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Dokumentenidentifikation DE69401140T2 03.04.1997
EP-Veröffentlichungsnummer 0612540
Titel Biegsame Vorrichtung mit feuerhemmenden Eigenschaften
Anmelder Mécanique Application Tissus Mécatiss, Ecully, FR
Erfinder Bureau, Jacques, F-69130 Ecully, FR
Vertreter Patentanwälte Magenbauer, Reimold, Vetter & Abel, 73728 Esslingen
DE-Aktenzeichen 69401140
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, DK, ES, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE
Sprache des Dokument Fr
EP-Anmeldetag 25.02.1994
EP-Aktenzeichen 944200708
EP-Offenlegungsdatum 31.08.1994
EP date of grant 18.12.1996
Veröffentlichungstag im Patentblatt 03.04.1997
IPC-Hauptklasse A62C 3/16

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine biegsame Vorrichtung mit feuerhemmenden Eigenschaften.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat das Ziel, den Schutz von Elementen, Vorrichtungen oder Geräten gegenüber der Ausbreitung von Hitze im Falle eines Brandes zu gewährleisten.

Insbesondere muß diese Vorrichtung eine normale Verwendung elektrischer Kabel in einem Kabeltrog in der Nähe eines versehentlichen Feuers gewährleisten. So ist es notwendig, daß man gut funktionierende elektrische Kabel und mit grundlegenden Sicherheitssystemen verbundene Kabel während und nach einem Brand hat.

Es ist bekannt, biegsame Vorrichtungen herzustellen, um ein bestmögliches Anschmiegen an die zu schützenden Bereiche zu erzielen, welche mehrere Komponenten aufweisen, insbesondere Keramikwolle und Gewebe, wobei die unterschiedlichen Elemente durch Klebstoff oder einen dazwischenliegenden Kitt zusammengeklebt sind.

Diese Verbundvorrichtungen können Wassermoleküle enthalten, die beim Verdampfen unter der Einwirkung von Hitze Energie absorbieren und die Ausbreitung der Temperaturerhöhung von der zur Seite des Feuers gedrehten Fläche der Vorrichtung zu deren kalter Fläche verzögern.

Bei den bekannten Vorrichtungen sind jedoch die feuerhemmenden Eigenschaften über die Zeit hinweg nicht stabil, und zwar insbesondere wegen der mit der Umgebung verbundenen natürlichen Dehydratisierung der Vorrichtung, insbesondere das heiße Umfeld gewisser Orte wie Kernreaktoren, Kessel, Raffinerien, ... .

Im Falle einer herkömmlichen komplexen Vorrichtung verläuft der Anstieg der Temperaturen an der kalten Fläche in Abhängigkeit von der Dauer des Feuers entlang einer wie in Fig. 1 gezeigten Kurve.

Interessant ist zu bemerken, daß diese Kurve in einem Temperaturbereich geringfügig unterhalb von 100 ºC auf der Seite der kalten Fläche eine horizontale Stabilisierungsstufe der Temperatur aufweist, die sich aus der Verdampfung des im Innern des Komplexes enthaltenen Wassers ergibt.

Allerdings kann sich die Form dieser Kurve über die Zeit hinweg ändern, berücksichtigt man die Verdampfung des im Innern des Komplexes enthaltenen Wassers. Somit ist es bei einem seit sechs Monaten abgelegten Produkt möglich, die gestrichelt dargestellte Kurve in Fig. 1 zu bekommen.

Wie man sieht, bleibt der untere Teil der Kurve derselbe, doch führt die Verringerung der Wassermenge in dem Verbund zum Verschwinden der Stufenphase, welche bei dem Produkt im Neuzustand die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Hitze verzögerte.

Folglich kann sich die Feuerhemmungseigenschaft einer Vorrichtung über die Zeit hinweg verschlechtern und nach einigen Monaten unzureichend werden, selbst wenn an einem aus der Herstellung stammenden Produkt ursprünglich durchgeführte Versuche zufriedenstellende Ergebnisse lieferten.

Die EP-A-0 479 680 bezieht sich auf eine thermische Schutzvorrichtung, welche an einer z.B. metallischen Wand mittels eines Silikonklebstoffs befestigt einen feuerfesten Filz aus Keramik und eine Masse eines mineralischen Materials, das zeolithisches Wasser enthält, aufweist. Dieses Wasser ist einfach in den Zwischenräumen eines Kristallgitters eingesperrt. Es kann somit über die Zeit hinweg in zunehmendem Maße verdampfen, und zwar um so mehr dann, wenn es nicht möglich ist, die Dichtheit um das mineralische Material herum, welches das zeolithische Wasser enthält, mittels Silikonklebstoff zu gewährleisten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine biegsame Vorrichtung bereitzustellen, welche ausgezeichnete feuerhemmende Eigenschaften besitzt und deren Eigenschaften über die Zeit hinweg stabil bleiben.

Hierfür ist die erfindungsgemäße Vorrichtung mit feuerhemmenden Eigenschaften, die einen Aufbau aus zusammengeklebten Faserund/oder Textilelementen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusammenkleben der unterschiedlichen Elemente mittels eines aktiven feuerfesten Klebstoffs bewerkstelligt wird, der bis etwa 1300 ºC hält und aktive Komponenten und Additive aufweist, die chemisch gebundenes Wasser enthalten und bei Temperaturen unter 80 ºC stabil sind.

Bei Umgebungstemperatur oder bei Temperaturen unterhalb etwa 80 ºC bleibt das Wasser durch die Komponenten oder Additive des Klebstoffs gebunden und verdampft nicht, ohne daß eine hermetische Hülle erforderlich ist. Unter der Einwirkung einer anormalen Temperaturerhöhung wegen eines Feuers wird das Wasser freigesetzt, wodurch Verdampfungs-/Kondensations zyklen erzeugt werden, welche die Temperaturerhöhung der heißen Fläche zur kalten Fläche der Vorrichtung hin verlangsamen.

Vorteilhafterweise enthält der Klebstoff mehrere Komponenten, welche die Retention von Wasser bei unterschiedlichen Temperaturhöhen bis zu Temperaturen oberhalb von 200 ºC gewährleisten.

Es ist daher möglich, von der Wasserverdampfung bei unterschiedlichen Temperaturen zu profitieren, wodurch eine Verzögerung der Wärmeübertragung von der heißen Fläche zu der kalten Fläche der Vorrichtung begünstigt wird.

Desweiteren weist diese Vorrichtung Additive auf, die bei Temperaturerhöhung eine inthumeszente Vitrifizierungsreaktion erfahren.

Diese Elemente zur inthumeszenten Vitrifizierung begünstigen die Isolationsstärke der Vorrichtung, indem sie einen die Ausbreitung der Hitze verzögernden feuerfesten Schirm erzeugen.

Gemäß einer Ausführungsform dieser Vorrichtung enthält der aktive feuerfeste Klebstoff Metalloxidhydrate, wie z.B. hydratisiertes Aluminiumoxid Al&sub2;O&sub3; 3H&sub2;O.

Vorzugsweise weist diese Vorrichtung mehrere voneinander beabstandete Klebstoffschichten auf. Man erhält somit mehrere Barrieren, welche aufeinanderfolgende Zyklen physikalischer Flüssigkeit/Damp-Transformationen erzeugen.

Die Faser- oder Textilelemente können steif oder biegsam sein, in Form von Wickeln, Stoffen, Geweben, geschnittenen oder nicht geschnittenen Fäden, geordneten oder nicht geordneten Fäden, aus Wolle, Flocken oder Matten vorliegen.

Der insbesondere für die Innenflächen oder Außenflächen der Vorrichtung verwendete Stoff ist vorteilhafterweise ein überzogenes Glasgewebe.

Vorteilhafterweise ist das unter der Bezeichnung SILCO bekannte Glasgewebe polarisiert und besitzt eine mit Silikon überzogene äußere Fläche sowie eine unbehandelte innere Fläche, welche mit den Faserelementen in Berührung ist.

Das Gewebebild der Innenfläche ermöglicht die Befestigung des Verbindungsklebstoffs an den Faserelementen, während die Außenfläche die mechanischen Eigenschaften, die Dekontaminationseigenschaften, Abdichtungseigenschaften und das Verhalten gegenüber Wasser unter Druck liefert. Dieses Produkt ist außerdem frei von Halogenen und Schwefel, wodurch es mit rostfreien Stählen kompatibel wird, die insbesondere für die Rohre von Kernkraftwerken verwendet werden.

Es wäre auch möglich, die Vorrichtung im Innern mit einer Metallhülle einzuwickeln.

Die Faserelemente können z.B. mineralische Elemente sein, wie z.B. die unter der Bezeichnung MS 2000 bekannten, mit einer Dichte von etwa 130 kg/m³ bei einer Dicke von etwa 75 bis 80 mm. Der Klebstoff kann ein aktiver feuerfester Silikonklebstoff sein, wie er unter der Bezeichnung Réf.F.active bekannt ist, und zwar in einer Menge von 4 kg/m² an verwendetem Faserelement.

Interessant ist, daß diese Vorrichtung mit ihrer gegenüber den herkömmlichen feuerhemmenden Vorrichtungen überlegenen Wirksamkeit es bei gleicher Leistung ermöglicht, die zu verwendenden Dicken zu verringern, wodurch eine schnellere Abkühlung nach dem Feuer und somit ein besserer Schutz der zu erhaltenden Elemente gesichert wird, wobei der so erzielte Gewinn oberhalb 50 % liegt.

Außerdem ermöglicht der aktive Klebstoff für die gleiche Leistung in dem Aufbau die Verwendung von Faserprodukten, deren Widerstandseigenschaften gegenüber dem Feuer weniger gut als bei Asbest oder keramischer Wolle sind, welche herkömmlich verwendete Materialien darstellen, wobei die verwendeten neuen Faserprodukte keine toxischen Eigenschaften haben, wie dies bei den oben angeführten der Fall ist.

Eine derartige Vorrichtung kann verwendet werden, um feuerhemmende Wände, feuerhemmende Böden, die Ummantelung von Schränken und Kästen, die Ummantelung von Gebälkstrukturen, die Ummantelung von Kabeltrögen, die Ummantelung von Rohrleitungen, die Ummantelung von Belüftungs- und Abzugsschächten und die Ummantelung von Hohlkörpern zu erstellen.

Diese Vorrichtung kann auf Grund ihrer Biegsamkeit an Beton, Metallteile, Gips, Anstriche und jegliches mineralische Produkt angepaßt werden.

Auf jeden Fall trägt die folgende Beschreibung der Erfindung an Hand der als nicht einschränkend auf zufassendes Beispiel beigefügten schematischen Zeichnung einer Ausführungsform dieser Vorrichtung zu einem besseren Verständnis der Erfindung bei:

Fig. 2 ist ein Diagramm, welches den Verlauf der Temperatur der kalten Fläche der Vorrichtung zeigt, deren andere Fläche einer erhöhten Temperatur ausgesetzt ist, wie sie sich z.B. aus einem Feuer ergibt;

Fig. 3 ist eine teilweise aufgeschnittene Perspektivansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die zum Schutz eines Kabeltrogs verwendet wird.

Die Fig. 3 zeigt zwei Kabeltröge 2, die jeweils der Führung einer gewissen Anzahl von Kabeln 3 dienen. Diese beiden überlagerten Kabeltröge sind von einer feuerhemmenden Schutzvorrichtung umgeben, die während einer Stunde und dreißig Minuten einem Brand widerstehen kann, ohne daß die Kabel beeinträchtigt werden.

Diese Vorrichtung umfaßt mit einem SILCO-Gewebe 4 überzogene Innen- und Außenflächen, zwischen denen zwei Schichten 5 aus MS 2000 - Faserelementen mit einer Dichte von etwa 130 kg/m³ und einer Gesamtdicke von 75 bis 80 mm angeordnet sind.

Die unterschiedlichen Schichten aus Faserelementen und Stoff werden durch einen aktiven feuerfesten Klebstoff 6 mit Referenz F in einer Menge von 4 kg/m² an verwendetem Faserelement zusammengeklebt.

Die Fig. 2 zeigt die Kurve C der Temperaturerhöhung bei der kalten Innenfläche der Vorrichtung, während das Äußere dieser Vorrichtung einer erhöhten Temperatur ausgesetzt ist, die z.B. von einem Brand herrührt. Zum Vergleich wurden die beiden Kurven der Fig. 1 auf demselben Diagramm in Erinnerung gerufen. Wie man sieht, ist die Temperaturerhöhung bei der kalten Fläche viel langsamer, was sich aus dem Vorhandensein von Wasser im Innern des Aufbaus ergibt, wobei dieses Wasser von dem aktiven Klebstoff und insbesondere durch die Komponenten, wie Metalloxidhydrate, die der Klebstoff enthält, gehalten wird.

Diese Verlangsamung der Wärmeausbreitung ergibt sich ebenfalls aus dem Vorhandensein mehrerer Klebstoffbarrieren, zwischen denen sich aufeinanderfolgende physikalische Flüssigkeit/Damp- Transformationszyklen des ursprünglich chemisch gebundenen Wassers ergeben.

Wie man aus dem vorgenannten sieht, liefert die Erfindung eine große Verbesserung der bestehenden Technik, indem sie eine einfach aufgebaute feuerhemmende Vorrichtung bereitstellt, welche es ermöglicht, nicht gesundheitsschädliche Fasern zu verwenden, und deren Leistungsfähigkeit gegenüber derjenigen herkömmlicher feuerhemmender Vorrichtungen erhöht ist.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die alleinige Ausführungsform beschränkt, die weiter oben als Beispiel beschrieben ist, und die Art der für die Erstellung der Vorrichtung von Fig. 3 verwendeten Materialien kann unterschiedlich sein, ohne daß man deshalb den Rahmen der Ansprüche sprengen würde.


Anspruch[de]

1. Biegsame Vorrichtung mit feuerhemmenden Eigenschaften, die einen Aufbau aus zusammengeklebten Faser- und/oder Textilelementen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusammenkleben der unterschiedlichen Elemente (4, 5) mittels eines aktiven feuerfesten Klebstoffs (6) bewerkstelligt wird, der bis etwa 1300 ºC hält und aktive Komponenten und Additive aufweist, die chemisch gebundenes Wasser enthalten und bei Temperaturen unter 80 ºC stabil sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff (6) mehrere Komponenten enthält, welche die Retention von Wasser bei unterschiedlichen Temperaturhöhen bis zu Temperaturen oberhalb von 200 ºC gewährleisten.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie Additive aufweist, die bei Temperaturerhöhung eine inthumeszente Vitrifizierungs-reaktion erfahren.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mineralfaserelemente (5) aufweist, wie sie unter der Bezeichnung MS 2000 bekannt sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie überzogenes Glasgewebe (4) aufweist, wie es unter der Bezeichnung SILCO bekannt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch (5), dadurch gekennzeichnet daß das unter der Bezeichnung SILCO bekannte Glasgewebe (4) polarisiert ist und eine mit Silikon überzogene äußere Fläche sowie eine unbehandelte innere Fläche besitzt, welche mit den Faserelementen in Berührung ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff (6) ein aktiver feuerfester Silikonklebstoff ist, wie er unter der Bezeichnung Réf.F.active bekannt ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der aktive feuerfeste Klebstoff (6) Metalloxidhydrate, wie z.B. hydratisiertes Aluminiumoxid Al&sub2;O&sub3; 3H&sub2;O, enthält.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie mehrere voneinander beabstandete Klebstoffschichten (6) aufweist.

-10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie abwechselnde Schichten aus SILCO - Gewebe (4) und MS 2000 - Faserelementen (5) aufweist, wobei die beiden äußeren Flächen aus Gewebe sind.







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