Warning: fopen(111data/log202007050922.log): failed to open stream: No space left on device in /home/pde321/public_html/header.php on line 107

Warning: flock() expects parameter 1 to be resource, boolean given in /home/pde321/public_html/header.php on line 108

Warning: fclose() expects parameter 1 to be resource, boolean given in /home/pde321/public_html/header.php on line 113
Brandschutzglas und Verfahren zu dessen Herstellung - Dokument DE102005027404A1
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE102005027404A1 14.12.2006
Titel Brandschutzglas und Verfahren zu dessen Herstellung
Anmelder Schröders, Theo, 41812 Erkelenz, DE
Erfinder Schröders, Theo, 41812 Erkelenz, DE
Vertreter BAUER WAGNER PRIESMEYER, Patent- und Rechtsanwälte, 52080 Aachen
DE-Anmeldedatum 13.06.2005
DE-Aktenzeichen 102005027404
Offenlegungstag 14.12.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 14.12.2006
IPC-Hauptklasse C03C 27/12(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
Zusammenfassung Ein Brandschutzglas (100) umfasst eine Mehrzahl von parallel zueinander angeordneten Glasscheiben (110-1, 110-2, 110-3) mit jeweils zwischen benachbarten Glasscheiben eingelagertem Bandschutz-Material (120-1, 120-2) und einer Dichtungsschicht (130) zum direkten oder indirekten Abdichten einer freien Oberfläche (122-1, 122-2) des Brandschutz-Materials (120-1, 120-2), welche im Bereich einer Stirnfläche des Brandschutzglases (110) ausgebildet ist. Um eine verbesserte Dichtigkeit der Dichtungsschicht zu erzielen und gleichfalls eine optisch möglichst wenig störende Dichtungsschicht (130) zu erhalten, wird vorgeschlagen, dass die Dichtungsschicht (130) im Wesentlichen ausschließlich im Bereich der Stirnflächen des Brandschutzglases (110) ausgebildet ist und entweder aus Metall besteht, das bei Umgebungstemperatur fest und im flüssigen oder gasförmigen Zustand zumindest auf die freie Oberfläche des Brandschutz-Materials (120-1, 120-2) aufgebracht ist, oder ausschließlich aus einem Klebe-Dichtstoff auf Kunststoffbasis besteht, der keine Metallanteile enthält.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Brandschutzglas, umfassend eine Mehrzahl von parallel zu einander angeordneten Glasscheiben mit jeweils zwischen benachbarten Glasscheiben eingelagertem Brandschutz-Material und einer Dichtungsschicht zum direkten oder indirekten Abdichten einer freien Oberfläche des Brandschutz-Materials, welche im Bereich einer Stirnfläche des Brandschutzglases ausgebildet ist.

Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Brandschutzglases, umfassend die Schritte Übereinanderschichten einer Mehrzahl von Glasscheiben und Einlagern von Brandschutz-Material jeweils zwischen benachbarten Glasscheiben, so dass zwischen Schnittflächen zweier benachbarter Glasscheiben jeweils eine freie Oberfläche des Brandschutz-Materials entsteht, die nicht durch eine der Glasscheiben abgedeckt ist und Vorsehen einer Dichtungsschicht zum direkten oder indirekten Abdichten der freien Oberfläche des Brandschutzgels.

Die eingangs genannten Brandschutzgläser und das vorstehend beschriebene Verfahren zu deren Herstellung sind aus dem Stand der Technik allgemein bekannt. Brandschutzgläser dienen z.B. als Brandschutzabschluss einer Öffnung in einer Wand oder auch in einer ansonsten nicht durchsichtig ausgebildeten Füllung eines Türblatts. Brandschutzgläser müssen so ausgebildet sein, dass sie für einen vorbestimmten Zeitraum z.B. 30, 60 oder 90 Minuten der Einwirkung von Feuer und Hitze standhalten können. Insbesondere dürfen sie kein Durchschlagen von Flammen erlauben und müssen unter Umständen als Zusatzanforderung einen Raum auch sicher gegen Rauch abschließen. Weiterhin müssen sie eine gute Isolierung gegen Wärme bieten und die Strahlungshitze eines Brandherdes begrenzen. Derartige Anforderungskriterien an Brandschutzabschlüsse, insbesondere Brandschutzgläser, sind in den europäischen Normen EN 1363-1 "Feuerwiderstandsprüfungen, allgemeine Anforderungen" sowie DIN EN 1634 Teil 1" Feuerwiderstandsprüfungen für Türen und Abschlusseinrichtungen, Teil 1-Feuerabschlüsse" geregelt.

Das zwischen benachbarten Glasscheiben angeordnete Brandschutz-Material liegt typischerweise in Gelform vor und enthält in der Regel Natriumsilikat. Bei Raumtemperatur ist das Gel transparent und eignet sich deshalb sehr gut für die beschriebene Verwendung bei vollständig transparenten Gläsern, da es zwischen den einzelnen Glasscheiben nicht sichtbar ist. Bei Hitzeeinwirkung jedoch, wie sie insbesondere durch Feuer verursacht sein kann, quillt das Natriumsilikat unter Bildung eines Schaums auf, mit der Folge, dass bei einer Verwendung in Brandschutzgläsern diese in Ihrer Dicke auf ein Vielfaches Ihrer ursprünglichen Dicke anwachsen. Dies ist durchaus gewünscht, um auf diese Weise z.B. einen Wanddurchbruch, in dem das Brandschutzglas eingesetzt ist, bei Feuer gegen eine Durchtritt von Rauch und Flammen abzudichten. Außerdem bewirkt der aufquellende Dämmschichtbildner eine Kühlung des Brandschutzglases und beugt demzufolge einem Bersten der Verglasung vor.

Das Brandschutz-Material, insbesondere das in Gelform vorliegende Natriumsilikat, ist jedoch sehr empfindlich gegen äußere Einflüsse. Insbesondere ist es hygroskopisch, d.h. es wirkt anziehend auf Wasser bzw. Wasserdampf und reagiert mit demselben. Ungünstigerweise ist Wasserdampf in normaler Raumluft oder Außenluft stets in gewissem Maße vorhanden. Schon bei Kontakt mit geringer Luftfeuchtigkeit zersetzt sich das Gel, wird milchig und löst sich an den Rändern des Brandschutzglases, an denen das Gel freie Oberflächen bildet, die nicht durch eine der Glasscheiben abgedeckt sind, auf. Der Übergang der optischen Erscheinung des Gels von transparent nach milchig hat zur Folge, dass sich nach einiger Zeit in den Randbereichen der Glasscheiben des ansonsten transparenten Brandschutzglases undurchsichtige milchige Stellen bilden. Durch die milchigen Verfärbungen des Gels wird dessen oben beschriebene gewünschte Wirkungsweise bei Einwirkung zwar nicht oder nicht wesentlich beeinträchtigt, jedoch sind diese milchigen Verfärbungen bei den ansonsten transparenten Brandschutztüren aus optischen bzw. ästhetisch Gründen nicht tolerabel.

Um den unerwünschten Effekt nach Möglichkeit zu verhindern und das eingelagerte Brandschutzgel vor äußeren Einwirkungen zu schützen, wird im Stand der Technik auf die Stirnseiten der Brandschutzverglasung, d.h. auf die Schnittflächen der einzelnen Glasscheiben und auf die dazwischen befindlichen Oberflächen des Brandschutzgels, eine selbstklebend ausgestattete Aluminium-Folie aufgeklebt, welche typischerweise ein Stück weit die Stirnseite überlappt und sich deshalb auch bis auf die innere und/oder äußere Ansichtsseite der Brandschutzverglasung erstreckt ist. Die Aluminiumfolie ist auch bei vergleichsweise geringer Dicke im wesentlichen diffusionsdicht, d.h. sie verhindert insbesondere einen Kontakt von Luftfeuchtigkeit mit den freien Oberflächen des Brandschutz-Materials. Die erwähnten Randstreifen auf beiden Ansichtsseiten des Brandschutzglases sind insbesondere dann optisch störend, wenn das Brandschutzglas als insgesamt transparente Brandschutztür (Ganzglastür), d.h. ohne Rahmenelemente, ausgebildet sein soll. Bei den bislang typischerweise vorhandenen Einbausituationen, nämlich der Verwendung mit U-förmigen oder rechteckförmigen Stahl- bzw. Aluminium-Einfassprofilen, sind die besagten Randstreifen unbeachtlich, da sie dann durch die vorgenannten Profile ohnehin unsichtbar überdeckt werden.

Das gemäß dem Stand der Technik praktizierte Aufkleben der Metall- insbesondere Aluminiumfolie hat jedoch diverse Nachteile. So kann sich die Verklebung der Folie auf Dauer lösen, so dass dann eine Abdichtung der freien Oberflächen des Brandschutz-Materials, z.B. gegen Luftfeuchtigkeit bzw. Wasserdampfdiffusion, nicht mehr gewährleistet wäre. Weiterhin ist die Verklebung bei den auch in Brandschutzverglasungen häufig eingebrachten Durchdringungen, also Öffnungen z.B. für Profilzylinder oder Drückerstifte usw., nicht bzw. nur schwierig möglich, weil die Platzverhältnisse dort beengt und die Krümmungsradien zu klein sind. Schließlich sind die erwähnten Randstreifen der Folien auf den Ansichtsseiten einer ansonsten transparenten Brandschutzverglasung optisch störend. Die Randstreifen sind allerdings nach dem Stand der Technik bislang nicht entbehrlich, weil ansonsten eine Wasserdampf- bzw. Luftfeuchtigkeitdiffusion an den freien Oberflächen des Gels zu einfach möglich wäre.

Es ist aus diesem Grunde Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Brandschutzglas derart weiter zu entwickeln, dass es zum einen optisch bzw. ästhetisch auch bei Verwendung für Ganzglastüren nicht störend ist, d.h. insbesondere dass die Dichtungsschicht sich nicht bis auf die Ansichtsseiten der Verglasung erstreckt, und dass des Weiteren dennoch die Abdichtungsqualität gegenüber der bekannten Verwendung von selbstklebenden Aluminiumfolien nicht verschlechtert wird. Insbesondere soll sich die Dichtungsschicht auch auf den Stirnseiten im Bereich der zuvor genannten Durchdringungen aufbringen lassen.

Ausgehend von einem Brandschutzglas der eingangs beschriebenen Art, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Dichtungsschicht im wesentlichen ausschließlich im Bereich der Stirnflächen des Brandschutzglases ausgebildet ist und aus Metall besteht, das bei Umgebungstemperatur fest und im flüssigen oder gasförmigen Zustand zumindest auf die freie Oberfläche des Brandschutz-Materials aufgebracht ist, und/oder ausschließlich aus einem Klebe-Dichtstoff auf Kunststoffbasis besteht, der keine Metallanteile enthält.

Der Erfindung liegt zunächst die Erkenntnis zugrunde, dass bei einer Verwendung von Brandschutzglas für Ganzglastüren die Erstreckung der Dichtungsschicht bis auf die Ansichtsseiten des Brandschutzglases nicht akzeptabel, weil ästhetisch nicht hinnehmbar, ist. Aus diesem Grunde werden die beiderseitigen Ansichtsseiten des Brandschutzglases von der Dichtungsschicht freigehalten. Unter dem Begriff "im wesentlichen ausschließlich im Bereich der Stirnflächen" soll im Sinne der vorliegenden Anmeldung verstanden werden, dass ein Auftrag bewusst auf die Ansichtsflächen des Brandschutzglases nicht vorgenommen wird, dass jedoch aufgrund fertigungstechnischer Besonderheiten, wie beispielsweise einem Auftrag des Materials der Dichtungsschicht auf die Stirnseite, eine minimale Beaufschlagung auch der angrenzenden Ansichtsseiten möglicherweise unvermeidlich ist bzw. nur mit einem unverhältnismäßig großen Aufwand gänzlich zu vermeiden wäre. Eine derartige unerwünschte Erstreckung der Dichtungsschicht auf die Ansichtsseite könnte bis hin zu einer Größenordnung von ca. 1 mm Breite eines derartigen ungewollt beaufschlagten Randstreifens akzeptiert werden. Zum Vergleich beträgt der Überlappungs-Randstreifen der U-förmig aufgeklebten Aluminiumfolie bei der Abdichtung nach dem Stand der Technik ca. 10 bis 15 mm.

Eine erste Alternative der erfindungsgemäßen Abdichtung besteht in der Verwendung eines metallischen Werkstoffs, der zwar bei Umgebungstemperatur, d.h. einer Temperatur im Bereich von ungefähr 20°C bis 30°C, fest ist, jedoch im flüssigen oder gasförmigen Zustand auf die Stirnseiten des Brandschutzglases, zumindest auf die freien Stirnflächen des Brandschutz-Materials, aufgebracht wird. Es wurde erkannt, dass eine Verklebung von metallischem Folienmaterial ausschließlich auf der Stirnfläche des Brandschutzglases nicht zielführend wäre, da die diffusionshemmende Klebstoffschicht zwischen der Aluminiumfolie und dem Glas in diesem Fall nicht die notwendige Breite hätte. Dies ist jedoch nicht mehr zutreffend bei Verwendung eines in flüssigem oder gasförmigem Zustand aufgebrachten metallischen Werkstoffs, wie beispielsweise Aluminium, der im ausgehärteten Zustand eine zusammenhängende und sowohl auf den Stirnseiten der Glasscheiben als auch auf den Stirnseiten des Brandschutz-Materials gut und innig anhaftende Oberflächenschicht bildet. Durch den schmelzflüssigen oder gasförmigen Auftrag des metallischen Werkstoffs wird die Verwendung eines separaten Klebstoffs entbehrlich, da der Dichtstoff im aufgetragenen Zustand hinreichend adhäsive Wirkung besitzt, um einen innigen und zugleich abdichtenden Verbund mit der Oberfläche zu bilden, auf die er aufgetragen wird.

Die alternative zweite Lösung gemäß der vorliegenden Erfindung sieht demgegenüber vor, wiederum im wesentlichen ausschließlich im Bereich der Stirnflächen des Brandschutzglases die Dichtungsschicht auszubilden, jedoch in diesem Falle diese Dichtungsschicht ausschließlich aus einem Klebe-Dichtstoff auf Kunststoffbasis zu bilden, der keine Metallanteile enthält. Ein Verzicht auf metallische Anteile vereinfacht die Verarbeitung und führt des weiteren dazu, dass auch im ausgehärteten Zustand eine völlige transparente Dichtungsschicht ermöglicht wird, was bei metallischen Werkstoffen grundsätzlich nicht möglich ist. Des weiteren ist bei Verzicht auf einen schmelzflüssigen oder gasförmigen Auftrag auch die Realisierung von Temperaturniveaus während des Auftragsvorgangs möglich, die nahe am Bereich der Raumtemperatur oder in diesem Bereich liegen. Bei der erfindungsgemäßen Klebe-Dichtstoff-Schicht kann es sich um eine solche handeln, die in flüssiger oder gasförmiger Form aufgetragen wird, aber grundsätzlich auch um eine solche, die bereits vor dem Auftrag fest, dann insbesondere plastisch und mit guten Klebeeigenschaften versehen ist. Typischerweise erfolgt der Auftrag des Materials der Dichtungsschicht jedoch in flüssiger bzw. pastöser Form, da in diesem Fall die geringsten Anforderungen an die Einhaltung bestimmter Raumklimate beim Auftragsprozess zu stellen sind.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist der Begriff "direktes Abdichten einer freien Oberfläche" so zu verstehen, dass die Dichtungsschicht direkt auf die freie Oberfläche des Brandschutz-Materials aufgebracht ist. Demgegenüber ist der Begriff "indirektes Abdichten" einer freien Oberfläche" so zu verstehen, dass zwischen der freien Oberfläche des Brandschutz-Materials und der Dichtungsschicht noch ein weiteres Medium vorhanden ist.

Des weiteren ist im Rahmen der vorliegenden Anmeldung der Begriff "freie Oberfläche" des Brandschutzmaterials jeweils so zu verstehen, dass diese nicht mit einer der Glasscheiben des Brandschutzglases in Berührung steht bzw. durch diese abgedeckt ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Aufbringen der Dichtungsschicht im flüssigen bzw. gasförmigen Zustand des betreffenden Metalls ergibt sich der Vorteil, dass es zu einer sehr starken Bindung an die betreffenden Oberfläche, auf die das Material aufgebracht wurde, kommt. Diese stärkere bzw. bessere Verbindung bewirkt eine verbesserte Abdichtung der so behandelten Oberflächenbereiche insbesondere auch gegen Wasserdampfdiffusion. Aufgrund dieser verbesserten Dichtwirkung ist ein Aufbringen der Dichtungsschicht auf Randbereiche der Ansichtsseiten des Brandschutzglases entbehrlich, ohne dass die Abdichtungsqualität darunter leidet. Gleiches gilt für den erfindungsgemäß vorgesehenen Klebe-Dichtstoff auf Kunststoffbasis, der gleichfalls nicht auf die Ansichtsseiten der Verglasung aufgebracht werden muss. Aus diesem Grunde eignet sich das erfindungsgemäß abgedichtete Brandschutzglas in sehr vorteilhafter Weise dazu, für Ganzglas-Brandschutztüren Verwendung zu finden. Ein weiterer besonders vorteilhafter Anwendungsfall besteht in der Abdichtung der freien Oberfläche des Brandschutz-Materials im Bereich von Durchdringungen des Brandschutzglases, insbesondere Durchdringungen für Profilzylinder oder Drückerstifte. Auch in diesen nach dem Stand der Technik kann zugänglichen Bereichen lässt sich erfindungsgemäß eine Abdichtung erzielen.

Während das Aufdampfen des Metalls in vorzugsweise reiner Form die bevorzugte Variante darstellt, kann alternativ hierzu das Metall auch in flüssiger Form aufgebracht werden. Dies kann vorzugsweise wiederum in Reinform des schmelzflüssigen Metalls erfolgen, welches nach seiner Aushärtung einen innigen und dauerhaft dichten Verbund mit der so behandelten freien Oberfläche des Brandschutz-Materials bzw. des Glases hat. So lässt sich das Brandschutzglas mit seinen Schnittflächen z.B. in ein Bad des flüssigen Metalls eintauchen, um einen werkzeuglosen Auftragungsprozess zu erzielen. Alternativ ist es aber auch möglich, die Stirnseiten des Brandschutzglases beispielsweise mittels einer Walze oder auch Rolle, die in einem Bad des flüssigen Metalls rotiert, zu behandeln.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es des Weiteren möglich, dass die Metallanteile selbst in fester Form, wie z.B. feinsten Partikeln mit einer Korngröße im Bereich von 0,1 &mgr;m bis 10 &mgr;m vorliegen und in einem Lösungsmittel suspensiert sind. Die Suspension kann nach Art einer Glasur durch kurzzeitige thermische Behandlung z.B. mittels Laser zum Aushärten und somit zur Verbindung mit dem Brandschutzglas und zur Ausbildung einer diffusionsdichten Dichtungsschicht gebracht werden. Alternativ sind auch reine Trocknungsvorgänge oder andere Aktivierungsvorgänge vorstellbar, um das aufgetragene Mittel in einen bei Raumtemperatur festen und diffusionsdichten Zustand zu bringen. Als Auftragungsmethode kommen auch ein Aufdrucken, insbesondere Siebdrucken, oder Aufbringen mittels Bürsten, Walzen, Düsen (mit oder ohne Treibgas) oder ähnlichen Verfahren in Frage.

Bei Verwendung eines Klebe-Dichtstoffs auf Kunststoffbasis kommen insbesondere solche mit erhöhtem Dampfdurchlasswiderstand und gutem Anhaftvermögen an Glas, insbesondere solche Stoffe, die auf silanterminierten oder silanisierten Polymeren basieren, in Frage. Die Klebe-Dichtstoffe sollten möglichst frei von Isocyanat, Silikonöl, Phthalat-Weichmachern und Lösungsmitteln sein, um sowohl die Verarbeitung in gesundheitlicher Hinsicht unproblematisch zu gestalten als auch bei der späteren Entsorgung möglichst keine Probleme aufzuwerfen. Silanterminierte Polymere zeichnen sich durch ihre Dampf-Diffusionsdichtigkeit, ihre gute Alterungsbeständigkeit, eine hinreichende Elastizität sowie ein hohes Anhaftvermögen an Glas und dem abzudichtenden Brandschutz-Material, insbesondere Natriumsilikat aufweisendem Brandschutzgel, aus.

Vorzugsweise sollte es sich bei dem Klebe-Dichtstoff um einen Zweikomponenten Klebe-Dichtstoff handeln, bei dem eine Komponente aus silanterminierten Polymer und die andere Komponente aus Epoxidharz besteht, wobei die beiden vorgenannten Komponenten im Gewichtsverhältnis zwischen 1:1 und 10:1, vorzugsweise 2:1, gemischt werden.

Während ein Auftrag der Dichtungsschicht ausschließlich auf die freien Oberflächen des Brandschutz-Materials vermutlich für die praktische Umsetzung in der Serienfertigung zu aufwendig erscheint und insbesondere keine nennenswerten Einsparpotentiale beim verwendeten Material für die Dichtungsschicht offeriert, kann die Dichtungsschicht erfindungsgemäß räumlich im wesentlichen in zwei verschiedenen Ausführungsformen aufgebracht werden:

Gemäß einer ersten Ausführungsform wird das Material der Dichtungsschicht nicht nur auf die freien Oberflächen des Brandschutz-Materials, sondern auch auf die benachbarten Schnittflächen der an die jeweilige Brandschutz-Material-Schicht angrenzenden Glasscheiben aufgebracht. Die gesamte Stirnfläche des Brandschutzglases kann dabei als eine Einheit betrachtet werden; besondere Abklebe- oder Maskierungsvorgänge sind nicht erforderlich.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass ein vorzugsweise vollständig um die Ränder des Brandschutzglases und/oder die Ränder von dessen Durchdringungen umlaufendes Kantenschutzprofil vorgesehen ist. Dieses vorzugsweise aus einem transparenten Kunststoffmaterial, insbesondere aus transparentem Silikonelastomer, bestehende Kantenschutzprofil hat die Aufgabe, die Ränder bzw. Kanten des Brandschutzglases gegen mechanische Einwirkungen zu schützen. Das Schutzprofil ist in seinem Querschnitt vorzugsweise U-förmig ausgebildet und kann unabhängig von den zuvor beschriebenen Arten des Auftragens der Dichtungsschicht verwendet werden.

Das Kantenschutzprofil kann aber auch insofern eine Doppelfunktion aufweisen, als es auf der ein U-profil aufweisenden Seite gegenüberliegenden Seite als Rauchschutzdichtung ausgebildet ist, insbesondere um neben den Feuerschutzkriterien auch die Rauchschutzanforderungen gemäß DIN 18095 oder DIN EN 1634 Teil 3 zu erfüllen. Der Rauchschutzdichtungsbereich des Kantenschutzprofils kann zum Beispiel eine oder mehrere Dichtungslippe(n) aufweisen oder als elastisches Hohlprofil gestaltet sein.

Insbesondere wenn das Kantenschutzprofil Ränder von Durchdringung beispielsweise für Profilzylinder oder Drückergarnituren abdecken soll, ist eine Teilung des U-Profils in zwei L-Profile sinnvoll. Werden sodann zwei endlose Formstücke der beiden L-förmigen Hälften des Kantenschutzprofils ausgeformt, so brauchen diese lediglich von der Oberseite und der Unterseite des Brandschutzglases her im Bereich der betreffenden Ausnehmung eingesetzt werden. Alternativ hierzu ist aber auch das Einsetzen/Einpressen eines einzigen, zusammenhängenden Kantenschutzprofils in einen Durchbruch möglich.

Als Metall zum Ausbilden der Dichtungsschicht wird vorzugsweise Aluminium verwendet. Aufgrund des niedrigen Schmelzpunktes sind hier die Anforderungen an die praktische Umsetzung vergleichsweise gering.

Bei Verwendung eines Klebe-Dichtstoffs auf Kunststoffbasis kommen insbesondere solche Stoffe, die auf silanterminierten Polymeren basieren, in Frage. Die Klebe-Dichtstoffe sollten möglichst frei von Isocyanat, Silikonöl, Phthalat-Weichmachern und Lösungsmitteln sein, um sowohl die Verarbeitung in gesundheitlicher Hinsicht unproblematisch zu gestalten als auch bei der späteren Entsorgung möglichst keine Probleme aufzuwerfen. Silanterminierte Polymere zeichnen sich durch ihre Dampf-Diffusionsdichtigkeit, ihre gute Alterungsbeständigkeit, eine hinreichende Elastizität sowie ein hohes Anhaftvermögen an Glas und dem abzudichtenden Brandschutz-Material, insbesondere Natriumsilikat aufweisendem Brandschutzgel, aus.

Wenn das Brandschutzglas in Form einer Brandschutztür Verwendung finden soll, ist es vorteilhaft, das U-förmige Kantenschutzprofil zumindest an der dem Fußboden zugewandten Stirnseite der Brandschutztür als Metallschiene auszubilden. Die Metallschiene fungiert dann als Verbindungselement zwischen der Brandschutztür und einem ersten Lagerzapfen zum drehbaren Lagern der Brandschutztür in einem unteren Eckverbindungsbereich. Die Verwendung des U-förmigen Kantenschutzprofil als Verbindungselement zu dem ersten Lagerzapfen bzw. einem Türscharnier bietet im Unterschied zu einem verschraubbaren Verbindungselement den Vorteil, dass insbesondere das Brandschutzgel zwischen den einzelnen Glasscheiben der Brandschutztür nicht auf Druck beansprucht, d.h. möglicherweise herausgequetscht wird. Die Verwendung der Metallschiene hat deshalb den Vorteil, weil sie auch ohne Verklemmung eine stabile Verbindung zu dem Lagerzapfen gewährleistet. Insbesondere bei dem fußbodennahen Lagerzapfen der Brandschutztüre ist dies wichtig, weil die dort auftretenden großen Gewichtskräfte ansonsten lediglich durch Klemmverbindungen mit hoher Klemmkraft kompensiert bzw, aufgenommen werden könnten.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele, die in den Zeichnungen dargestellt sind näher erläutert. Es zeigt:

1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Brandschutzglases,

2 eine zweite Ausführungsform des Brandschutzglases und

3 ein Kantenschutzprofil vor der Verklebung mit dem Brandschutzglas und

4 eine Anwendung des Brandschutzglases als Brandschutztür.

Für alle Figuren gilt, dass diese nicht maßstäblich gezeichnet sind, sondern dass zum Zwecke einer verbesserten Darstellung die Schichtdicke eines Brandschutzgels 120 im Verhältnis zur Dicke der Glasscheiben zu groß dargestellt ist. Gleichermaßen ist auch die Dicke einer Dichtungsschicht 130, bestehend aus den anspruchsgemäßen Materialien, im Verhältnis sowohl zu der Dicke des Brandschutzgels 120 als auch im Verhältnis zur Dicke der Glasscheiben wesentlich zu groß eingezeichnet. In der Realität beträgt die Dicke der aufgebrachten Dichtungsschicht nur etwa Bruchteile eines Millimeters und ist damit wesentlich geringer als die Dicke der Brandschutzgel-Schicht zwischen zwei benachbarten Glasscheiben, welche beispielsweise 1 bis 1,5 mm beträgt. Die Dicke einer der Glasscheiben beträgt beispielsweise 4 mm.

1 zeigt einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Brandschutzglas 100. Es ist aus einer Mehrzahl von parallelen Glasscheiben 110-1, 110-2 und 110-3 mit jeweils zwischen den Glasscheiben eingelagertem Brandschutzgel 120-1, 120-2 aufgebaut. Je nach den Anforderungen, die an das Brandschutzglas 100 gestellt sind, d.h. zum Beispiel wie lange das Brandschutzglas 100 einer Einwirkung von Feuer standhalten muss, sind die Anzahl und die Dicke der für die Herstellung des Brandschutzglases 100 verwendeten Glasscheiben 110 variabel.

Als Brandschutzgel wird typischerweise gelförmiges Natriumsilikat verwendet. Natriumsilikat ist hygroskopisch, d.h. es ist sehr empfindlich gegenüber einer Einwirkung von Wasser oder Wasserdampf, wie er z.B. in Form von Luftfeuchtigkeit stets in gewissem Maße vorhanden ist. Unter diesem Einfluss verfärbt sich das Natriumsilikat von transparent nach milchig. Dies ist insbesondere bei ansonsten transparenten Brandschutzgläsern, allein schon aus optischen Gründen, unerwünscht. Das Natriumsilikat ist deshalb insbesondere vor eindiffundierendem Wasser zu schützen.

Die Glasscheiben 110-1, 110-2 und 110-3 sind als solche diffunsionsdicht, d.h. sie bieten einen idealen Schutz des zwischen ihnen eingelagerten Brandschutzgels gegen eindiffundierendes Wasser. Dies gilt allerdings nur für die Teile der Oberfläche des Brandschutzgels, welche direkt in Kontakt mit den Glasscheiben 110 stehen. Neben diesen durch die Glasscheiben abgedeckten Oberflächenbereichen sind an den Rändern des Brandschutzglases 100 zwischen den Schnittflächen 112-1, 112-2, 112-3 dreier benachbarter Glasscheiben 110-1, 110-2 und 110-3 jeweils freie Oberflächen 122-1 und 122-2 des Brandschutzgels vorhanden, welche zunächst grundsätzlich nicht geschützt sind.

Zum Schutz dieser freien Oberflächen des Gels sieht die Erfindung gemäß einer ersten, in 1 dargestellten Ausführungsform vor, dass die Dichtungsschicht 130 sich über die gesamte Dicke des Brandschutzglases 100 vorzugsweise in gleichmäßiger Stärke erstreckt. Die Dichtungsschicht 130 überdeckt daher sowohl die Schnittflächen 112-1, 112-2 und 112-3 der Glasscheiben 110-1, 110-2 und 110-3 als auch die dazwischen befindlichen freien Oberflächen 122-1 und 122-2 des Brandschutzgels 120-1, 120-2. Dabei besteht zum einen eine diffusionsdichte Verbindung zwischen der Dichtungsschicht 130 und den vorgenannten Schnittflächen der Glasscheiben, aber auch eine insgesamt dichte Schicht der Dichtungsschicht 130. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass Wasser bzw. Wasserdampf auf keine Weise in die Schichten des Brandschutzgels 120-1, 120-2 eindringen kann.

2 zeigt lediglich beispielhaft eine Variante für das Ausführungsbeispiel gemäß 1. Demnach ist vorgesehen, dass an den Rändern des Brandschutzglases bzw. auch an den Rändern von dessen Durchdringungen, wie sie beispielsweise für Schließzylinder o.ä. vorzusehen sind, möglichst umlaufend ein Kantenschutzprofil angebracht ist. Das Kantenschutzprofil 150 dient zum Schutz der Ränder, d.h. insbesondere der Schnittflächen 112-1, 112-2, 112-3 der Glasscheiben 110-1, 110-2, 110-3, sowie der darauf aufgebrachten Dichtungsschicht 130 gegen mechanische Beschädigungen. Zu diesem Zweck sind die Kantenschutzprofile 150 vorzugsweise U-förmig ausgebildet und an allen Rändern umlaufend angebracht. Um das Erscheinungsbild des Brandschutzglases 100 möglichst wenig zu stören, sind die Kantenschutzprofile 150 vorzugsweise transparent, z.B. aus Silikon, gefertigt. Dabei besitzen die sich parallel zu den Ansichtsseiten des Brandschutzglases 100 erstreckenden Schenkel 152 lediglich eine geringe Länge von ca. 5 bis 10 mm. Das Kantenschutzprofil 150 kann allein aufgrund seiner elastischen Vorspannung fest mit dem umlaufenden Rand des Brandschutzglases 100 verbunden sein. Vorzugsweise wird das Kantenschutzprofil 150 jedoch zu einem Zeitpunkt angebracht, zu dem die Dichtungsschicht 130 noch nicht ausgehärtet ist und somit eine Klebkraft entfaltet.

In 3, die einen Querschnitt durch das Kantenschutzprofil zeigt, ist dargestellt, wie die Dichtungsschicht 130 in noch nicht ausgehärtetem Zustand auf das Kantenschutzprofil 130 in Form eines Strangs aufgebracht wird. Der Strang besitzt im Querschnitt die Form eines Berges, dessen Höhepunkt ungefähr mit der Symmetrieebene des Kantenschutzprofils 150 zusammenfällt. Wird ein derartiges mit einem Strang der Dichtungsschicht 130 versehenes Kantenschutzprofil 150 in einer Richtung senkrecht zu dem Mittelsteg 156 auf die Stirnseite des Brandschutzglases 100 aufgedrückt, so kommt es zunächst im Bereich der höchsten Stelle des Strangs zur Berührung mit einem Mittelbereich der Stirnseite des Brandschutzglases. Bei fortgesetztem Andrücken des Kantenschutzprofils wird das Material der Dichtungsschicht 130 fortlaufend nach außen verdrängt. Je nach der Menge des aufgebrachten Materials der Dichtungsschicht erstreckt sie diese – wie in 3gezeigt – lediglich im Bereich der Stirnfläche der Verglasung. Es kann aber durchaus auch möglich bzw. erwünscht sein, dass sich die Dichtungsschicht 130 bis in den Bereich der einander zugewandten Innenseiten 154 der Schenkel 152 erstreckt. Dem kann auch durch eine entsprechend längere Ausbildung des Mittelstegs 156 in Bezug auf die Dicke des Brandschutzglases 100 Rechnung getragen werden, um ein Abspreizen der Schenkel 152 zu verhindern. Solange das Material der Dichtungsschicht 130 im ausgehärteten Zustand transparent ist, ist die Dichtungsschicht 130 in den Randbereichen der Ansichtsseiten des Brandschutzglases 100 unkritisch und erhöht vielmehr den Diffusionsweg, d.h. die Dichtwirkung der erfindungsgemäßen Abdichtung.

4 zeigt schließlich noch ein Anwendungsbeispiel für das erfindungsgemäße Brandschutzglas in Form einer Brandschutztür. Zumindest an der dem Fußboden 210 zugewandten Stirnseite der Brandschutztür 100 ist das U-förmige Kantenschutzprofil 150 als Metallschiene ausgebildet. Die Metallschiene dient als Verbindungselement der Brandschutztür 100 zu einem ersten Lagerzapfen 320-1, welcher die Brandschutztür in einem unteren Eckverbinder 310-1 drehbar lagert. Gegenüberliegend zu dem ersten Verbindungselement weist die Brandschutztür 100 ein zweites Verbindungselement 330 auf, welches zur Aufnahme eines zweiten Lagerzapfens 320-2 zum drehbaren Lagern der Brandschutztür in einem oberen Eckverbinder 310-2 dient. Beide Eckverbinder sind verstärkende Bestandteile einer bekannten und nur gestrichelt eingezeichneten umlaufenden Zarge, die fest mit dem die Türöffnung umgebenden Mauerwerk 220 verbunden ist.

Weil auf das zweite Verbindungselement 330 nur eine im Vergleich zu dem ersten Verbindungselement geringe Gewichtskraft wirkt, d.h. weil diesem Verbindungselement im wesentlichen nur eine Führungsaufgabe zukommt, ist die Belastung des zweiten Verbindungselementes 330 wesentlich geringer als die des ersten Verbindungselementes. Bei dem zweiten Verbindungselement 330 müssen daher die vier den Scheibenverbund in Bohrungen durchdringende Verbindungsschrauben nur leicht angezogen werden. Insbesondere müssen die Verbindungsschrauben 332 aufgrund der nur geringen Belastung gerade nicht so fest angezogen werden, dass die Gefahr besteht, dass das Brandschutzgel zwischen den Glasscheiben 110 herausquellen könnte. Das zweite Verbindungselement 330 kann deshalb aus zwei auf gegenüberliegenden Seiten der Brandschutztür angeordneten und gegeneinander verspannten Elementen bestehen. Eine derartige Verbindungstechnik scheidet bei dem ersten Verbindungselement aus, da dort die Belastung zu groß und entsprechend ein Austritt des Brandschutzgels aufgrund eines zu hohen Drucks kaum verhindert werden könnte. Die Ausbildung des ersten Verbindungselements als stützende und nicht klemmende Metallschiene ohne Verbindungsschrauben ist deshalb bevorzugt, weil sie keinerlei Kraft senkrecht zur Ebene der Glasscheiben 110 und daher keine Druckkraft auf das Gel ausübt.


Anspruch[de]
Brandschutzglas (100) umfassend eine Mehrzahl von parallel zueinander angeordneten Glasscheiben (110-1, 110-2, 110-3) mit jeweils zwischen den Glasscheiben eingelagertem Brandschutz-Material (120-1, 120-2) und mit einer Dichtungsschicht (130) zum direkten oder indirekten Abdichten einer freien Oberfläche (122-1, 122-2) des Brandschutz-Materials (120-1, 120-2), welche im Bereich einer Stirnfläche des Brandschutzglases (100) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsschicht (130) im wesentlichen ausschließlich im Bereich der Stirnflächen des Brandschutzglases (100) ausgebildet ist und aus Metall besteht, das bei Umgebungstemperatur fest und im flüssigen oder gasförmigen Zustand zumindest auf die freie Oberfläche des Brandschutz-Materials (120-1, 120-2) aufgebracht ist, und/oder ausschließlich aus einem Klebe-Dichtstoff auf Kunststoffbasis besteht, der keine Metallanteile enthält. Brandschutzglas (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Metall, welches die Dichtungsschicht (130) bildet, aufgedampft ist. Brandschutzglas (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Metall, welches die Dichtungsschicht (130) bildet, in einer Druckfarbe gelöst oder suspendiert ist und ducktechnisch aufgebracht ist. Brandschutzglas (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Metall, welches die Dichtungsschicht (130) bildet, in einem Lack gelöst oder suspendiert ist, und mittels einer Walze, einer Bürste oder einer Sprühdüse aufgebracht ist. Brandschutzglas (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebe-Dichtstoff ein Kunststoff mit erhöhtem Dampfdurchlasswiderstand und gutem Anhaftvermögen an Glas, vorzugsweise ein silanterminiertes Polymer ist, wobei der Klebe-Dichtstoff weiter vorzugsweise ein Zweikomponenten-Klebe-Dichtstoff ist, dessen eine Komponente aus einem silanterminierten Polymer und dessen andere Komponente aus einem Epoxidharz besteht, wobei die beiden Komponenten im Gewichtsverhältnis zwischen 1:1 und 10:1, vorzugsweise 2:1, gemischt werden. Brandschutzglas (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsschicht (140-1, 140-2) insbesondere auf die freien Oberflächen des Brandschutzmaterials im Bereich von Durchdringungen des Brandschutzglases (100) aufgebracht ist. Brandschutzglas (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsschicht (130) im wesentlichen nur auf die freie Oberfläche (122-1, 122-2) des Brandschutz-Materials aufgebracht ist. Brandschutzglas (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch ein vorzugsweise vollständig um die Ränder des Brandschutzglases (100) und/oder die Ränder von dessen Durchdringungen umlaufendes Kantenschutzprofil (150). Brandschutzglas (100) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kantenschutzprofil als Rauchschutzdichtung ausgebildet ist. Brandschutzglas (100) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das im Querschnitt U-förmige Kantenschutzprofil (150) aus zwei im Querschnitt L-förmigen Profilhälften zusammengesetzt ist. Brandschutzglas (100) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Kantenschutzprofil (150) als ein in Längsrichtung endloses Formstück zum Einsetzen in einen Durchbruch in dem Brandschutzglas (100) ausgebildet ist. Bandschutzglas (100) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Kantenschutzprofil (150) transparent, vorzugsweise aus Kunststoff, z.B. Silikonelastomer, gebildet ist. Brandschutzglas (100) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Brandschutzglas (100) als Brandschutztür und das U-förmige Schutzprofil (150) zumindest an der einem Fußboden (210) zugewandten Stirnseite der Brandschutztür als Metallschiene ausgebildet ist, wobei die Metallschiene als Verbindungselement zwischen der Brandschutztür und einem ersten Lager (320-1) zum drehbaren Lagern der Brandschutztür (100) in einem unteren Eckverbinder (310-1) fungiert. Brandschutzglas (100) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Brandschutztür (100) ein mit ihr verschraubbares zweites Verbindungselement (330) aufweist, welches mit einem zweiten Lager (320-2) zum drehbaren Lagern der Brandschutztür (100) in einem oberen Eckverbinder (310-2) verbunden ist. Verfahren zum Herstellen eines Brandschutzglases (100) umfassend die Schritte: Übereinanderschichten einer Mehrzahl von Glasscheiben (110-1, 110-2, 110-3) und Einlagern von Brandschutz-Material (120-1, 120-2) jeweils zwischen den Glasscheiben (110-1, 110-2, 110-3), so dass zwischen den Schnittflächen (112-1, 112-2, 112-3) zweier benachbarter Glasscheiben jeweils eine freie Oberfläche (122-1, 122-2) des Brandschutz-Materials entsteht, die nicht durch eine der Glasscheiben abgedeckt ist und Vorsehen einer Dichtungsschicht (130) zum direkten oder indirekten Abdichten der freien Oberfläche des Brandschutz-Materials (120-1, 120-2), dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsschicht durch Aufbringen einer Dichtungsschicht im wesentlichen ausschließlich im Bereich der Stirnflächen des Brandschutzglases (100) erfolgt, wobei die Dichtungsschicht entweder aus Metall besteht, das bei Umgebungstemperatur fest und im flüssigen oder gasförmigen Zustand zumindest auf die freie Oberfläche des Brandschutz-Materials (120-1, 120-2) aufgebracht ist, oder ausschließlich aus einem Klebe-Dichtstoff auf Kunststoffbasis besteht, der keine Metallanteile enthält.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com