FI59136B

FI59136B - BRANDHAERDIG LAOGTEMPERATURISOLERANDE PANEL OCH FOERFARANDE FOER DESS TILLVERKNING

Info

Publication number: FI59136B
Application number: FI763249A
Authority: FI
Inventors: Sanford Lee Cook
Original assignee: Clark Door Co Inc
Priority date: 1976-11-12
Filing date: 1976-11-12
Publication date: 1981-02-27
Also published as: FI763249A; FI59136C

Description

k£fr»»l Γβΐ m^UULUTUSjULKAISU γλ, u l J ^UTLÄGGNINGSSKIIIFT-5^ · c (45) Patentti snyönr., tty 10 06 1731 Patent meddelat ^ (51) Kv.ik.Wa.3 E W B 1/94 // E 06 B 5/16 SUOMI —FINLAND (21) Λμο«ΙΙ»Λ«ιηι· — PaMrtameluilnf 7632^9 (22) Hakemltpiivi — Araeknlngtdag 12.11.76 (23) AlkuptWi—GI1tljh«t*da| 12.11.76 (41) Tullut |ulklMktl — Blivlt offantllg 13· 05.78 _ . , (44) NUitSvikripsnoo μ kuuL|ulkal«un pvm. —k £ fr »» l Γβΐ m ^ ANNOUNCEMENT γλ, ul J ^ UTLÄGGNINGSSKIIIFT-5 ^ · c (45) Patent snyönr., tty 10 06 1731 Patent meddelat ^ (51) Kv.ik.Wa.3 EWB 1/94 / / E 06 B 5/16 FINLAND —FINLAND (21) Λμο «ΙΙ» Λ «ιηι · - PaMrtameluilnf 7632 ^ 9 (22) Hakemltpiivi - Araeknlngtdag 12.11.76 (23) AlkuptWi — GI1tljh« t * da | 12.11.76 (41) Tullut | ulklMktl - Blivlt offantllg 13 · 05.78 _. , (44) NUitSvikripsnoo μ kuL | ulkal «un pvm. -

Patent· och ragitterttyraltan ' AraBkan uttafd och utl.*krlft«n publkarmd 27.02.01 (32)(33)(31) Pyydetty «tuolk**ii —B«flrd priori'* (71) Clark Door Company, Inc., 69 Myrtle Street, Canford, New Jersey 07016, USA(US) (72) Sanford Lee Cook, Edison, New Jersey, USA(US) (7^) Ruska & Co (5I4) Tulenkestävä, alhaisia lämpötiloja eristävä paneeli ja menetelmä sen valmistamiseksi - Brandhärdig, lägtemperaturisolerande panel och förfarande för dess tillverkningPatent · och ragitterttyraltan 'AraBkan uttafd och utl. * Krlft «n publkarmd 27.02.01 (32) (33) (31) Requested« tuolk ** ii —B «flrd priori' * (71) Clark Door Company, Inc., 69 Myrtle Street, Canford, New Jersey 07016, USA (72) Sanford Lee Cook, Edison, New Jersey, USA (7 ^) Ruska & Co (5I4) Refractory, low temperature insulating panel and method for its manufacture - Branded, rectified temperature-sensitive panel and external temperature control

Keksintö kohdistuu tulenkestävään, alhaisia lämpötiloja eristävään paneeliin käsittäen levyainevaipan, jossa on ylä-, ala-, sivu- ja päätyseinät,sekä menetelmään sen valmistamiseksi.The invention relates to a refractory, low temperature insulating panel comprising a sheet material sheath having top, bottom, side and end walls and a method of making the same.

Koska vaahdotetuilla muovihartseilla on äärimmäisen pieni lämmönjoh-tokyky alhaisissa lämpötiloissa, ne ovat erinomaisia aineita jäähdy-tysvaraston seinäpaneeleita varten. Näistä muovieristysaineista parhain ja esitettyä tarkoitusta varten eniten käytetty on polyuretaani-vaahto. Näillä aineilla on kuitenkin se vakava epäkohta, että ne hajoavat korkeisiin lämpötiloihin saatettuna. Eräät vaahdot, kuten polyuretaani vaahto , ovat syttyviä ja kehittävät palaessaan myrkyllisiä kaasuja. Missä palonkestävyys on tärkeä tekijä, polyuretaanivaahdol-la eristetty paneeli vaatii tulenkestävän lisäpaneelin palosuojan aikaansaamiseksi ja lain- sekä vakuutusehtojen vaatimusten täyttämiseksi.Because foamed plastic resins have extremely low thermal conductivity at low temperatures, they are excellent materials for cold storage wall panels. Of these plastic insulation materials, polyurethane foam is the best and most used for the stated purpose. However, these substances have the serious disadvantage of decomposing when exposed to high temperatures. Some foams, such as polyurethane foam, are flammable and emit toxic gases when burned. Where fire resistance is an important factor, a panel insulated with polyurethane foam requires an additional refractory panel to provide fire protection and to meet legal and insurance requirements.

Palonsuojatekniikassa on aikaisemmin tunnettua käyttää vesipitoista aikalime tailisilikaattikerrosta.It is previously known in fire protection technology to use an aqueous layer of time silicate silicate.

Tämä keksintö täyttää palo-oven ja tehokkaan jäähdytysvaraston oven yhdistetyt ominaisuudet omaavan paneelin tarpeen. Näitä kahta ominaisuutta ei tähän saakka o Le saavutettu samassa jäähdytysvaras ton 2 59136 ovessa tai paneelissa. Tämä tarkoitus saavutetaan sellaisella yhdistelmällä, että kerros vesipitoista alkalimetallisilikaattia peittää pääasiallisesti täydellisesti vaipan sisäpinnat, ja että polymeeri-vaahtohartsia oleva valettu sydän täyttää päällystetyn vaipan sisuksen.The present invention fulfills the need for a panel having the combined properties of a fire door and an efficient cold storage door. To date, these two characteristics have not been achieved in the same door or panel of the refrigerant ton 2 59136. This object is achieved by a combination such that a layer of aqueous alkali metal silicate substantially completely covers the inner surfaces of the sheath, and that the molded core of polymer-foam resin fills the interior of the coated sheath.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se,mikä on esitetty oheisissa patenttivaatimuksissa 3 ja 4.The method according to the invention is characterized by what is stated in the appended claims 3 and 4.

Aine, joka on sydämen ja vaippaseinien välissä, on sopivimmin vettä sisältävää natriumsilikaattia, joka on lasi- tai asbestikuitujen sitoma. Vaipassa olevat tuuletusaukot aikaansaavat kaasujen säädettävän poistumisen. Näitä kaasuja voi syntyä vaipan sisällä polyuretaani sydämen korkean lämpötilan vaikutuksesta.The material between the heart and the mantle walls is preferably aqueous sodium silicate bound by glass or asbestos fibers. The ventilation openings in the jacket provide an adjustable exhaust of gases. These gases can be generated inside the jacket by the high temperature of the polyurethane core.

Lämpötilassa yli 93°C alunperin kiinteä tai kiteinen natriumsilikaat-ti laajenee ja muuttuu verraten paksuksi, jäykäksi, koostumukseltaan solumaiseksi kerrokseksi tai kerrostumaksi, jolla on erittäin hyvät kuumankestävyys- ja eristysominaisuudet, minkä ansiosta paneeli muuttuu tehokkaaksi palo- ja lämpösuluksi.At temperatures above 93 ° C, the initially solid or crystalline sodium silicate expands and turns into a relatively thick, rigid, cellular layer or layer with very good heat resistance and insulation properties, making the panel an effective fire and heat barrier.

Keksinnön pääasiallisena tarkoituksena on aikaansaada eristetty ovi tai muu seinäpaneeli, joka antaa erinomaisen lämmön läpäisyvastuksen verraten alhaisessa lämpötilassa olevassa ympäristössä ja joka saatettuna korkeaan lämpötilaan tulee tehokkaaksi palo- ja lämpösuluksi.The main object of the invention is to provide an insulated door or other wall panel which provides excellent heat transfer resistance in a relatively low temperature environment and which, when brought to a high temperature, becomes an effective fire and heat seal.

Toisena tarkoituksena on aikaansaada ovi tai paneeli, jolla on edellä mainitut eristys- ja tulenkesto-ominaisuudet ja joka täyttää jäähdy-ty svarasto- ja palo-ovia koskevat lain ja vakuutusehtojen vaatimukset.Another object is to provide a door or panel which has the above-mentioned insulation and fire resistance properties and which meets the requirements of the law and insurance conditions for refrigerated swing and fire doors.

Nämä ja muut tarkoitukset sekä edut käyvät selville seuraavasta selityksestä, jossa niitä selitetään yksityiskohtaisemmin.These and other objects and advantages will become apparent from the following description, in which they are explained in more detail.

Piirustuksessa kuva 1 esittää isometrisestä keksinnön mukaista ovea tai paneelia, kuva 2 esittää paneelin osaa kuvasta 1 pitkin viivaa 2-2 otettuna leikkauksena, kuva 3 esittää samalla tavalla kuin kuva 2 muuttunutta sydänraken-netta, joka on muodostunut liekin ja lämmön vaikutuksesta paneelin toiseen sivuun, ja kuva H es ittää paneelin osaa kuvasta 1 pitkin viivaa 4-¾ lettuna leikkauksena.In the drawing, Fig. 1 shows an isometric door or panel according to the invention, Fig. 2 shows a part of the panel in section taken along line 2-2 of Fig. 1, Fig. 3 shows in the same way as Fig. 2 a changed core structure formed by flame and heat on one side of the panel, and Fig. H shows a part of the panel from Fig. 1 along the line 4-¾.

3 5 91 363 5 91 36

Kuten piirustuksesta käy selville, eristävä paneeli käsittää pelti-päällyste- eli vaipparakenteen, jossa on ulompi ja sisempi sivuseinä 5 ja 6 sekä ylempi ja alempi kanavan muotoinen kaistale 7 ja 8, jotka sopivimmin on tehty levy- ja vannemetallimateriaalista. Samoin kuin jäähdytysvarasto-ovirakenteiden tiettyjen tavanomaisten tyyppien vaipat, voivat nämä sisemmät ja ulommat paneelielimet 5 ja 6 olla varustettu sisäänpäin käännetyillä reunalaipoilla 10, jotka on sidottu yhteen sulkukaistaleilla 11, jotka on kiinnitetty laippoihin koneruu-veilla tai niiteillä 16. Ylempään seinäosaan on tehty tuuletusaukot 13 korkeasta lämpötilasta johtuvan sydänkappaleen hajoamisen vaikutuksesta vaipan sisään kehittyneen kaasun ja höyryn poistamiseksi. Kosteuden sisään tunkeutumisen estämiseksi tuuletusaukkojen 13 kautta tavallisen käytön aikana aukot 13 on suljettu, koska polyeteenikalvoa oleva kaistale 14 on kiinnitetty vaippaseinän sisäsivuun tuuletusaukkojen alapuolelle.As can be seen from the drawing, the insulating panel comprises a sheet metal-cladding structure with an outer and inner side wall 5 and 6 and upper and lower channel-shaped strips 7 and 8, preferably made of sheet and hinge metal material. As with certain conventional types of casings for cold storage door structures, these inner and outer panel members 5 and 6 may be provided with inwardly turned edge flanges 10 connected by sealing strips 11 fixed to the flanges by machine screws or rivets 16. Ventilation openings 13 are provided in the upper wall portion. due to the decomposition of the core body due to the high temperature to remove the gas and steam generated inside the jacket. In order to prevent the ingress of moisture through the ventilation openings 13 during normal use, the openings 13 are closed because a strip 14 of polyethylene film is attached to the inside of the jacket wall below the ventilation openings.

Ennen kokoonpanemista vaippaseinäosien sisäpinnat päällystetään paisuvalla kvartsipitoista seosta olevalla päällystekerroksella 15. Päällystekerroksen 15 muodostaa pääasiallisesti vesipitoinen alkali-metallisilikaatti, kuten natrium- tai kaliumsilikaatti, jonka vesipitoisuus on 10-40 paino-#. Koska paneeli käytössä voi joutua iskuvoimien alaiseksi, silikaattipäällystekerrosta voidaan edullisesti vahvistaa mekaanisesti sekoittamalla silikaattiyhdisteeseen asbesti- tai lasikuituja määrässä aina 30 paino-#. Muita palamattomia eristysai-neita, kuten bentoniittiä tai piimaata voidaan lisätä silikaattiliuok-seen määrissä, jotka eivät ylitä 20 paino-# vesipitoisesta silikaatista.Prior to assembly, the inner surfaces of the jacket wall portions are coated with an expandable quartz-containing alloy coating layer 15. The coating layer 15 is formed primarily of an aqueous alkali metal silicate, such as sodium or potassium silicate, having a water content of 10 to 40% by weight. Since the panel may be subjected to impact forces during use, the silicate coating layer can advantageously be mechanically reinforced by mixing asbestos or glass fibers with the silicate compound in an amount of up to 30% by weight. Other non-combustible insulation materials, such as bentonite or diatomaceous earth, may be added to the silicate solution in amounts not exceeding 20% by weight of the aqueous silicate.

Selitetty päällysteseos levitetään sopivilla välineillä vaippaseinä-elementtien sisäpinnoille muodostamaan kerroksen, jonka paksuus on noin 3-6 mm. Haihduttamalla laimennus- tai ylimäärävesi silikaatti-seoksesta, jota haihdutusta voidaan kiihdyttää käyttämällä lievää kuumennusta, joka ei ylitä 90°C, seos tulee jäykäksi ja kiinnittyy lujasti vaippaosien sisäpintoihin.The described coating composition is applied by suitable means to the inner surfaces of the shell wall elements to form a layer having a thickness of about 3-6 mm. By evaporating the dilution or excess water from the silicate mixture, which evaporation can be accelerated by applying a slight heating not exceeding 90 ° C, the mixture becomes rigid and adheres firmly to the inner surfaces of the jacket parts.

Eräs toinen tapa muodostaa sisäpäällystekerros on sijoittaa yksi tai useampi kerros löyhästi kudottua lasikuitu- tai asbestihuopaa pelti-vaippaseinän pinnalle ja levittää natriumsilikaattiliuosta kerroksien päälle väliajoin siksi, kunnes halutun paksuinen silikaattikerros on saavutettu. Näin muodostettu kerros tai huopa puristetaan edullisesti sen tiivistämiseksi ja paksuuden pienentämiseksi.Another way to form the inner coating layer is to place one or more layers of loosely woven fiberglass or asbestos felt on the surface of the sheet metal casing wall and apply the sodium silicate solution over the layers at intervals until the desired thickness of silicate layer is reached. The layer or felt thus formed is preferably compressed to compact it and reduce its thickness.

" 59136"59136

Paine natriumsilikaattihuovan puristamiseksi ja tiivistämiseksi sisempiä peltiseinäosia vasten voidaan aikaansaada puristusrullilla tai puristamalla seosta ja vaippaseinää sopivan puristimen yhdessä toimivien puristuslevyjen välissä.Pressure to compress and seal the sodium silicate felt against the inner sheet metal wall portions can be provided by press rolls or by pressing the mixture and the jacket wall between the cooperating press plates of a suitable press.

Kolmannen tavan mukaan leikataan esivalmistettuja, lautamaisia tai levymäisiä paneeleita kvartsipitoisesta kokoomuksesta sopivaan muotoon ja kiinnitetään takertuvasti vaippaosan sisempiin seinäpintoihin käyttäen esimerkiksi epoksisementtiä tai -sideainetta.According to a third method, the prefabricated, plate-like or plate-like panels are cut from a quartz-containing assembly into a suitable shape and adhered to the inner wall surfaces of the casing part, for example using epoxy cement or a binder.

Seinäosat, joiden sisäpinnat on peitetty edellä selitetyillä tavoilla silikaattiseoskerroksella, pannaan sen jälkeen kokoon ja kiinnitetään yhteen sopivilla metallikiinnittimillä 16. Hitsausta ei suositella, koska lämpö voi aiheuttaa päällysteseoksen liian aikaisen paisumisen. Tämän jälkeen päällystetty vaippa täytetään polyuretaanilla tai muulla polymeerivaahtohartsilla 18, jolloin sen juoksevat aineosat johdetaan onttoon sisukseen vaipan seinässä olevien sopivien aukkojen kautta käyttäen hyvin tunnettua tekniikkaa.The wall portions, the inner surfaces of which are covered with a layer of silicate alloy as described above, are then assembled and fastened together with suitable metal fasteners 16. Welding is not recommended because heat can cause premature expansion of the coating composition. The coated sheath is then filled with polyurethane or other polymeric foam resin 18, the fluid components of which are introduced into the hollow core through suitable openings in the wall of the sheath using well known techniques.

Selitetyillä kerrostetuilla metallikerroksilla, silikaattiseoksella ja vaahdotetulla polymeerihartsilla aikaansaatu tulenkestävä, eristävä paneelirakenne antaa erinomaisen lämmön eristyksen alhaisissa ympäristön lämpötiloissa ja aikaansaa erittäin hyvät tulenkestävyysomi-naisuudet, kun se joutuu lämpötiloihin yli 93°C. Jos tulipalo syttyisi rakennuksessa, paneelin toisella sivulla esiintyisi seuraavaa: lämpötilassa 100-150°C silikaattipäällysteaine pehmenee ja sen kide-vesi alkaa höyrystyä. Aine vaahtoaa, paisuu ja muuttuu kaiken veden poistuttua huokoisen, hohkakivimäisen eristeen muodostamaksi suhteellisen paksuksi, jäykäksi seinäksi teräsvaipan ja polyuretaanin välissä. Sen muuttuneessa muodossa vaahdotettu kvartsipitoinen aine estää lämpövirran uretaanisydämeen paneelin läpi ja aikaansaa lämpö- ja palosuo jän pitemmäksi aikajaksoksi kuin mikä tarvitaan sen luokittamiseksi palo-oviluokkaan A.The refractory insulating panel structure provided with the described layered metal layers, silicate alloy and foamed polymer resin provides excellent thermal insulation at low ambient temperatures and provides very good refractory properties when exposed to temperatures above 93 ° C. If a fire were to ignite in a building, the following would occur on the other side of the panel: at a temperature of 100-150 ° C, the silicate coating material softens and its crystal water begins to evaporate. The substance foams, swells and turns into a relatively thick, rigid wall between the steel sheath and the polyurethane formed by the porous, pumice-like insulation after all the water has escaped. In its altered form, the foamed quartz-containing material blocks heat flow into the urethane core through the panel and provides heat and fire protection for a longer period of time than is required to classify it as fire door class A.

**

Siellä, missä kuumuus paneelin sivulla on riittävän intensiivinen ja sen kestoaika riittävä sen pääsemiseksi silikaattisulun 15 läpi ja vieressä olevan vaahtomuovisydämen 18 hajoamiseksi, näiden kerrosten väliin tulee muodostumaan tila tai kanava, kuten on esitetty viitenumerolla 19 kuvassa 3· Tässä vyöhykkeessä hajoavan muovin kehittämät kaasut tulevat poistumaan vaipan aukkojen 13 kautta, missä ne voivat syttyä ja palaa vaarattomiksi sivutuotteiksi.Where the heat on the side of the panel is intense enough and long enough to pass through the silicate barrier 15 and disintegrate the adjacent foam core 18, a space or channel will be formed between these layers, as shown at 19 in Figure 3 · The gases generated by the degradable plastic in this zone will escape through the openings 13 in the jacket, where they can ignite and return as harmless by-products.

5 591 365,591 36

Vaikka keksinnön mukainen seinäpaneeli on tässä selitetty käyttäen levymateriaalia eli peltiä ulomman vaippa- ja päällysterakenteen aineena ja peltiä pidetään edullisena siellä, missä paneelin täytyy kestää liekkejä ja korkeaa kuumuutta kolmen tunnin tai pitemmän ajan (nykyinen vaatimus A-luokan ovea tai paneelia varten), peltivaippa ei ole oleellinen, jos asetetaan vähemmän ankaria vaatimuksia. Sellaisissa tapauksissa, joissa palonsuoja yhdeksi tunniksi tai lyhyemmäksi ajaksi on riittävä, vaippa voidaan rakentaa raskaasta levyai-neesta, joka on tehty polyvinyylikloridista tai muista sopivista muo-vihartseista tai lasikuitulevyistä.Although the wall panel of the invention is described herein using sheet material, i.e. sheet metal as the outer shell and cladding material, and sheet metal is preferred where the panel must withstand flames and high heat for three hours or more (current requirement for Class A door or panel), sheet metal casing does not not relevant if less stringent requirements are imposed. In cases where fire protection for one hour or less is sufficient, the sheath may be constructed of a heavy sheet material made of polyvinyl chloride or other suitable plastic resins or fiberglass sheets.

Claims

59136 6

A refractory, low temperature insulating panel comprising a sheet material sheath with top, bottom, side and end walls (5; 6; 7; 8; 10; 11), characterized in that the layer (15) substantially covers the aqueous alkali metal silicate completely the inner surfaces of the sheath, and that the molded core (18) of polymer foam resin fills the interior of the coated sheath.

Panel according to claim 1, characterized in that the sheet material jacket is made of metal and has ventilation openings (13) in the upper wall part (7), that the surface coating (15) inside the jacket is made of prefabricated sheets or tiles of aqueous alkali metal silicate reinforced with embedded non-combustible fibers , and has ventilation openings aligned with the ventilation openings (13) in the upper wall part (7), and that a moisture-impermeable film (14) is arranged between said upper wall part and the matched cover (15) extending across the ventilation openings.

A method of manufacturing a low temperature insulating refractory panel according to any one of the preceding claims, comprising forming a sheet material into sheath wall portions having inner and outer surfaces, characterized by a combination of coating the inner surfaces with preformed sheets of fiber reinforced, expandable alkali silicate composition coated wall portions to form a substantially fully coated, hollow sheath, and filling the hollow sheath with an in-situ foamable polymer core (18).

A method according to claim 3, characterized by perforating the upper wall part (7) of the sheet metal jacket with ventilation openings (13), mixing fluid aqueous sodium silicate with fibrous material to form reinforced prefabricated sheets, forming corresponding ventilation openings in matched prefabricated sheets, moisture permeable 14) placing on top of the vents in the upper wall portion, and placing the prefabricated sheets on the inner surfaces of the wall portions to form a coating (15) in which the respective vents of the prefabricated sheets are aligned with the vents in the jacket, and applying polyurethane to the polymer core (18).