DE202020103298U1 - Heat-insulating core for multi-layer board - Google Patents
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Abstract
Wärmeisolierender Kern, der mindestens zwei tragende Schichten, mindestens eine wärmeisolierende Schicht, die zwischen einem Paar benachbarter tragender Schichten angeordnet ist, enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die tragenden Schichten aus einem gehärteten Verbundmaterial gefertigt sind, das aus mindestens einer Schicht aus einem Mineralwollmaterial besteht, die mit einer Klebemischung imprägniert ist, wobei die Klebemischung endotherm ist. Heat-insulating core which contains at least two load-bearing layers, at least one heat-insulating layer which is arranged between a pair of adjacent load-bearing layers, characterized in that the load-bearing layers are made from a hardened composite material which consists of at least one layer of a mineral wool material, which is impregnated with an adhesive mixture, the adhesive mixture being endothermic.
Description
Das Gebrauchsmuster bezieht sich auf den Bereich des Bauens und des Maschinenbauwesens, insbesondere auf einen Aufbau einer Mehrschichtplatte, nämlich auf einen Aufbau eines wärmeisolierenden Kerns einer solchen Platte, und es kann als Teil von leichten Sperren zum Flammschutz von Gebäuden, in Brandschutztüren, Containern, Aufzugskabinen sowie in verschiedenen Bereichen des Maschinenbauwesens sowohl zum Schutz von Geräten als auch als Material für Wände, Trennwände und Decken in Fahrzeugen unterschiedlicher Zielsetzung eingesetzt werden, einschließlich Wasserfahrzeuge.The utility model relates to the field of construction and mechanical engineering, in particular to a structure of a multi-layer panel, namely to a structure of a heat-insulating core of such a panel, and it can be part of light barriers for flame protection of buildings, in fire doors, containers, elevator cabins as well as in various areas of mechanical engineering, both for the protection of equipment and as material for walls, partitions and ceilings in vehicles of different purposes, including watercraft.
Derzeit sind Mehrschichtplatten in der Baupraxis und im Maschinenbauwesen sehr gefragt. Aus dem Stand der Technik sind Mehrschichtplatten bekannt, die eine tragende Außenschicht (die Schicht, die der Außenseite des Aufbaus zugewandt ist) und eine tragende Einbauschicht (die Schicht, die in direktem Kontakt mit der Oberfläche steht, auf der die Platte montiert wird) aus einem metallhaltigen Material umfassen, zwischen denen sich eine wärmeisolierende Schicht befindet. Solche Platten sind starr und selbsttragend, aber haben einen Nachteil - beeindruckendes Gewicht. Außerdem sind Mehrschichtplatten bekannt, die als tragende Einbauschicht eine Schicht aus einem Polymermaterial umfassen, die wiederum eine zusätzliche Faserschicht umfasst. Solche Platten zeichnen sich durch relativ geringes Gewicht aus, aber ihre Hauptnachteile sind eine signifikante Abnahme des Feuerwiderstands und eine Abnahme der Festigkeit aufgrund der Art der verwendeten Materialien.Multilayer boards are currently in great demand in construction practice and in mechanical engineering. Multilayer boards are known from the prior art which comprise a supporting outer layer (the layer which faces the outside of the structure) and a supporting installation layer (the layer which is in direct contact with the surface on which the board is mounted) comprise a metal-containing material, between which there is a heat-insulating layer. Such panels are rigid and self-supporting, but have one disadvantage - impressive weight. In addition, multilayer boards are known which comprise a layer made of a polymer material as a supporting built-in layer, which in turn comprises an additional fiber layer. Such panels are relatively light in weight, but their main disadvantages are a significant decrease in fire resistance and a decrease in strength due to the type of materials used.
Solche Vielfalt von Lösungen in diesem Bereich ist auf die Anforderungen zurückzuführen, die an Bauplatten gestellt werden: einerseits müssen sie einen niedrigen Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten aufweisen, andererseits müssen sie feuerfest sein und einer geringen Brandgefahrenklasse entsprechen, während sie leicht, relativ dünn und gleichzeitig langlebig bleiben. Die Schwierigkeiten bei der Lösung dieser Aufgabe hängen mit der Tatsache zusammen, dass die Materialien, die am besten zur Bereitstellung der Wärmeisolierung dienen und gleichzeitig leicht sind, als solche die Auswirkungen von Feuer und hohen Temperaturen schlecht tolerieren und zur Bereitstellung der erforderlichen Festigkeit der Mehrschichtbauplatte nicht verwendet werden können. Die Herstellung von Mehrschichtbauplatten mit der besten Leistung nach allen angegebenen Eigenschaften ist eine dringende Aufgabe, die vor den Herstellern heute steht.Such a variety of solutions in this area can be attributed to the requirements placed on building boards: on the one hand, they must have a low thermal conductivity coefficient, on the other hand, they must be fire-proof and correspond to a low fire hazard class, while remaining light, relatively thin and at the same time durable. The difficulty in accomplishing this task is related to the fact that the materials that best serve to provide thermal insulation and at the same time are light as such do not tolerate the effects of fire and high temperatures and do not provide the required strength of the multi-layer building board can be used. The production of multi-layer building boards with the best performance according to all the specified properties is an urgent task facing manufacturers today.
Als nächstliegendes Analog des beanspruchten Gebrauchsmusters ist die aus dem deutschen Patent
Dem Gebrauchsmuster liegt die Aufgabe zugrunde, den wärmeisolierenden Kern der Mehrschichtplatte zu entwickeln, dessen Aufbau die Erzielung eines technischen Ergebnisses gewährleistet, das darin besteht, den Feuerwiderstand und die Festigkeitskoeffizienten des Kerns zu erhöhen, das Gewicht des Kerns, die Komplexität seines Herstellungsprozesses und die Kosten für die Implementierung dieses Prozesses und folglich der Mehrschichtplatte insgesamt zu verringern.The utility model is based on the task of developing the heat-insulating core of the multilayer board, the structure of which ensures the achievement of a technical result which consists in increasing the fire resistance and the strength coefficient of the core, the weight of the core, the complexity of its manufacturing process and the costs for the implementation of this process and consequently the overall multilayer board.
Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der wärmeisolierende Kern entwickelt ist, der mindestens zwei tragende Schichten, mindestens eine wärmeisolierende Schicht, die zwischen dem Paar der benachbarten tragenden Schichten angeordnet ist, enthält, wobei die tragenden Schichten aus dem gehärteten Verbundmaterial gefertigt sind, das aus mindestens einer Schicht aus einem Mineralwollmaterial besteht, die mit einer Klebemischung imprägniert ist, wobei die Klebemischung endotherm ist.The object is achieved in that the heat-insulating core is developed which contains at least two load-bearing layers, at least one heat-insulating layer which is arranged between the pair of adjacent load-bearing layers, the load-bearing layers being made of the hardened composite material, that consists of at least one layer of a mineral wool material, which is impregnated with an adhesive mixture, the adhesive mixture being endothermic.
Der Begriff „wärmeisolierender Kern“ bedeutet eine Gruppe der benachbarten Schichten der Mehrschichtplatte, die zwischen mindestens zwei anderen Schichten der Mehrschichtplatte angeordnet ist und der letzterer wärmeisolierende Eigenschaften verleiht.The term “heat-insulating core” means a group of the adjacent layers of the multilayer plate which is arranged between at least two other layers of the multilayer plate and which gives the latter heat-insulating properties.
Die tragenden Schichten des Aufbaus des Kerns (die die Außenschicht und die Einbauschicht sind, wenn der Kern dreischichtig ist, oder die Außenschicht, die Einbauschicht und die Zwischenschicht/Zwischenschichten sind, wenn der Kern fünfschichtig, siebenschichtig usw. ist) müssen aus einem Material gefertigt werden, das gegen die Auswirkung der hohen Temperatur im Brandfall, der Feuchtigkeit, der aggressiven Substanzen beständig ist, und gleichzeitig die erhöhte mechanische Festigkeit haben, um die erhöhten Festigkeitskoeffizienten der Mehrschichtplatte insgesamt bereitzustellen. Dabei kann das wärmeisolierende Material, das zur Erhöhung der Kernfestigkeit verwendet wird, endotherme Eigenschaften aufweisen, was es ermöglicht, die obigen Eigenschaften zu bewahren und gleichzeitig den Feuerwiderstand zu erhöhen und die Dicke der Mehrschichtplatte insgesamt zu verringern.The load-bearing layers of the construction of the core (which are the outer layer and the built-in layer if the core is three-layered, or the outer layer, the built-in layer and the intermediate layer / intermediate layers if the core is five-layered, seven-layered, etc.) must be made of one material which are resistant to the effects of high temperature in the event of fire, moisture, aggressive substances and at the same time have the increased mechanical strength in order to provide the increased strength coefficients of the multilayer board as a whole. The heat insulating material used to increase the core strength can have endothermic properties, which makes it possible to preserve the above properties and at the same time Increase fire resistance and reduce the overall thickness of the multilayer board.
Die Erhöhung des Feuerwiderstands der Mehrschichtplatte tritt hauptsächlich aufgrund der Implementierung der tragenden Schichten des Kerns aus dem Verbundmaterial auf, das aus mindestens einer Schicht aus der Mineralwollstruktur besteht, die mit der endothermen Klebemischung imprägniert ist (die Klebemischung ist anorganisch). Mineralwollfasern haben einen hohen Schmelzpunkt (beispielsweise ist der Basaltschmelzpunkt über 1300°C). Trotzdem wird in der Mineralwollplatte häufig ein Bindemittel auf Kunstharzbasis verwendet, das sich unter der Auswirkung der hohen Temperaturen zersetzt; infolgedessen verliert die Platte ihre Festigkeit und zerspaltet sich.The increase in fire resistance of the multilayer board occurs mainly due to the implementation of the load-bearing layers of the core made of the composite material, which consists of at least one layer of the mineral wool structure impregnated with the endothermic adhesive mixture (the adhesive mixture is inorganic). Mineral wool fibers have a high melting point (for example, the basalt melting point is above 1300 ° C). Nevertheless, a resin-based binder is often used in the mineral wool board, which decomposes under the effects of the high temperatures; as a result, the plate loses its strength and splits.
Somit ermöglicht die Verwendung der endothermen Schicht im Aufbau des wärmeisolierenden Kerns der Mehrschichtplatte (was durch die Verwendung der endothermen Klebemischung bereitgestellt wird), d. h. der Schicht, die mit der Möglichkeit der Absorption von Wärmeenergie gefertigt ist, in Zusammenhang mit den erhöhten Anforderungen an den Feuerwiderstand und die Festigkeit der die wärmeisolierende Schicht umgebenden tragenden Schichten, die Festigkeit und den Feuerwiderstand eines solchen wärmeisolierenden Kerns der Mehrschichtplatte erheblich zu erhöhen, um die wärmeisolierende Schicht vor der Auswirkung der offenen Flamme und der hohen Temperaturen zu schützen. Die Zusammensetzung, aus der die endothermen tragenden Schichten des Kerns gefertigt sind, enthält Zusatzstoffe mit endothermen Eigenschaften. Der Wärmefluss, der auf die endothermen tragenden Schichten des Kerns wirkt, führt zum Auftreten einer chemischen Reaktion darin, die unter Absorption von Wärmeenergie durchgeführt wird. Dies führt zu einer einmaligen Abnahme der Temperatur und einer Verlangsamung ihrer Zunahme für die bestimmte Zeit, wodurch der Schutz der wärmeisolierenden Schicht gegen die schädliche Auswirkung der hohen Temperaturen verbessert wird und die wirksame Verhinderung der Feuerausbreitung im Brandfall durch die Verwendung des beanspruchten mehrschichtigen Aufbaus der wärmeisolierenden Schicht der Mehrschichtplatte gefördert wird. Durch Erhöhen der Anzahl der wärmeisolierenden Schichten und der sie umgebenden tragenden Schichten wird eine Erhöhung des Feuerwiderstands des Kerns und der Platte insgesamt auf die erforderliche Klasse erreicht. Die endothermen tragenden Schichten des Kerns enthalten auch Mineralfasern in ihrer Struktur und erhöhen zusammen mit der wärmeisolierenden Schicht des Kerns den Feuerwiderstand und die Festigkeit der Mehrschichtplatte und schützen das Objekt bei langer Einwirkung der erhöhten Temperaturen. Darüber hinaus zeichnet sich der beanspruchte Kern durch geringeres Gewicht aus, sein Herstellungsprozess ist weniger zeitaufwendig und zeichnet sich durch geringere Kosten für seine Implementierung aus.Thus, the use of the endothermic layer in the construction of the heat insulating core of the multilayer board (which is provided by the use of the endothermic adhesive mixture), i.e. H. the layer, which is made with the possibility of absorbing heat energy, in connection with the increased requirements for fire resistance and the strength of the supporting layers surrounding the heat-insulating layer, to increase the strength and fire resistance of such a heat-insulating core of the multilayer board in order to to protect the heat-insulating layer from the effects of the open flame and the high temperatures. The composition from which the endothermic load-bearing layers of the core are made contains additives with endothermic properties. The heat flow that acts on the endothermic supporting layers of the core leads to the occurrence of a chemical reaction therein, which is carried out with the absorption of thermal energy. This leads to a one-time decrease in temperature and a slowdown in its increase for a certain period of time, which improves the protection of the heat-insulating layer against the harmful effects of the high temperatures and effectively prevents the spread of fire in the event of fire by using the claimed multilayer structure of the heat-insulating Layer of the multilayer board is promoted. By increasing the number of heat-insulating layers and the supporting layers surrounding them, an increase in the fire resistance of the core and of the plate as a whole is achieved to the required class. The endothermic load-bearing layers of the core also contain mineral fibers in their structure and, together with the heat-insulating layer of the core, increase the fire resistance and the strength of the multilayer board and protect the object against prolonged exposure to the elevated temperatures. In addition, the claimed core is characterized by lower weight, its manufacturing process is less time-consuming and is characterized by lower costs for its implementation.
Es ist anzumerken, dass die in seinem Aufbau verwendete spezifische Komposition der Zusammensetzung, die als Grundlage für die endothermen tragenden Schichten des nichtbrennbaren Kerns dient, gemäß diesem Gebrauchsmuster im Rahmen dieses Dokuments nicht offengelegt wird, denn keine bestimmte Zusammensetzung, sondern der Aufbau des mehrschichtigen wärmeisolierenden Kerns insgesamt ist das Wesentliche des beanspruchten Gebrauchsmusters. Eine Zusammensetzung, die trockene und flüssige feuerfeste Klebstoff- und Imprägniermischungen in ihrer Komposition enthält, einschließlich Additive mit endothermen Eigenschaften, kann jedoch als Beispiel in dem mehrschichtigen wärmeisolierenden Kern verwendet werden. So kann die verwendete Zusammensetzung der endothermen tragenden Schichten des wärmeisolierenden Kerns eine niedrigviskose Zweikomponenten-Komposition auf Wasserbasis sein, die vollständig aus natürlichen anorganischen Komponenten besteht. Nach der Aktivierung und der Aushärtung kommt eine solche Zusammensetzung festen Silikaten oder Keramik in ihren physikalisch-chemischen Eigenschaften nahe.It should be noted that the specific composition of the composition used in its construction, which serves as the basis for the endothermic load-bearing layers of the non-combustible core, is not disclosed in accordance with this utility model in the context of this document, because no specific composition, but the construction of the multilayered heat-insulating The core of the whole is the essence of the claimed utility model. However, a composition containing dry and liquid refractory adhesive and waterproofing mixtures in its composition, including additives with endothermic properties, can be used as an example in the multi-layer heat-insulating core. For example, the composition of the endothermic load-bearing layers of the heat-insulating core used can be a low-viscosity, two-component, water-based composition which consists entirely of natural inorganic components. After activation and curing, such a composition comes close to solid silicates or ceramics in their physicochemical properties.
Vorzugsweise ist die wärmeisolierende Schicht aus dem Mineralwollmaterial gefertigt.The heat-insulating layer is preferably made of the mineral wool material.
Ganz besonders bevorzugt beträgt das Verhältnis der Dicke der endothermen tragenden Schicht des Kerns zur Dicke der wärmeisolierenden Schicht des Kerns 1:12.The ratio of the thickness of the endothermic supporting layer of the core to the thickness of the heat-insulating layer of the core is very particularly preferably 1:12.
Vorzugsweise liegt der Wert der Oberflächendichte der endothermen tragenden Schicht des Kerns im Bereich von 1,10 bis 1,30 g/cm3.The value of the surface density of the endothermic supporting layer of the core is preferably in the range from 1.10 to 1.30 g / cm 3 .
Die Wirksamkeit der Implementierung dieses Gebrauchsmusters in den angegebenen Bereichen der Dicke der wärmeisolierenden Schicht und der Dichte der endothermen tragenden Schichten des wärmeisolierenden Kerns der Mehrschichtplatten wird durch zahlreiche durchgeführte Brandversuche bestätigt.The effectiveness of the implementation of this utility model in the specified ranges of the thickness of the heat-insulating layer and the density of the endothermic load-bearing layers of the heat-insulating core of the multilayer boards is confirmed by numerous fire tests carried out.
Das beanspruchte Gebrauchsmuster wird mit den folgenden grafischen Materialien veranschaulicht.
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1 ist eine Querschnittsansicht des dreischichtigen wärmeisolierenden Kerns gemäß einer Ausführungsform des vorliegenden Gebrauchsmusters. -
2 ist eine Querschnittsansicht des fünfschichtigen wärmeisolierenden Kerns gemäß einer weiteren Ausführungsform des vorliegenden Gebrauchsmusters.
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1 10 is a cross-sectional view of the three-layer heat insulating core according to an embodiment of the present utility model. -
2nd 14 is a cross-sectional view of the five-layer heat insulating core according to another embodiment of the present utility model.
In der
In der
Das beanspruchte Gebrauchsmuster wird folgendermaßen implementiert.The claimed utility model is implemented as follows.
Um den dreischichtigen wärmeisolierenden Kern zu erhalten, wird die endotherme Klebemischung gleichmäßig in die Schicht aus dem porösen Mineralwollmaterial auf seinen beiden Oberflächen unter Druck eingebracht, wodurch das Mineralwollmaterial auf beiden Seiten bis zur gewünschten Tiefe (z. B. 1:12 der Dicke der Schicht aus dem wärmeisolierenden Material) imprägniert wird, und dann ausgehärtet, wodurch die tragenden Schichten (die Außenschicht
Es sollte klar sein, dass der beanspruchte wärmeisolierende Kern, wie er im beigefügten Anspruch des Gebrauchsmusters definiert ist, nicht notwendigerweise auf die oben beschriebenen spezifischen Merkmale und Ausführungsformen beschränkt ist. Im Gegenteil sind die oben beschriebenen spezifischen Merkmale und Ausführungsformen als Beispiele zur Implementierung des Anspruchs offenbart, und andere äquivalente Merkmale können vom Anspruch des vorliegenden Gebrauchsmusters umfasst sein.It should be understood that the claimed heat insulating core as defined in the appended utility model claim 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 for implementing the claim, and other equivalent features may be encompassed by the claim of the present utility model.
Somit ist der wärmeisolierende Kern für Mehrschichtplatten entwickelt, dessen Aufbau die Erzielung des technischen Ergebnisses gewährleistet, das darin besteht, den Feuerwiderstand und die Festigkeitskoeffizienten des Kerns zu erhöhen, das Gewicht des Kerns, die Komplexität seines Herstellungsprozesses und die Kosten für die Implementierung dieses Prozesses und folglich der Mehrschichtplatte insgesamt zu verringern.Thus, the heat insulating core is developed for multilayer panels, the structure of which ensures the achievement of the technical result, which is to increase the fire resistance and the strength coefficients of the core, the weight of the core, the complexity of its manufacturing process and the cost of implementing this process and consequently to reduce the overall multilayer board.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 202018106673 [0004]DE 202018106673 [0004]
Claims (4)
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-
2020
- 2020-06-09 DE DE202020103298.4U patent/DE202020103298U1/en not_active Expired - Lifetime
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