EP3586051A1 - Brandschutzelement - Google Patents

Brandschutzelement

Info

Publication number
EP3586051A1
EP3586051A1 EP18703324.6A EP18703324A EP3586051A1 EP 3586051 A1 EP3586051 A1 EP 3586051A1 EP 18703324 A EP18703324 A EP 18703324A EP 3586051 A1 EP3586051 A1 EP 3586051A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fire protection
protection element
element according
molded part
frame
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP18703324.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Herbert Münzenberger
Paul Langford
Ulf Mordau
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hilti AG
Original Assignee
Hilti AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hilti AG filed Critical Hilti AG
Publication of EP3586051A1 publication Critical patent/EP3586051A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C2/00—Fire prevention or containment
    • A62C2/06—Physical fire-barriers
    • A62C2/065—Physical fire-barriers having as the main closure device materials, whose characteristics undergo an irreversible change under high temperatures, e.g. intumescent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • B32B3/10—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material
    • B32B3/12—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material characterised by a layer of regularly- arranged cells, e.g. a honeycomb structure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L5/00—Devices for use where pipes, cables or protective tubing pass through walls or partitions
    • F16L5/02—Sealing
    • F16L5/04—Sealing to form a firebreak device
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G3/00—Installations of electric cables or lines or protective tubing therefor in or on buildings, equivalent structures or vehicles
    • H02G3/02—Details
    • H02G3/04—Protective tubing or conduits, e.g. cable ladders or cable troughs
    • H02G3/0406—Details thereof
    • H02G3/0412—Heat or fire protective means
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G3/00—Installations of electric cables or lines or protective tubing therefor in or on buildings, equivalent structures or vehicles
    • H02G3/22—Installations of cables or lines through walls, floors or ceilings, e.g. into buildings

Definitions

  • the invention relates to a fire protection element for sealing off openings passing through walls or ceilings, in particular of line passages, with a molded part of intumescent material.
  • Fire protection elements that can close cable ducts with non-refractory pipes or cables in ceilings or walls in case of fire to prevent the spread of fire and smoke in buildings, are known in various designs.
  • the fire protection elements typically include an intumescent material with expanded graphite disposed about the leads and a reinforcing insert that stabilizes the intumescent material.
  • the expandable graphite particles are activated by the heat at the surface, expand towards the fire and initially form an insulating crust.
  • it becomes unstable after some time and falls off.
  • the crust is no longer available as an insulating layer, and the underlying intumescent layer is activated.
  • the fire protection element burns off step by step and ensures protection only for a limited duration.
  • the object of the invention is to provide a fire protection element, which forms a more stable crust in the event of fire and which makes it easier to install cables ordered.
  • a fire protection element for sealing off openings passing through walls or ceilings, in particular of line passages, with a molded part made of intumescent material.
  • the molded part has a plurality of passage openings for the passage of lines, which extend in particular parallel to each other from a first side to an opposite second side of the fire protection element and are each sealed by a gas-tight sealing membrane.
  • the several Through openings in the fire protection element allow a simple way, different types of lines separated from each other by the fire protection element to lead, for example, by electricity and data cables occupy their own through holes. In this way, the fire protection element can be used as a cable management system.
  • the membrane ensures that unoccupied through-holes are smoke gas tight.
  • the membrane In order to guide a line through a passage opening, the membrane is pierced in the corresponding passage opening. It may be provided a single membrane which closes all passage openings, for example by the membrane extends substantially through the entire molded part. Alternatively, it is also possible to provide a plurality of membranes, each of which closes only a part of the through-openings or only individual through-openings.
  • the molding preferably has a honeycomb structure.
  • a honeycomb structure is a three-dimensional grid which is constructed in a sectional plane from one or more basic shapes in the form of polygons and extends along an axis which is in particular perpendicular to the sectional plane.
  • the honeycomb structure has a uniform, hexagonal basic shape and thus forms a kind of honeycomb or honeycomb.
  • the advantage of the fire protection element according to the invention is that due to the lattice-shaped honeycomb structure, the intumescent material can expand into the honeycomb and can there connect with intumescent material of adjacent honeycomb structures. This creates a networked, stable crust in case of fire, which ensures reliable fire protection for a longer period.
  • the membrane is located midway between the first and second sides and preferably runs parallel to one of these sides.
  • the membrane separates the passage opening into two sections, which have the same depth perpendicular to the first or second side.
  • the fire protection element can be constructed symmetrically with respect to the membrane, whereby the fire protection element has the same properties on both sides of the membrane.
  • At least part of the passage openings can be filled with a filling foam.
  • the filling foam ensures a smoke-tight closure of the passage opening which has been pierced by a line in that the passage opening, in particular completely, is filled with the filling foam.
  • the filling foam is used for storage of the pipes and the sound insulation.
  • the fire protection element has a frame which surrounds the molded part in a circumferential direction at least in sections, in particular wherein the circumferential direction extends around an axis which is arranged parallel to the axial extent of the through holes.
  • the first and the second side of the molding are not covered by the frame.
  • the frame is preferably in one piece. This offers the advantage that there are only a few transition areas between different sections of the frame, in which intumescent material and / or filling material can escape in case of fire. In this way, the frame limits the propagation of the intumescent material in the event of fire and thus makes it possible to direct the expansion of the intumescent material in a desired direction. Thus, since the intumescent material no longer propagates uncontrollably in all directions, the amount of intumescent material in the fire protection element can be reduced, resulting in lower manufacturing costs. Further, different portions of the frame stabilize each other in the expansion of the intumescent material, so that the structural integrity of the fire protection element is improved by this design.
  • the frame comprises a material from the following group: cardboard, metal, glass fibers, basalt fibers, carbon fibers, or ceramic fibers.
  • a hybrid structure of the frame of several materials is possible. These materials show in comparison to intumescent material of the molding on a higher temperature resistance. This is advantageous because the frame is not affected by the temperature activating the intumescent material and can thus exert its stabilizing function even in case of fire.
  • the frame comprises a metal sheet, an expanded metal, a mineral structural panel, a fiberglass screen or mesh.
  • the use of a fabric provides a good connection of the frame with the molding.
  • a fabric frame retains its stabilizing properties even with isolated structural damage.
  • the frame may comprise an intumescent material, wherein the intumescent material may be identical to the intumescent material of the honeycomb structure.
  • the frame expands in case of fire in addition to the intumescent material of the honeycomb structure and ensures a tight closure of the opening and secure storage of the fire protection element in the opening.
  • the fire protection element has a cover plate to protect the molded part.
  • the cover plate is in particular intended to cover the first or the second side of the fire protection element, which are outside, i. potentially facing the fire. It is advantageous if the cover plate substantially completely covers one side of the molded part. It can also be provided several cover plates, in particular one on the first and one on the second side.
  • the cover plate preferably comprises a material from the following group: cardboard, metal, glass fibers, basalt fibers, carbon fibers or ceramic fibers.
  • a hybrid construction of the cover plate of several materials is possible. These materials have a high temperature resistance compared to the intumescent material of the molded part and improve the fire protection properties of the fire protection element.
  • the cover plate comprises a metal sheet, an expanded metal, a mineral building board, a fiberglass grid or fabric.
  • a fabric has the advantage that lines are more easily passed through the cover plate can be. Further, a fabric cover plate maintains its structural integrity even with isolated damage.
  • the cover plate may have an intumescent material.
  • the cover plate is an additional intumescent layer, which improves the fire protection properties of the fire protection element.
  • the molded part has expandable graphite.
  • the intumescent material which forms the walls of the through-openings, contains expandable graphite as an essential constituent, in the event of fire branches of expandable graphite particles form in the passage openings, which interlock with other branches of expandable graphite particles from opposite walls and form clusters.
  • the molding is preferably cuboid or cylindrical, in particular circular cylindrical. Alternatively, the molding may be a prism.
  • the fire protection element has substantially the same shape. This design has the advantage that the fire protection element is particularly suitable for sealing off rectangular or round openings, which occur most frequently in practice. Furthermore, molded parts in these forms are inexpensive to produce and can be stored space efficient.
  • FIG. 1 a is a perspective view of a first embodiment of a fire protection element according to the invention
  • FIG. 1 b is a sectional view of the fire protection element of FIG.
  • FIG. 2 is a perspective view of a second embodiment of a fire protection element according to the invention
  • FIG. 3 is a perspective view of the fire protection element from FIG. 2 with a cover plate
  • - Figure 4 is a perspective view of a third embodiment of a fire protection element according to the invention, which is installed in an opening, and
  • FIG. 5 is a schematic representation of a cluster of expanded graphite particles in a honeycomb of the fire protection element from FIG. 4.
  • FIG. 1 a shows a fire protection element 100 according to the invention with a molded part 1 12 made of intumescent material, which is provided for fireproof closure of component openings with cable feedthroughs such as cables and / or pipes.
  • the molding 1 12 is an approximately parallelepiped block whose
  • Edges extend along the axes X, Y, and Z of an orthogonal coordinate system.
  • the molded part 1 12 may have any geometry suitable for securely closing an opening passing through walls or ceilings.
  • the molded part 1 12 may be formed in the shape of a circular cylinder or a prism.
  • the molded part 1 12 has a honeycomb structure 1 14, which is formed by through holes 1 16 in the form of honeycombs with an equilateral hexagonal basic shape in the X-Y plane and the honeycomb walls 1 18 extend axially in the Z direction. This means that the passage openings 1 16 are arranged parallel to each other.
  • the passage openings 1 16 are provided in a tubular manner and each have a membrane 1 19 (see Figure 1 b), which completely closes the passage opening 1 16 in the X-Y plane. Through the membranes 1 19, the through holes 1 16 closed smoke-tight, so that the fire protection element 100 is by default tight against smoke and gases.
  • the through holes 1 16 are designed identical to each other.
  • passage openings 16 can also be provided which have different opening cross-sections both in shape and in size.
  • passage openings 1 16 may be provided with a circular cross-sectional area and a diameter which is matched to the diameter of corresponding lines 121.
  • lines 121 can be guided through passage openings 1 16 with a corresponding diameter, so that the honeycomb wall 1 18 or in this case, the inner wall of the through hole 1 16, preferably by means of a press fit, tightly against the line 121.
  • the smoke gas tightness of the molded part 1 12 is ensured even after the piercing of the membrane 1 19, without the need for further action would be required, such as the ejection of the through hole 1 16 with a sealing foam.
  • the arrangement of the passage openings 1 16 is essentially arbitrary. However, it is advantageous if the passage openings 16 are arranged in a symmetrical pattern in order to be able to ensure similar fire protection properties over the entire fire protection element 100.
  • the passage openings 16 extend from a first end face 122 to an opposite second end face 123 of the molding 1 12. Thus, the passage openings 16 extend in the Z direction through the entire molding 1 12.
  • the membrane 1 19 is in the axial center the passage opening 1 16 arranged, ie at the same distance and parallel to the two end faces 122, 123.
  • a separate membrane 1 19 is provided for each passage opening 16.
  • the molded part 1 12 may have a membrane 1 19 which extends at least in sections through the molded part 1 12 and closes several or all through holes 16.
  • a part of the through holes 1 16 may be provided without membrane.
  • the fire protection element 100 would be at least partially permeable to air in the axial direction Z.
  • the fire protection element 100 for example, the necessary ventilation in a gap of a wall with a curtain facade but close the gap in case of fire by the reaction of the intumescent material
  • the through holes 1 16 are provided as passages in the axial direction Z through the molded part 1 12 for lines.
  • a line 121 the membrane 1 19 of the corresponding through hole 1 16 is pierced.
  • the piercing of the membrane 1 19 can be done by means of a tool, such as a lance, or without tools, by using one end of the conduit 121 as a lance.
  • a through hole 1 16 may be provided for one or more lines 121.
  • the intumescent material from which the molded part 1 12 is formed comprises a proportion of expandable graphite and, depending on requirements, may have a special intumescent behavior (inter alia foam height and pressure), by means of which the fire protection element 100 can be adapted to different conditions of use.
  • the intumescent material has, in particular, an intumescent volume which ensures a secure closure of the passage openings 16 in the event of a fire.
  • the membrane 1 19 may be formed from the same intumescent material as the molded part 1 12.
  • the membrane 1 19 may consist of any smoke-gas-tight material, which preferably has a higher temperature resistance than the intumescent material of the molded part 1 12 and preferably without tools with the end of a line 121 can be pierced.
  • the membrane 1 19 is elastic, so that they create tightly around one or more lines passing through them 121 and thus can seal the passage opening 16 1.
  • the fire protection element 100 provides an ordering system that makes it easier to sort and group different lines. This way you can the fire protection element 100 can be used as a line management system or line order system.
  • passage openings 16 can be specially designed for a specific type of line.
  • a passage opening 16 for communication cables could have a sleeve for shielding electromagnetic interference fields.
  • FIG. 2 shows a further embodiment of a fire protection element 200 according to the invention which comprises a frame 210 and a molded part 212 made of intumescent material with through openings 216 in the form of honeycombs which form a honeycomb structure 214.
  • the honeycomb structure 214 extends in comparison to the first embodiment of the fire protection element 100 over the entire molded part 212, which, however, otherwise identical to the molded part 1 12 of the fire protection element 100 is constructed.
  • the molded part 212 has at least one membrane which closes the passage openings 216.
  • corresponding reference numerals are therefore assigned below.
  • the fire protection element 200 is cuboidal and is enclosed by the frame 210 at its periphery 220 in the circumferential direction U, wherein the end faces 222, 223 of the molding 212 remain free.
  • the circumferential direction U extends around the Z-axis, which is arranged parallel to the axial orientation of the passage openings 216.
  • the end faces 222, 223 show the basic shape of the honeycomb structure 214 in the X-Y plane and the passage openings 216 extend in the Z direction through the entire mold part 212.
  • the invention is not based on fire protection elements 200 with parallelepiped
  • Molded parts 212 and frame 210 limited, but also includes fire protection elements 200, which have any shape and any cross-section.
  • the frame 210 completely covers the periphery 220 except for a narrow slot 224.
  • the slot 224 is formed by two oppositely disposed ends 226, 228 of the frame 210, which lie opposite one another on one side of the fire protection element 200.
  • the frame 210 may be closed in the circumferential direction U and have no slot 224 (see Figure 4).
  • the frame 210 is preferably in one piece.
  • the frame 210 may be formed of a plurality of interconnected sections.
  • the passage openings 216 are filled with a flexible Artschaum 230.
  • the passage openings 216 may be filled with a pressure-stable Artschaum 230.
  • the filling foam 230 has substantially no fire protection additives.
  • the filling foam 230 may comprise fire protection additives to improve the fire protection properties of the fire protection element 200.
  • the passage openings 216 are preferably uniformly filled with the filling foam 230 in order to ensure homogeneous properties over the entire molding 212. In an alternative embodiment, at least a portion of the
  • Through openings 216 may be partially filled with a Medschaum 230.
  • the passage openings 216 may be filled with filling foam 230 only at the end faces 222, 223, while the passage openings 216 are empty in the interior. In this way, Guitzm 230 can be saved and the weight of the fire protection element 200 can be reduced.
  • different through-openings 216 can be filled with different filling foams 230, or the shaped part 212 can have empty through-openings 216, ie without filling foam 230, in order to combine the properties of the different filling foams 230 or empty through-openings 216.
  • different Gremorume 230 for example by a colored marking on the end faces 222, 223, are identifiable. This allows, inter alia, a simplified assembly by lines can be selectively guided through through holes 216 with a Guschaum 230, which offers less resistance in the performance of the lines due to its properties or which rests tightly on the lines and ensures in this way a particularly high density.
  • the Golfschaum 230 is fixed, preferably cohesively connected to the honeycomb 214. This ensures that the filling foam 230 is not pressed out of the passage openings 216 when a line is passed through the filling foam 230 or a passage for a line in the filling foam 230 is formed.
  • the molding 212 is fixed, preferably cohesively, connected to the frame 210.
  • the frame 210 is made of plug metal.
  • the frame 210 may be formed of a plate, a mat, a mesh or a woven fabric which is preferably made of cardboard, metal, glass fibers, basalt fibers, carbon fibers or ceramic fibers.
  • the frame 210 may comprise an intumescent material, in particular the same intumescent material as the honeycomb 214.
  • the frame 210 may be formed solely of intumescent material.
  • the frame 210 may additionally comprise the intumescent material, wherein the non-intumescent material of the frame 210 may form a reinforcing insert disposed on a layer of intumescent material or at least partially disposed in a layer of intumescent material. In both cases, the layer of intumescent material is firmly bonded to the reinforcing insert.
  • the fire protection element 200 may have a cover plate 232 (see FIG. 3) which covers one side of the fire protection element 200 at least in sections.
  • the cover plate 232 covers the end face 222 of the molding 212 and thus forms an additional protective layer.
  • the cover plate 232 is made of plug metal.
  • the cover plate 232 of a plate, a mat, a Grid or a fabric may be formed, which (s) is preferably made of cardboard, metal, glass fibers, basalt fibers, carbon fibers or ceramic fibers.
  • the cover plate 232 may comprise an intumescent material, in particular the same intumescent material as the honeycomb 214.
  • the cover plate 232 is fixed, preferably a material fit, connected to the molding 212 and / or the frame 210.
  • the cover plate 232 has markings which correspond to the arrangement of the passage openings 216, so that lines can be selectively carried out through the individual passage openings 216 arranged below the cover plate 232.
  • the fire protection element 200 may have a plurality of cover plates 232, which are arranged on different sides of the fire protection element 200.
  • a plurality of cover plates 232 may be arranged side by side and / or one above the other on one side of the fire protection element 200.
  • the production of the molded part 1 12, 212 of the fire protection element 100, 200 according to the invention by means of an intumescent foam, which is introduced into a mold with a corresponding geometry. If a frame 210 made of intumescent material is provided for the fire protection element 100, 200, then it can be formed directly in this step by means of a corresponding shape.
  • the membrane 1 19 may be provided in the form accordingly, so that the through holes 1 16, 216 can be made with the membrane 1 19 in one step.
  • the membrane 1 19, in particular if it is made of a different material than the molded part 1 12, 212, are inserted into the mold, so that the molded part 1 12, 212 is formed in the manufacture corresponding to the membrane 1 19.
  • the membrane 1 19 between two halves of the molded part 1 12, 212 in particular cohesively, be attached accordingly.
  • the passage openings 1 16, 216 can be sprayed with a Greet 230.
  • the frame 210 can be provided in an open form, for example as a plate or with a U-profile.
  • the molding 1 12, 212 is placed on the frame inside and the ends 226, 228 are folded around the molding 1 12, 212, whereby the closed frame 210 is formed.
  • Slits 224 in frame 210 may be closed by a suitable fire retardant, such as an intumescent liner, and / or injected with an intumescent foam material.
  • a suitable fire retardant such as an intumescent liner
  • the molded part 1 12, 212 can also be used in an already formed frame 210.
  • the molded part 1 12, 212 has a small oversize, so that the molded part 1 12, 212 is held in the frame 210 by means of a press fit and gaps are securely sealed.
  • the molded part 1 12, 212 may be firmly bonded, for example by gluing, in the frame 210 in order to prevent the molded part 1 12, 212 from being pushed out of the frame 210.
  • the frame 210 of the fire protection element 200 is formed, and then the molded part 1 12, 212 is formed directly in the frame 210.
  • the frame 210 may serve as part of the mold used to make the molded article 1 12, 212.
  • the fire protection element 100, 200 can be made ready to be installed in an opening to be closed.
  • the fire protection element 100, 200 can be completed only in the opening to be closed, in particular by the Medschaum 230 is first introduced into the through holes 1 16, 216, when the molding 212 is already disposed in the opening.
  • the through holes 1 16, 216 can be used to lead lines spaced from each other by the fire protection element 100, 200 before the Artschaum 230 is introduced.
  • FIG. 4 shows a section of a wall 334 with an opening 336, in which a fire protection element 300 is installed as a firewall.
  • the fire protection element 300 is arranged so that the end face 322 are aligned substantially parallel to the wall 334 and the sides which are covered by the frame 310, in the direction of the wall 334 point. In this way, the Z-direction through-holes 316 extend through the opening 336, and leads can be passed through the fire protection element 300 without damaging the honeycomb structure 314 and / or the frame 310.
  • the membrane see Figure 1 b
  • a passage in Medschaum 330 can be created, through which the line can be pushed.
  • the passage openings 316 of the fire protection element 300 are not filled with a Greet 330 and therefore empty.
  • the membrane see FIG. 1 b ensures the smoke gas tightness of the fire protection element 300.
  • FIG. 5 by means of a passage opening 316, it is shown by way of example how the fire protection element according to the invention behaves in the event of a fire.
  • a limit temperature is exceeded, the expandable graphite particles in the honeycomb structure 314 are activated and expand as branches 338 into the passage openings 316.
  • the branches 338 of different honeycomb walls 318 branch off and form clusters 340, which leads to a cross-linking of the honeycomb structure 314. In this way, the stability of the forming intumescent crust increases, which provides longer-lasting protection.
  • the propagation behavior of the branches 338 and the formation of clusters 340 influenced.
  • special crosslinking patterns can be provided in this way, which give the fire-protection element 300 particularly favorable fire-protection properties in the event of fire.
  • the fire protection element according to the invention can be in this way quickly and easily foreclose a passing through walls or ceilings opening safely and permanently.
  • Through the membrane fire protection element according to the invention is smoke-tight even without cable assignment and without further measures.
  • a fire protection element is provided with the fire protection element according to the invention, which in addition to the fire protection and the flue gas tightness offers the possibility to separate different types of lines separated and laid in a simple manner.

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Abstract

Ein Brandschutzelement (100) zum Abschotten von durch Wände oder Decken hindurchführende Öffnungen, insbesondere von Leitungsdurchgängen, umfasst ein Formteil (112) aus intumeszierendem Material mit mehreren Durchgangsöffnungen (116) zum Durchführen von Leitungen (121), die sich insbesondere parallel zueinander von einer ersten Seite (122) zu einer entgegengesetzten zweiten Seite (123) des Brandschutzelements (100) erstrecken und jeweils durch eine Membran (119) rauchgasdicht verschlossen sind.

Description

Brandschutzelement
Die Erfindung betrifft ein Brandschutzelement zum Abschotten von durch Wände oder Decken hindurchführenden Öffnungen, insbesondere von Leitungsdurchgängen, mit einem Formteil aus intumeszierendem Material. Brandschutzelemente, die Leitungsdurchgänge mit nicht feuerfesten Rohren oder Kabeln in Decken oder Wänden im Brandfall schließen können, um eine Ausbreitung von Feuer und Rauch in Gebäuden zu verhindern, sind in verschiedensten Ausgestaltungen bekannt. Die Brandschutzelemente enthalten üblicherweise ein intumeszierendes Material mit Blähgraphit, das um die Leitungen herum angeordnet wird, und eine Verstärkungseinlage, die das intumeszierende Material stabilisiert.
Bei den bekannten Brandschutzelementen werden die Blähgraphitpartikel durch die Hitze an der Oberfläche aktiviert, expandieren zum Feuer hin und bilden zunächst eine isolierende Kruste. Diese wird jedoch nach einiger Zeit instabil und fällt herunter. Somit steht die Kruste nicht mehr als Isolationsschicht zur Verfügung, und die darunterliegende intumeszierende Schicht wird aktiviert. Auf diese Weise brennt das Brandschutzelement Schritt für Schritt ab und gewährleistet nur für eine begrenzte Dauer Schutz.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Brandschutzelement zu schaffen, bei dem sich im Brandfall eine stabilere Kruste ausbildet und das es erleichtert, Leitungen geordnet zu verlegen.
Zur Lösung der Aufgabe ist ein Brandschutzelement zum Abschotten von durch Wände oder Decken hindurchführende Öffnungen, insbesondere von Leitungsdurchgängen, mit einem Formteil aus intumeszierendem Material vorgesehen. Das Formteil hat mehrere Durchgangsöffnungen zum Durchführen von Leitungen, die sich insbesondere parallel zueinander von einer ersten Seite zu einer entgegengesetzten zweiten Seite des Brandschutzelements erstrecken und jeweils durch eine Membran rauchgasdicht verschlossen sind. Die mehreren Durchgangsöffnungen im Brandschutzelement ermöglichen auf einfache Weise, unterschiedliche Arten von Leitungen separiert voneinander durch das Brandschutzelement zu führen, beispielsweise indem Strom- und Datenkabel jeweils eigene Durchgangsöffnungen belegen. Auf diese Weise kann das Brandschutzelement als Kabelmanagementsystem genutzt werden. Die Membran stellt dabei sicher, dass nicht belegte Durchgangsöffnungen rauchgasdicht sind. Um eine Leitung durch eine Durchgangsöffnung zu führen, wird die Membran in der entsprechenden Durchgangsöffnung durchstoßen. Es kann eine einzelne Membran vorgesehen sein, die alle Durchgangsöffnungen verschließt, beispielsweise indem sich die Membran im Wesentlichen durch das gesamte Formteil erstreckt. Alternativ können auch mehrere Membranen vorgesehen sein, die jeweils nur einen Teil der Durchgangsöffnungen oder auch nur einzelne Durchgangsöffnungen verschließen.
Das Formteil hat vorzugsweise eine Wabenstruktur. Im Sinne der Erfindung ist eine Wabenstruktur ein dreidimensionales Gitter, das in einer Schnittebene aus ein oder mehreren Grundformen in Form von Polygonen aufgebaut ist und sich entlang einer Achse erstreckt, die insbesondere senkrecht zur Schnittebene steht. Vorzugsweise weist die Wabenstruktur eine gleichförmige, sechseckige Grundform auf und bildet auf diese Weise eine Art Honig- oder Bienenwabe. Der Vorteil des erfindungsgemäßen Brandschutzelements ist, dass aufgrund der gitterförmigen Wabenstruktur das intumeszierende Material in die Waben expandieren und sich dort mit intumeszierendem Material benachbarter Wabenstrukturen verbinden kann. Hierdurch bildet sich im Brandfall eine vernetze, stabile Kruste, die für eine längere Zeit einen zuverlässigen Brandschutz gewährleistet.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Membran in der Mitte zwischen der ersten und der zweiten Seite angeordnet und verläuft vorzugsweise parallel zu einer dieser Seiten. Hierdurch trennt die Membran die Durchgangsöffnung in zwei Abschnitte, die senkrecht zur ersten oder zweiten Seite die gleiche Tiefe aufweisen. Indem die Membran auf diese Weise angeordnet ist, kann das Brandschutzelement bezüglich der Membran symmetrisch aufgebaut sein, wodurch das Brandschutzelement die gleichen Eigenschaften auf beiden Seiten der Membran aufweist. Zumindest ein Teil der Durchgangsöffnungen kann mit einem Füllschaum gefüllt sein. Der Füllschaum gewährleistet einen rauchdichten Abschluss der Durchgangsöffnung, die von einer Leitung durchstoßen wurden, indem die Durchgangsöffnung, insbesondere vollständig, mit dem Füllschaum gefüllt ist. Ferner dient der Füllschaum zur Lagerung der Leitungen sowie der Schalldämmung.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform hat das Brandschutzelement einen Rahmen, der das Formteil in einer Umfangsrichtung zumindest abschnittsweise umgibt, insbesondere wobei die Umfangsrichtung sich um eine Achse erstreckt, die parallel zur axialen Ausdehnung der Durchgangsöffnungen angeordnet ist. Hierbei sind vorzugsweise die erste und die zweite Seite des Formteils nicht von dem Rahmen bedeckt. Indem das Formteil in einen Rahmen integriert ist, wird das Formteil geschützt und stabilisiert. Auf diese Weise verbleibt die Intumeszenz-Kruste im Brandfall länger, das Formteil verbrennt langsamer, und die Brandschutzeigenschaften des Brandschutzelements sind verbessert.
Der Rahmen ist vorzugsweise einstückig. Dies bietet den Vorteil, dass es nur wenige Übergangsbereiche zwischen verschiedenen Abschnitten des Rahmens gibt, in denen intumeszierendes Material und/oder Füllmaterial im Brandfall austreten kann. Auf diese Weise begrenzt der Rahmen die Ausbreitung des intumeszierenden Materials im Brandfall und ermöglicht so, die Expansion des intumeszierenden Materials in eine gewünschte Richtung zu lenken. Da sich somit das intumeszierende Material nicht mehr unkontrolliert in alle Richtungen ausbreitet, kann die Menge an intumeszierendem Material in dem Brandschutzelement reduziert werden, wodurch sich geringere Herstellungskosten ergeben. Ferner stabilisieren sich verschiedene Abschnitte des Rahmens bei der Expansion des intumeszierenden Materials gegenseitig, sodass durch diese Gestaltung die strukturelle Integrität des Brandschutzelements verbessert ist. Es ist von Vorteil, wenn der Rahmen ein Material aus der folgenden Gruppe umfasst: Pappe, Metall, Glasfasern, Basaltfasern, Kohlenstofffasern, oder Keramikfasern. Auch ein hybrider Aufbau des Rahmens aus mehreren Materialien ist möglich. Diese Materialien weisen im Vergleich zum intumeszierendem Material des Formteils eine höhere Temperaturbeständigkeit auf. Diese ist vorteilhaft, da der Rahmen von der das intumeszierende Material aktivierenden Temperatur nicht beeinträchtigt wird und auf diese Weise seine stabilisierende Funktion auch im Brandfall ausüben kann. Vorzugsweise umfasst der Rahmen ein Metallblech, ein Streckmetall, eine mineralische Bauplatte, ein Glasfasergitter oder -gewebe. Die Verwendung eines Gewebes bietet eine gute Verbindung des Rahmens mit dem Formteil. Ferner behält ein Rahmen aus einem Gewebe seine stabilisierenden Eigenschaften auch bei vereinzelten strukturellen Schäden bei. Der Rahmen kann ein intumeszierendes Material umfassen, wobei das intumeszierende Material identisch zum intumeszierenden Material der Wabenstruktur sein kann. Hierdurch dehnt sich der Rahmen im Brandfall zusätzlich zum intumeszierenden Material der Wabenstruktur aus und stellt einen dichten Verschluss der Öffnung sowie eine sichere Lagerung des Brandschutzelements in der Öffnung sicher.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform hat das Brandschutzelement eine Deckplatte, um das Formteil zu schützen. Die Deckplatte ist insbesondere dazu vorgesehen die erste oder die zweite Seite des Brandschutzelements abzudecken, die außen liegen, d.h. potentiell dem Brand zugewandt sind. Es ist von Vorteil, wenn die Deckplatte eine Seite des Formteils im Wesentlichen vollständig abdeckt. Es können auch mehrere Deckplatten vorgesehen sein, insbesondere jeweils eine auf der ersten und eine auf der zweiten Seite.
Die Deckplatte umfasst bevorzugt ein Material aus der folgenden Gruppe umfasst: Pappe, Metall, Glasfasern, Basaltfasern, Kohlenstofffasern oder Keramikfasern. Auch ein hybrider Aufbau der Deckplatte aus mehreren Materialien ist möglich. Diese Materialien weisen im Vergleich zum intumeszierenden Material des Formteils eine hohe Temperaturbeständigkeit auf und verbessern die Brandschutzeigenschaften des Brandschutzelements.
Vorzugsweise umfasst die Deckplatte ein Metallblech, ein Streckmetall, eine mineralische Bauplatte, ein Glasfasergitter oder -gewebe. Die Verwendung eines Gewebes hat den Vorteil, dass Leitungen leichter durch die Deckplatte geführt werden können. Ferner behält eine Deckplatte aus einem Gewebe seine strukturelle Integrität auch bei vereinzelten Schäden bei.
Die Deckplatte kann ein intumeszierendes Material aufweisen. Hierdurch stellt die Deckplatte eine zusätzliche intumeszierende Schicht dar, die die Brandschutzeigenschaften des Brandschutzelements verbessert.
Es ist von Vorteil, wenn das Formteil Blähgraphit aufweist. Indem das intumeszierende Material, das die Wände der Durchgangsöffnungen bildet, als wesentlichen Bestandteil Blähgraphit enthält, bilden sich im Brandfall Äste aus Blähgraphitpartikeln in den Durchgangsöffnungen, die sich mit anderen Ästen aus Blähgraphitpartikeln von gegenüberliegenden Wänden verhaken und Cluster bilden. Auf diese Weise entsteht im Brandfall eine vernetzte Struktur aus Blähgraphitpartikeln, die eine besonders hohe Stabilität der Intumeszenz-Kruste sicherstellt und damit die Brandschutzeigenschaften des Brandschutzelements entscheidend verbessert. Das Formteil ist vorzugsweise quaderförmig oder zylinderförmig, insbesondere kreiszylinderförmig. Alternativ kann das Formteil ein Prisma sein. Das Brandschutzelement weist dabei im Wesentlichen dieselbe Form auf. Diese Gestaltung hat den Vorteil, dass sich das Brandschutzelement besonders zum Abschotten von rechteckigen oder runden Öffnungen eignet, die in der Praxis am häufigsten vorkommen. Ferner sind Formteile in diesen Formen kostengünstig herstellbar und können raumeffizient gelagert werden.
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen. In diesen zeigen:
- Figur 1 a in einer perspektivischen Darstellung eine erste Ausführungs- form eines erfindungsgemäßen Brandschutzelements,
- Figur 1 b in einer Schnittansicht das Brandschutzelement aus Figur 1 a mit einer durchgeführten Leitung,
- Figur 2 in einer perspektivischen Darstellung eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Brandschutzelements, - Figur 3 in einer perspektivischen Darstellung das Brandschutzelement aus Figur 2 mit einer Deckplatte, - Figur 4 in einer perspektivischen Darstellung eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Brandschutzelements, das in einer Öffnung eingebaut ist, und
- Figur 5 in einer schematischen Darstellung ein Cluster aus Bläh- graphitpartikeln in einer Wabe des Brandschutzelements aus Figur 4.
In Figur 1 a ist ein erfindungsgemäßes Brandschutzelement 100 mit einem Formteil 1 12 aus intumeszierendem Material gezeigt, das zum brandsicheren Verschluss von Bauteilöffnungen mit Leitungsdurchführungen wie Kabel und/oder Rohre vorgesehen ist. Das Formteil 1 12 ist ein näherungsweise quaderförmiger Block, dessen
Kanten sich entlang der Achsen X, Y, und Z eines orthogonalen Koordinatensystems erstrecken.
In einer alternativen Ausführungsform kann das Formteil 1 12 eine beliebige Geometrie aufweisen, die geeignet ist, eine durch Wände oder Decken hindurchführende Öffnung sicher zu verschließen. Insbesondere kann das Formteil 1 12 in der Form eines Kreiszylinders oder eines Prismas ausgebildet sein.
Das Formteil 1 12 hat eine Wabenstruktur 1 14, die durch Durchgangsöffnungen 1 16 in Form von Waben mit einer gleichseitigen sechseckigen Grundform in der X- Y-Ebene gebildet ist und deren Wabenwände 1 18 sich in Z-Richtung axial erstrecken. Das bedeutet, dass die Durchgangsöffnungen 1 16 parallel zueinander angeordnet sind.
Die Durchgangsöffnungen 1 16 sind röhrenförmig vorgesehen und weisen jeweils eine Membran 1 19 auf (siehe Figur 1 b), die die Durchgangsöffnung 1 16 in der X- Y-Ebene vollständig verschließt. Durch die Membranen 1 19 werden die Durchgangsöffnungen 1 16 rauchgasdicht verschlossen, sodass das Brandschutzelement 100 standardmäßig dicht gegenüber Rauch sowie Gasen ist.
Die Durchgangsöffnungen 1 16 sind identisch zueinander gestaltet. Alternativ können auch Durchgangsöffnungen 1 16 vorgesehen sein, die unterschiedliche Öffnungsquerschnitte sowohl in Form als auch Größe aufweisen. In einer bevorzugten Ausführungsform können insbesondere Durchgangsöffnungen 1 16 mit einer kreisrunden Querschnittsfläche und einem Durchmesser vorgesehen sein, der auf den Durchmesser entsprechender Leitungen 121 abgestimmt ist. Auf diese Weise können Leitungen 121 durch Durchgangsöffnungen 1 16 mit einem entsprechenden Durchmesser geführt werden, sodass die Wabenwand 1 18 bzw. in diesem Fall die Innenwand der Durchgangsöffnung 1 16, vorzugsweise mittels einer Presspassung, dicht an der Leitung 121 anliegt. Somit ist die Rauchgasdichtigkeit des Formteils 1 12 auch nach dem Durchstoßen der Membran 1 19 gewährleistet, ohne dass hierzu weitere Maßnahmen erforderlich wären, wie das Ausspritzen der Durchgangsöffnung 1 16 mit einem Dichtschaum.
Die Anordnung der Durchgangsöffnungen 1 16 ist im Wesentlichen beliebig. Es ist jedoch vorteilhaft, wenn die Durchgangsöffnungen 1 16 in einem symmetrischen Muster angeordnet sind, um ähnliche Brandschutzeigenschaften über das gesamte Brandschutzelement 100 sicherstellen zu können.
Die Durchgangsöffnungen 1 16 erstrecken sich von einer ersten Stirnseite 122 bis zu einer entgegengesetzten zweiten Stirnseite 123 des Formteils 1 12. Somit erstrecken sich die Durchgangsöffnungen 1 16 in Z-Richtung durch das gesamte Formteil 1 12. Die Membran 1 19 ist in der axialen Mitte der Durchgangsöffnung 1 16 angeordnet, d.h. in gleichem Abstand und parallel zu den beiden Stirnseiten 122, 123.
In der gezeigten Ausführungsform ist für jede Durchgangsöffnung 1 16 eine separate Membran 1 19 vorgesehen. Alternativ kann das Formteil 1 12 eine Membran 1 19 aufweisen, die sich zumindest abschnittsweise durch das Formteil 1 12 erstreckt und mehrere oder alle Durchgangsöffnungen 1 16 verschließt.
In einer alternativen Ausführungsform kann ein Teil der Durchgangsöffnungen 1 16 ohne Membran vorgesehen sein. In diesem Fall wäre das Brandschutzelement 100 in axialer Richtung Z zumindest abschnittsweise luftdurchlässig. Hierdurch kann das Brandschutzelement 100 beispielsweise die nötige Ventilation in einem Spalt einer Wand mit einer vorgehängten Fassade sicherstellen, den Spalt aber im Brandfall durch die Reaktion des intumeszierenden Materials verschließen
Die Durchgangsöffnungen 1 16 sind als Durchführungen in axialer Richtung Z durch das Formteil 1 12 für Leitungen vorgesehen. Zum Durchführen einer Leitung 121 wird die Membran 1 19 der entsprechenden Durchgangsöffnung 1 16 durchstoßen. Das Durchstoßen der Membran 1 19 kann mittels eines Werkzeugs, beispielsweise einer Lanze, oder werkzeuglos erfolgen, indem ein Ende der Leitung 121 als Lanze verwendet wird.
Je nach Durchmesser der Leitung 121 und Querschnitt der Durchgangsöffnung 1 16 kann eine Durchgangsöffnung 1 16 für eine oder mehrere Leitungen 121 vorgesehen sein.
Das intumeszierende Material, aus dem das Formteil 1 12 gebildet ist, umfasst einen Anteil Blähgraphit und kann je nach Anforderung ein spezielles Intumeszenzverhalten (unter anderem Schaumhöhe und Druck) aufweisen, mittels dem das Brandschutzelement 100 an unterschiedliche Einsatzbedingungen angepasst werden kann.
Das intumeszierende Material weist insbesondere ein Intumeszenzvolumen auf, das einen sicheren Verschluss der Durchgangsöffnungen 1 16 im Brandfall gewährleistet. Die Membran 1 19 kann aus dem gleichen intumeszierenden Material wie das Formteil 1 12 gebildet sein.
Alternativ kann die Membran 1 19 aus einem beliebigen rauchgasdichten Material bestehen, das vorzugsweise eine höhere Temperaturbeständigkeit als das intumeszierende Material des Formteils 1 12 aufweist und bevorzugt ohne Werkzeug mit dem Ende einer Leitung 121 durchstoßen werden kann.
Es ist von Vorteil, wenn die Membran 1 19 elastisch ist, sodass sie sich dicht um ein oder mehrere durch sie hindurchführende Leitungen 121 anlegen und damit die Durchgangsöffnung 1 16 abdichten kann.
Durch die mehreren zueinander beabstandeten Durchgangsöffnungen 1 16 stellt das Brandschutzelement 100 ein Ordnungssystem bereit, das es erleichtert, verschiedene Leitungen zu sortieren und zu gruppieren. Auf diese Weise kann das Brandschutzelement 100 als Leitungsmanagementsystem bzw. Leitungsordnungssystem genutzt werden.
Ferner kann zumindest ein Teil der Durchgangsöffnungen 1 16 für eine bestimmte Art von Leitungen speziell ausgestaltet sein. Beispielsweise könnte eine Durchgangsöffnung 1 16 für Kommunikationskabel eine Hülse zur Abschirmung elektromagnetischer Störfelder aufweisen.
In Figur 2 ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Brandschutzelements 200 gezeigt, das einen Rahmen 210 sowie ein Formteil 212 aus intumeszierendem Material mit Durchgangsöffnungen 216 in Form von Waben umfasst, die eine Wabenstruktur 214 bilden. Die Wabenstruktur 214 erstreckt sich im Vergleich zur ersten Ausführungsform des Brandschutzelements 100 über das gesamte Formteil 212, das jedoch ansonsten identisch zum Formteil 1 12 des Brandschutzelements 100 aufgebaut ist. Insbesondere weist das Formteil 212 zumindest eine Membran auf, die die Durchgangsöffnungen 216 verschließen. Für gleiche Strukturen mit gleichen Funktionen sind im Folgenden daher entsprechende Bezugszeichen vergeben.
Das Brandschutzelement 200 ist quaderförmig und wird von dem Rahmen 210 an seinem Umfang 220 in Umfangsrichtung U umschlossen, wobei die Stirnseiten 222, 223 des Formteils 212 frei bleiben. Die Umfangsrichtung U erstreckt sich um die Z-Achse, die parallel zur axialen Ausrichtung der Durchgangsöffnungen 216 angeordnet ist. Somit zeigen die Stirnseiten 222, 223 die Grundform der Wabenstruktur 214 in der X-Y-Ebene und die Durchgangsöffnungen 216 erstrecken sich in Z-Richtung durch das gesamte Formteil 212. Die Erfindung ist nicht auf Brandschutzelemente 200 mit quaderförmigen
Formteilen 212 und Rahmen 210 begrenzt, sondern umfasst auch Brandschutzelemente 200, die eine beliebige Form und einem beliebigen Querschnitt aufweisen.
Der Rahmen 210 bedeckt den Umfang 220 bis auf einen schmalen Schlitz 224 vollständig. Der Schlitz 224 ist dabei von zwei entgegengesetzt angeordneten Enden 226, 228 des Rahmens 210 gebildet, die sich auf einer Seite des Brandschutzelements 200 gegenüberliegen. In einer alternativen Ausführungsform kann der Rahmen 210 in Umfangsrichtung U geschlossen sein und keinen Schlitz 224 aufweisen (siehe Figur 4).
Der Rahmen 210 ist vorzugsweise einstückig. Alternativ kann der Rahmen 210 aus mehreren miteinander verbundenen Abschnitten gebildet sein.
Die Durchgangsöffnungen 216 sind mit einem flexiblen Füllschaum 230 gefüllt. Alternativ können die Durchgangsöffnungen 216 mit einem druckstabilen Füllschaum 230 gefüllt sein.
Der Füllschaum 230 weist im Wesentlichen keine Brandschutzadditive auf. Alternativ kann der Füllschaum 230 Brandschutzadditive umfassen, um die Brandschutzeigenschaften des Brandschutzelements 200 zu verbessern.
Die Durchgangsöffnungen 216 sind vorzugweise gleichmäßig mit dem Füllschaum 230 gefüllt, um homogene Eigenschaften über das gesamte Formteil 212 zu gewährleisten. In einer alternativen Ausführungsform können zumindest ein Teil der
Durchgangsöffnungen 216 abschnittsweise mit einem Füllschaum 230 gefüllt sein. Beispielsweise können die Durchgangsöffnungen 216 lediglich an den Stirnseiten 222, 223 mit Füllschaum 230 gefüllt sein, während die Durchgangsöffnungen 216 im Inneren leer sind. Auf diese Weise kann Füllschaum 230 eingespart und das Gewicht des Brandschutzelements 200 reduziert werden.
Ferner können verschiedene Durchgangsöffnungen 216 mit unterschiedlichen Füllschäumen 230 gefüllt sein, oder das Formteil 212 kann leere Durchgangsöffnungen 216, d.h. ohne Füllschaum 230, aufweisen, um die Eigenschaften der verschiedenen Füllschäume 230 bzw. von leeren Durchgangsöffnungen 216 zu kombinieren. Es ist ferner von Vorteil, wenn unterschiedliche Füllschäume 230, beispielsweise durch eine farbige Markierung an den Stirnseiten 222, 223, identifizierbar sind. Dies ermöglicht unter anderem eine vereinfachte Montage, indem Leitungen gezielt durch Durchgangsöffnungen 216 mit einem Füllschaum 230 geführt werden können, der aufgrund seiner Eigenschaften weniger Widerstand beim Durchführen der Leitungen bietet oder der eng an den Leitungen anliegt und auf diese Weise eine besonders hohe Dichtigkeit gewährleistet.
Der Füllschaum 230 ist fest, vorzugsweise stoffschlüssig, mit der Wabenstruktur 214 verbunden. Hierdurch ist sichergestellt, dass der Füllschaum 230 nicht aus den Durchgangsöffnungen 216 herausgedrückt wird, wenn eine Leitung durch den Füllschaum 230 geführt oder eine Durchführung für eine Leitung im Füllschaum 230 gebildet wird.
Das Formteil 212 ist fest, vorzugsweise stoffschlüssig, mit dem Rahmen 210 verbunden. Der Rahmen 210 besteht aus Steckmetall. In einer alternativen
Ausführungsform kann der Rahmen 210 aus einer Platte, einer Matte, einem Gitter oder einem Gewebe gebildet sein, welche(s) vorzugsweise aus Pappe, Metall, Glasfasern, Basaltfasern, Kohlenstofffasern oder Keramikfasern besteht.
In einer alternativen Ausführungsform kann der Rahmen 210 ein intumeszierendes Material, insbesondere das gleiche intumeszierende Material wie die Wabenstruktur 214, umfassen.
Der Rahmen 210 kann ausschließlich aus intumeszierendem Material gebildet sein. Alternativ kann der Rahmen 210 das intumeszierende Material zusätzlich aufweisen, wobei das nicht intumeszierende Material des Rahmens 210 eine Verstärkungseinlage bilden kann, die auf einer Schicht aus intumeszierendem Material angebracht oder zumindest teilweise in einer Schicht aus intumeszierendem Material angeordnet ist. In beiden Fällen ist die Schicht aus intumeszierendem Material fest mit der Verstärkungseinlage verbunden.
Das Brandschutzelement 200 kann eine Deckplatte 232 (siehe Figur 3 aufweisen, die eine Seite des Brandschutzelements 200 zumindest abschnittsweise bedeckt.
In Figur 3 bedeckt die Deckplatte 232 die Stirnseite 222 des Formteils 212 und bildet auf diese Weise eine zusätzliche Schutzschicht.
Die Deckplatte 232 besteht aus Steckmetall. In einer alternativen Ausführungsform kann die Deckplatte 232 aus einer Platte, einer Matte, einem Gitter oder einem Gewebe gebildet sein, welche(s) vorzugsweise aus Pappe, Metall, Glasfasern, Basaltfasern, Kohlenstofffasern oder Keramikfasern besteht.
In einer alternativen Ausführungsform kann die Deckplatte 232 ein intumeszierendes Material, insbesondere das gleiche intumeszierende Material wie die Wabenstruktur 214, umfassen.
Die Deckplatte 232 ist fest, vorzugsweise stoffschlüssig, mit dem Formteil 212 und/oder dem Rahmen 210 verbunden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Deckplatte 232 Markierungen auf, die der Anordnung der Durchgangsöffnungen 216 entsprechen, sodass Leitungen gezielt durch die einzelnen unter der Deckplatte 232 angeordneten Durchgangsöffnungen 216 durchgeführt werden können.
Das Brandschutzelement 200 kann mehrere Deckplatten 232 aufweisen, die an verschiedenen Seiten des Brandschutzelements 200 angeordnet sind.
Mehrere Deckplatten 232 können nebeneinander und/oder übereinander auf einer Seite des Brandschutzelements 200 angeordnet sein.
Die Herstellung des Formteils 1 12, 212 des erfindungsgemäßen Brandschutzelements 100, 200 erfolgt mittels eines intumeszierenden Schaumes, der in eine Form mit einer entsprechenden Geometrie eingebracht wird. Ist für das Brandschutzelement 100, 200 ein Rahmen 210 aus intumeszierendem Material vorgesehen, so kann dieser direkt in diesem Schritt mittels einer entsprechenden Form ausgebildet werden.
Besteht die Membran 1 19 aus demselben intumeszierenden Material, wie das Formteil 1 12, 212, so kann die Membran 1 19 in der Form entsprechend vorgesehen sein, sodass die Durchgangsöffnungen 1 16, 216 mit der Membran 1 19 in einem Schritt hergestellt werden können.
Alternativ kann die Membran 1 19, insbesondere wenn diese aus einem anderen Material als das Formteil 1 12, 212 besteht, in die Form eingesetzt werden, sodass das Formteil 1 12, 212 bei der Herstellung entsprechend um die Membran 1 19 ausgebildet wird. In einem weiteren alternativen Herstellungsverfahren kann die Membran 1 19 zwischen zwei Hälften des Formteils 1 12, 212, insbesondere stoffschlüssig, entsprechend angebracht werden.
In einem nachfolgenden Schritt können die Durchgangsöffnungen 1 16, 216 mit einem Füllschaum 230 ausgespritzt werden.
Um ein Brandschutzelement 100, 200 mit einem Rahmen 210 zu bilden, kann der Rahmen 210 in einer offenen Form, beispielsweise als Platte oder mit U- Profil, vorgesehen sein. Das Formteil 1 12, 212 wird auf der Rahmeninnenseite platziert und die Enden 226, 228 um das Formteil 1 12, 212 gefaltet, wodurch der geschlossene Rahmen 210 gebildet wird.
Schlitze 224 im Rahmen 210 können durch ein geeignetes Brandschutzmittel, beispielsweise eine intumeszierende Einlage, verschlossen und/oder mit einem intumeszierenden Schaummaterial ausgespritzt werden.
Alternativ kann das Formteil 1 12, 212 auch in einen bereits gebildeten Rahmen 210 eingesetzt werden.
Vorzugsweise weist das Formteil 1 12, 212 ein kleines Übermaß auf, sodass das Formteil 1 12, 212 im Rahmen 210 mittels einer Presspassung gehalten wird und Lücken sicher abgedichtet werden.
Zusätzlich oder alternativ kann das Formteil 1 12, 212 stoffschlüssig, beispielsweise durch Kleben, im Rahmen 210 befestigt sein, um zu verhindern, dass das Formteil 1 12, 212 aus dem Rahmen 210 herausgedrückt werden kann.
In einem alternativen Herstellungsverfahren wird zuerst der Rahmen 210 des Brandschutzelements 200 gebildet und anschließend das Formteil 1 12, 212 direkt im Rahmen 210 ausgebildet. Hierbei kann der Rahmen 210 als Teil der Form dienen, die zur Herstellung des Formteils 1 12, 212 verwendet wird.
Das Brandschutzelement 100, 200 kann fertig ausgebildet in eine zu verschließende Öffnung eingebaut werden.
Alternativ kann das Brandschutzelement 100, 200 erst in der zu verschließenden Öffnung fertiggestellt werden, insbesondere indem der Füllschaum 230 erst in die Durchgangsöffnungen 1 16, 216 eingebracht wird, wenn das Formteil 212 bereits in der Öffnung angeordnet ist. Hierbei können die Durchgangsöffnungen 1 16, 216 genutzt werden, um Leitungen beabstandet voneinander durch das Brandschutzelement 100, 200 zu führen, bevor der Füllschaum 230 eingebracht ist. In Figur 4 ist ein Ausschnitt einer Wand 334 mit einer Öffnung 336 gezeigt, in der ein Brandschutzelement 300 als Brandschott eingebaut ist.
Das Brandschutzelement 300 ist so angeordnet, dass die Stirnseite 322 im Wesentlichen parallel zu Wand 334 ausgerichtet sind und die Seiten, die von dem Rahmen 310 bedeckt sind, in Richtung der Wand 334 zeigen. Auf diese Weise erstrecken sich die Durchgangsöffnungen 316 in Z-Richtung durch die Öffnung 336, und Leitungen können durch das Brandschutzelement 300 hindurchgeführt werden, ohne dabei die Wabenstruktur 314 und/oder den Rahmen 310 zu beschädigen. Hierbei muss lediglich die Membran (siehe Figur 1 b) durchstoßen werden, die die Durchgangsöffnungen 316 abdichtet. Um Leitungen durch das Brandschutzelement 300 zu führen, kann beispielsweise mittels einer Lanze eine Durchführung im Füllschaum 330 geschaffen werden, durch die die Leitung geschoben werden kann.
In einer alternativen Ausführungsform sind die Durchgangsöffnungen 316 des Brandschutzelements 300 nicht mit einem Füllschaum 330 gefüllt und daher leer. In diesem Fall stellt die Membran (siehe Figur 1 b) die Rauchgasdichtigkeit des Brandschutzelements 300 sicher.
In Figur 5 ist anhand einer Durchgangsöffnung 316 beispielhaft dargestellt, wie sich das erfindungsgemäße Brandschutzelement im Brandfall verhält. Bei Überschreiten einer Grenztemperatur werden die Blähgraphitpartikel in den Wabenstruktur 314 aktiviert und expandieren als Äste 338 in die Durchgangsöffnungen 316. Dort verzweigen sich die Äste 338 verschiedener Wabenwände 318 und bilden Cluster 340, die zu einer Vernetzung der Wabenstruktur 314 führt. Auf diese Weise erhöht sich die Stabilität der sich bildenden Intumeszenz-Kruste, wodurch diese einen länger andauernden Schutz bietet.
Je nachdem ob, wie oder mit welcher Art von Füllschaum die Durchgangsöffnungen 316 gefüllt sind, wird das Ausbreitungsverhalten der Äste 338 und die Bildung von Clustern 340 beeinflusst. Durch geeignete Wahl der Füllungen der Durchgangsöffnungen 316 sowie deren Anordnung können hierdurch spezielle Vernetzungsmuster bereitgestellt werden, die dem Brandschutzelement 300 im Brandfall besonders günstige Brandschutzeigenschaften verleihen.
Mit dem erfindungsgemäßen Brandschutzelement lässt sich auf diese Weise schnell und einfach eine durch Wände oder Decken hindurchführende Öffnung sicher und andauernd abschotten. Durch die Membran ist das erfindungsgemäße Brandschutzelement auch ohne Kabelbelegung und ohne weitere Maßnahmen rauchgasdicht. Ferner wird mit dem erfindungsgemäßen Brandschutzelement ein Brandschutzelement bereitgestellt, das neben dem Brandschutz und der Rauchgasdichtigkeit die Möglichkeit bietet, auf einfache Weise verschiedene Arten von Leitungen separiert und sortiert zu verlegen.
Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsformen beschränkt. Insbesondere können einzelne Merkmale einer Ausführungsform unabhängig von den anderen Merkmalen der entsprechenden Ausführungsform in einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform enthalten sein, d.h. die beschriebenen Merkmale sind beliebig kombinierbar.

Claims

Patentansprüche
1 . Brandschutzelement (100, 200, 300) zum Abschotten von durch Wände (334) oder Decken hindurchführende Öffnungen (336), insbesondere von Leitungsdurchgängen, mit einem Formteil (1 12, 212, 312) aus intumeszierendem Material, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil (1 12, 212, 312) mehrere Durchgangsöffnungen (1 16, 216, 316) zum Durchführen von Leitungen (121 ) aufweist, die sich insbesondere parallel zueinander von einer ersten Seite (122, 222, 322) zu einer entgegengesetzten zweiten Seite (123, 223) des Brandschutzelements (100, 200, 300) erstrecken und jeweils durch eine Membran (1 19) rauchgasdicht verschlossen sind.
2. Brandschutzelement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil (1 12, 212, 312) eine Wabenstruktur (1 14, 214, 314) aufweist.
3. Brandschutzelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (1 19) in der Mitte zwischen der ersten und der zweiten Seite (122, 222, 322, 123, 223) angeordnet ist.
4. Brandschutzelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Durchgangsöffnungen (1 16, 216, 316) mit einem Füllschaum (230, 330) gefüllt ist.
5. Brandschutzelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Brandschutzelement (100, 200, 300) einen
Rahmen (210, 310) aufweist, der das Formteil (1 12, 212, 312) in einer Umfangsrichtung (U) zumindest abschnittsweise umgibt, insbesondere wobei die Umfangsrichtung (U) sich um eine Achse (Z) erstreckt, die parallel zur axialen Ausdehnung der Durchgangsöffnungen (1 16, 216, 316) angeordnet ist.
6. Brandschutzelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (210, 310) ein Material aus der folgenden Gruppe umfasst: Pappe, Metall, Glasfasern, Basaltfasern, Kohlenstofffasern, oder Keramikfasern.
7. Brandschutzelement nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (210, 310) ein intumeszierendes Material umfasst.
8. Brandschutzelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Brandschutzelement (100, 200, 300) eine Deckplatte (232) aufweist.
9. Brandschutzelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckplatte (232) ein Material aus der folgenden Gruppe umfasst: Pappe,
Metall, Glasfasern, Basaltfasern, Kohlenstofffasern oder Keramikfasern.
10. Brandschutzelement nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckplatte (232) ein intumeszierendes Material umfasst.
1 1 . Brandschutzelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil (1 12, 212, 312) Blähgraphit aufweist.
12. Brandschutzelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil (1 12, 212, 312) quaderförmig oder zylinderförmig ist, insbesondere kreiszylinderförmig.
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