Die Neuerung betrifft eine Einrichtung zur brandsicheren Aufbewahrung von Dokumenten industrieller Anlagen wie Installationsplänen, Schaltplänen oder Schaltbildern elektrischer Installationen oder elektrischer Maschinen, insbesondere in Schaltschränken.

Schaltpläne oder Schaltbilder dienen dem Nachweis, dass die dargestellten Installationen nach den vorgegebenen technischen Regeln; Normen und gültigen VDE-Richtlinien mit den erforderlichen Sicherungseinrichtungen ausgeführt wurden und der geforderten Auslegung genügen. Sie werden in der Regel in Papierform erstellt und in Schaltschränken untergebracht. In Schaltschränken werden beispielsweise Kabelleitungen zusammengeführt, verbunden und über Schalter und Sicherungen unterverteilt. Schaltschränke dienen ferner der zentralen Installation von Schalt- und Sicherungseinrichtungen wie z.B. Fehlerstromschutzschaltern, Leitungssicherungen und Schaltschütze für elektrische Motoren. Mit zunehmenden Einsatz von leistungselektronischen und computergeführten Einrichtungen, beispielsweise SPS, Thyristorsteuerungen, Frequenzumrichter, steigt auch die Komplexität von Schaltschrankinstallationen. Eine vollständige und dauerhafte Dokumentation der Insallation ist deshalb zwingend notwendig, um die Installation rückverfolgbar zu machen, falls Revisionen, Änderungen oder Erweiterungen durchgeführt werden sollen.

In industriellen sowie in größeren haushaltlichen elektrischen Installationen werden heute ausnahmslos Metallschaltschränke als Schaltschränke eingesetzt Es ist heute üblich, die zugehörigen Schaltpläne direkt in den Metallschaltschränken, z.B. in eigenen Fächern, aufzubewahren. Damit ist ein schneller und verwechselungsfreier Zugriff auf die Dokumentation möglich. Nachteilig ist jedoch, dass durch die häufig großformatigen Schaltpläne aus Papier auch die Brandlast in den Schränken wesentlich erhöht wird. Sollte es in Folge eines Fehlerfalls in einem Schaltschrank zu einem Schwelbrand kommen, kann die erhöhte Brandlast, hervorgerufen durch das Papier der Schaltpläne, die Flammweiterentwicklung begünstigen und zu einen größeren Brandschaden im Schaltschrank führen als ohne Schaltpläne. In einem solchen Fall sind die Schaltpläne unwiederbringlich verloren, weil, insbesondere bei älteren Anlagen, in der Regel keine Kopien vorhanden sind. Schaltschrankbrände verlaufen bedingt durch die Flammwidrigkeit der dort eingesetzten Materialien (Kabelmäntel, Isolierungen, Schalter- und Gerätegehäuse aus flammgehemmten Kunststoffen) sowei dem äußeren Luftabschluß durch die Kapselungswirkung des Schrankes selber oftmals als sauerstoffverarmte Schwelbrände. Die Temperaturen solcher Schwelbrände betragen etwa 500°C bis 700°C, üblicherweise 600°C bis 650°C, wobei aufgrund der verwendeten Werkstoffe hochgiftige Gase entstehen können.

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 299 11 145 U1 ist eine abschließbare und feuerfeste Dokumentenbox bekannt. Über den Werkstoff sowie über die Beständigkeit gegen Hitzeinwirkung zum Schutz der Dokumente wird keine Aussage gemacht. Außerdem ist das Format für Schaltschränke ungeeignet.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur brandsicheren Aufbewahrung von Dokumenten industrieller Anlagen wie Installationsplänen, Schaltplänen oder Schaltbildern elektrischer Installationen oder elektrischer Maschinen, insbesondere in Schaltschränken, vorzustellen.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Einrichtung zur Aufbewahrung von Dokumenten, wobei die Einrichtung ein Behältnis ist, das die Form einer Tasche, eines Rohrs oder einer Box haben kann und damit den Abmessungen und der Form der Dokumente anpassbar ist. Dieses Behältnis kann überall dort deponiert werden, wo Dokumente an Maschinen oder Anlagen allgemein zugänglich sein sollen, aber einer Gefahr durch Feuer oder großer Hitze ausgesetzt sind. Der Werkstoff der Wände des Behältnisses besteht der Aufgabe entsprechend aus nicht brennbaren Werkstoffen wie Glasfasern, Mineralfasern oder einer Mischung der Fasern. Die Wände haben die Form von Matten, Vliesen, Filz und/oder Geweben, die auch als technische Textilien bezeichnet werden. Die Wärmeleitfähigkeit der Wände des Behältnisses muß möglichst gering sein. Das wird vorteilhaft erreicht durch den Aufbau der Wände, d.h. durch deren Dicke, die Dichte der Matten, Vliese oder Filze und den Durchmesser der Fasern. Die Dicke der Wände soll möglichst groß und deren Dichte sowie der Durchmesser der Fasern sollten möglichst gering sein. Die Dicke der Wände und die Auswahl der Werkstoffe richtet sich nach den zu erwartenden thermischen Belastungen im Schadensfall.

Zum Schutz der Oberflächen der Filze und Vliese und zur Erhöhung der Steifigkeit können diese ein- oder beidseitig mit Geweben aus Fäden derselben Werkstoffe bedeckt sein. Dicke und Dichte der Gewebe bestimmen ebenfalls die Wärmeleitfähigkeit der durch sie gebildeten Wände.

Die Behältnisse sollten frei sein von Metallteilen, die Wärmebrücken ins Innere des Behältnisses bilden könnten. Metallteile auf der Oberfläche könnten außerdem zu örtlichen Überhitzungen führen.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Neuerung ist das Behältnis eine Tasche mit den Abmessungen zur Aufnahme eines gefalteten Dokuments, beispielsweise eines Schaltplanes, im Format DIN A5, DIN A4, DIN A3 oder DIN A2.

In einem Ausführungsbeispiel, dargestellt in 1, besteht die perspektivisch dargestellte, quer geschnittene Tasche 1 aus einer doppelten Lage technischer Textilien 2 und 3 mit unterschiedlicher Wärmeleitfähigkeit, einem äußeren Gewebe 2 aus Glasfasern von 2 mm Dicke, das als Verschleißschutz dienen kann, und, nach Ausführung a), einem hochtemperaturbeständigem Isolationsmaterial 3 aus Mineralfasern von 1,5 mm Dicke oder 2 mm Dicke nach Ausführung b) oder einem Glasfaservlies von 20 mm Dicke nach Ausführung c). Die Tasche wird durch einen Überwuf 4 verschlossen, der einen durch die Dämmung 3 belegten Deckel 5 und einen Überhang 6 aufweist, der zum Verschließen in eine auf der Vorderseite angebrachte Lasche 7 geschoben werden kann. Zum Verschließen der Tasche sind keine Metallverschlüsse vorgesehen. Mit auf der Rückseite angebrachten Ösen aus Textilwerkstoff 8 kann die Tasche 1 in Schaltschränken aufgehängt werden.

Zum Nachweis des wirksamen Schutzes der Neuerung gegen thermische Einwirkungen wurde ein zu schützendes Papierdokument 9 jeweils in eine Ausführung der oben vorgestellten Taschen gesteckt und die nachfolgend beschriebenen Versuche durchgeführt.

Die Tasche wurde auf einer Außenseite mittels einer flächigen Wärmequelle 10 von der Rückseite her bis auf etwa 475 °C aufgeheizt. Das entspricht einer Flamm- und Hitzewirkungen, wie sie bei einem Brand im Schaltschrank auftreten kann. Die Oberflächentemperatur der flächigen Wärmequelle 10 sowie die Temperatur in der brandsicheren Tasche 1 wurden mit Temperatursensoren 11 bzw. 12 über einen Zeitraum von bis zu 65 min bis über den Zeitpunkt hinaus ständig gemessen und aufgezeichnet, in dem Temperaturkonstanz eintrat.

Die in 2 dargestellten Ergebnisse zeigen die unterschiedlichen Wärmeisolierwirkungen der untersuchten Ausführungsbeispiele. Die beste Wärmesiolierwirkung wird mit dem Ausführungsbeispiel c) erzielt. Bei diesem Versuch wurde nach 65 Minuten zwischen der Wärmequelle mit T_wc= 450°C und in der Tasche mit T_c=174°C eine Temperaturdifferenz von &Dgr;T=276 C im eingeschwungenen, d.h. dauerhaften Zustand festgestellt. In der Tasche nach Ausführungsbeispiel a) wurde bei einer Temperatur von T_wa=480°C eine Temperatur von T_a = 290°C gemessen und beim Ausführungsbeispiel b) bei einer Temperatur von T_wb = 475°C eine Temperatur von T_b = 240°C.

In den oben beschriebenen Versuchen wurde ferner die Temperatureinwirkung auf ein mit einem Schaltplan bedrucktes Papier untersucht. Folgendes Verhalten des Papiers wurde festgestellt: T = 250°C Papier verfärbt sich braun, Schrift, Zeichnungen noch gut lesbar, T = 275°C Papier entwickelt Rauch, Papier verfärbt sich dunkelbraun, Schrift, Zeichnungen noch gut lesbar. T = 375°C Papier verfärbt sich schwarz, Schirft und Zeichnung gerade noch lesbar T = 440°C Papier zündet und brennt weiter.

Die einfachen Versuche zeigen, dass es technisch möglich ist, den Inhalt eines Behältnisses entsprechend der Neuerung gegen äußere Hitzeeinwirkungen mit Temperaturen von bis zu 650°C über längere Zeiträume sicher zu schützen. Am Dokument in der Schutztasche treten dabei maximal Temperaturen von bis zu T_max = 650°C – 275°C = 375°C auf. Bei dieser Temperatur ist der Zustand des in der Tasche aufbewahrten Dokuments noch lesbar und reproduzierbar. Es wurde nachgewiesen, dass entsprechend der Neuerung aufbewahrte Dokumente vor den Hitzewirkungen eines üblichen Schwelbrandes in Schaltschränken sicher geschützt werden können.