BRANDSCHUTZEINRICHTUNG Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine brandhemmende und gegebenenfalls brandlöschende Einrichtung, die im wesent- lichen aus einem Behältnis besteht, welches Wasser oder eine andere, schwer entflammbare oder unbrennbare Flüssigkeit enthält, unter Hitzeeinwirkung seine Flüssigkeit, gegebenen- falls über ein Ventil, an die Umgebung abgibt und für den Einbau in Türen, Decken, Deckenelemente, Wände oder Wand- elemente geeignet und vorgesehen ist.

Brandschutztüren sind in vielen Ländern zum Abgrenzen von Gebäudeabschnitten mit erhöhter Brandgefahr gegenüber anderen Abschnitten eines Gebäudes verpflichtend vorgeschrieben, ins- besondere in Gebäuden, in denen brennbares Material gelagert wird. Es gibt daher je nach Gebäudeart, Art des gelagerten brennbaren Materials und der damit verbundenen Gefahrenklasse eine Reihe unterschiedlicher Ausführungsformen von Brand- schutztüren. Im Prinzip bestehen Brandschutztüren stets aus schwer entflammbarem oder unbrennbarem Material oder sind zumindest von derartigem Material vollständig ummantelt.

Vielfach enthalten Brandschutztüren auch einen speziellen Innenteil ("Kern"), der so beschaffen ist, dass er bei einem Brandereignis für eine bestimmte vordefinierte Zeit ein Durchbrennen des Feuers aus einem Brandbereich in einen Nicht-Brandbereich verhindern kann.

Solche Türkerne können beispielsweise aus Metall bestehen, womit sie der Tür gleichzeitig auch einen gewissen mechani- schen Sicherheitseffekt verleihen, oder aber aus leichtem Füllmaterial, welches mit schwer entflammbaren oder unbrenn- baren Chemikalien imprägniert ist. In jedem Fall tragen der- artige Sicherheits-bzw. Brandschutztüren zwar zum passiven Brandschutz, nicht jedoch zu einem aktiven Brandschutz bei.

Das heisst, sie können ein Voranschreiten eines Zimmerbrandes zwar eine gewisse Zeit lang be-oder verhindern, lösen selbst jedoch keinen aktiven Brandbekampfungsvorgang aus.

Daher hat sich die vorliegende Erfindung zum Ziel gesetzt, ein einfaches System zu schaffen, welches in erster Linie passiv, gegebenenfalls aber auch aktiv zur Brandbekämpfung beitragen kann und darüber hinaus noch eine ganze Reihe anderer vorteilhafter Eigenschaften aufweist.

Das der Erfindung zugrunde liegende Prinzip umfasst ein Behältnis, welches vorzugsweise möglist einfach und in beliebiger Grosse herstellbar, mit schwer entflammbarer oder unbrennbarer Flüssigkeit befüllbar und werksseitig oder gegebenenfalls vor Ort in Türen, Decken-oder Wandelemente integrierbar oder an diese anbringbar ist.

Vorzugsweise handelt es sich bei dem erfindungsgemässen Behältnis um einen Flachkörper, insbesondere einen Block oder eine Platte aus einem Material mit porösen oder kapillaren Hohlräumen und Öffnungen, beispielsweise aus tonartigem, ziegelartigem oder keramischen Material, oder-alternativ dazu-um einen plattenförmigen Hohlkörper in Form eines Ein-, Mehr-oder Vielkammersystems aus vorzugsweise Metall oder Kunststoff. Das Behältnis ist beliebig dimensionierbar und ist für den Einbau in Türen zumeist so dimensioniert, dass es in Länge und Breite etwa 30 bis 90 Prozent der entsprechenden Abmessungen herkömmlicher Türen von Wohnungen, Hauseingängen, Kellern, Hotelzimmern, Lagerhallen, Amts-, Büro-, Geschäfts-oder Betriebsgebäuden etc. umfasst und in seiner Stärke bzw. Dicke für die meisten Anwendungen zwischen 5 und 50 mm misst.

Das erfindungsgemässe Brandschutzbehältnis kann für spezielle Einsatzzwecke sowie für Nicht-Standardtüren oder-tore sowie zum Einbau in Wände oder Decken, beispielsweise in Form von Deckenkassetten, in Gestalt, Grosse und Füllvolumen entsprechend angepasst werden.

Erfindungsgemässe Brandschutzbehältnisse aus porösem bzw. kapillarem Material werden vor ihrem Einbau mit Flüssigkeit beladen bzw. getränkt und anschliessend luft-und wasserdicht

bzw. flüssigkeitsdicht verpackt, um ein unerwünschtes vor- zeitiges Austrocknen und damit eine Verminderung des brand- hemmenden Effekts zu verhindern. Gleichzeitig soll damit auch verhindert werden, dass durch den Kontakt mit dem Behältnis das Holz oder Metall des Türblatts oder die Ziegel der Mauer- wand durch Feuchtigkeitsaufnahme Schaden erleiden oder sich womöglich Schimmel bildet. Das poröse Material kann je nach Ausführungsform ein Mehrfaches seiner Trockenmasse, bei keramischem Material beispielsweise bis zum Vierfachen seiner Trockenmasse, in Form von Wasser aufnehmen. Als weiterer Vor- teil der erfindungsgemässen Ton-, Ziegel-oder Keramikplat- ten, die beispielsweise ein Trockengewicht von rund 250 kg/m3 aufweisen, hat sich deren mechanische Festigkeit erwiesen, welche-im Gegensatz zu Einkammerbehältnissen aus dünner Metall-oder Kunststofffolie-selbst bei grossen Dimensionen und Füllvolumina und/oder Wasserdrücken nicht"bauchen"und sich auch unter Einwirkung von Kälte oder Hitze weder verfor- men noch Risse oder Sprünge bekommen. Auch quellen sie durch die Flüssigkeitsaufnahme nicht oder nicht wesentlich auf sondern behalten ihre vorherigen Dimensionen im wesentlichen bei. Da sich mit solchen Behältnissen ausgestatte Brand- schutztüren bei Hitzeeinwirkung aufgrund des kühlenden Effekts der gespeicherten oder freiwerdenden Feuchtigkeit nicht verziehen, bleiben sie selbst im Brandfall funktions- fähig und erleichtern so entweder die Flucht aus oder den Zutritt zu einem brennenden Raum.

Derartige mit Flüssigkeit gefüllte bzw. getränkte Platten werden bevorzugt in luft-und flüssigkeitsdichte Hüllen, insbesondere mehrlagige Folien eingepackt und/oder einge- schweisst. Solche Folien können aus mehreren Lagen unter- schiedlicher Materialien wie, beispielsweise Polyethylen, Aluminium, Polyamid und/oder Polyester, bestehen. So kann in einer bevorzugten Ausführungsform auf das poröse Material unmittelbar eine Polyethylenfolie anschliessend eine Alumini- umfolie, danach eine Polyamidfolie und abschliessend an der nach aussen gerichteten Seite eine Polyesterfolie folgen. Die Polyethylenfolie lässt sich leicht um die Platte legen und

verschweissen, die Alufolie bildet eine Dampfsperre, Polyamid lässt sich gut auf Aluminium aufbringen, um die anschliessen- de Polyesterfolie zu verankern, die ihrerseits wiederum eine gute Verbindung mit z. B. den Spanplatten einer Holztür durch einfaches Kleben ermöglicht.

Die erfindungsgemässen Behältnisse aus keramikartigem Mate- rial halten einer Temperatur von mindestens 1000°C stand.

Zudem sind sie, beispielsweise in der Bauform von T30-oder T60-Türen, wesentlich kostengünstiger herzustellen als herkömmliche Brandschutztüren derselben Feuerwiderstands- klasse.

Die vorliegende Erfindung umfasst auch solche Ausführungs- formen, bei denen das flüssigkeitsgefüllte Behältnis als plattenförmiger Behälter, vorzugsweise aus Metall oder Kunst- stoff, ausgebildet ist und gegebenenfalls ein Einfüllventil und/oder Entleerungsventil beispielsweise ein Dampfablass- oder Überdruckventil, aufweist.

In einer anderen Ausführungsform ist das erfindungsgemässe Behältnis aus Kunststoff gefertigt und insbesondere in Form einer Vielkammerausführung ausgebildet, nach einem Muster ähnlich den bekannten stossabsorbierenden Luftpolstermatten für Verpackungszwecke.

Die flüssigkeitsgefüllten Brandschutzbehältnisse werden bevorzugt möglichst nahe unter der Oberfläche einer Tür oder Wand auf der der Gefahrenzone zugewandten Seite eingebaut.

Bricht in einem Raum oder Zimmer, beispielsweise in einem Hotelzimmer ein Brand aus und erreicht die Tür mit der erfindungsgemassen Brandschutzeinrichtung, so wird das Türblatt zwar erhitzt, aber es brennt nicht. Die Wärme wird von dem darunter befindlichen, flüssigkeitsgefüllten Behältnis abgeführt und in Verdampfungswärme umgewandelt, d. h. es beginnt Flüssigkeit aus dem Behältnis zu verdampfen.

Im Falle von Mehrkammmer-Kunststoffbehältnissen wird sich dabei eine Kammer nach der anderen durch Schmelzvorgänge

öffnen und die jeweils eingeschlossene Flüssigkeitsmenge freisetzen, die unter der Hitzeeinwirkung verdampft, die Tür kühlt und der Ausbreitung der Flammen aktiv entgegenwirkt.

Bei Einsatz von Behältnissen aus porösem oder kapillarem Material wird die eingeschlossene Flüssigkeitsmenge ebenfalls nach dem Schmelzen der Verpackungsfolie freigesetzt. Im übrigen müssen diese Behältnisse, beispielsweise Keramik- platten, nicht notwendigerweise unter der Oberfläche einer Wand oder Decke angebracht sein, sondern können als Brand- schutzplattten auch äusserlich, d. h. an der Oberfläche der Wand oder Decke angebracht sein oder in Wand-oder Decken- aussparungen so eingebaut sein, dass sie mit deren Oberfläche bündig abschliessen. Soche Platten können beispielsweise auch an Tresore angebracht werden. Wenn das in eine Standardtür von z. B. 210 x 90 x 5 cm eingebaute Brandschutzbehältnis eine Länge von 150 cm bei einer Breite von 80 und einer Dicke von 2 cm aufweist, dann ergibt dies ein Füllvolumen von rund 24 Litern. Wenn als Flüssigkeit Wasser eingefüllt ist und die gesamte Wassermenge im Brandfalle freigesetzt und verdampft wird, dann ergibt dies bereits bei normaler Raumtemperatur von 20°C ein Wasserdampfvolumen von rund 30 m3, was etwa dem Raumvolumen eines 11,5 m2 grossen und 2,60 m hohen Zimmers entspricht. Bei der erhöhten Temperatur im Brandfalle wird dieses Dampfvolumen noch erheblich grösser, sofern eine Möglichkeit zur Ausdehnung besteht.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Abbildungen weiter erläutert.

Fig. 1 stellt eine brandhemmende Tür mit integriertem, flüssigkeitsgefülltem Behältnis schematisch dar.

Fig. 2 stellt eine Ausführungsform eines solchen Behältnisses schematisch dar.

Fig. 3A stellt Querschnitte durch zwei Typen verschiedener flüssigkeitsgefüllter Kunststoffmatten (Vielkammersystem) schematisch dar.

Fig. 3B zeigt eine schematische Draufsicht auf diese Matten.

Fig. 4 zeigt einen erfindungsgemässen Flüssigkeitsbehälter mit Mehrkammersystem.

Ein mit einer schwer entflammbaren oder unbrennbaren, vor- zugsweise umweltneutralen, Flüssigkeit gefülltes Behältnis 2, beispielsweise eine flussigkeitsgetränkte, poröse Platte aus tonartigem, ziegelartigem oder keramischem Material, wird im Zuge der Herstellung einer Tür 1, beispielsweise einer spezi- ellen Brandschutztür oder einer gewöhnlichen Haus-oder Zimmertür, als Kern im Inneren der Tür 1 so eingebaut, dass es möglichst nahe der inneren Oberfläche des äussersten Tür- blatts zu liegen kommt (Fig. 1). Es ist bevorzugt, dass das Behältnis 2 gegenüber seiner Umgebung, in die es eingefügt ist, insoweit abgeschlossen ist, dass es unter Normalbedin- gungen (d. h. übliche Raumtemperatur, atmosphärischer Druck) keine Feuchtigkeit an sie abgibt. Dies wird dadurch erreicht, dass das Behältnis entweder selbst aus flüssigkeitsundurch- lässigem Material besteht, oder-wie im Fall der porösen Platten-in wasserundurchlässige Folien eingeschweisst ist.

Das Behältnis 2 kann auch als flacher, plattenförmiger Hohlkörper in Form eines Ein-oder Mehrkammersystems, insbesondere aus Metall oder Kunststoff, ausgeführt sein. In diesem Fall enthält das Behältnis 2 vorzugsweise ausserdem ein Ventil 3 zum Befüllen, Entleeren und/oder Abdampfen der Flüssigkeit im Brandfalle.

Ein solches Behältnis 2 kann, wie in Fig. 2 skizziert, bei- spielsweise aus an den Rändern dicht miteinander verbundenen, z. B. verpresssten, verschweissten, gefalzten oder verklebten, Metallblechen oder Metallfolien, bestehen, die unter Hoch- druck mit Flüssigkeit befüllt wurden.

Eine andere Form des flüssigkeitsgefüllten Behältnisses ist in Fig. 3A und und der zugehörigen Fig. 3B wiedergegeben.

Fig. 3A zeigt einen Querschnitt durch eine Kunststoffmatte, die in ihrer äusseren Form den bekannten stossabsorbierenden Verpackungsmatten ähnlich ist. Anstelle der luftgefüllten

Pölsterchen der bekannten Verpackungsmatten enthält die er- findungsgemässe Matte 2a jedoch flüssigkeitsgefüllte Pölster- chen 4. Die Matte kann auch so hergestellt werden, dass die Pölsterchen nicht voneinander isoliert sind wie in Matte 2a, sondern untereinander über die schwer entflammbare oder un- brennbare Flüssigkeit über den gesamten Bereich 4a der Matte 2b miteinander in Verbindung stehen.

Die Herstellung und Befüllung solcher Matten ist einfach und kostengünstig zu bewerkstelligen. Darüberhinaus benötigen solche Matten weder Befüllungs-noch Entleerungsventil sondern entfalten ihre aktive brandbekämpfende Wirkung durch Schmelzen oder sonstige Art der Öffnung der flüssigkeits- gefüllten Pölsterchen. Ausserdem erhöht der Einbau eines erfindungsgemässen, flüssigkeitsgefüllten Behältnisses, wie z. B. einer solchen Matte, den wärmedämmenden Effekt einer gewöhnlichen Tür in Abhängigkeit der gewählten Flüssigkeit unter Umständen ganz erheblich. Besonders aber ist der signi- fikante schallisolierende Effekt wassergefüllter Behältnisse, vor allem in der in Fig. 3A und Fig. 3B dargestellten Ausfüh- rungsform von Matten, als zusätzlicher, wesentlicher Vorteil hervorzuheben, der beispielsweise im Falle des Einbaus in Türen, Zimmerwände oder-decken von Hotels, Amtsgebäuden, Büro-und Geschäftsgebäuden neben dem Brandschutzaspekt ein echter Zusatzgewinn sein kann.

Die erfindungsgemässen Behältnisse können, wie in Fig. 4 skizziert, auch in Form von Mehrkammersystemen 2c eingesetzt werden. Solche Mehrkammerbehältnisse 2c können z. B. eine Form besitzen, die jener von bekannten Flachheizkörpern ähnlich ist. Die einzelnen Kammern 4b können durch Abschnitte 5 voneinander räumlich vollständig getrennt oder aber auch mit- einander in kommunizierender Verbindung stehen. Ihre Befül- lung kann z. B. über ein Ventil 3 und eine Verteilleitung 6 oder aber in einer anderen Ausführungsform beispielsweise über verschliessbare Öffnungen der einzelnen Kammern (im Falle räumlich getrennter Kammern) oder einer oder mehrerer Kammern (im Falle eines kommunizierenden Systems) erfolgen.

Es kann auch wünschenswert sein, bei den Hohlkörpermodellen anstelle oder zusätzlich zu Entleerungs-bzw. Überdruckventi- len auch Sollbruchstellen in den Behältnissen vorzusehen, wo im Brandfalle eine beschleunigte Flüssigkeitsentleerung und Flüssigkeitsverdampfung stattfinden soll. Die Sollbruchstel- len können so angeordnet sein, dass entweder der ganze Inhalt des Behältnisses oder nur ein Teil davon ausfliessen kann.

Insbesondere bei sehr grossflachigen Behältnissen, die etwa in Verbindungswände zwischen Räumen einzubauen sind, kann es sinnvoll sein, ein in Abhängigkeit zur Brandintensität erfol- gendes, nur teilweises und/oder hintereinander erfolgendes Entleeren von Kammern eines Mehrkammersystems vorzusehen, um unnötig starkes Fluten von Räumen zu vermeiden. Zur Erleich- terung des Ausfliessens-wo dies gewünscht ist-kann die so ausgestattete Tür oder Wand ausserdem noch entsprechende Öffnungen aufweisen, vorzugsweise an optisch wenig auffälli- gen oder nicht störenden Punkten. Es ist bevorzugt, dass diese Öffnungen mit einer hitzeempfindlichen Abdeckung abgedeckt sind, welche bei Temperaturen ab ca. 50°C sich spontan öffnen, beispielsweise durch Ausdehnung aufbrechen, schmelzen oder gegebenenfalls versengen.

Ein Vorteil der erfindungsgemassen Brandschutztüren,-wände, -kassetten,-behälter oder-decken gegenüber einem Sprinklersystem ist unter anderem darin zu sehen, dass sie, zumindest in der Ausführung mit Kunststoffmatten (Fig. 3A und 3B) oder porösem bzw. kapillarem Material, garantiert funktio- nieren und ausserdem aufgrund der relativ geringen Flüssigkeitsmenge, die sie abgeben können, keine oder keine nennenswerten Schäden an der Einrichtung eines Raumes verursachen.

Beispiel l : Herstellung eines erfindungsgemässen Behältnises zum Einbau in eine Tür Eine wassergefüllte Aluminiumkassette wurde folgendermassen hergestellt : Zwei 0,5 mm dünne Alufolien 80 x 45 cm wurden übereinander gelegt und entlang ihrer Aussenränder dicht miteinander

verpresst, mit Ausnahme einer kleinen Öffnung, in die ein Ventil eingesetzt wurde. Dieses Gebilde wurde anschliessend zwischen zwei Stahlplatten mit einem Plattenabstand von 1,1 cm fixiert und über das Ventil mit Wasser befüllt, wobei Drücke von bis zu 10 atm angewandt wurden. Durch diese Hochdruckbefüllung, die je nach Dicke der Folien auch bei Drücken von mehr als 10 atm erfolgen kann, formten sich die Alufolien entsprechend der Begrenzung durch die Stahlplatten zu einem wassergefüllten Behältnis mit 1 cm Innendurchmesser (Dicke). Dieses Behältnis wurde zu Versuchszwecken in einen türähnlichen Holzrahmen zwischen Spanplatten so integriert, dass es rundherum von Holz bzw. Spanplattenmaterial umgeben war.

Beispiel 2 : Brandhemmende Wirkung Es wurde der feuerbrechende Effekt einer erfindungsgemäss hergestellten, wassergefüllten und folienverpackten, porösen Keramikplatte mit den Abmessungen 75 x 40 x 3,2 cm demonstriert. Die Platte wurde zügig und der Länge nach direkt in das hell lodernde Feuer eines kräftig beheizten, grossen Kachelofens aufrecht in einer schrägen Position (in einem Winkel von ca. 50-70 Grad) hineingestellt und die Ofentür sofort geschlossen. Nach 10 Minuten wurde die Ofentür wieder geöffnet, wobei festgestellt werden konnte, dass das Feuer abgesehen von einigen verbliebenen Glutstücken völlig erloschen war. Der nach dem Abbrennen der Kunststoffolie freigewordene Wasserdampf hat vermutlich die Sauerstoffzufuhr zur Feuerstelle unterbunden und dadurch die Flammen erstickt.

Die Keramikplatte selbst blieb dabei, abgesehen von einer Verschmutzung durch Russablagerung, unbeschädigt.

Beispiel 3 : Belastungstest Eine gemäss Beispiel 1 hergestellte, in einen Türrahmen eingesetzte, doppelwandige Tür mit einer porösen, wassergefüllten Kapillarschicht in der Mitte und Stahlplatten an den Aussenseiten wurde einseitig für eine halbe Stunde

einer Temperatur von 800 °C ausgesetzt. Währenddessen sind von der ursprünglichen Flüssigkeitsfüllung der Kapillarschicht (30 Liter Wasser) lediglich 3 Liter verdampft. Die gegenüberliegende, nicht erhitzte Seite der Tür erwärmte sich dabei nur um rund 3°C (von anfangs 21°C auf 24°C bis zum Ende des Versuchs). Aufgrund dieser geringen Erwärmung haben sich die Stahlplatten nicht verzogen und die Tür damit auch nicht deformiert. Die Tür blieb voll funktionsfähig.

Die flüssigkeitsgefüllten Behältnisse gemäss der vorliegenden Erfindung, welche unter Hitzeeinwirkung die Flüssigkeit in flüssiger und/oder dampfförmiger Form an die Umgebung abge- ben, finden Verwendung als brandhemmende oder brandlöschende und vorzugsweise gleichzeitig schall-und/oder wärmedämmende Brandschutzeinrichtungen, speziell in Gebäuden wie Wohn-, Amts-, Büro-oder Geschäftsgebäuden, in Hotels und anderen Beherbergungsbetrieben, sowie in Fabrik-und Lagerräumen.

Sie können aber auch in Form von Sicherheitsbehältern ausgeführt sein, die geeignet sind, hitzeempfindliche Gegenstände, insbersondere Wertsachen wie Geld, Dokumente, Datenträger (Magnetbänder, Disketten, etc.) und anderes mehr im Brandfalle vor Beschädigung oder Zerstörung zu bewahren.

Ausserdem ist es möglich, die erfindungsgemässen, flüssigkeitsgefüllten Behältnisse, beispielsweise in Form von Panelen, als Hitzebarrieren oder Hitzeschilde einzusetzen.

Damit können unter anderem hitzeempfindliche Zonen (z. B. EDV- Räume, Museumsarchive, Bibliotheken, etc.) abgegrenzt, Gegenstände und Bauteile (z. B. bestehende Wertsachendepots oder Tresore) ummantelt oder Sicherheitszonen (z. B. in Tunnels) durch geeignete Plazierung der Panele geschaffen werden. Insbesondere könnte man damit auch Tunnels auskleiden um in einem Brandfalle eine zusätzliche, rasch verfügbare, brandhemmende oder gar brandlöschende Wirkung zu erzielen.

Ein weiterer bedeutsamer Anwendungsbereich liegt in der professionellen Brandsekåmpfung durch Feuerwehren. Die erfindungsgemässen Elemente können in Flachbauweise (z. B.

Panelform) zum Einkapseln von beispielsweise Löschrobotern oder anderen Maschinen, die mit Feuer oder hohen Temperaturen in Berührung kommen, verwendet werden. Sie können aber auch in Form einer Art Schutzkleidung für Feuerwehrmänner ausgeführt sein. Ebenfalls können damit ortsfeste oder mobile (z. B. auf geeignete Rollen montierte) Schutzkabinen hergestellt werden, die einem Feuerwehrmann die Möglichkeit geben, wesentlich näher an den Brandherd heranzukommen, als dies mit den derzeit verfügbaren Mitteln möglich wäre.

Derartige Schutzkabinen könnten natürlich auch in Industrie- bereichen zum Einsatz gelangen, wo hohe Temperaturen vorherrschen, um damit dem Bedienungspersonal die Arbeit nicht nur sicherer sondern vor allem auch wesentlich erträglicher zu machen, da innerhalb der Schutzkabinen über einen vorausberechenbaren Zeitraum lediglich eine geringfügige Temperaturerhöhung stattfindet.