DE202019102808U1 - Multilayer board - Google Patents
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Abstract
Mehrschichtplatte, umfassend mindestens zwei Trägerschichten: eine Flächenträgerschicht und eine Installationsträgerschicht, mit mindestens eine wärmeisolierenden Schicht dazwischen, die mit jeder der benachbarten Trägerschichten mittels einer Klebeschicht verbunden ist, wobei die Flächenträgerschicht aus einem metallhaltigen Material hergestellt ist, wobei die Installationsträgerschicht aus einem Verbundmaterial hergestellt ist, das aus mindestens einer Schicht aus laminiertem Basaltgewebe besteht, das mit einer Klebeschicht imprägniert ist, wobei die Klebeschichten endotherm sind. A multi-layer panel comprising at least two support layers: a face support layer and an installation support layer having at least one heat-insulating layer therebetween bonded to each of the adjacent support layers by an adhesive layer, the face support layer being made of a metal-containing material, the installation support layer being made of a composite material , which consists of at least one layer of laminated basalt fabric which is impregnated with an adhesive layer, wherein the adhesive layers are endothermic.
Description
Das Gebrauchsmuster bezieht sich auf den Bereich des Bauwesens und des Ingenieurwesens, insbesondere auf Konstruktionen von Mehrschichtplatten, und kann als Teil von leichten Brandschutzbarrieren für Gebäude, in Brandschutztüren, Containern, Aufzugskabinen sowie in verschiedenen Zweigen der Technik als Geräteschutz und als Material für Wände, Trennwände und Decken im Transport für verschiedene Zwecke benutzt werden.The utility model relates to the field of construction and engineering, in particular to multi-layer panel constructions, and may be used as part of lightweight fire barriers for buildings, fire doors, containers, elevator cabins, as well as in various branches of technology as equipment protection and as material for walls, partitions and ceilings used in transport for various purposes.
Derzeit sind Mehrschichtplatten in der Baupraxis und im Ingenieurwesen weit verbreitet. Die Mehrschichtplatten, umfassen eine Deckschicht (eine Schicht, die von der Konstruktion nach außen zeigt) und eine Installationsträgerschicht (eine Schicht in direktem Kontakt mit der Oberfläche, auf der die Platte montiert ist), welche aus einem metallhaltigen Material hergestellt sind, mit einer dazwischen angeordneten wärmeisolierenden Schicht, sind im Stand der Technik bekannt. Derartige Platten sind starr und selbsttragend, haben jedoch einen Nachteil, insbesondere ein erhebliches Gewicht. Es sind auch Mehrschichtplatten bekannt, die eine Polymermaterialschicht als Installationsträgerschicht umfassen, die wiederum eine zusätzliche Faserschicht umfasst. Solche Platten haben ein relativ geringes Gewicht, aber aufgrund des Verhaltens des verwendeten Materials bestehen ihre Hauptnachteile darin, den Feuerwiderstand erheblich zu verringern und die Festigkeit zu verringern. Eine solche Vielzahl von Lösungen, die auf dem Fachgebiet vorhanden sind, wird durch die Anforderungen verursacht, die an Bauplatten gestellt werden: Einerseits müssen sie einen niedrigen Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten haben; Zum anderen müssen sie feuerbeständig sein und der niedrigen Klasse der Brandgefahr entsprechen, dabei aber leicht und gleichzeitig langlebig bleiben. Die Schwierigkeiten, die bei der Lösung dieses Problems auftreten, hängen mit der Tatsache zusammen, dass die Materialien, die zur Gewährleistung der Wärmedämmung am genauesten vorgesehen sind und gleichzeitig ein geringes Gewicht aufweisen, an die Einwirkung von Feuer und hohen Temperaturen selbst schlecht angepasst sind und sie können nicht verwendet werden, um die erforderliche Festigkeit der Mehrschichtbauplatte bereitzustellen. Die Herstellung von Mehrschichtbauplatten mit der jeweils besten Leistung für all diese Eigenschaften ist eine dringende Aufgabe, mit der Hersteller heute konfrontiert sind.Currently, multilayer boards are widely used in construction practice and engineering. The multilayer panels include a cover layer (a layer facing outward from the construction) and an installation support layer (a layer in direct contact with the surface on which the panel is mounted) made of a metal-containing material with one interposed therebetween arranged heat-insulating layer, are known in the art. Such plates are rigid and self-supporting, but have a disadvantage, in particular a considerable weight. Multilayer boards are also known which comprise a polymeric material layer as an installation carrier layer, which in turn comprises an additional fiber layer. Such panels are relatively lightweight, but due to the behavior of the material used, their major drawbacks are to significantly reduce fire resistance and reduce strength. Such a variety of solutions that exist in the art are caused by the requirements placed on building panels: on the one hand, they must have a low thermal conductivity coefficient; On the other hand, they must be fire-resistant and the low class of fire risk, while remaining light and durable at the same time. The difficulties encountered in solving this problem are related to the fact that the materials which are most accurately provided for thermal insulation while being light in weight are poorly adapted to the effects of fire and high temperatures themselves, and they can not be used to provide the required strength of the multilayer board. Producing the best performing multilayer boards for all these properties is an urgent task faced by manufacturers today.
Das engste Analogon der beanspruchten Lösung ist eine Mehrschichtplatte mit wärmeisolierenden Eigenschaften, die in dem Patent
Ein relativ geringerer Feuerwiderstand, eine relativ geringere Festigkeit und Schallabsorption können mit den Nachteilen der beschriebenen Lösung zusammenhängen.A relatively lower fire resistance, a relatively lower strength and sound absorption may be related to the disadvantages of the described solution.
Dem Gebrauchsmuster liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mehrschichtplatte zu entwickeln, deren Konstruktion es ermöglichen würde, das technische Ergebnis zu erzielen, welches in einer Erhöhung des Feuerwiderstands sowie einer Erhöhung der Werte für Festigkeit, Wärmedämmung, Schallabsorption erlaubt und gleichzeitig hätte sie ein geringeres Gewicht.The utility model has for its object to develop a multilayer plate whose construction would make it possible to achieve the technical result which would allow for an increase in fire resistance and an increase in the values of strength, thermal insulation and sound absorption, while at the same time having a lower weight.
Die gestellte Aufgabe wird gelöst, indem eine Mehrschichtplatte mit mindestens zwei Trägerschichten aufgebaut wird: eine Flächenträgerschicht und eine Installationsträgerschicht, zwischen denen mindestens eine wärmeisolierende Schicht angeordnet ist, die mit jeder der benachbarten Trägerschichten mittels einer Klebeschicht verbunden ist, wobei die Flächenträgerschicht aus einem metallhaltigen Material besteht, die Installationsträgerschicht aus einem Verbundmaterial besteht, das aus mindestens einer Schicht laminiertem Basaltgewebes imprägniert mit einer Klebeschicht besteht, wobei die Klebeschichten endotherm sind.The stated object is achieved by constructing a multilayer plate having at least two carrier layers: a surface carrier layer and an installation carrier layer, between which at least one heat-insulating layer is arranged, which is connected to each of the adjacent carrier layers by means of an adhesive layer, wherein the surface carrier layer consists of a metal-containing material the subcarrier layer layer consists of a composite material consisting of at least one layer of laminated basalt fabric impregnated with an adhesive layer, the adhesive layers being endothermic.
Unter einem metallhaltigen Material ist hier ein einfacher Stoff (Metall) oder eine Legierung zu verstehen, die mindestens zwei Stoffe umfasst, von denen mindestens einer Metall ist, das einen bestimmten Glanz und eine gute thermische und elektrische Leitfähigkeit aufweist. Die nach außen weisende Bauträgerschicht (Deckschicht) sollte aus einem Material bestehen, das Beständig gegenüber Feutchtigkeitsexposition und schädlichen Stoffen ist und gleichzeitig eine hohe Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit aufweist, um die Festigkeitswerte der Mehrschichtplatte im Allgemeinen zu erhöhen. Hiermit kann das verwendete metallhaltige Material als Bleche mit reduzierter Dicke hergestellt werden, wodurch die oben erwähnten Eigenschaften beibehalten werden und gleichzeitig das Gewicht der beanspruchten Mehrschichtplatte reduziert werden kann.By a metal-containing material is here meant a simple substance (metal) or an alloy comprising at least two substances, of which at least one is metal, which has a certain gloss and good thermal and electrical conductivity. The outward-facing developer layer (cover layer) should be made of a material resistant to exposure to fouling and harmful substances while having high wear resistance and corrosion resistance in order to generally increase the strength values of the multi-layer board. With this, the metal-containing material used can be produced as sheets of reduced thickness, whereby the above-mentioned properties can be maintained while reducing the weight of the claimed multilayer board.
Eine Erhöhung des hohen Widerstands der Mehrschichtplatte wird hauptsächlich dadurch erreicht, dass die Installationsträgerschicht aus einem Verbundmaterial hergestellt wird, das aus mindestens einer Schicht eines laminierten Basaltgewebes besteht, das mit einer endothermen Klebeschicht imprägniert ist. So ist aufgrund der erhöhten Feuerwiderstandsanforderungen an die die wärmeisolierende Schicht umgebenden Trägerschichten, insbesondere hinsichtlich der Installationsträgerschicht, um die wärmeisolierende Schicht vor Exposition gegenüber einer offenen Flamme und hohen Temperaturen zu schützen, wird mit Verwendung der endothermen Klebeschicht bei der Konstruktion der Bauplatte, d.h. die Klebeschicht ist zur Aufnahme von Wärmeenergie ausgelegte, die Feuerbeständigkeit einer solchen Bauplatte deutlich erhöht. Die Zusammensetzung, aus der die endotherme Klebstoffschicht hergestellt ist, enthält Additive mit endothermen Eigenschaften. Der auf die Klebstoffzusammensetzung einwirkende Wärmestrom bewirkt in dieser eine chemische Reaktion, die unter Aufnahme von Wärmeenergie erfolgt. Dies führt zu einer einmaligen Abnahme der Temperatur und einer zeitweiligen Verlangsamung ihres Ansteigens, wodurch der Schutz der wärmeisolierenden Schicht vor den zerstörerischen Einflüssen hoher Temperaturen verbessert und eine wirksame Verhinderung der Brandausbreitung im Brandfall durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Mehrschichtplatte gewährleistet wird. Durch Erhöhen der Anzahl der Wärmedämmschichten und Trägerschichten, welche diese umgeben, wird eine Erhöhung der Feuerbeständigkeit der Platte bis zu der geforderten Klasse erreicht. Die Installationsträgerschicht bietet zusammen mit der Wärmedämmschicht und der endothermen Klebeschicht Schutz für das Objekt bei längerer Einwirkung erhöhter Temperaturen.An increase in the high resistance of the multilayer board is achieved mainly by making the installation substrate layer of a composite material consisting of at least one layer of laminated basalt fabric impregnated with an endothermic adhesive layer. So is due to the increased fire resistance requirements to the heat insulating layer surrounding support layers, particularly with respect to the installation support layer to protect the heat insulating layer from exposure to open flame and high temperatures, with the use of the endothermic adhesive layer in the construction of the building board, ie the adhesive layer is designed to absorb heat energy, the fire resistance Such a building board significantly increased. The composition from which the endothermic adhesive layer is made contains additives having endothermic properties. The applied to the adhesive composition heat flow causes in this a chemical reaction that takes place with the absorption of heat energy. This leads to a one-time decrease in the temperature and a temporary slowing of their increase, whereby the protection of the heat-insulating layer from the destructive influences of high temperatures is improved and an effective prevention of fire propagation in case of fire by the use of the multilayer board according to the invention is ensured. By increasing the number of thermal barrier coatings and backing layers surrounding them, increasing the fire resistance of the panel up to the required grade is achieved. The installation carrier layer, together with the thermal barrier coating and the endothermic adhesive layer, provides protection for the object during prolonged exposure to elevated temperatures.
Um den endothermen Effekt zu verstärken, wird beim Aufbau der Mehrschichtplatten nach diesem Gebrauchsmuster die endotherme Klebeschicht nicht nur zur Verbindung der Trägerschichten mit der wärmeisolierenden Schicht verwendet, sondern insbesondere auch als Teil der Trägerschichten. Das in dem Aufbau der Trägerschichten enthaltene laminierte Basaltgewebe ist feuerfest, leicht und langlebig und weist auch eine hohe Wärmekapazität auf, was zur Verstärkung des endothermen Effekts beiträgt.In order to enhance the endothermic effect, the endothermic adhesive layer is used in the construction of the multi-layer panels according to this utility model not only for the connection of the support layers with the heat-insulating layer, but in particular as part of the support layers. The laminated basalt fabric contained in the structure of the carrier layers is refractory, light and durable and also has a high heat capacity, which contributes to the enhancement of the endothermic effect.
Es ist zu berücksichtigen, dass die spezifische Rezeptur der Klebstoffzusammensetzung, die als Grundlage für die in der Mehrschichtplattenkonstruktion gemäß diesem Gebrauchsmuster verwendeten Klebstoffschichten dient, hier nicht offenbart wird, da es sich nicht um eine spezifische Klebstoffzusammensetzung handelt, sondern der gesamte mehrschichtige Plattenaufbau, der den Kern des beanspruchten Gebrauchsmusters darstellt. Als Teil der Mehrschichtplatte kann jedoch eine als Beispiel angegebene Klebstoffzusammensetzung verwendet werden, deren Rezeptur trockene und flüssige feuerfeste Klebstoffmischungen enthält, die mit Basaltfasern verstärkt sind, einschließlich Additiven mit endothermen Eigenschaften. Daher kann die verwendete Klebstoffzusammensetzung ein Zweikomponentenklebstoff auf Wasserbasis mit niedriger Viskosität sein, der vollständig aus natürlichen anorganischen Komponenten, hauptsächlich aus Stein- und Basaltmikrofasern, besteht. Nach der Aktivierung und Aushärtung ähnelt eine solche Klebstoffzusammensetzung aufgrund ihrer physikalischen und chemischen Eigenschaften Keramiken.It should be noted that the specific formulation of the adhesive composition which serves as a basis for the adhesive layers used in the multi-layered plate construction according to this utility model is not disclosed here, since it is not a specific adhesive composition but the entire multilayered plate structure containing the Represents the core of the claimed utility model. However, as part of the multilayer sheet, an example adhesive composition may be used whose formulation contains dry and liquid refractory adhesive blends reinforced with basalt fibers, including additives having endothermic properties. Therefore, the adhesive composition used may be a water-based two-component low viscosity adhesive composed entirely of natural inorganic components, mainly of stone and basalt microfibers. After activation and curing, such an adhesive composition resembles ceramics because of its physical and chemical properties.
Um die Wärmebeständigkeit des mehrschichtigen Paneels zu verbessern, ist es außerdem vorteilhaft, der Zusammensetzung der endothermen Klebstoffschicht Basaltmikrofaser zuzusetzen. Unter dem Einfluss des Wärmeflusses erwärmt sich die Klebeschicht und die darin enthaltene Basaltmikrofaser sorgt aufgrund ihrer Wärmedämmeigenschaften für die Zurückhaltung des Wärmeflusses und erhöht dadurch die Feuerbeständigkeit der Platte.In order to improve the heat resistance of the multilayer panel, it is also advantageous to add basalt microfibers to the composition of the endothermic adhesive layer. Under the influence of the heat flow, the adhesive layer heats up and the basalt microfiber contained therein, due to its thermal insulation properties, retains the heat flow and thereby increases the fire resistance of the panel.
Aufgrund der geöffneten Gitterstruktur des Verbundwerkstoffs besteht die Installationsträgerschicht aus einer mit der Klebeschicht imprägnierten Schicht, durch die die Schallwellen in die Platte gelangen und die wärmeisolierende Schicht erreichen, wo sie abnehmen und damit wird eine hohe Fähigkeit zur Schallabsorption erreicht.Due to the open lattice structure of the composite, the subcarrier layer is comprised of a layer impregnated with the adhesive layer, through which the sound waves enter the plate and reach the heat insulating layer, where they decrease, thus achieving high sound absorption capability.
Vorzugsweise besteht die Flächenträgerschicht aus galvanisiertem Stahl. Besonders bevorzugt besteht die Flächenträgerschicht aus einem dicken galvanisierten Stahlblech. Darüber hinaus ist zu beachten, dass galvanisierter Stahl durch Elektroplattierung hergestellt wird, wobei dies ein Verfahren zur Beschichtung eines Metalls mit einem anderen mittels Elektrolyse ist, wobei in diesem Fall Stahl mit Zink beschichtet wird. Die Effizienz der Anwendung von galvanisiertem Stahl bei der Konstruktion der Platte wird verursacht durch die Gewährleistung der höheren Steifigkeit, Verschleißfestigkeit der Konstruktion und der Beständigkeit gegen Exposition mit schädlichen Substanzen sowie durch die Fähigkeit, die Kanten des Stahlblechs für die Herstellung zu formen, um eine Verriegelung der Platte gegeneinander bereitzustellen.Preferably, the surface support layer is made of galvanized steel. Particularly preferably, the surface carrier layer consists of a thick galvanized steel sheet. In addition, it should be noted that galvanized steel is produced by electroplating, which is a method of coating one metal with another by electrolysis, in which case steel is coated with zinc. The efficiency of using galvanized steel in the construction of the panel is caused by ensuring the higher rigidity, wear resistance of the construction and the resistance to exposure to harmful substances, as well as the ability to shape the edges of the steel sheet for manufacture to a lock to provide the plate against each other.
Ferner ist es bevorzugt, jede der wärmeisolierenden Schichten aus einem Mineralwollmaterial herzustellen. Mineralwolle hat eine hohe Schmelztemperatur (beispielsweise eine Basaltschmelztemperatur von mehr als 1300 °C) und ermöglicht im Allgemeinen eine weitere Erhöhung der Feuerbeständigkeit der Platte.Further, it is preferable to prepare each of the heat insulating layers from a mineral wool material. Mineral wool has a high melting temperature (for example, a basalt melt temperature of more than 1300 ° C) and generally allows a further increase in the fire resistance of the slab.
Besonders bevorzugt ist das Verhältnis der Klebstoffschichtdicke zur Schichtdicke der wärmeisolierenden Schicht gleich 1:20. Die Erfahrung hat gezeigt, dass dieser Bereich geeignet ist, die geforderte Feuerbeständigkeit der beanspruchten Mehrschichtplatte bereitzustellen.Particularly preferably, the ratio of the adhesive layer thickness to the layer thickness of the heat-insulating layer is equal to 1:20. Experience has shown that this range is suitable for providing the required fire resistance of the claimed multilayer board.
Es ist ratsam, dass der Dichtewert der Klebstoffschicht im Bereich von 1,14 bis 1,33 g/cm3 liegt. Die Verbrauchsrate der Klebstoffrezeptur hängt vom Dichtewert ab. Je geringer die Dichte, desto geringer der Verbrauch. Dieser Bereich der Klebstoffschichtdichtewerte liefert einen geeigneten Haftungsmodus, wenn mit der minimalen Verbrauchsrate der Klebstoffrezeptur eine hohe Haftungsqualität bereitgestellt wird.It is advisable that the density value of the adhesive layer be in the range of 1.14 to 1.33 g / cm 3 . The consumption rate of the adhesive formulation depends on Density value. The lower the density, the lower the consumption. This range of adhesive layer density values provides a suitable mode of adhesion when providing a high adhesion quality with the minimum consumption rate of the adhesive formulation.
In einer bevorzugten Ausführungsform liegt der Viskositätswert der Klebstoffschicht im Bereich von 3000-6000 Pa·s.In a preferred embodiment, the viscosity value of the adhesive layer is in the range of 3000-6000 Pa · s.
Je nach Material, aus welchem die Haftschichten der Mehrschichtplatten hergestellt sind, und Haftmethoden werden unterschiedlich viskose Haftschichten genutzt. Der genannte Bereich der Viskositätswerte ermöglicht das Bereitstellen einer hohen Haftungsqualität der Schichten, die in dem Aufbau der beanspruchten Mehrschichtplatte verwendet werden.Depending on the material from which the adhesive layers of the multilayer boards are made, and adhesive methods, viscous adhesive layers of different viscosities are used. The stated range of viscosity values makes it possible to provide a high adhesion quality of the layers used in the construction of the claimed multilayer board.
Auch während der Tests der Mehrschichtplatte wurde festgestellt, dass die Bereiche der Haftschichtcharakteristika besonders bevorzugt sind, um das technische Ergebnis zu erzielen, das darin besteht, den erforderlichen Grad der Feuerfestigkeit der beanspruchten Mehrschichtplatte sicherzustellen.Also during the tests of the multilayer panel, it has been found that the ranges of adhesive layer characteristics are particularly preferred in order to obtain the technical result which is to ensure the required degree of fire resistance of the claimed multilayer panel.
Das beanspruchte Gebrauchsmuster wird anhand der folgenden Zeichnungen erläutert.
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1 ist eine Querschnittsansicht einer Mehrschichtplatte gemäß einer Ausführungsform des vorliegenden Gebrauchsmusters. -
2 ist eine Querschnittsansicht einer Mehrschichtplatte gemäß einer anderen Ausführungsform des vorliegenden Gebrauchsmusters.
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1 FIG. 10 is a cross-sectional view of a multi-layer board according to an embodiment of the present utility model. FIG. -
2 FIG. 15 is a cross-sectional view of a multi-layer board according to another embodiment of the present utility model. FIG.
Die Verbindung der Mehrschichtplatten untereinander kann vorzugsweise vom Typ „Zapfen und Zapfenloch“ sein, wobei die Zapfen und Zapfenlöcher in Form gleichmäßiger Längselemente entlang des gesamten Perimeters der Mehrschichtplatte hergestellt sind.The interconnection of the multilayer panels with each other may preferably be of the "tenon and mortise" type, with the tenon and tenon holes made in the form of uniform longitudinal members along the entire perimeter of the multilayer panel.
Es versteht sich, dass die beanspruchte Mehrschichtplatte gemäß den beigefügten Gebrauchsmusteransprüchen nicht notwendigerweise auf die oben beschriebenen spezifischen Merkmale und Ausführungsformen beschränkt ist. Im Gegenteil, die spezifischen Merkmale und Ausführungsformen, die oben beschrieben wurden, sind als Beispiele offenbart, die die Ansprüche implementieren, und andere äquivalente Merkmale können durch die Ansprüche des vorliegenden Gebrauchsmusters abgedeckt sein.
So wird eine mehrschichtige Platte entworfen, deren Konstruktion eine Erhöhung des Feuerwiderstands sowie eine Erhöhung der Werte der Festigkeit, des Wärmeschutzes und der Schallabsorption gewährleistet und gleichzeitig ein verringertes Gewicht aufweist.It should be understood that the claimed multilayer panel according to the attached utility model claims is not necessarily limited to the specific features and embodiments described above. On the contrary, the specific features and embodiments described above are disclosed as examples that implement the claims, and other equivalent features may be covered by the claims of the present utility model.
Thus, a multi-layered plate is designed whose construction ensures an increase in fire resistance as well as an increase in the values of strength, thermal protection and sound absorption, while having a reduced weight.
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