 Masseprozent MgSO4, 35 ± 25 Masseprozent MgO und 5,1 ± 5,0 Masseprozent Wasserglas hergestellt ist, wobei in dem Anteil der wäßrigen Wasserglaslösung gegebenenfalls die zur Reaktion mit dem Wasserglas eingesetzte Säure enthalten sein kann.
Mit der Erfindung kann, wie sie vorstehend bereits erwähnt, eine Feuerwiderstandsklasse von bis zu F120 erreicht werden. Die Erfindung beschränkt sich dabei nicht auf die verschiedenen dargestellten Ausführungsbeispiele, sondern umfaßt auch alle gleichwirkenden Ausführungen. So kann der Fachmann z.B. ergänzend weitere vorteilhafte Maßnahmen vorsehen, wie beispielsweise die Beimengung von Füllstoffen oder Pigmenten zur Brandschutzisoliermasse 7, wobei dafür insbesondere Zinkoxid, Titanoxid und Aluminiumoxid eine besondere Eignung aufweisen. Auch eine Einbettung armierend wirkender Teile oder Stoffe, wie Glasfasern oder eines Gewebes aus Kunststoff, Draht, Glasfasern oder dergleichen, in die Brandschutzisoliermasse 7 kann als die Vorteile der Erfindung noch verstärkende Maßnahme vorgesehen sein.
Schließlich hat sich zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Brandschutzisoliermasse 7 auch eine Rezeptur der folgenden Zusammensetzung als besonders vorteilhaft erwiesen:
13 ± 12 Masseprozent MgCI2, 31 + 30 Masseprozent MgSO4, 31 + 30 Masseprozent MgO und 5,1 + 5,0 Masseprozent Wasserglas, wobei ein Anteil von 1 bis 30 Volumenprozent Mikrohohlkugeln als Füllstoff vorgesehen ist.
Bei den Mikrohohlkugeln handelt es sich insbesondere um an sich bekannte funk- tionelle Leichtgewichtsfüllstoffe, die insbesondere auf Glas- oder keramischer Basis hergestellt sein können, beispielsweise auf silikatischer Basis mit SiO2, AI2O3 als Bestandteilen, gegebenenfalls borhaltig, die bei einer Dichte von 0,7 bis 0,8 g/cm3 eine Schüttdichte von 380 bis 420 g/l aufweisen können und deren Korngröße sich vorteilhafterweise über einen Bereich von 10 μm bis 2000 μm, vorzugsweise von 80 μm bis 1000 μm, erstrecken kann. Besonders vorteilhaft ist dabei der Einsatz von Mikrohohlkugeln mit einer Temperaturbeständigkeit von bis zu 1600 °C und einer Druckfestigkeit von über 23 MPa, beispielsweise von 28 MPa.
Im Hinblick auf die Zusammensetzung der Brandschutzisoliermasse 7 werden beispielhaft die vier folgenden Rezepturen angegeben, mit denen in einem erfindungs- gemäßen Brandschutzelement ausnahmslos zumindest die Feuerwiderstandsklasse F 30 nach DIN 4102, teilweise eine Feuerwiderstandsklasse F 120, erreicht wurde:
In einer weiteren (fünften) Rezeptur der Brandschutzisoliermasse 7 wurde basierend auf dem Beispiel 1 der Anteil des Magnesiumsulfats durch Magnesiumchlorid und in einer sechsten Rezeptur basierend auf dem Beispiel 3 der Anteil des Magnesiumchlorids durch Magnesiumsulfat ersetzt. Auch hiermit wurde in einem erfindungsgemäßen Brandschutzeiement ausnahmslos zumindest die Feuerwiderstandsklasse F 30 nach DIN 4102 erreicht.
Ferner ist die Erfindung nicht auf die in den unabhängigen Ansprüchen definierten Merkmalskombinationen beschränkt, sondern kann auch durch jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller insgesamt offenbarten Einzel merkmale definiert sein. Dies bedeutet, daß grundsätzlich praktisch jedes Einzelmerkmal der unabhängigen Ansprüche weggelassen bzw. durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann. Insofern sind die unabhängigen Ansprüche lediglich als ein erster Formulierungsversuch für eine Erfindung zu verstehen.

Claims

Ansprüche
1. Feuerwiderstandsfähiges Profilbauteil zur Herstellung von Fenstern, Türen, Wandelementen, Fassaden und dergleichen, umfassend zwei im wesentlichen U-förmige Profilteile, insbesondere aus stranggepreßtem Aluminium, die eine Innentragschale (3) und eine Außentragschale (4) ausbilden und an ihren freien Schenkelenden (300, 301 bzw. 400, 401) der Schenkel (5) mittels thermisch trennender Isolierstege (6) zu einem eine einzige Hohlkammer (H) umgebenden Verbundprofil (35) verbunden sind und die Hohlkammer (H) mit einer Brandschutzisoliermasse (7) zumindest in einem Kernbereich (4a) teilweise ausgefüllt ist.
2. Feuerwiderstandsfähiges Profilbauteil nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die freien Schenkelenden (300, 301, 400, 401) der Innentragschale (3) und Außentragschale (4) jeweils eine hinterschnittene Nut (302, 402) aufweisen, in die die Isolierstege (6) formschlüssig unter Ausbildung eines statisch tragenden Verbundprofiles (35) einsetzbar sind, und dass insbesondere die freien Schenkelenden (300, 301, 400, 401) von der Brandschutzisoliermasse (7) vollständig in der Hohlkammer (H) umschlossen sind.
3. Feuerwiderstandsfähiges Profilbauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei .einem Abschmelzen der Innentragschale (3) oder Außentragschale (4) mittels der verbleibenden Innenoder Außentragschale (3, 4) und der Brandschutzisoliermasse (7) ein statisch tragendes Profil ausbildbar ist.
4. Feuerwiderstandsfähiges Profilbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Brandschutzisoliermasse (7) formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit dem Verbundprofil (35) verbunden ist.
5. Feuerwiderstandsfähiges Profilbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dad urch gekennzeichnet, dass die Brandschutzisoliermasse (7) auf Mineralbasis ausgebildet ist.
6. Feuerwiderstandsfähiges Profilbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch geken nzeichnet, dass die Brandschutzisoliermasse (7) kristallin gebundenes Wasser enthält, welches bei Hitzeeinwirkung freisetzbar ist.
7. Feuerwiderstandsfähiges Profilbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dad urch geken nzeichnet, dass die Brandschutzisoliermasse (7) mit einem metallischen Drahtgewebe (8) verstärkt ist.
8. Feuerwiderstandsfähiges Profilbauteil mit einer in eine Hohlkammer (H) einfüllbaren Brandschutzisoliermasse (7), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Brandschutzisoliermasse (7) Magnesiumoxychlorid-Zement oder Magnesiumoxysulfat-Zement enthält oder vollständig aus Magnesiumoxychlorid-Zement oder aus Magnesium- oyxsulfat-Zement besteht.
9. Feuerwiderstandsfähiges Profilbauteil nach Anspruch 8, d ad urch geken nzeichnet, dass der Magnesiumoxychlorid- Zement eine Zusammensetzung mit einem molaren Verhältnis MgCI2 / Mg(OH)2 / H2O von 1 : (2,5 bis 5) : (8 bis 12) oder der Magnesiumoxysulfat- Zement eine Zusammensetzung mit einem molaren Verhältnis MgSO4 / Mg(OH)2 / H2O von 1 : (2,5 bis 3,5) : (6 bis 10) aufweist.
10. Feuerwiderstandsfähiges Profilbauteil nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Brandschutzisoliermasse (7) Magnesiumchlorid und Magnesiumsulfat enthält, wodurch ein vorwiegend Magnesiumchlorid enthaltender Magnesiumoxychlorid-Magnesiumoxysulfat- Zement oder ein vorwiegend Magnesiumsulfat enthaltender Magnesium- oxysulfat-Magnesiumoxychlorid-Zement gebildet wird.
11. Feuerwiderstandsfähiges Profilbauteil nach Anspruch 10, dad u rch gekennzeichnet, dass der Magnesiumoxychlorid- Magnesiumoxysuifat-Zement eine Zusammensetzung mit einem molaren Verhältnis MgCI2 / MgSO4 von 1 : (0,02 bis 1,9) oder der Magnesium- oxysulfat-Magnesiumchlorid-Zement eine Zusammensetzung mit einem molaren Verhältnis MgSO4 / MgCI2 von 1 : (0,02 bis 1,9) aufweist.
12. Feuerwiderstandsfähiges Profilbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Brandschutzisoliermasse (7) Wasserglas, insbesondere Natronwasserglas, enthält.
13. Feuerwiderstandsfähiges Profilbauteil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Natronwasserglas eine Zusammensetzung mit einem mittleren molaren Verhältnis Na2O / SiO2 von 1 : (1 ,5 bis 4,0) aufweist.
14. Feuerwiderstandsfähiges Profilbauteil nach Anspruch 8 und einem der Ansprüche 12 oder 13, dad u rch gekennzeichnet, dass der Magnesiumoxychlorid- Zement bzw. Magnesiumoxysulfat-Zement oder Magnesiumoxychlorid-Mag- nesiumoxysulfat-Zement bzw. Magnesiumoxysulfat-Magnesiumoxychlorid- Zement eine Zusammensetzung mit einem mittleren molaren Verhältnis des Salzes (MgCI2 und/oder MgS0) zu Natron Wasserglas von 1 : (0,02 bis 0,35) aufweist.
15. Feuerwiderstandsfähiges Profilbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Brandschutzisoliermasse (7) Kieselsäure, insbesondere in Gelform, enthält.
16. Feuerwiderstandsfähiges Profilbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 15, d ad u rch geke n nze i c h n et , d as s mindestens ein aus der Brandschutzisoliermasse (7) vorgefertigtes Formteil (36) mit einem dem gesamten oder einem Teil-Querschnitt der Hohlkammer (H) entsprechenden Querschnitt in der Hohlkammer (H) angeordnet ist.
17. Feuerwiderstandsfähiges Profilbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dad u rch geken nzeichnet, dass eine in die Hohlkammer (H) einfüllbare aushärtende Brandschutzisoliermasse (7) vorgesehen ist.
18. Feuerwiderstandsfähiges Profilbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 17, d a d u r c h g e ke n n z e i c h n et , d a s s die Hohlkammer (H) vollständig mit der Brandschutzisoliermasse (7) ausgefüllt ist.
19. Feuerwiderstandsfähiges Profilbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlkammer (H) nicht mit Brandschutzisoliermasse (7) ausgefüllte Teilkammern (37) umfaßt.
20. Feuerwiderstandsfähiges Profilbauteil nach Anspruch 19, d ad u rch g e ke n nze i ch n et , d as s ein mit Brandschutzisoliermasse (7) befüllter Teil der Hohlkammer (H) durch ein Klebeband (40) von einer nicht mit Brandschutzisoliermasse (7) ausgefüllten Teilkammer (37) abgeschlossen ist.
21. Feuerwiderstandsfähiges Profilbauteil nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Klebeband (40) mit zwei in die Hohlkammer (H) hineinragenden, sich in einem Abstand (L) gegenüberstehenden Schenkeln (41, 42, 43, 44) der Innen- und/oder Außentragschale (3, 4) verklebt ist und den Abstand (L) zwischen den Schenkein (41, 42, 42, 43) überbrückt, wobei das Klebeband (40) insbesondere jeweils an Seitenwänden der Schenkel (41, 42, 43, 44) anliegt, die dem mit Brandschutzisoliermasse (7) befüllten befüllteη Teil der Hohlkammer (H) zugewandt sind.
22. Feuerwiderstandsfähiges Profilbauteil nach einem der Ansprüche 19 bis 21, d a d u rch g e ke n nze ich n et , d a s s ein mit Brandschutzisoliermasse (7) befüllter Teil der Hohlkammer (H) durch einen Kunststoffformkörper (45) von einer nicht mit Brandschutzisoliermasse (7) ausgefüllten Teilkammer (37) abgeschlossen ist.
23. Feuerwiderstandsfähiges Profilbauteil nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffformkörper (45) auf zwei in die Hohlkammer (H) hineinragenden, sich in einem Abstand (L) gegenüberstehenden Schenkeln (41, 42, 43, 44) der Innen- und/oder Außentragschale (3, 4) aufgeschoben ist und den Abstand (L) zwischen den Schenkeln (41, 42, 42, 43) überbrückt, wobei das Kunststoffformteil (45) insbesondere die freien Enden der Schenkel (41, 42, 43, 44) umfaßt, die in einer Nut (406) des Kunststoffformteils (45) liegen.
24. Feuerwiderstandsfähiges Profilbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 23, d adurch gekennzeichnet, dass die Außentragschale (4) auf ihrer der Hohlkammer (H) abgewandten Außenseite eine Nut (405) zur Aufnahme einer Dichtung (10) für eine Verglasung (2) aufweist.
25. Feuerwiderstandsfähiges Profilbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 24, d ad u rch g e ke n n ze i c h n et , d as s die Innentragschale (3) und/oder Außentragschale (4) Nuten (303, 304, 403, 404) zur Aufnahme von unter Hitzeeinwirkung aufschäumenden Dichtungen (14) aufweisen.
26. Feuerwiderstandsfähiges Profilbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass eine Glasleiste (11) an der der Hohlkammer (H) abgewandten Außenseite der Innentragschale (3) und/ oder Außentragschale (4) anbringbar ist.
27. Feuerwiderstandsfähiges Profilbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 26, d ad u rch g e ke n n ze i ch n et , d a s s die Innentragschale (3) und/oder Außentragschale (4) auf ihrer der Hohlkammer (H) abgewandten Außenseite einen vorstehenden Anschlagschenkel (21) mit einer darin eingeformten Nut aufweisen, in die eine Anschlagdichtung (22) einsetzbar ist.
28. Fenster oder Tür, enthaltend mindestens einen Rahmen (R) aus Abschnitten der feuerwiderstandsfähigen Profilbauteile gemäß einem der Ansprüche 1 bis 27 und eine innerhalb des Rahmens (R) gehalterte Verglasung (2) aus einem Brandschutzglas.
29. Fenster oder Tür nach Anspruch 28, d adurch geken nzeich n et, dass die Verglasung (2) in ihrem Randbereich mit U-förmigen, auf die Verglasung (2) aufgesteckten metallischen Formteilen (13) versehen ist und die Formteile (13) mit der Innentragschale (3) und der Außentragschale (4) der Profilbauteile im Bereich der Seitenschenkel (5) verschraubt sind.
30. Fenster oder Tür nach Anspruch 28 oder 29, d adurch gekennzeichnet, dass zwischen der Verglasung (2) und dem Rahmen (R) eine unter Hitzeeinwirkung aufschäumende Dichtung (14) angeordnet ist.
31. Fenster oder Tür nach einem der Ansprüche 28 bis 30, d adurch gekennzeichnet, dass zwischen der Verglasung (2) und dem Rahmen (R) eine die Verglasung (2) randseitig umgreifende und halternde U-förmige metallische Halteleiste (33) mit Seitenschenkeln (33a) und einem diese verbindenden Bodenschenkel (33b) vorgesehen ist, wobei die Seitenschenkel (33a) hohl ausgebildet sind und der Bodenschenkel (33b) mit der Innentragschale (3) und der Außentragschale (4) des Rahmens (R) im Bereich der Seitenschenkel (5) verschraubt ist.
32. Fenster oder Tür nach einem der Ansprüche 28 bis 31 , d a d u rc h g e ke n n z e i c h n et , d a s s der die Verglasung (2) halternde Rahmen (R) als Flügelrahmen (16) beweglich an einem Blendrahmen (15) aus Abschnitten der Profilbauteile unter Ausbildung einer umlaufenden Falzkammer (F) gehaitert ist, und ein Schloß (17) auf der der Falzkammer (F) zugewandten Seite des Fiügelrahmens (16) und ein mit dem Schloß in Eingriff bringbares Schließblech (19) auf der der Falzkammer (F) zugewandten Seite des Blendrahmens (15) jeweils unter Zwischenlage einer Verbindungslasche (18) befestigt sind und die Verbindungslaschen (18) mittels Schrauben an den Schenkeln (5) von Außentragschale (4) und Innentragschale (3) des Blendrahmens (15) bzw. Flügelrahmens (16) befestigt sind.
33. Fenster oder Tür nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Blendrahmen (15)' auf der der Falzkammer (F) abgewandten Seite ein Ankerteil (20) aufgebracht und mittels Schrauben an den Seitenschenkeln (5) der Innentragschale (3) und Außentragschale (4) des Blendrahmens (15) befestigt ist.
34. Fenster oder Tür nach Anspruch 32 oder 33, d ad u rch gekennzei ch net, d ass in einem Pfosten (23) des Blendrahmens (15) ein Führungsrohr (24) zur Aufnahme einer Riegelstange (25) in der Brandschutzisoliermasse (7) angeordnet ist.
35. Fenster oder Tür nach einem der Ansprüche 32 bis 34, d ad u rch gekennzeichn et, dass auf der der Falzkammer (F) zugewandten Seite des Blendrahmens (15) im Bereich des Seitenschenkels (5) der Außentragschale (4) eine Aufnahmenut (29a) ausgebildet ist, in die eine in die Falzkammer (F) hineinragende Mittelstegdichtung (29) einsetzbar ist und im der Aufnahmenut (29a) gegenüberliegenden und der Falzkammer (F) zugewandten Bereich des Flügelrahmens (16) am Seitenschenkel (5) der Außentragschale (4) desselben eine Anschlagkante (29b) für die Mittelstegdichtung (29) ausgebildet ist.
36. Verfahren zur Herstellung eines feuerwiderstandsfähigen Profilbauteils (1) für die Fertigung von Fenstern, Türen, Wandelementen, Fassaden und dergleichen, insbesondere eines Profilbauteils (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 35, wobei zunächst zwei im wesentlichen U-förmige Profilteile, insbesondere aus stranggepreßtem Aluminium, -die eine Innentragschale (3) und eine Außentragschale (4) ausbilden, an ihren freien Schenkelenden (300, 301 bzw. 400, 401) der Schenkel (5) des U-Profils mittels thermisch trennender Isolierstege (6) zu einem eine einzige Hohlkammer (H) umgebenden Verbundprofil (35) verbunden werden und danach die Hohlkammer (H) mit einer Brandschutzisoliermasse (7) zumindest teilweise ausgefüllt wird.
37. Verfahren nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierstege (6) in an den freien Schenkelenden (300, 301 bzw. 400, 401) der Innen- und Außentragschale (3, 4) befindliche Nuten (302, 402) eingerollt werden.
38. Verfahren nach Anspruch 36 oder 37, dadurch gekennzeichnet, dass als Brandschutzisoliermasse (7) eine in die Hohlkammer (H) einfüllbare aushärtende Brandschutzisoliermasse (7) verwendet wird.
39. Verfahren nach einem der Ansprüche 36 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass die Brandschutzisoliermasse (7) aus einer Mischung von Magnesiumoxid (gebrannte Magnesia) und konzentrierter, insbesondere gesättigter oder übersättigter, wäßriger Magnesiumchloridlösung und/oder Magnesiumsulfatlösung hergestellt wird.
40. Verfahren nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass die Brandschutzisoliermasse (7) unter Zusatz von Wasserglas, insbesondere Natronwasserglas, hergestellt wird, welches in flüssiger Form in die Brandschutzisoliermasse (7) eingebracht wird, wobei es insbesondere eine Dichte von 1,32 bis 1,55 g/cm3 aufweist.
41. Verfahren nach 39 oder 40, dadurch gekennzeichnet, dass die Brandschutzisoliermasse (7) unter Zusatz eines Metallchlorides, wie Kalziumchlorid, hergestellt wird, dessen Kation in der Brandschutzisoliermasse (7) schwerlösliche Sulfate, wie Kalziumsulfat, bildet.
42. Verfahren nach einem der Ansprüche 39 bis 41 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s eine Brandschutzisoliermasse (7) verwendet wird, die Kieselsäure enthält.
43. Verfahren nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass die Kieselsäure durch Fällung mittels Metallsalz und/oder Säure aus in der Brandschutzisoliermasse (7) anfänglich enthaltenem Wasserglas erzeugt wird.
44. Verfahren nach einem der Ansprüche 36 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass die Brandschutzisoliermasse (7) aus einer Mischung von 35 ± 25 Masseprozent MgCI2, 13 ± 12 Masseprozent MgSO , 35 ± 25 Masseprozent MgO und 5,1 ± 5,0 Masseprozent einer wäßrigen Lösung von Natronwasserglas unter Zusatz von Wasser hergestellt wird, wobei diese Mischung eine mineralische und/oder organische Säure enthalten kann.
45. Verfahren nach einem der Ansprüche 36 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß die Brandschutzisoliermasse (7) aus einer Mischung von 13 ± 12 Masseprozent MgCI2, 31 ± 30 Masseprozent MgSO , 31 ± 30 Masseprozent MgO und 5,1 ± 5,0 Masseprozent Wasserglas unter Zusatz von Wasser hergestellt wird und einen Anteil von 1 bis 30 Volumenprozent Mikrohohlkugeln als Füllstoff enthält.
46. Verfahren nach einem der Ansprüche 38 oder 45, dad urch geken nzeichnet, dass zur Erzeugung mindestens einer nicht mit Brandschutzisoliermasse (7) ausgefüllten Teilkammer (37) vor dem Verbinden der Innentragschale (3) und der Außentragschale (4) sowie vor dem Befüllen der Hohlkammer (H) mit Brandschutzisoliermasse (7) die nicht zu befüllende Teilkammer (37) mittels eines Klebebandes (40) verschlossen wird, wobei das Klebeband (40) nach dem Aushärten der Brandschutzisoliermasse (7) in der Hohlkammer (H) verbleibt.
47. Verfahren nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, dass das Klebeband (40) mit zwei in die Hohlkammer (H) hineinragenden, sich in einem Abstand (L) gegenüberstehenden Schenkeln (41, 42, 43, 44) der Innen- und/oder Außentragschale (3, 4) verklebt wird.
48. Verfahren nach einem der Ansprüche 38 bis 47, d ad u rch geken nzeich net, dass zur Erzeugung mindestens einer nicht mit Brandschutzisoliermasse (7) ausgefüllten Teilkammer (37) vor dem Befüllen der Hohlkammer (H) mit Brandschutzisoliermasse (7) die nicht zu befüllende Teilkammer (37) mittels eines Kunststoffformkörpers (45) verschlossen wird, wobei der Kunststoffformkörper (45) nach dem Aushärten der Brandschutzisoliermasse (7) in der Hohlkammer (H) verbleibt.
49. Verfahren nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunstststoffformkörper (45) auf zwei in die Hohlkammer (H) hineinragende, sich in einem Abstand (L) gegenüberstehenden Schenkel (41, 42, 43, 44) der Innen- und/oder Außentragschale (3, 4) aufgeschoben wird, wobei der Kunststoffformkörper (45) insbesondere formschlüssig die freien Enden der Schenkel (41, 42, 43, 44) umfaßt.
50. Verfahren nach einem der Ansprüche 38 bis 49, d ad u rch geken nzeich net, dass zur Erzeugung mindestens einer nicht mit Brandschutzisoliermasse (7) ausgefüllten Teilkammer (37) in der Hohlkammer (H) vor dem Befüllen der Hohlkammer (H) mit Brandschutzisoliermasse (7) in die Hohlkammer (H) mindestens ein Formteil eingelegt wird, welches nach dem Befüllen und dem Aushärten der Brandschutzisoliermasse (7) wieder aus dem Profilbauteil (1) herausgezogen wird.
51. Verfahren nach einem der Ansprüche 38 bis 49, insbesondere zur Herstellung von Rahmen (R) für Fenster oder Türen gemäß den Ansprüchen 28 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass das aus Innentragschale (3), Außentragschale (4) und Isolierstegen (6) gebildete Verbundprofil (35) zu Abschnitten (R1, R2, R3, R4) abgelängt und in den Eckbereichen zu einem Rahmen (R) verbunden werden, nachfolgend mindestens eine in die vom Verbundprofil (35) umgebene Hohlkammer (H) führende Bohrung (B) in den Rahmen (R) eingebracht wird, dann die aushärtende Brandschutzisoliermasse (7) über die Bohrung (B) in die Hohlkammer (H) eingeführt wird und nachfolgend die Bohrung (B) wieder verschlossen wird.
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