DE4011606A1 - Bauelement, insbesondere wandelement, tuer oder dergleichen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Bauelement gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es ist bekannt, Bauelemente wie Fenster, Verschlußklappen oder dergleichen mit einer Füllung zu versehen, die aus Bereichen unterschiedlicher Werkstoffe besteht. Die unterschiedlichen Werkstoffbereiche sind parallel zu den Schalen zwischen diesen als Türfüllung angeordnet (OE-PS 3 82 426).

In der DE-OS 38 36 628 wird eine Türfüllung vorgeschlagen, bei der die Bereiche unterschiedlicher Werkstoffe schichtweise senkrecht zu den Schalen vorgesehen sind. Bei einem derartigen in Richtung der Ebene eines Türblatts oder dergleichen konzi­ pierten schichtförmigen Aufbau ergibt sich bei Werkstoffen mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten der Nachteil, daß bei Temperatur- bzw. Hitzeeinwirkung zwischen den Berei­ chen unterschiedlichen Werkstoffs eine Spaltbildung auftritt, wodurch ein direkter Durchgang von Strahlungswärme möglich wird, was bei Bauelementen, die als Brandschutzelemente die­ nen, unerwünscht ist. Dieser Nachteil wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 3 erläutert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bauelement, ins­ besondere Wandelement, Tür, Verschlußklappe oder dergleichen zu schaffen, das als Brandschutzelement einsatzfähig ist und einen hohen Widerstand gegen Strahlungswärme liefert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Pa­ tentanspruchs 1 gelöst.

Weitere Ausgestaltungen des Bauelements ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung schafft ein Bauelement, insbesondere plattenför­ miges Bauelement, das eine Füllung mit Bereichen aus unter­ schiedlichen Werkstoffen aufweist, wobei ein schichtartiger Aufbau der unterschiedlichen Werkstoffe innerhalb der Ebene des Bauelements gegeben ist. Das Bauelement eignet sich zum Einsatz als Brandschutzelement als Tür, Verschlußklappe, Wand­ element sowie als Tür für Schränke oder dergleichen. Die Er­ findung ist nicht auf die vorstehenden Anwendungsbeispiele be­ schränkt.

Mit dem erfindungsgemäßen Aufbau einer Füllung für Bauelemente der beschriebenen Art wird erreicht, daß auch bei Vorliegen unterschiedlicher Wärmeausdehnungskoeffizienten hinsichtlich der verwendeten, die Füllung bildenden Werkstoffe ein direkter und insbesondere gerader Durchgang von Strahlungswärme durch das Bauelement verhindert wird und dadurch ein Bauelement mit vergleichbar hohem Widerstand gegenüber Strahlungswärme ge­ schaffen ist.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind bei dem Bauelement wenigstens ein aus einem ersten Werkstoff be­ stehende Bereich der Füllung durch parallel zur Schale und zwischen der Schale liegende Platten gebildet. Diese Platten sind vorzugsweise miteinander verklebt. Weiter vorteilhaft ist es, die Platten mit den außenliegenden Schalen zu verkleben.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform eines Bau­ elements an Hand der Zeichnung zur Erläuterung weiterer Merk­ male beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen bevorzugten Aufbau einer Ausführungsform eines Bauelementes in Form eines Flügels bei einer zwei­ flügligen Tür in horizontaler Schnittansicht,

Fig. 2 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Maßnahmen zur Erhöhung des Wärmedurchlaßwiderstandes bzw. Strahlungsdurchlaßwiderstandes,

Fig. 3 eine schematische Ansicht eines Baulements, und

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines vorgeschlagenen Bauelements.

Fig. 1 zeigt als Beispiel in Teilschnittansicht eine zweiflüg­ lige Tür mit einem Standflügel 1 und einem beweglichen Flügel 2. Sowohl der Flügel 1 als auch der Flügel 2 haben vorteilhaf­ terweise den erfindungsgemäßen Aufbau. Der Aufbau des erfin­ dungsgemäßen Bauelementes wird nachfolgend unter Bezugnahme auf den Flügel 2 erläutert.

Der Flügel 2 besteht aus zwei außenseitigen Schalen, vorzugs­ weise Blechschalen 4, 5, die vorzugsweise tragende Funktion haben und zwischen welchen eine Füllung angeordnet ist.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform besteht die Fül­ lung aus einem ersten Bereich 7 mit einem ersten Werkstoff, einem zweiten Bereich 8 aus einem zweiten Werkstoff und einem dritten Bereich 9 aus einem Werkstoff, der mit dem Werkstoff des Bereichs 7 identisch ist. Der den mittleren Bereich 8 bil­ dende Werkstoff erstreckt sich über eine Breite des Bauele­ ments (Fig. 3), die größer ist als die Breite der beiden Be­ reiche 5 und 9 und in Fig. 1 verkürzt wiedergegeben ist. Damit besteht ein derartiges Bauelement gemäß Fig. 1 hauptsächlich aus dem den Bereich 8 bildenden Werkstoff, der den überwiegen­ den Teil der Füllung bzw. Türfüllung darstellt, und seitlichen Bereichen 7 und 9.

Die Bereiche 7, 8 und 9 sind in dieser Reihenfolge in einer Richtung angeordnet, die parallel verläuft zur Ebene der Scha­ len 4 und 5, d. h. die Bereiche 7, 8 und 9 sind schichtweise in Richtung des Türblattes angeordnet.

Der Bereich 8 hat gemäß der in Fig. 1 gezeigten horizontalen Schnittansicht, von der Schale 4 in Richtung auf die Schale 5 betrachtet, stufenförmiges Profil. Durch den stufenförmigen Aufbau des Bereichs 8 wird bei der dargestellten Ausführungs­ form parallel zu den Schalen 4, 5 ein erster Bereich 8a mit kleinerer Breite und ein zweiter Bereich 8b mit größerer Brei­ te geschaffen, die beide zwischen sich eine Stufe 10 festle­ gen. Anstelle einer einzigen Stufe 10, wie in Fig. 1 darge­ stellt, kann der Bereich 8 mehrere derartige Stufen haben, so daß von der einen Schale 4 die Profilbreite des Bereichs 8 stufenförmig in Richtung auf die andere Schale 5 zunimmt oder umgekehrt. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der Bereich 8 so aufgebaut sein, daß er von der Schale 4 betrachtet mit einer kleineren Profilbreite beginnt, die sich stufenförmig erhöht und schließlich in Richtung auf die Schale 5 wieder stufenförmig reduziert. Wesentlich ist der stufenför­ mige Aufbau des Bereichs 8 mit der Maßgabe, daß die an den Be­ reich 8 angrenzenden Flächen 7a, 7b und 9a, 9b der Bereiche 7 und 9 entsprechend stufenförmig gebildet sind und im Normalzu­ stand, d. h. vor einem Brandfall die Bereiche 7 und 9 entlang der Stirnflächen 7a, 7b, 9a, 9b in Anlage stehen zu dem Be­ reich 8.

In Fig. 3 ist schematisch die Aufteilung der Füllung in Bezug auf die Bereiche 7, 8, 9 dargestellt. Fig. 3 zeigt, daß die an der Schale 5 anliegenden Bereiche 7, 9 vergleichbar schmal sind gegenüber der Breite des Bereichs 8. Nach der schemati­ schen Darstellung von Fig. 3 wird der Bereich 8 sowohl seit­ lich als auch an der oberen Türkante von einem Werkstoff umge­ ben, wie er für die Bereiche 7 und 9 nachfolgend beschrieben ist. Gemäß einer weiteren Abwandlung kann zwischen dem Bereich und der unteren Türkante ein Streifen 10 mit einem Werkstoff vorgesehen sein, der dem der Bereiche 7, 9 entspricht, so daß überall dort, wo die Kante des Bauelements durch eine Blech­ konstruktion umgeben ist und eine höhere Wärmeleitfähigkeit erwartet wird, derjenige Werkstoff den Bereich 8 zur Kante hin umgibt, wie er in Verbindung mit den Bereichen 7 und 9 be­ schrieben wird.

Der vorstehend unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschriebene stu­ fenförmige Aufbau entlang der Grenzflächen zwischen den Berei­ chen 7 und 8 bzw. 9 und 8 liefert im Brandfalle einen hohen Widerstand gegen Stahlungsdurchgang, wie nachfolgend unter Be­ zugnahme auf Fig. 2 erläutert wird. Bei derartigen Bauelemen­ ten, die als Brandschutzelemente wie Brandschutztüren, Brand­ schutzklappen usw. Verwendung finden, werden im Randbereich, d. h. in Richtung auf die Außenkanten der Tür oder dergleichen Werkstoffe eingesetzt, die eine höhere Temperaturbeständigkeit haben wegen der im Kantenbereich angeordneten Blechkonstruk­ tion. Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 weist der Flügel 2 einen Schalenabschnitt 12 und einer Versteifungsleiste 13 auf. Die Blech- bzw. Stahlblechkonstruktion, welche die Kanten der Tür bzw. des Flügels oder dergleichen einfassen, bewirkt er­ sichtlicherweise im Brandfall eine höhere Wärmeübertragung bzw. Wärmeleitung im Kantenbereich. Um diese hohe Wärmelei­ tungseigenschaft auszugleichen, wird neben dieser Blech­ konstruktion mit den Abschnitten 12 und 13 Werkstoff einge­ setzt, der eine höhere Temperaturbeständigkeit hat. Der den Hauptteil der Füllung des Bauelementes darstellende Bereich 8 kann dagegen aus einem Werkstoff mit geringerer Temperaturbe­ ständigkeit bestehen.

Im Brandfall ergibt sich aufgrund der unterschiedlichen Wär­ meausdehnungskoeffizienten der Werkstoffe, die den Bereich 8 einerseits und den Bereich 7, 9 andererseits bilden, die Mög­ lichkeit, daß zwischen den Bereichen 7, 8 und 9, 8 Spalte oder Nuten 15, 16 und 17, 18 hervorgerufen werden. Die Bildung der Spalte oder Nuten 15, 16 und 17, 18 ist beim beschriebenen er­ findungsgemäßen Bauelement insoweit ohne Belang, als daß durch die beschriebene stufenförmige Ausbildung jeder Spalt 15 bis 18 im Inneren des Bauelements durch einen Flächenabschnitt 20, 21, 22, 23 abgeschlossen wird und einen Durchgang der Strahlungswärme von der einen Seite zur anderen Seite des Bau­ elements verhindert. Ein Durchgang der Strahlungswärme wird auch dann verhindert, wenn im negativsten und in Fig. 2 ge­ zeigten Fall auch parallel zu den Schalen 4, 5 ein Spalt 24 bei Hitzeeinwirkung entsteht, der die Grenzflächen 20, 21 auf­ hebt. Durch den stufenförmigen Verlauf des dann entstehenden Spaltes 15, 24, 16 gleichfalls ein direkter Durchgang der Strahlungswärme durch den Flügel 2 ausgeschlossen ist. Die Strahlungswärme, die von der Schale 5 aus in den Spalt 15 ein­ tritt, wird innerhalb des Spaltes 24 an der hinter der mit 26 bezeichneten Wand- oder Grenzfläche reflektiert, und nicht entlang des Spaltes 24 zum Spalt 16 übertragen. Versuche haben jedoch gezeigt, daß im Brandfall bei Temperaturen um 1050°C von einer Spaltbildung ausgegangen werden muß, wie durch die Spalte 17, 18 in Fig. 2, rechte Hälfte, veranschaulicht ist.

Die ein- oder mehrstufige Formgebung des Bereichs 8 jeweils mit der Maßgabe, daß die Bereiche 7 und 9 vor dem Brandfall mit ihren Grenzflächen eng an dem Bereich 8 anliegen, hat da­ mit zur Folge, daß ein direkter Durchgang von Strahlungswärme von der einen Seite des Bauelements zur anderen Seite des Bau­ elements bis hin zu hohen Temperaturen verhindert wird und da­ durch eine hohe Hitzebeständigkeit eines derart aufgebauten Baulements erreichbar ist. Das haben Versuche ergeben, bei welchen Temperaturen um oder über 1050°C auf einer Seite des Bauelements vorliegen. Dieses Ergebnis wird nicht erreicht, wenn der Aufbau des Bauelements entsprechend Fig. 4 gestaltet wird und bei Anwendung vergleichbarer Werkstoffe, wie sie für die Bereiche 7, 8, 9 unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 be­ schrieben sind. Bei einem stumpfen Aufbau des Bereichs 8 würde entsprechend Fig. 4 beidseitig des Bereichs 8 ein mit 40 und 41 bezeichneter Spalt erzeugt werden, der "gerade" durch die Füllung des Flügels oder Bauelements hindurchgeht und eine di­ rekte Übertragung von Wärmestrahlung von der einen Seite zur anderen Seite des Bauelements bewirkt.

Bei den erfindungsgemäßen Bauelementen wird bei Auftreten ho­ her Temperaturen auf wenigstens einer Seite des Bauelementes ein gerader Durchgang von Strahlungswärme durch die Füllung hindurch verhindert. Selbst bei Erzeugung einer stufenförmigen oder Z-förmigen Nut im negativsten Fall wird eine Reflektion der Strahlungswärme aufgrund der Stufenausbildung sicherge­ stellt und der direkte Durchtritt von Strahlungswärme durch die Füllung verhindert.

Die für die Bereiche 7, 8, 9 benutzten Werkstoffe haben vor­ zugsweise feuerfeste Eigenschaften. Als Werkstoff für den Be­ reich 8 wird vorzugsweise Kalziumsilikat eingesetzt, wodurch sich folgender Effekt ergibt: Wenn bei Hitzeeinwirkung, die im vorgenannten Temperaturbereich von einer Seite zu erwarten ist, eine Spaltbildung hervorgerufen wird, die entsprechend Fig. 2 durch die Spaltabschnitte 15, 24, 16 oder 17, 18 darge­ stellt ist, wird z. B. bei einer Hitzeeinwirkung von der Seite der Schale 5 her die Strahlungswärme von dem hinter dem Spalt 15 liegenden Flächenabschnitt 26 oder 20 des Bereichs 7 re­ flektiert. Gleichzeitig wird an den Wandabschnitten 26 bzw. 20 des Bereichs 7 Kristallwasser freigesetzt wird, das einen Kühleffekt bewirkt. Als Werkstoff für die Bereiche 7, 9 wird vorzugsweise ein Werkstoff wie Gips eingesetzt, in dem Kri­ stallwasser gebunden ist und der den beschriebenen Kühleffekt gewährleistet.

Wie die Ausführungsform von Fig. 1 zeigt, sind die Bereiche 7 und 9 vorzugsweise durch Platten gebildet, die parallel zur Ebene der Schalen 4, 5 zwischen den Schalen 4, 5 angeordnet sind. Anstelle einer Mehrzahl derartiger Platten kann auch nur eine einzige den Zwischenraum zwischen den Schalen 4 und 5 ausfüllende Platte aus Gips oder dergleichen vorgesehen sein. Bei dem Einsatz mehrerer derartiger die Bereiche 7, 9 bilden­ den Platten gemäß Fig. 1 werden diese nach einer weiteren Aus­ führungsform jeweils miteinander verklebt. Um eine Einheit mit den Schalen 4 und 5 zu ergeben, werden die außenliegenden Platten vorzugsweise jeweils mit der zugehörigen Schale 4 und 5 zusätzlich verklebt.

Der mittige Bereich 8 des Bauelements kann gemäß Fig. 1 aus einer Platte oder entsprechend dem Bereich 7 und 9 aus mehre­ ren Einzelplatten bestehen, die vorzugsweise ebenfalls unter­ einander verklebt sind. Darüber hinaus werden die nach außen weisenden Flächen des Bereichs 8 mit der Schale 4 bzw. 5 ver­ klebt.

Die Verklebung zwischen den Schalen 4, 5 und der aus den Be­ reichen 7, 8 und 9 bestehenden Füllung hat zum Vorteil, daß ein derartiges Bauelement in Form einer Tür oder dergleichen im Gebrauchszustand glatte Außenschalen gewährleistet und dem Bauelement einen optisch vorteilhaften Effekt verleiht. Fehlt die Verklebung zwischen den Schalen 4 und 5 mit der innenlie­ genden Türfüllung, ist eine Wellung der Schale 4 und 5 zu er­ warten.

Zur Gewährleistung glatter Außenflächen bzw. Schalen 4, 5 wird zwischen der Türfüllung, bestehend aus den Bereichen 7, 8 und 9 und den Schalen 4, 5 jeweils vorzugsweise eine vollflächige Verklebung vorgenommen.

Nach der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform besteht ein der­ artiges Bauelement, beispielsweise eine Tür, neben der be­ schriebenen Türfüllung aus den Schalen 4 und 5, von welchen beispielsweise die Schale 4 in Richtung auf die Schale 5 an den Türaußenkanten bzw. Türstirnseiten umgebogen ist und in der in Fig. 1 gezeigten Weise einen doppel-L-förmigen Falz 30, 31 festlegt, der jeweils zur Aufnahme zweier unterschiedlicher Dichtungen 32, 33 dient. Die Fälze 30, 31 liegen in der Ebene der Schale 5.

Die Bereiche 7, 8, 9 können alternativ oder kummulativ schichtweise aufgebaut sein oder durch Einzelelemente aus den genannten Werkstoffen bestehen.

Die Erfindung schafft ein Bauelement, das bei zusätzlicher Verklebung zwischen der Schale 4 bzw. 5 und der angrenzenden Türfüllung nicht nur hohe Anforderungen an Brandsicherheit er­ füllt, sondern zugleich aufgrund der dann gewährleisteten glatten Schalen 4 und 5 als normale Tür in Bauwerken einsatz­ fähig ist, in welcher hohe ästhetische Anforderungen an der­ artige Bauelemente gestellt sind. Weiterhin enthält das er­ findungsgemäße Bauelement eine Füllung, die durch stufenförmi­ ge Profilierung Wärmebrücken zwischen den beiden Außenflächen des Bauelementes unterbindet.

Claims (13)

1. Bauelement, insbesondere Wandelement, Tür oder derglei­ chen, mit einer zwischen der Schale angeordneten Füllung, dadurch gekennzeichnet,
daß die Füllung aus Bereichen (7, 8, 9) mit unterschied­ lichen Werkstoffen besteht,
daß die Bereiche (7, 8, 9) unterschiedlicher Werkstoffe in einer zur Ebene der Schalen (4, 5) parallelen Rich­ tung vorgesehen sind, und
daß mindestens einer der Bereiche (7, 8, 9) zwischen den beiden Schalen (4, 5) stufenförmiges Profil aufweist.

2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der stufenförmige Bereich (9) mittig vorgesehen ist.

3. Bauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß jeder Bereich (7, 8, 9) aus wenigstens zwei Schichten besteht.

4. Bauelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten aus einzelnen Platten bestehen.

5. Bauelement nach wenigstens einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten mitein­ ander verklebt sind.

6. Bauelement nach wenigstens einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jeder Scha­ le (4, 5) und der zwischen den Schalen (4, 5) angeordne­ ten Füllung (7, 8, 9) eine Verklebung vorgesehen ist.

7. Bauelement nach wenigstens einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mittige Bereich (9) aus mehreren Schichten besteht.

8. Bauelement nach wenigstens einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mittige Bereich (9) aus Platten besteht.

9. Bauelement nach wenigstens einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten oder Platten der Bereiche (7, 8, 9) untereinander verklebt sind.

10. Bauelement nach wenigstens einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verklebung zwi­ schen jeder Schale (4, 5) und der zwischen den Schalen (4, 5) angeordneten Füllung vollflächig vorgesehen ist.

11. Bauelement nach wenigstens einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mittige Bereich (9) aus Kalziumsilikat besteht.

12. Bauelement nach wenigstens einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein wenigstens eine Dichtung tragender seitlicher Falz (30, 31) vorgesehen ist.

13. Bauelement nach wenigstens einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Falz (30, 31) durch Verlängerung wenigstens einer der Schalen (4, 5) gebildet ist.