DE10144551A1 - Fireproof element used for the construction of a framework on a building comprises a core profile, a thermally insulating filling surrounding the core profile, a cover enclosing the filling, and external cover strip for fixing a component - Google Patents
Fireproof element used for the construction of a framework on a building comprises a core profile, a thermally insulating filling surrounding the core profile, a cover enclosing the filling, and external cover strip for fixing a componentInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Brandschutzelement, insbesondere zum Aufbau eines Rahmenwerkes an einem Gebäude zur Halterung eines einspannbaren Bauteils, wie einer Brandschutzverglasung oder -platte, mit einem Kernprofil, mit einer das Kernprofil umgebenden wärmedämmenden Füllmasse, mit einer die Füllmasse umschließenden Umkleidung und mit einer äußeren Deckleiste zum Einspannen des Bauteils, wobei das Kernprofil, die Füllmasse und die Umkleidung einen Verbundkörper bilden. The present invention relates to a fire protection element, in particular for construction a framework on a building for holding a clampable component, like fire protection glazing or panel, with a core profile, with one that Core profile surrounding insulating filler, with a filler enclosing casing and with an outer cover strip for clamping the Component, the core profile, the filling compound and the casing a composite body form.
Des weiteren betrifft die Erfindung ein brandschutzgesichertes Rahmenwerk an einem Gebäude zur Halterung eines einspannbaren Bauteils, wie einer Brandschutzverglasung oder -platte. Furthermore, the invention relates to a fire protection framework on one Building for holding a clampable component, such as one Fire protection glazing or panel.
Schließlich betrifft die Erfindung auch ein Herstellungsverfahren für ein Brandschutzelement der genannten Art. Finally, the invention also relates to a production method for a Fire protection element of the type mentioned.
Ein Brandschutzelement der gattungsgemäßen Art ist beispielsweise als eine mögliche Ausführung aus der DE 44 43 762 A1 bekannt, in der ein Rahmenwerk aus Metallprofilen in Brandschutzausführung für Fenster, Türen, Fassaden oder Glasdächer beschrieben wird. Dieses 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 Kristallwasser frei, 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. A fire protection element of the generic type is, for example, one possible Design known from DE 44 43 762 A1, in which a framework Metal profiles in fire protection for windows, doors, facades or Glass roofs is described. This framework is designed so that on the light metal profiles bearing the side facing the fire can be used, whose melting point is lower than that to be expected in the event of fire, the metal profiles acting temperature, a melting of this supporting Light metal profiles should be prevented over a predetermined safety period. To this purpose are made on the outside and / or on the inside Aluminum-made metal profiles plates or moldings from one attached heat-binding, hydrophilic adsorbent with a high water content. In preferred Execution is the material of the plates or moldings Mixture of gypsum and alum, which is energy consuming when exposed to heat. When a response temperature is reached, the plates or moldings set Clear crystal water, through which the metal structure is cooled. The Energy-consuming material can also be placed in a liquid form in the inner chamber Metal profile are filled and then binds to a solid in the inner chamber Shaped body.
Des weiteren ist ein Brandschutzelement der eingangs genannten Art aus der EP 0 086 976 B1 bekannt. Dieses bekannte Brandschutzelement besteht aus einem tragenden Metallprofilkern für ein im Brandschutzelement einspannbares Brandschutz- Füllelement, insbesondere eine Brandschutzverglasung oder -platte, und einer den Metallprofilkern bis zu einem Einspannbereich des Füllelementes umgebenden Wärmedämmung sowie einer die Wärmedämmung einschließenden Umkleidung aus Metall. Die Umkleidung ist vorzugsweise sehr dünnwandig gewählt. Um eine sichere Halterung des Füllelementes zu gewährleisten und eine Vorfertigung des Brandschutzelementes zu ermöglichen, bilden der tragende Kern, die Wärmedämmung und die Umkleidung durch eine unmittelbare gegenseitige mechanische Verbindung einen Verbundkörper, wobei der Kern bereichsweise aus der Wärmedämmung über den Rand der Umkleidung herausragt, wie dies auch bei dem aus der DE 44 43 762 A1 bekannten Brandschutzelement der Fall ist. Eine äußere Deckleiste ist zum Einspannen des Füllelementes zwischen dieser und dem tragenden Metallprofil über Befestigungsmittel mit dem tragenden Metallprofil verbindbar. Aus einzelnen Brandschutzelementen ist wiederum - wie in Fig. 1 der EP 0 086 976 B1 angedeutet ist - ein Rahmenwerk für die Füllelemente montierbar. Die einzelnen Brandschutzelemente werden dazu insbesondere miteinander verschraubt, wobei die Schrauben die Umkleidung, die Wärmedämmung und den tragenden Kern durchgreifen. Furthermore, a fire protection element of the type mentioned at the outset is known from EP 0 086 976 B1. This known fire protection element consists of a load-bearing metal profile core for a fire protection filler element that can be clamped in the fire protection element, in particular fire protection glazing or panel, and thermal insulation surrounding the metal profile core up to a clamping area of the filler element and a metal cladding enclosing the thermal insulation. The casing is preferably chosen to be very thin-walled. In order to ensure a secure mounting of the filler element and to enable prefabrication of the fire protection element, the load-bearing core, the thermal insulation and the cladding form a composite body through a direct mutual mechanical connection, the core protruding from the thermal insulation over the edge of the cladding in areas, such as this is also the case with the fire protection element known from DE 44 43 762 A1. An outer cover strip can be connected to the supporting metal profile by means of fastening means for clamping the filling element between the latter and the supporting metal profile. A frame for the filling elements can in turn be assembled from individual fire protection elements, as indicated in FIG. 1 of EP 0 086 976 B1. For this purpose, the individual fire protection elements are in particular screwed together, the screws penetrating the casing, the thermal insulation and the load-bearing core.
Brandschutzelemente, wie die vorstehend beschriebenen, stehen, wenn sie in einem Rahmenwerk an einem Gebäude eingebaut sind, unter einem mehrachsigen Spannungszustand. Zu den dabei auftretenden Spannungen tragen die aufzunehmende Last des eingespannten Bauteils, Zugkräfte, die von Befestigungsmitteln für die gegenseitige Befestigung von Kernprofil und Deckleiste aufgebracht werden, das Eigengewicht des Kernprofils, der Füllmasse, der Umkleidung und der Deckleiste, sowie eine mögliche, insbesondere seitlich wirkende Windlast auf das Brandschutzelement bei. Es hat sich gezeigt, daß die Spannungen, die unter dem Einfluß dieser Faktoren in der Füllmasse auftreten, zu Rissen führen können, die im Brandfall bewirken, daß die Wärmeisolationswirkung der Füllmasse gemindert und damit der Feuerwiderstand herabgesetzt wird. Fire protection elements, such as those described above, are available when in one Framework installed on a building, under a multi-axis Stress state. They contribute to the tensions that occur load of the clamped component, tensile forces caused by fasteners for the mutual attachment of core profile and cover strip are applied, the Dead weight of the core profile, the filling compound, the cladding and the cover strip, as well as a possible, especially laterally acting wind load on the Fire protection element at. It has been shown that the tensions under the Influence of these factors in the filler material can lead to cracks in the In the event of fire, the thermal insulation effect of the filling compound is reduced and so that the fire resistance is reduced.
Zur Bestimmung der thermischen Isolationseigenschaften von feuerhemmenden Bauteilen ist in Deutschland die DIN 4102 verbindlich, in der die Kriterien für eine Einordnung in Feuerwiderstandsklassen niedergelegt sind. Aufgrund der Rißbildung (nach einer gewissen Standzeit) oder schon anfänglich ist für die bekannten Bauteile eine Feuerwiderstandsklasse F30 charakteristisch. To determine the thermal insulation properties of fire retardant In Germany, DIN 4102 is mandatory for components, in which the criteria for a Classification in fire resistance classes are laid down. Because of the cracking (after a certain period of time) or is already in the beginning for the known components a fire resistance class F30 characteristic.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Brandschutzelement bzw. ein brandschutzgesichertes Rahmenwerk der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß damit zumindest die Feuerwiderstandsklasse F60, insbesondere aber F90, nach DIN 4102 erreicht werden kann, d. h. daß Standfestigkeit und der Temperaturabbau langzeitlich derart verbessert werden, daß im Brandfalle eine erhöhte Standzeit erzielt wird. Dabei soll bei hoher mechanischer Stabilität des Brandschutzelementes bzw. Rahmenwerkes auch eine einfache Fertigung gewährleistet werden. The present invention has for its object to provide a fire protection element or a fire protection framework of the type mentioned at the beginning improve that at least the fire resistance class F60, but in particular F90, according to DIN 4102 can be achieved, d. H. that steadfastness and the Long-term temperature degradation can be improved in such a way that an increased one in the event of a fire Tool life is achieved. It is said with high mechanical stability of the Fire protection element or framework also simple production can be guaranteed.
Diese Aufgabe wird einerseits durch ein Brandschutzelement der eingangs genannten Art gelöst, bei dem die Umkleidung als tragendes Metallprofil ausgebildet und mit dem Kernprofil ausschließlich mittelbar verbunden ist. In einem erfindungsgemäßen brandschutzgesicherten Rahmenwerk der eingangs genannten Art ist dann mindestens ein solches Brandschutzelement als senkrechter Pfosten und/oder als waagrechter Riegel eingebaut. This task is accomplished on the one hand by a fire protection element of the type mentioned at the beginning Kind solved, in which the casing is designed as a supporting metal profile and with the Core profile is only indirectly connected. In an inventive Fire protection framework of the type mentioned is then at least such a fire protection element as a vertical post and / or as a horizontal Latch installed.
Zur Herstellung eines solchen erfindungsgemäßen Brandschutzelementes kann das innere Kernprofil in technologisch vorteilhafter Weise als vorgefertigtes Teil in den Innenraum der Umkleidung eingeschoben werden und dann durch die in die Umkleidung eingegossene und anschließend verfestigte Füllmasse formschlüssig gehalten werden (Baukastensystem). Dadurch, daß zwischen dem Kernprofil und der Umkleidung keine unmittelbare Verbindung besteht, wird einerseits eine erhöhte thermische Isolation des Kernprofils erreicht, andererseits wird dadurch aber auch dem Entstehen schädlicher mechanischer Spannungen in der Füllmasse vorgebeugt, die zu Rissen führen könnten. Das tragende Metallprofil der Umkleidung, das mit dem Einsatz einer sehr druckfesten Füllmasse kombiniert werden kann, sichert dabei vorteilhafterweise ein hohe Stabilität des erfindungsgemäßen Brandschutzelementes. To manufacture such a fire protection element according to the invention, the inner core profile in a technologically advantageous manner as a prefabricated part in the Interior of the casing and then inserted into the Casing poured and then solidified filling compound held positively become (modular system). The fact that between the core profile and the If there is no direct connection to the cladding, on the one hand an increased Thermal insulation of the core profile is achieved, but on the other hand this also means that The formation of harmful mechanical tensions in the filling compound is prevented Could cause cracks. The load-bearing metal profile of the casing, that with the insert can be combined with a very pressure-resistant filling compound advantageously a high stability of the fire protection element according to the invention.
Die Umkleidung kann dabei in bevorzugter Weise mit dem Kernprofil ausschließlich mittelbar über die Füllmasse verbunden sein, und zwar insbesondere über ein formschlüssige Verbindung. Es können aber auch zusätzlich, wie in einem Ausführungsbeispiel nachfolgend beschrieben, weitere nichtmetallische Teile vorgesehen sein, die an Kernprofil und Umkleidung anliegen, wie beispielsweise ein unter Hitzeeinwirkung aufschäumendes Band. The cladding can preferably only with the core profile be connected indirectly via the filling compound, in particular via a positive-locking connection. But it can also, as in a Exemplary embodiment described below, further non-metallic parts are provided be against the core profile and cladding, such as an under Exposure to foaming tape.
Andererseits wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe auch durch ein Brandschutzelement bzw. entsprechend durch ein brandschutzgesichertes Rahmenwerk der eingangs genannten Art gelöst, bei dem die Füllmasse des Verbundkörpers (Pfosten und/oder Riegel) Magnesiumoxychlorid-Zement enthält oder vollständig aus Magnesiumoxychlorid-Zement besteht. On the other hand, the object underlying the invention is also achieved by a Fire protection element or accordingly by a fire protection Framework of the type mentioned solved, in which the filling mass of Composite body (post and / or transom) contains magnesium oxychloride cement or consists entirely of magnesium oxychloride cement.
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, 89.-90. Auflage, S. 685-686). Magnesium oxychloride cement is based on a patent that was granted to K. u. K. Privilege Archives has been registered, and is named after its inventor Sorel cement or also called magnesia cement. Mixtures of Harden magnesium oxide (burned magnesia) and concentrated magnesium chloride solution stone-like with formation of basic chlorides, the structure of which differs from that of Magnesium hydroxide derived, and were neutralized, for example, with admixture Fillers and paints for the production of artificial stones and seamless floors (cf. DIN 272 - magnesia screeds) as well as artificial ivory (billiard balls) used (see Holleman-Wiberg, Textbook of inorganic chemistry, 89.-90. Edition, pp. 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. Due to the long popularity of Sorel cement, there is an extensive however, controversial literature on some issues. So it is known that Magnesium oxychloride cement has heat and sound insulating properties. The Cement has a high bulk density, which u. a. has led to aspirations, in the sense a lightweight construction to create pores in it. In addition, the cement depends on its composition is only partially water-resistant, so that despite its fire retardant properties only limited, d. H. z. B. as a fire retardant Impregnating agent, not as a solid component, has been used. there the high corrosiveness of the material also played a role. For example, there is for magnesia screeds (also called magnesite screeds) the requirement that these not may come into contact with steel parts of structures. Beams, frames and Therefore, pipes must be laid with bitumen paper or a before laying the screed other barrier material.
Da das erfindungsgemäße Brandschutzelement ein Verbundkörper ist, der z. B. als Pfosten eine tragende Funktion erfüllt, wirkt sich eine hohe Rohdichte des Zementes vorteilhaft aus. Bedarfsweise kann jedoch auch mit Vorteil eine Dichteverringerung für insbesondere als Riegel eingesetzte erfindungsgemäße Brandschutzelemente dadurch erzielt werden, daß das Kernprofil als Hohlprofil ausgebildet ist. Der Korrosivität kann entgegengewirkt werden, indem z. B. ein Schutzanstrich auf dem Kernprofil oder der Umkleidung vorgesehen wird bzw. in bevorzugter Ausführung das Kernprofil und/oder die Umkleidung aus Aluminium gefertigt werden. Eine eventuell weniger hohe Wasserbeständigkeit als die von herkömmlich eingesetztem Material fällt aufgrund der vorhandenen Umkleidung nur unbedeutend ins Gewicht. Since the fire protection element according to the invention is a composite body, the z. B. as Post fulfills a supporting function, a high bulk density of the cement affects advantageous. If necessary, however, a reduction in density can also be advantageous fire protection elements according to the invention used in particular as bars achieved that the core profile is designed as a hollow profile. The corrosiveness can be counteracted by z. B. a protective coating on the core profile or Cladding is provided or, in a preferred embodiment, the core profile and / or the casing is made of aluminum. A possibly less high one Water resistance than that of conventionally used material drops due to that existing casing is insignificant in weight.
Erfindungsgemäß kommt die Füllmasse des Verbundkörpers im Brandfall zunächst
nicht in Berührung mit dem Feuer, da sie von der Umkleidung umgeben ist, so daß die
Feuerbeständigkeit zunächst nicht - wie bei 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 Brandschutzelement überraschenderweise einen erhöhten
Feuerwiderstand aufweist. Dies läßt sich dadurch erklären, daß bei der Herstellung
eines Magnesiumoxychlorid-Zementes unter anderem folgende Reaktionen ablaufen
können:
3 MgO + MgCl2 + 11 H2O → MgCl2.3 Mg(OH)2.8 H2O
5 MgO + MgCl2 + 13 H2O → MgCl2.5 Mg(OH)2.8 H2O
5 MgO + MgCl2 + 17 H2O → MgCl2.5 Mg(OH)2.12 H2O
According to the invention, the filling compound of the composite body does not initially come into contact with the fire in the event of a fire, since it is surrounded by the casing, so that the fire resistance does not take effect immediately - as in the case of coating or impregnation with magnesium oxychloride cement - but only after one possible melting of the casing. Nevertheless, it has been shown that the fire protection element according to the invention surprisingly has increased fire resistance. This can be explained by the fact that the following reactions can take place in the production of a magnesium oxychloride cement:
3 MgO + MgCl 2 + 11 H 2 O → MgCl 2 .3 Mg (OH) 2 .8 H 2 O
5 MgO + MgCl 2 + 13 H 2 O → MgCl 2 .5 Mg (OH) 2 .8 H 2 O
5 MgO + MgCl 2 + 17 H 2 O → MgCl 2 .5 Mg (OH) 2 .12 H 2 O
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. It follows that in the hardened cement crystal water in a matrix of magnesium chloride and magnesium hydroxide is bound so that due to the presence of hydroxides and oxide hydrates by some authors Designation magnesium oxychloride cement is completely rejected, however other authors defend this term. A precise explanation of the structure is difficult to achieve and results in different ways from the Composition or the proportions of the raw materials used for production. In in any case, however, it becomes obvious how - and even more so than - at the beginning known filler made of gypsum and alum with indirect heat (Heat conduction through the wall of the casing) water is released or evaporated, what with an endothermic reaction or with the inclusion of a large amount latent heat and has a cooling effect on the cladding. The height The thermal conductivity of an aluminum material has a synergistic effect.
Hinsichtlich eines optimierten Eigenschaftsbildes hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn der Magnesiumoxychlorid-Zement eine Zusammensetzung mit einem molaren Verhältnis MgCl2/Mg(OH)2/H2O von 1 : (2,5 bis 5) : (8 bis 12) aufweist. With regard to an optimized property profile, it has proven to be particularly advantageous if the magnesium oxychloride cement has a composition with a molar ratio of MgCl 2 / Mg (OH) 2 / H 2 O of 1: (2.5 to 5): (8 to 12 ) having.
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-, MgCl2-, MgSO4-, MgxOCl-, MgyOSO4- und MgzClSO4-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 MgCl2/MgSO4 von 1 : (0,02 bis 1,9) aufweist. 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 OCl -, Mg y OSO 4 - and Mg z ClSO 4 molecules or ions are contained, which can have an advantageous effect on increased water retention and on the water resistance of the cement. (The indices x, y, z can assume integer or non-integer values.) It has proven particularly advantageous here if the 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).
Weitere Eigenschaftsverbesserungen des erfindungsgemäßen Brandschutzelementes sind auch dadurch zu erzielen, daß die Füllmasse 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. Further property improvements of the fire protection element according to the invention can also be achieved in that the filling compound water glass, in particular Sodium water glass, and / or silica, especially in gel form, contains the latter in a particularly advantageous manner by precipitation using metal salt and / or Acid from water glass initially contained in the filling compound (in aqueous solution) can be generated.
Darauf und auf weitere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung ist, einschließlich der damit verbundenen Vorteile, in den Unteransprüchen und der nachfolgenden speziellen Beschreibung Bezug genommen. Anhand mehrerer in der beiliegenden Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen: Thereupon and on further advantageous embodiments of the invention, including the related advantages, in the dependent claims and the following specific description. Using several in the enclosed Drawing of illustrated embodiments, the invention is explained in more detail. It demonstrate:
Fig. 1 eine erste Ausführung des erfindungsgemäßen Brandschutzelementes im Querschnitt, Fig. 1 shows a first embodiment of the fire protection element according to the invention in cross-section,
Fig. 2 ein Teilstück einer Ausführung eines erfindungsgemäßen Rahmenwerkes mit dem in Fig. 1 dargestellten erfindungsgemäße Brandschutzelement in perspektivischer Darstellung, Fig. 2 shows a portion of an embodiment of a framework according to the invention with the illustrated in FIG. Fire protection element according to the invention 1 in a perspective view;
Fig. 3 eine zweite Ausführung des erfindungsgemäßen Brandschutzelementes im Querschnitt, Fig. 3 shows a second embodiment of the fire protection element according to the invention in cross-section,
Fig. 4 eine dritte Ausführung des erfindungsgemäßen Brandschutzelementes im Querschnitt, Fig. 4 shows a third embodiment of the fire protection element according to the invention in cross-section,
Fig. 5 eine vierte Ausführung des erfindungsgemäßen Brandschutzelementes im Querschnitt (ohne die Füllmasse), Fig. 5 shows a fourth embodiment of the fire protection element according to the invention in cross section (without the filler material)
Fig. 6 eine fünfte Ausführung des erfindungsgemäßen Brandschutzelementes im Querschnitt. Fig. 6 shows a fifth embodiment of the fire protection element according to the invention in cross section.
In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche bzw. sich funktionell entsprechende Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen. In the different figures of the drawing, the same or functional Corresponding parts always have the same reference numbers.
Wie zunächst die zeichnerischen Darstellungen in Fig. 1 und 2 zeigen, in der das erfindungsgemäße Brandschutzelement 1 allein und im Zusammenbau mit einem weiteren gleichgearteten Brandschutzelement 1 dargestellt ist (in Fig. 2 sind diese beiden Brandschutzelemente 1 zur Unterscheidung zusätzlich mit den Bezugszeichen 1a für einen Pfosten und 1b für eine Riegel bezeichnet), dient das erfindungsgemäße Brandschutzelement 1 insbesondere zum Aufbau eines Rahmenwerkes 2 an einem Gebäude zur Halterung eines einspannbaren Bauteils 3, wie einer Brandschutzverglasung oder -platte. In Fig. 1, 3, 4 und 6 sind beispielhaft für ein solches Bauteil 3 verschiedene Verbundglasscheiben dargestellt. As initially shown in the drawings in FIGS. 1 and 2, in which the fire protection element 1 according to the invention is shown alone and in assembly with a further fire protection element 1 of the same type (in FIG. 2, these two fire protection elements 1 are additionally distinguishable with the reference numerals 1 a for designated a post and 1b for a transom), the fire protection element 1 according to the invention is used in particular to build a framework 2 on a building for holding a clampable component 3 , such as fire protection glazing or a panel. In Fig. 1, 3, 4 and 6 3 various laminated glass are exemplified for such a component.
Das erfindungsgemäße Brandschutzelement 1 weist ein Kernprofil 4 auf, das als Hohlprofil (Fig. 1 bis 3, 5 und 6) oder auch als Vollprofil (Fig. 4) ausgebildet sein kann. The fire protection element 1 according to the invention has a core profile 4 , which can be designed as a hollow profile ( FIGS. 1 to 3, 5 and 6) or as a full profile ( FIG. 4).
Des weiteren weist das erfindungsgemäße Brandschutzelement 1 eine das Kernprofil 4 umgebende wärmedämmende Füllmasse 5 auf, die in bevorzugter und erfindungsgemäßer Weise eine spezielle Zusammensetzung aufweisen kann. Furthermore, the fire protection element 1 according to the invention has a heat-insulating filler 5 surrounding the core profile 4 , which can have a special composition in a preferred and inventive manner.
Die Füllmasse 5 wiederum wird von einer Umkleidung 6 umschlossen. Diese Umkleidung 6 ist als tragendes Metallprofil ausgebildet und mit dem Kernprofil 4 ausschließlich mittelbar verbunden, d. h. es gibt vorteilhafterweise keine Brücken von gegenüber der Füllmasse 5 erhöhter Wärmeleitfähigkeit und Festigkeit, wodurch die Rißbeständigkeit der Füllmasse 5 und damit der Feuerwiderstand des gesamten erfindungsgemäßen Brandschutzelementes 1 erhöht wird. Das Kernprofil 4, die Füllmasse 5 und die Umkleidung 6 bilden dabei einen Verbundkörper, wobei die Umkleidung 6 mit dem Kernprofil 4 insbesondere ausschließlich über die Füllmasse 5 verbunden ist. The filling compound 5 is in turn enclosed by a casing 6 . This casing 6 is formed as a supporting metal profile and is connected only indirectly to the core profile 4, it ie are advantageously no bridging over the filling compound 5 increased thermal conductivity and strength, which increases the crack resistance of the filling compound 5, and thus the fire resistance of the entire fire protection element 1 of the invention , The core profile 4 , the filling compound 5 and the casing 6 form a composite body, the casing 6 being connected to the core section 4 in particular exclusively via the filling compound 5 .
Das Kernprofil 4 und die Umkleidung 6 können bevorzugt aus Aluminium bestehen. The core profile 4 and the casing 6 can preferably consist of aluminum.
Die Halterung des einspannbaren Bauteils 3, wie der Brandschutzverglasung oder -platte, erfolgt zwischen dem Verbundkörper und einer äußeren Deckleiste 7 (Fig. 1, 3, 4 und 6). Sowohl an der Umkleidung 6 als auch an der Deckleiste 7 sind Dichtungsleisten 8 angebracht, die in dafür vorgesehenen Nuten 9 sitzen. Auch die Deckleiste 7 kann bevorzugt aus Aluminium bestehen. The clampable component 3 , such as the fire protection glazing or panel, is held between the composite body and an outer cover strip 7 ( FIGS. 1, 3, 4 and 6). Both on the casing 6 and on the cover strip 7 , sealing strips 8 are attached, which sit in grooves 9 provided therefor. The cover strip 7 can also preferably consist of aluminum.
In der ersten Ausführung der Erfindung sind einerseits das Kernprofil 4 und die Umkleidung 6 und andererseits die Deckleiste 7 auf ihrer jeweils im Montagezustand dem einzuspannenden Bauteil 3 zugewandten Stirnseite mit einem unter Hitzeeinwirkung aufschäumenden Band 10 überdeckt. Auf der Seite der Deckleiste 7 liegt dieses Band 10 auf einem zusätzlich vorgesehenen, insbesondere aus Edelstahl bestehenden Metallband 11 auf. Das Metallband 11 ist stoffschlüssig mit den Dichtungsleisten 8 verbunden. Durch die aufschäumenden Bänder 10 und das Metallband 11 wird im Brandfall auch nach einem eventuellen Abschmelzen der Deckleiste 7 noch ein Halt des einzuspannenden Bauteils 3 am Verbundkörper gewährleistet. In the first embodiment of the invention, the core profile 4 and the cladding 6 and, on the other hand, the cover strip 7 are covered on their front side facing the component 3 to be clamped in the assembled state with a tape 10 which foams under the action of heat. On the side of the cover strip 7 , this band 10 rests on an additionally provided metal band 11 , in particular made of stainless steel. The metal strip 11 is integrally connected to the sealing strips 8 . In the event of a fire, the foaming strips 10 and the metal strip 11 ensure that the component 3 to be clamped is still held on the composite body even after the cover strip 7 has possibly melted.
Das Kernprofil 4 ist in allen Ausführungsformen vollständig in die Füllmasse 5 (soweit dargestellt) eingebettet. Eine im Montagezustand der Deckleiste 7 zugewandte Stirnseite des Kernprofils 4 schließt dabei bündig mit der Füllmasse 5 ab. An dieser Stirnseite weist das Kernprofil 4 Schraublöcher bzw. Schraubkanäle 12 für Befestigungsschrauben 13 zur Halterung der Deckleiste 7 auf. Durch den bündigen Abschluß des Kernprofils 4 mit der Füllmasse 5 wird eine Übertragung von Biegespannungen vom Kernprofil 4 in die Füllmasse, z. B. bei der Montage, weitestgehend ausgeschlossen und damit die Gefahr einer Rißbildung in der Füllmasse 5 weiter minimiert. In all embodiments, the core profile 4 is completely embedded in the filling compound 5 (as far as shown). An end face of the core profile 4 facing the cover strip 7 in the assembled state is flush with the filling compound 5 . On this end face, the core profile has 4 screw holes or screw channels 12 for fastening screws 13 for holding the cover strip 7 . Due to the flush termination of the core profile 4 with the filling compound 5 , a transfer of bending stresses from the core profile 4 into the filling compound, e.g. B. during assembly, largely excluded and thus further minimizes the risk of cracking in the filling compound 5 .
Die Schraubkanäle 12 im Kernprofil, die schlitzartig ausgebildet sein können, können alternativ auch zur gegenseitigen Befestigung von Pfosten 1a und Riegel 1b dienen, wie dies Fig. 2 zeigt. Diese Figur zeigt auch, daß im Montagezustand von senkrechten Pfosten 1a und waagrechten Riegeln 1b zu dem erfindungsgemäßen Rahmenwerk 2 jeweils der Querschnitt eines Riegels 1b an einer äußeren Seitenfläche 6c der Umkleidung 6 eines Pfostens 1a anliegt. Pfosten 1a und Riegel 1b sind dabei mittels Winkelgliedern 14 stirnseitig verbunden, die jeweils mit einem Pfosten 1a und mit einem Riegel 1b verschraubt sind, wobei die Schrauben 13 jeweils in die Schraubkanäle 12 bzw. -löcher eingreifen, die sich im Kernprofil 4 auf der der Deckleiste 7 bzw. dem einzuspannenden Bauteil 3 zugewandten Stirnseite befinden. Jegliche seitliche Durchdringung der Umkleidung 6 des Verbundkörpers, insbesondere des Pfostens 1a, mit Schrauben wird durch diese Befestigung vermieden, was einerseits zu einer hohen Stabilität und andererseits zu einem hohen Feuerwiderstand des erfindungsgemäßen Rahmenwerkes 2 erheblich beiträgt, weil keine Bauteile erhöhter Wärmeleitfähigkeit die Umkleidung 6 durchdringen. The screw channels 12 in the core profile, which can be slit-like, can alternatively also serve for the mutual fastening of posts 1 a and transoms 1 b, as shown in FIG. 2. This figure also shows that in the assembled state of vertical posts 1 a and horizontal bars 1 b to the framework 2 according to the invention, the cross section of a bar 1 b is applied to an outer side surface 6 c of the casing 6 of a post 1 a. Posts 1 a and transoms 1 b are connected at the end by means of angle members 14 , each of which is screwed to a post 1 a and to a transom 1 b, the screws 13 each engaging in the screw channels 12 or holes that are in the core profile 4 are located on the end face facing the cover strip 7 or the component 3 to be clamped. Any lateral penetration of the casing 6 of the composite body, in particular the post 1 a, with screws is avoided by this fastening, which on the one hand contributes to a high stability and on the other hand to a high fire resistance of the framework 2 according to the invention, because no components of increased thermal conductivity cover the casing 6 penetrate.
Im Brandfall wird die Umkleidung 6 zuerst erhitzt, während die Füllmasse 5 und das Kernprofil 4 aufgrund einer Verzögerung durch die notwendigerweise ablaufenden Wärmeleitungsvorgänge noch vergleichsweise kühl bleiben. Dadurch kann es zu einer thermisch verursachten Ausdehnung der Umkleidung 6 kommen, vorteilhafterweise ohne daß dabei jedoch eine erhöhte Rißbildungsgefahr für die Füllmasse 5 besteht, weil die Umkleidung 6 ja erfindungsgemäß mit dem Kernprofil 4 ausschließlich mittelbar verbunden ist und dadurch einer Übertragung mechanischer Spannungen von außen nach innen vorgebeugt wird. In the event of a fire, the casing 6 is first heated, while the filling compound 5 and the core profile 4 remain comparatively cool due to a delay due to the heat conduction processes that necessarily take place. This can lead to a thermally caused expansion of the casing 6 , advantageously without, however, there being an increased risk of cracking for the filling compound 5 , because the casing 6 is , according to the invention, only indirectly connected to the core profile 4 and thereby transmits mechanical stresses from the outside to the outside is prevented inside.
Die Zeichnung veranschaulicht des weiteren, daß das Kernprofil 4 und die Umkleidung 6 jeweils formschlüssig mit der Füllmasse 5 verbunden sind, wobei dazu bevorzugt eine entsprechende stoffschlüssige (adhäsive) Verbindung hinzutreten kann. The drawing further illustrates that the core profile 4 and the cladding 6 are each positively connected to the filling compound 5 , with a corresponding cohesive (adhesive) connection preferably being able to be added to this.
Zur Vergrößerung der Festigkeit der formschlüssigen Verbindung können das Kernprofil 4 und/oder die Umkleidung 6 den Formschluß fördernde Verankerungsstellen für die Füllmasse 5, wie Vorsprünge oder Rücksprünge gegenüber der Grundkontur, aufweisen. Derartige Verankerungsstellen sind in Fig. 1, 2, 5 und 6 mit den Bezugszeichen 15 (Vorsprünge) und 16 (Rücksprünge) für das Kernprofil 4 und in Fig. 3 mit dem Bezugszeichen 17 (Vorsprung) bezeichnet. In order to increase the strength of the positive connection, the core profile 4 and / or the cladding 6 can have anchoring points for the filling compound 5 , such as projections or recesses relative to the basic contour, which promote the positive connection. Such anchoring points are designated in FIGS. 1, 2, 5 and 6 with the reference symbols 15 (projections) and 16 (recesses) for the core profile 4 and in FIG. 3 with the reference symbols 17 (projections).
Die Verankerungsstellen am Kernprofil 4 und/oder an der Umkleidung 6 können dabei mit Vorteil derart ausgebildet sein, daß sie Verbindungselemente 18 (Fig. 1, 6), 19 (Fig. 3) zur Befestigung eines bedarfsweise den Querschnitt des Verbundkörpers verschließenden (nicht dargestellten) Deckteiles, wie einer Verschlußplatte, bilden, die nur beim Herstellungsprozeß des erfindungsgemäßen Brandschutzelementes 1 verwendet und nach einem Aushärten der Füllmasse 5 wieder entfernt wird. The anchoring points on the core profile 4 and / or on the cladding 6 can advantageously be designed in such a way that they provide connecting elements 18 ( FIGS. 1, 6), 19 ( FIG. 3) for fastening a cross section of the composite body that is closed (not shown) ) Form the cover part, such as a closure plate, which is used only in the manufacturing process of the fire protection element 1 according to the invention and is removed again after the filling compound 5 has hardened.
Des weiteren kann es zu dem Zweck, die Festigkeit der formschlüssigen Verbindung zwischen der Umkleidung 6 und der Füllmasse 5 zu vergrößern, vorgesehen sein, daß die Umkleidung 6 gegeneinander konvergierende Innenwände 6a, 6b aufweist, so daß der äußere Umriß des von der Füllmasse 5 ausgefüllten Innenraumes innerhalb der Umkleidung 6 im Querschnitt eine Trapezform aufweist. Dies wird insbesondere durch die Ausführungsbeispiele in Fig. 1, 5 und 6 verdeutlicht, während die durch Fig. 2 und 3 veranschaulichten Ausführungsbeispiele parallel verlaufende Seitenwände aufweisen. Furthermore, it can be provided for the purpose of increasing the strength of the positive connection between the casing 6 and the filling compound 5 that the casing 6 has converging inner walls 6 a, 6 b, so that the outer contour of the filling compound 5 filled interior has a trapezoidal shape in cross-section 6 in cross section. This is particularly illustrated by the exemplary embodiments in FIGS. 1, 5 and 6, while the exemplary embodiments illustrated by FIGS. 2 and 3 have side walls running in parallel.
Eine Konvergenz der Innenwände 6a, 6b kann mit Vorteil bei gleichbleibend regelmäßiger (rechteckiger) Außenkontur der Umkleidung 6 dadurch erreicht werden, daß die Wandstärke s in den Seitenwänden der Umkleidung 6 von der Einspannseite für das Bauteil 3 (z. B. Fassadenaußenseite) ausgehend in Richtung auf die entgegengesetzt liegende Gebäudeseite hin zunimmt. Auch dies stellt eine Maßnahme zur Erhöhung der Stabilität des erfindungsgemäßen Brandschutzelementes und zur Erfüllung der tragenden Funktion der Umkleidung 6 dar, insofern dadurch einem in der angegebenen Richtung bei Vorliegen einer seitlichen Windlast zunehmenden Biegemoment durch ein in dieser Richtung ebenfalls zunehmendes Widerstandsmoment Rechnung getragen wird. A convergence of the inner walls 6 a, 6 b can advantageously be achieved with a constant regular (rectangular) outer contour of the casing 6 in that the wall thickness s in the side walls of the casing 6 from the clamping side for the component 3 (e.g. outside of the facade) increases towards the opposite side of the building. This also represents a measure for increasing the stability of the fire protection element according to the invention and for fulfilling the load-bearing function of the cladding 6 , in so far as a bending moment increasing in the indicated direction when there is a lateral wind load is taken into account by a moment of resistance also increasing in this direction.
Fig. 6 zeigt eine Ausführung des erfindungsgemäßen Brandschutzelementes, die im Grundaufbau der Ausführung in Fig. 1 entspricht. Um jedoch auch statisch höheren Anforderungen gerecht werden zu können, ist bei dieser Ausführung die Umkleidung 6 derart verstärkt, daß auf, der Gebäudeseite eine von dem mit der Füllmasse 5 ausgefüllten Raum um das Kernprofil 4 durch eine Zwischenwand 20 getrennte Hohlkammer 21 gebildet ist. Auch diese Hohlkammer 21 kann wahlweise mit Füllmasse 5 gefüllt werden. FIG. 6 shows an embodiment of the fire protection element according to the invention, which corresponds in its basic structure to the embodiment in FIG. 1. However, in order to be able to meet even higher structural requirements, the casing 6 is reinforced in this embodiment in such a way that on the building side a hollow chamber 21 is formed, separated from the space filled with the filling compound 5 around the core profile 4 by an intermediate wall 20 . This hollow chamber 21 can optionally be filled with filling compound 5 .
Die Füllmasse 5 des erfindungsgemäßen Brandschutzelementes kann, wie bekannt, aus einem wärmebindenden und somit im Brandfall kühlendem, hydrophilen Adsorbens mit hohem Wasseranteil bestehen. Hierbei kann es sich, wie bereits erläutert wurde, ganz oder teilweise um einen Magnesiumoxychlorid-Zement handeln, der zusätzlich auch Magnesiumsulfat enthält. 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. The filling compound 5 of the fire protection element according to the invention can, as is known, consist of a heat-binding and thus cooling in the event of fire, hydrophilic adsorbent with a high water content. As already explained, all or part of this can be a magnesium oxychloride cement which also contains magnesium sulfate. As already mentioned, 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.
Zur Erzielung der gewünschten Eigenschaften ist es dabei notwendig, daß die angegebene Mindestmenge von Magnesiumchlorid in den Verhältnissen MgCl2 /Mg(OH)2/H2O von 1 : (2,5 bis 5) : (8 bis 12) und MgCl2/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. To achieve the desired properties, it is necessary that the specified minimum amount of magnesium chloride in the ratio MgCl 2 / Mg (OH) 2 / H 2 O of 1: (2.5 to 5): (8 to 12) and MgCl 2 / MgSO 4 of 1: (0.02 to 1.9) is not fallen below, since, on the contrary, there can be a considerable drop in fire resistance compared to the maximum achievable value according to the invention.
Im Falle der Herstellung Magnesiumoxychlorid-Magnesiumoxysulfat-Zement kann
allerdings ein Teil des zur Fertigung die Füllmasse 5 eingesetzten Magnesiumchlorids
durch ein Metallchlorid, wie Kalziumchlorid, ersetzt werden, dessen Kation
schwerlösliche Sulfate bildet. Dabei läuft bei der Herstellung der Füllmasse 5 eine
Sedimentierungsreaktion gemäß der Gleichung
CaCl2 + MgSO4 → MgCl2 + 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 Füllmasse im Sinne eines Füllers wirken, aber
auch zu einer weiteren Eigenschaftsverbesserung beitragen.
In the case of the production of magnesium oxychloride-magnesium oxysulfate cement, however, part of the magnesium chloride used for the production of the filling compound 5 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 takes place during the production of the filling compound 5
CaCl 2 + MgSO 4 → MgCl 2 + CaSO 4 ↓
from, in which the magnesium chloride is formed in the manufacturing process itself from the other metal chloride. The precipitated, poorly soluble metal sulfate, in the illustrated case gypsum, can act as a filler in the hardened filling compound, but can also contribute to a further improvement in properties.
Wenn die Füllmasse 5 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 Füllmasse 5 eingebracht wird, wobei es eine Dichte von etwa 1,32 bis 1,55 g/cm3 aufweisen sollte. Die in die Füllmasse eingebrachte Menge des Wasserglases sollte so gewählt werden, daß der Magnesiumoxychlorid- Zement oder Magnesiumoxychlorid-Magnesiumoxysulfat-Zement eine Zusammensetzung mit einem mittleren molaren Verhältnis von MgCl2 zu Natronwasserglas von etwa 1 : (0,02 bis 0,35) aufweist. If the filling compound 5 contains water glass, in particular sodium water glass, this results in greater strength and water resistance and in an increased fire resistance of the compound. In particular, it has proven to be advantageous if the soda 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 soda water glass is initially in liquid form in the filling compound 5 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 filling compound should be selected so that the magnesium oxychloride cement or magnesium oxychloride-magnesium oxysulfate cement has a composition with an average molar ratio of MgCl 2 to sodium water glass of approximately 1: (0.02 to 0.35) ,
Es wurde auch schon ausgeführt, daß es von Vorteil ist, wenn die Füllmasse 5 Kieselsäure enthält. Diese kann z. B. als amorphes Pulver beigemischt werden. Die Präsenz von Kieselsäure in der Füllmasse 5 bewirkt ähnliche Eigenschaftsverbesserungen wie die des Wasserglases, wobei sie dessen Wirkung jedoch noch verstärkt. It has also already been stated that it is advantageous if the filling compound contains 5 silicic acid. This can e.g. B. be added as an amorphous powder. The presence of silica in the filling compound 5 brings about improvements in properties similar to those of the water glass, but it further enhances its effect.
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. As is known, silica is a collective name for compounds that Silicon dioxide and different proportions of water can contain. So a distinction is made between orthosilicic acid, different types of polysilicic acids and Metasilicic acids and finally the so-called phyllodic silica, whereby the mentioned silicas by an increasing in the order given Characterize degree of condensation and decreasing water content and in the final stage the condensation occurring with the formation of chain molecules almost anhydrous silicon dioxide is formed.
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 Kieselsäureteilchen 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 Füllmasse 5 anfänglich enthaltenem Wasserglas erzeugt wird. Vorteilhafterweise ergibt sich daraus einerseits eine Erhöhung von Festigkeit und Feuerwiderstand, und andererseits wird auch der Schrumpfungsbetrag der aushärtenden Füllmasse 5 vermindert. 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 at 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) uses a coating of the colloidally disperse silica particles, which can lead to gel formation. In such a (solidified) gel, the silica is arranged in a reticulated and / or honeycomb 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 filling compound 5 . 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 filler 5 .
Zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Brandschutzelementes 1, wird die Umkleidung 6 aus einem Metallprofil gefertigt, welches derart dimensioniert ist, daß es bei den auftretenden Lastfällen (insbesondere Zug, Druck, Biegung und Knickfall) eine tragende Funktion erfüllt, wobei die Umkleidung 6 mit dem Kernprofil 4 ausschließlich mittelbar verbunden wird. To produce a fire protection element 1 according to the invention, the casing 6 is manufactured from a metal profile which is dimensioned such that it fulfills a load-bearing function in the load cases occurring (in particular tension, pressure, bending and buckling), the casing 6 with the core profile 4 is only indirectly connected.
Dazu wird das Kernprofil 4 lagegerecht in den Innenraum der Umkleidung 6 eingeführt wird, wobei zumindest der Querschnitt der Verkleidung 6 mittels eines mit dem Kernprofil 4 und/oder der Umkleidung 6 verbindbaren Deckteiles, wie einer Verschlußplatte, abgedeckt wird. Dabei können die bereits erwähnten Verbindungselemente 18, 19 zum Einsatz kommen. Danach wird die Füllmasse 5 im fließfähigen Zustand in den Raum zwischen der Verkleidung 6 und dem Kernprofil 6 eingebracht, und nach einem Aushärten der Füllmasse 5 das Deckteil wieder entfernt. Bedarfsweise kann bei der Herstellung auch eine zeitweilige Abdeckung der später dem einzuspannenden Bauteil 3 zugewandten Stirnseite der Umkleidung vorgesehen werden. For this purpose, the core profile 4 is inserted in the correct position into the interior of the casing 6 , at least the cross section of the casing 6 being covered by means of a cover part which can be connected to the core profile 4 and / or the casing 6 , such as a closure plate. The connecting elements 18 , 19 already mentioned can be used here. Then the filling compound 5 is introduced in the flowable state into the space between the cladding 6 and the core profile 6 , and after the filling compound 5 has hardened, the cover part is removed again. If necessary, a temporary covering of the end face of the casing that later faces the component 3 to be clamped can also be provided during manufacture.
Bevorzugt wird zur Herstellung eines Magnesiumoxychlorid-Zementes eine Füllmasse 5 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. Preferably, a filler 5 is used to produce a magnesium oxychloride cement, which is made 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, a metal chloride, such as calcium chloride, can also be added, the cation of which forms poorly soluble sulfates, such as calcium sulfate.
Die Füllmasse 5 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 und eine weitere aus dem Wasserglas, gegebenenfalls vermischt mit Magnesiumsulfat, zu einer hochviskosen Suspension verrührt werden. The filling compound 5 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 and another from the water glass, optionally mixed with magnesium sulfate, into one highly viscous suspension are stirred.
Die Füllmasse kann auch Kieselsäure enthalten, die bevorzugt im Herstellungsprozeß der Füllmasse 5 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 Füllmasse 5, aus einer Mischung von 35 ± 25 Masseprozent MgCl2, 13 ± 12 Masseprozent MgSO4, 35 ± 25 Masseprozent MgO und 5,1 ± 5,0 Masseprozent Wasserglas besteht, wobei in dem Anteil der wäßrigen Wasserglaslösung gegebenenfalls die zur Reaktion mit dem Wasserglas eingesetzte Säure enthalten sein kann. The filling compound can also contain silica, which is preferably produced in the manufacturing process of the filling compound 5 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 filling compound 5 , consisting of a mixture of 35 ± 25 percent by weight of MgCl 2 , 13 ± 12 percent by weight of MgSO 4 , 35 ± 25 percent by weight of MgO and 5.1 ± 5.0 percent by weight of water glass, has proven particularly useful, the proportion of the aqueous water glass solution optionally the acid used for the reaction with the water glass can be contained.
Mit der Erfindung kann, wie sie vorstehend dargestellt ist, eine Feuerwiderstandsklasse des Brandschutzelementes von F90 erreicht werden. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf die verschiedenen dargestellten Ausführungsbeispiele, sondern umfaßt auch alle gleichwirkenden Ausführungen. So geht beispielsweise aus den unterschiedlichen Formen des Kernprofils 4 in Fig. 1/2, 3, 4 und 5 schon hervor, daß hinsichtlich dieses Kernprofils eine weitgehende Gestaltungsfreiheit besteht. Was die gegenseitige Befestigung von Pfosten 1a und Riegeln 1b betrifft, so könnten an einem Pfosten 1a an in einer bestimmten Höhe auch zwei Riegel 1b auf die beschriebene Art befestigt werden, wobei dann T-förmige Winkelstücke 14 zur Anwendung kommen könnten. With the invention, as shown above, a fire resistance class of the fire protection element of F90 can be achieved. However, the invention is not limited to the various exemplary embodiments shown, but also encompasses all embodiments having the same effect. For example, the different shapes of the core profile 4 in FIGS . 1/2, 3, 4 and 5 already show that there is extensive design freedom with regard to this core profile. As far as the mutual attachment of posts 1 a and bars 1 b is concerned, two bars 1 b could also be attached to a post 1 a at a certain height in the manner described, in which case T-shaped angle pieces 14 could be used.
Außerdem kann der Fachmann ergänzend weitere vorteilhafte Maßnahmen vorsehen, wie beispielsweise die Beimengung von Füllstoffen oder Pigmenten zur Füllmasse 5, 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 Füllmasse 5 kann als die Vorteile der Erfindung noch verstärkende Maßnahme vorgesehen sein. In addition, the person skilled in the art can additionally provide further advantageous measures, for example the addition of fillers or pigments to the filling compound 5 , zinc oxide, titanium oxide and aluminum oxide being particularly suitable for this. Embedding reinforcing parts or materials, such as glass fibers or a woven fabric made of plastic, wire, glass fibers or the like, in the filling compound 5 can also be provided as a measure which reinforces the advantages of the invention.
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 Einzelmerkmale
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 diese
Ansprüche lediglich als ein erster Formulierungsversuch für eine Erfindung zu
verstehen.
Bezugszeichen
1 Brandschutzelement
1a Pfosten
1b Riegel
2 Rahmenwerk aus 1a und 1b
3 in 2 einspannbares Bauteil
4 Kernprofil von 1
5 Füllmasse von 1
6 Umkleidung von 1
6a, 6b Innenwände von 6
6c Außenfläche von 6
7 Deckleiste von 1
8 Dichtungsleiste an 6 und 7
9 Nut für 8
10 aufschäumbares Band
11 Metallband an 7
12 Schraubkanal in 4
13 Befestigungsschraube
14 Winkelglied zur Verbindung von 1a und 1b
15 Vorsprung an 4, Verankerungsstelle für 5
16 Rücksprung an 4, Verankerungsstelle für 5
17 Vorsprung an 6, Verankerungsstelle für 5
18 Verbindungselement an 4 für Deckteil
19 Verbindungselement an 6 für Deckteil
20 Trennwand
21 Hohlkammer
s Wanddicke von 6
Furthermore, 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 specific features of all the individual features disclosed overall. This means that in principle practically every individual feature of the independent claims can be omitted or replaced by at least one individual feature disclosed elsewhere in the application. In this respect, these claims are only to be understood as a first attempt at formulating an invention. Reference number 1 fire protection element
1 a post
1 b latch
2 framework of 1 a and 1 b
3 component that can be clamped in 2
4 core profile of 1
5 filling compound of 1
6 casing of 1
6 a, 6 b inner walls of 6
6 c outer surface of 6
7 cover strip of 1
8 sealing strips on 6 and 7
9 groove for 8
10 foamable tapes
11 metal band on 7
12 screw channel in 4
13 fastening screw
14 angle link to connect 1 a and 1 b
15 lead at 4 , anchor point for 5
16 jump back to 4 , anchor point for 5
17 lead at 6 , anchor point for 5
18 connecting element at 4 for cover part
19 connecting element at 6 for cover part
20 partition
21 hollow chamber
s wall thickness of 6
Claims (39)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: BEMO BRANDSCHUTZSYSTEME GMBH, 56575 WEISSENTHURM, |
|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: NOVOFERM GMBH, 46459 REES, DE |
|
| R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
| 8131 | Rejection | ||
| R003 | Refusal decision now final |
Effective date: 20110317 |