ОГНЕЗАЩИТНАЯ ЛЕНТА
FIREPROOF BAND

Настоящее изобретение касается огнезащитной ленты для размещения в проемах (сквозных отверстиях) в стенах или потолках(перекрытиях) зданий.
Для предотвращения распространения огня или дыма в зданиях известны различные системы, которые в случае пожара способны закрыть отверстия или проемы в перекрытиях или стенах. Для этого часто применяют конструктивные элементы с интумесцентным (набухающим) материалом, которые размещаются у отверстия или в отверстии. В случае пожара интумесцентный материал вспенивается (вспучивается) из-за повышения температуры и таким образом закрывает отверстие, благодаря чему предотвращается или как минимум задерживается распространение дыма или огня через это отверстие.
Интумесцентный материал поставляют, например, в виде огнезащитной ленты, которую можно вкладывать в отверстия или стеновые проемы. Это дает возможность гибким образом приспосабливаться к форме и размеру отверстий и к проводам (трубопроводам), которые проложены через эти отверстия.
Из соображений внешнего вида огнезащитные ленты обычно вкладывают в отверстие или в сквозной проем. Этот способ, однако, обладает тем недостатком, что в случае пожара воздействию высоких температур сначала подвергается обращенная к огню торцевая сторона такой ленты или манжеты с такой огнезащитной лентой, имеющая относительно малую поверхность. С этой торцевой стороны материал вспенивается, в силу чего благодаря изолирующим свойствам вспененного материала происходит экранирование расположенного следом материала от повышения температуры. Из-за этого расположенный следом (за торцевой стороной) материал активируется только с задержкой во времени, так как повышение температуры замедляется уже вспенившимся материалом. Дополнительно этот эффект усиливается, например, в силу того, что огнезащитная лента дополнительно экранируется или даже охлаждается прилегающими стенами, в частности, если огнезащитная лента встроена в стену или перекрытие.
Эта проблема возникает особенно в случае трубопроводов большого объема, например, канализационных труб, проведенных через сквозные проемы. Они часто изготовлены из очень тонкостенного материала, имеющего точку плавления ниже температуры активации интумесцентного материала огнезащитной ленты. Обычные материалы для таких труб - это, например, полиэтилен или полипропилен, имеющие температуру плавления от 130°C до 145°C или, соответственно, 160°C. Температура активации интумесцентного материала обычно составляет приблизительно 200°C.
Известно, что на нынешнем уровне техники, например, см. европейскую заявку ЕР 2 088 183 А1 или патент США US 5,137,658 А, для устранения этой проблемы применяют комбинации материалов, которые в дополнение к интумесцентному материалу содержат раздувающий агент, температура активации которого ниже. Эти комбинации материалов характеризуются в определенном роде двухступенчатой интумесценцией, благодаря чему уже при низкой температуре происходит увеличение объема. Та проблема, что уже вспенившаяся поверхность экранирует расположенные под ней слои, существует, однако, и при таких комбинациях материалов.
Еще одна возможность решения известна из германского патента DE 20 2012 003 405 А1. В соответствии с этим текстом в интумесцентном материале имеются каналы, простирающиеся внутрь материала от поверхности. В силу увеличенной площади поверхности эти каналы должны дать возможность ускоренного нагрева огнезащитной ленты. Как только, однако, материал начинает вспениваться, эти каналы закупориваются, так что их воздействие ослабевает.
Задача изобретения состоит в том, чтобы представить огнезащитную ленту для укладывания в сквозные проемы в стенах и перекрытиях зданий, которая способна быстрее полностью расширяться и надежно перекрывать большее сечение.
Для решения этой задачи предусмотрена огнезащитная лента для укладки в сквозные проемы в стенах и перекрытиях зданий, по меньшей мере с двумя слоями из интумесцентного материала, которые на одной наружной стороне в каждом случае имеют первый продольный край, а на противоположной наружной стороне в каждом случае - второй продольный край, и по меньшей мере одним промежуточным слоем из второго интумесцентного материала, расположенным между соседствующими главными слоями, причем второй интумесцентный материал характеризуется меньшей температурой интумесценции, чем материал главных слоев.
Таким образом, согласно изобретению применяют два интумесцентных материала. Их, однако, не смешивают друг с другом, а располагают друг над другом отдельными слоями. Промежуточный слой из второго интумесцентного материала активируется при более низкой температуре, так что он оттесняет друг от друга два граничащих главных слоя, которые еще не вспенились. Благодаря этому площадь поверхности торцевой стороны огнезащитной ленты увеличивается, так что воздействию жара или, соответственно, огня подвергается больший участок интумесцентного материала, и может, таким образом, активироваться под его воздействием. Кроме того, расположенный в радиальном направлении внутри главный слой, прежде чем вспениваться, перемещается под воздействием промежуточного слоя от края сквозного проема внутрь проема. Находящиеся на некотором расстоянии друг от друга главные слои могут таким образом заполнить существенно больший объем, то есть закрыть проем большего сечения. В частности, промежуточный слой может сместить расположенный внутри главный слой в полость, образующуюся при расплавлении трубопровода.
Промежуточный слой может располагаться между главными слоями различным образом. Например, промежуточный слой простирается по всей поверхности между главными слоями, то есть от первых продольных краев до вторых продольных краев. Благодаря такому расположению промежуточного слоя главные слои полностью оттесняются друг от друга, так что увеличиваются объем и площадь поверхности огнезащитной ленты.
В альтернативной форме исполнения промежуточный слой расположен только на первых продольных краях главных слоев, а вторые продольные края главных слоев соединены друг с другом гибким образом в отсутствие промежуточного слоя. В этой форме исполнения главные слои можно отклонить друг от друга, некоторым образом распахивая их, раскрывая с поворотом вокруг вторых продольных краев, так что один из двух главных слоев находится под некоторым углом к другому главному слою. В случае пожара промежуточный слой активируется и вспенивается уже при температуре ниже температуры активации главных слоев. Благодаря этому главные слои раздвигаются (отодвигаются друг от друга), так что расположенный внутри главный слой некоторым образом встает стоймя в сквозном проеме. Уже благодаря этому сечение, через которое могут проникнуть дым или огонь, существенно уменьшается. Кроме того, поверхность, в частности, расположенного внутри главного слоя подвергается воздействию огня или, соответственно, повышающейся температуры, так что происходит более быстрая полная активация главных слоев. Такую огнезащитную ленту предпочтительно вкладывают в сквозной проем таким образом, чтобы первые продольные края, у которых располагается промежуточный слой, находились ближе к наружной стороне стены или перекрытия и было бы обеспечено быстрое разогревание промежуточного слоя и таким образом раскрытие главных слоев.
В этой форме исполнения главные слои предпочтительно соединены друг с другом гибко таким образом, чтобы при вспенивании промежуточного слоя они расходились в направлении друг от друга с образованием зазора и обеспечивалось бы формирование существенно большей площади поверхности, которую может разогреть огонь.
Например, предусмотрен гибкий соединительный элемент, который соединяет вторые продольные края главных слоев друг с другом гибким образом, формируя подобие поворотной опоры. Этот соединительный элемент может представлять собой соединительную ленту, которая дает возможность гибкого сцепления главных слоев друг с другом. В частности, соединительный элемент может представлять собой ленту из стеклоткани (ткани из стекловолокна), которая дает возможность надежного соединения главных слоев друг с другом также и при развивающихся в случае пожара высоких температурах.
Соединительный элемент может соединяться с главными слоями различным образом. Возможно, например, чтобы соединительный элемент простирался внутрь обоих главных слоев, то есть главные слои отливают некоторым образом вокруг соединительного элемента. Это соединение дает возможность надежной фиксации главных слоев на соединительном элементе, в том числе и тогда, когда главные слои вспениваются.
В качестве альтернативы возможно также, чтобы главные слои были сцеплены с соединительным элементом по поверхностям, в частности, были наклеены на него. Это позволяет более простым способом соединять главные слои с соединительным элементом, например, также и после изготовления главных слоев.
Предпочтительно, чтобы соединительный элемент имел такое строение, чтобы промежуточный слой распирал главные слои, образуя в сечении V-образную фигуру, то есть в некотором роде распахивал. Возможно также, однако, чтобы соединительный элемент имел такое строение, чтобы главные слои можно было сначала оттеснять друг от друга параллельно друг другу. В такой форме исполнения у соединительного элемента имеется промежуточный участок между первым и вторым главным слоем, который задает расстояние между вторыми продольными краями. В исходном состоянии этот промежуточный участок, в частности, сложен, так чтобы он мог, не занимая много места, размещаться на огнезащитной ленте между главными слоями.
У огнезащитной ленты может также быть несколько главных слоев, между которыми в каждом случае предусмотрен один промежуточный слой. Количество главных и промежуточных слоев можно подобрать соответственно желаемым показателям вспенивания, а также подлежащему закрытию сквозному проему. При такой форме исполнения также возможно, чтобы промежуточные слои простирались от первых до вторых продольных краев прилегающих главных слоев. В качестве альтернативы допустимо, чтобы промежуточные слои располагались на одном из продольных краев соседствующих главных слоев, а противоположные продольные края граничащих слоев были бы соединены друг с другом гибким образом.
В такой форме исполнения возможно, например, что предусмотрено по меньшей мере три главных слоя из интумесцентного материала, причем между соседствующими главными слоями промежуточный слой предусмотрен только на одном из обоих продольных краев и следующие друг за другом промежуточные слои предусмотрены попеременно только на первых или только на вторых продольных краях. Предпочтительно, чтобы края, на которых не предусмотрен промежуточный слой, в каждом случае соединялись друг с другом гибким соединительным элементом, так чтобы главные слои были сцеплены с соединительным элементом наподобие гармошки. В этой форме исполнения главные слои в случае пожара оттесняются друг от друга попеременно на противоположных краях, то есть наподобие гармошки(складок). Благодаря тому, что на обоих продольных краях попеременно предусмотрены промежуточные слои, возможно быстрое расширение огнезащитной ленты независимо от того, с какой стороны стены воздействует жар.
В этой форме исполнения могут применяться несколько отдельных соединительных элементов, которые в каждом случае соединяют два соседствующих главных слоя. Возможно также, однако, чтобы все главные слои были соединены одним единственным соединительным элементом, который простирается по огнезащитной ленте наподобие гармошки.
Промежуточный слой может быть просто вложен между главными слоями. Чтобы, однако, предотвратить выпадение промежуточного слоя, промежуточный слой соединяют с геометрическим и/или материальным замыканием по меньшей мере с одним из соседствующих главных слоев.
По меньшей мере один из главных слоев может иметь проходящие перпендикулярно продольным краям и простирающиеся от продольных краев ребра и/или каналы, благодаря которым возможно улучшение подачи тепла (ввод температуры) в данный конкретный главный слой и ускорение активации интумесцентного материала, в частности, промежуточного слоя.
Кроме того, между соседствующими главными слоями и/или между промежуточным слоем и прилегающими к промежуточному слою соседними главными слоями может быть предусмотрен разделительный слой, в частности, разделительная пленка. Эта разделительная пленка препятствует склеиванию главных слоев друг с другом, так что их проще оттеснить друг от друга при активации интумесцентного промежуточного слоя.
Чтобы защитить огнезащитную ленту во время монтажа или, соответственно, при укладке трубопроводов в сквозной проем, предусматривается, например, слой текстиля, который по меньшей мере частично окружает огнезащитную ленту снаружи. Текстильный слой может иметь, например, U-образную форму в сечении и одновременно исполнять роль гибкого соединительного элемента, который соединяет друг с другом два расположенных снаружи главных слоя. В этой форме исполнения продольные края, на которых предусмотрен промежуточный слой, остаются свободны или, соответственно, текстильный слой оказывается прерван на этих краях, так что промежуточный слой может простым образом оттеснить главные слои друг от друга.
Прочие преимущества и признаки представлены в приведенном ниже описании, опирающемся на прилагаемые чертежи. На чертежах показаны:
Фигура 1 Первая форма исполнения огнезащитной ленты согласно изобретению в установленном состоянии,
Фигура 2 Огнезащитная лента с фигуры 1 во вспененном состоянии,
Фигура 3 Вторая форма исполнения огнезащитной ленты согласно изобретению после активации промежуточного слоя,
Фигура 4 Третья форма исполнения огнезащитной ленты согласно изобретению,
Фигура 5 Вариант огнезащитной ленты с фигуры 4,
Фигура 6 Четвертая форма исполнения огнезащитной ленты согласно изобретению, и
Фигура 7 Пятая форма исполнения огнезащитной ленты согласно изобретению.
На фигуре 1 представлено перекрытие 10 здания, имеющее сквозной проем 12 для трубопровода 14. Трубопровод 14 представляет собой, например, канализационную трубу из сложного полиэфира или полипропилена, которая может дополнительно иметь звукоизоляцию из минеральных материалов. Между трубопроводом 14 и перекрытием 10 имеется кольцевидная щель 16. С верхней стороны 18 эта щель закрыта уплотнительным элементом 20. На нижней стороне 22 перекрытия 10 предусмотрена огнезащитная лента 12, строение и функция которой приведены ниже.
Задача огнезащитной ленты 24 состоит в том, чтобы при пожаре закрыть сквозной проем 12, чтобы воспрепятствовать проникновению дыма или огня или замедлить его, причем для этого огнезащитная лента 24 вспенивается и закрывает сквозной проем 12. Для этого необходимо, чтобы огнезащитная лента 24 была в состоянии заполнить не только щель 16, но и весь сквозной проем 12, так как материал трубопровода 14 обладает боле низкой температурой плавления и таким образом при температурах, развивающихся во время пожара, может расплавиться или, соответственно, истончиться (см. также фигуру 2). Эти трубопроводы изготовлены, например, из сложного полиэфира, имеющего температуру плавления между 130°C и 145°C, или же из полипропилена с температурой плавления 160°C.
Огнезащитную ленту 24 поставляют в виде бесконечного материала, например, в рулоне, и укладывают, окружая ею трубопровод 14 по окружности (боковой поверхности) в проем 12 или, соответственно, в щель 16. В показанной здесь форме исполнения огнезащитная лента 24 целиком заполняет щель 16 в радиальном направлении, так что уже в состоянии, когда огнезащитная лента 24 вставлена, имеется также функция звукоизоляции между нижней стороной 22 и верхней стороной 18. Возможно также, однако, что, когда огнезащитная лента 24 уложена, между огнезащитной лентой 24 и трубопроводом 14 имеется щель.
Огнезащитная лента 24 состоит из двух главных слоев 26а, 26b, которые простираются в продольном направлении огнезащитной ленты 24, то есть, когда лента установлена - в направлении окружности (вокруг) трубопровода. Главные слои 26а, 26b в каждом случае состоят из первого интумесцентного материала, то есть материала, который при высоких температурах вспенивается и таким образом увеличивает свой объем. Благодаря этому увеличению объема сквозной проем 12 может быть закрыт, так что дым и огонь не смогут проникнуть через сквозной проем 12.
Как видно на фигуре 1, торцевая поверхность 28, которая в случае пожара подвергается воздействию высоких температур, относительно невелика. При сильном воздействии температуры сначала будет реагировать и вспениваться только материал торцевой поверхности 28. В случае использования известных до настоящего времени огнезащитных лент, однако, в силу вспенивания материал главных слоев 26а, 26b, расположенный глубже, окажется изолирован от усиливающегося жара, так что в итоге наступит замедление процесса вспенивания.
Кроме того, материал перекрытия 10 экранирует материал главного слоя 26а, непосредственно прилегающего к перекрытию 10, от жара или, соответственно, охлаждает его.
К тому же, температура интумесценции применяемых обычно для таких огнезащитных лент интумесцентных материалов существенно превышает температуру плавления материала, из которого изготовлен трубопровод 14. Обычные значения температуры активации интумесцентного материала составляют приблизительно 200°C.
Таким образом, перед вспениванием интумесцентного материала трубопровод расплавится, так что придется закрывать большее сечение. Как видно на фигуре 2, трубопровод 14 относительно быстро истончается, так что огнезащитной лентой 24 необходимо заполнить существенно большую область.
Чтобы увеличить площадь поверхности огнезащитной ленты 24 к началу процесса вспенивания и, таким образом, добиться более быстрого вспенивания всего материала главных слоев 26а, 26b и закрытия сквозного проема 12, между соседствующими главными слоями 26а, 26b предусмотрен промежуточный слой 30а, который состоит из второго интумесцентного материала. Этот второй интумесцентный материал обладает существенно меньшей температурой реакции, чем материал главных слоев, так что этот материал вспенивается уже при меньших температурах.
Таким образом, в начале процесса вспенивания в первую очередь активируется и вспенивается промежуточный слой 30а. Благодаря вспениванию промежуточного слоя 30а главные слои 26а, 26b оттесняются друг от друга в стороны, в силу чего, во-первых, увеличивается площадь поверхности, которая подвергается воздействию высоких температур. Во-вторых, внутренний главный слой 26b сдвигается ближе к середине сквозного проема 12. Когда вслед за этим главные слои 26а, 26b вспениваются, они взаимно не препятствуют друг другу, а помимо этого могут закрыть существенно больший объем в сквозном проеме 12.
Таким образом, благодаря промежуточному слою удается гарантировать, что оба главных слоя 26а, 26b вспениваются быстрее и с меньшими для них в этом препятствиями, а также что они могут закрыть сквозной проем 12.
Промежуточный слой 30а состоит, например, из дисперсии акрилата, которая содержит раздувающий агент, активирующийся при очень небольшой температуре. Дополнительно промежуточный слой 30а может иметь такое строение, что он не только вспенивается, но еще и реагирует сильно экзотермически. Таким образом, промежуточный слой 30а может дополнительно повысить температуру, так что будет гарантировано, что граничащие с ним главные слои 26а, 26b быстро активируются и расширяются.
Эту дисперсию акрилата наносят, например, на первый главный слой 26а. Перед затвердеванием промежуточного слоя 30а на промежуточный слой 30а накладывают второй главный слой 26b, так что после затвердевания промежуточного слоя 30а они оказываются прочно соединены друг с другом. Таким образом, промежуточный слой 30а не должен обладать свойствами несущего.
В изображенной здесь форме исполнения промежуточный слой 30а простирается по всей ширине главных слоев 26а, 26b, то есть в каждом случае от первого продольного слоя 32а, 32b до второго продольного слоя 34а, 34b. Таким образом, главные слои 26а, 26b соединены друг с другом по поверхностям промежуточным слоем 30а. Благодаря этому второй главный слой 26b в случае пожара в смещается в силу вспенивания промежуточного слоя 30а в сторону от первого главного слоя 26а параллельно ему в сквозной проем 12
Вторая форма исполнения огнезащитной ленты 24 согласно изобретению показана на фигуре 3. В этой форме исполнения два главных слоя 26а, 26b гибким образом соединены друг с другом на вторых продольных краях 34а, 34b посредством гибкого соединительного элемента 36, например, ленты из стеклоткани. Промежуточный слой предусмотрен только в области первых продольных краев 32а, 32b. На вторых продольных краях 34а, 34b промежуточный слой не предусматривается.
Благодаря этому строению главные слои 26а, 26b при активации промежуточного слоя 30а оттесняются друг от друга на первых продольных краях 32а, 32b, в то время как вторые продольные края 34а, 34b удерживаются вместе соединительным элементом. После активации промежуточного слоя 30а он распирает главные слои 26а, 26b, оттесняя их друг от друга и образуя в сечении V-образную фигуру. Второй главный слой 26b некоторым образом поворачивается вокруг вторых продольных краев 34а, 34b, так что в сечении это выглядит так, что он выступает внутрь сквозного проема 12.
Выступающий под углом или, соответственно, почти перпендикулярно в сквозной проем второй главный слой 26а уже существенно уменьшает сечение сквозного проема 12, через который могут проникать огонь или дым. Вспенивание второго главного слоя 26b в этой форме исполнения позволяет, таким образом, существенно быстрее закрыть весь сквозной проем 12.
На фигуре 4 изображена третья форма исполнения огнезащитной ленты 24 согласно изобретению, которая по существу имеет в основе форму исполнения, представленную на фигуре 3 Между главными слоями 26а, 26b дополнительно предусмотрен разделительный слой 38, посредством которого главные слои 26а, 26b отделяются друг от друга в области второго продольного края 34а, 34b. Разделительный слой 38 представляет собой, например, пленку из полиэтилена и гарантирует, что расширению промежуточного слоя 30 не помешает склеивание двух главных слоев 26а, 26b.
В форме исполнения, показанной на фигуре 5, у соединительного элемента 36 между главными слоями 26а, 26b имеется сложенный (складчатый) промежуточный участок 40, который при активации промежуточного слоя 30а также дает возможность отдаления вторых продольных краев 34а, 34b друг от друга.
Вне зависимости от формы исполнения соединительного элемента 36 он, во-первых, может соединяться с главными слоями 26а, 26b с их наружной стороны по поверхностям, например, быть наклеен на них. Во-вторых, в качестве альтернативы возможно также, чтобы соединительный элемент некоторой частью простирался внутрь главных слоев 26а, 26b.
Огнезащитную ленту 24 изготавливают, например, заливая в форму слой текучего или пригодного к нанесению кистью интумесцентного материала. Затем на материал накладывают соединительный материал 36. В зависимости от того, насколько жидок материал, соединительный элемент 36 может погрузиться в него или остаться лежать на его поверхности и соединиться с ним с материальным замыканием. Если соединительный элемент 36 не погружается в материал, то в форму можно ввести еще материал, так чтобы соединительный элемент 36 был окружен им.
Затем на поверхность наносят, например, накладывают разделительный слой 38. Это можно осуществлять, пока материал еще влажный, так что разделительный слой 38 соединяется с материалом с материальным замыканием. Затем на разделительный слой наносят промежуточный слой.
На последнем этапе изготовления материал с соединительным элементом 36, когда материал еще не затвердел, складывают так, что промежуточный слой находится между двумя участками материала, которые в каждом случае определяют первый и второй главный слой 26а, 26b. Если материал еще не затвердел, то он существенно более гибок, так что процедура складывания оказывается значительно проще.
Еще одна форма исполнения представлена на фигуре 6. Она по существу основана на форме исполнения, показанной на фигуре 3. Вместо двух главных слоев 26а, 26b здесь, однако, предусмотрены и следующие главные слои 26с, 26d. Главные слои 26а, 26b, 26с, 26d соединены друг с другом сплошным соединительным элементом 36, причем соединительный элемент 36 проходит так, что по существу напоминает мехи гармошки, и попеременно соединяет оба первых продольных края 32а и 32b либо же, соответственно, 32с и 32d и первые продольные края 34b и 34с друг с другом. Таким образом, главные слои 26а, 26b, 26с, 26d можно растягивать (раскладывать), как меха гармошки.
На продольных краях, которые не сцеплены друг с другом соединительным элементом 36, то есть между продольными краями 34а и 34b, 34с и 34d, а также 32b и 32с, в каждом случае предусмотрен промежуточный слой 30а, 30b, 30с. Благодаря этому расположению гарантируется активация промежуточных слоев и, соответственно, увеличение площади поверхности огнезащитной ленты 24 не только на первой торцевой поверхности 28, но также и при пожаре на второй торцевой поверхности 42.
В случае показанного на фигуре 1 принципа также возможно применение нескольких главных слоев 26а, 26b, 26с, 26d с расположенными между ними сплошными промежуточными слоями 30а, 30b, 30с, как это видно в форме исполнения на фигуре 7. В этой форме исполнения дополнительно предусмотрен текстильный слой 44, который по меньшей мере частично охватывает огнезащитную ленту 24 снаружи, причем торцевая поверхность 28 остается свободной, так что препятствия для активации промежуточных слоев 30а, 30b, 30с отсутствуют.
Вне зависимости от показанных форм исполнения возможно любое расположение промежуточного слоя 30а, 30b, 30с между двумя главными слоями 26а, 26b, 26с, 26d, причем необходимо всего лишь обеспечить, чтобы промежуточный слой 30а, 30b, 30с максимально быстро активировался в зависимости от роста температуры.
Чтобы добиться быстрой подачи тепла в главные слои 26а, 26b их можно вне зависимости от формы исполнения огнезащитной ленты 24 оснастить ребрами или каналами, которые простираются от первых продольных краев 32а, 32b или вторых продольных краев 34а, 34b внутрь данного конкретного продольного слоя 26а, 26b.