DE2813320A1 - Fireproof hollow body contg. alkali silicate soln. - which seals leaks by foaming, esp. as interior window - Google Patents
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Abstract
Description
Beschreibungdescription
In der DT-PS 1 900 054 werden hitzeisolierende lichtdurchlässige Verbundgläser aus mindestens zwei übereinander angeordneten Glasplatten, die gegebenenfalls bis atf zumindest eine auch durch transparente Kunststoffplatte ersetzt sein können, beschrieben. Diese Verbundgläser weisen eine anorganische Zwischenschicht aus einem festen wasserhaltigen Alkalisilikat, das 10 bis 40 Gew.-% Wasser enthält1 auf.DT-PS 1 900 054 describes heat-insulating, translucent laminated glass of at least two glass plates arranged one above the other, optionally up to atf at least one can also be replaced by a transparent plastic plate, described. These laminated glasses have an inorganic intermediate layer made of a solid hydrous alkali silicate containing 10 to 40% by weight of water1.
Werden derartige Verbundgläser der Einwirkung von Hitze oder Flammen ausgesetzt, so zerspringt die der Hitzeeinwirkung ausgesetzte Platte, während die Zwischenschicht aus dem Alkalisilikat unter Absieden des in ihr enthaltenen Wassers zu einer Schaumschicht aufgebläht wird, die dem weiteren Wärmedurchgang wirksam Widerstand entgegensetzt.Such laminated glasses are exposed to heat or flame exposed, the plate exposed to the heat cracks, while the Intermediate layer made of the alkali silicate with the water contained in it boiling away is inflated to a foam layer, which is effective for further heat transfer Opposes resistance.
Ein Nachteil dieser Verbundgläser besteht darin, daß es praktisch unmöglich ist, sie in völlig transparenter Form herzustellen, da die Alkalisilikatzwischenschicht sich nicht in homogener und absolut durchsichtiger Form aufbringen läßt. Die Klarsichtigkeit der Verbundgläser nimmt dabei mit zunehmender Dicke der Alkalisilikatzwischenschichten ab. Da jedoch zur Erzielung einer ausreichenden Feuersicherheit entweder möglichst dicke Alkalisilikatzwischenschichten, deren Dicken bis zu 5 mm betragen können, gewählt werden sollen, oder nach Möglichkeit im Verbund mit Glasplatten mehrere derartige Alkalisilikatschichten vorgesehen sind, sind die erhaltenen Verbundgläser zwar noch lichtdurchlässig, jedoch nicht mehr-klarsichtig, da sie ein Aussehen aufweisen, als ob in ihnen zahlreiche treibende Sinschlüsse enthalten sind.A disadvantage of this laminated glass is that it is practical it is impossible to make them in a completely transparent form because of the alkali silicate interlayer cannot be applied in a homogeneous and absolutely transparent form. The clarity the laminated glass decreases with increasing thickness of the alkali silicate interlayers away. Since, however, to achieve sufficient fire safety either as possible thick alkali silicate interlayers, the thickness of which can be up to 5 mm, should be selected, or, if possible, several in combination with glass plates Such alkali silicate layers are provided, the laminated glasses obtained are although still translucent, but no longer clear-sighted, because they have an appearance, as if they contained numerous driving implications.
In der DT-OS 27 13 849 wird eine feuerhemmende Verglasung aus einem Glashohlkörper beschrieben, der mit einem flüssigkeitsenthaltenden Gel gefüllt ist, das ausserdem eine Substanz enthält, die einen isolierenden Schaum unter dem Einfluss thermischer Strahlung zubilden vermag. Als schaumerzeugende Substanzen werden unter anderem Alkalisilikate erwähnt, wobei jedoch darauf hingewiesen wird, dass bei Verwendung von Wasserglas nicht mehr als 10 % eingesetzt werden sollten, da dann das Gel opak wird. Als Gele werden Derivate auf der Basis von Acrylsäure verwendet.In DT-OS 27 13 849 a fire-retardant glazing is made of one Described hollow glass body which is filled with a liquid-containing gel, which also contains a substance that creates an insulating foam under the influence able to form thermal radiation. As foam-producing substances are under other alkali silicates mentioned, but it should be noted that when using of water glass should not be used more than 10%, as the gel is then opaque will. Derivatives based on acrylic acid are used as gels.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein feuersicheres Bauteil zu schaffen, das sich in wirtschaftlicherer Weise als das aus der vorstehend beschriebenen DT-OS bekannte Bauteil herstellen lässt.The invention has set itself the task of a fire-proof component to create this in a more economical manner than that from the one described above DT-OS can manufacture known component.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Hohlkörper mit einer Alkalisilikatlösung oder mit einer Mischung aus zwei oder mehreren Alkalisilikatlösungen gefüllt ist.This object is achieved according to the invention in that the hollow body with an alkali silicate solution or with a mixture of two or more alkali silicate solutions is filled.
Vorzugsweise besteht der Hohlkörper aus Glas oder einem klar durchsichtigen Kunststoff. Nachdem die in ihn gefüllte Alkalisilikatlösung wasserklar ist, ist das auf diese Weise erhaltene feuersichere Bauteil klar durchsichtig und kann überall dort eingesetzt werden, wo es auf eine klare Durchsichtigkeit ankommt, beispielsweise zur Herstellung von Fenstern in Innenräumen etc..The hollow body is preferably made of glass or a clear transparent one Plastic. After the alkali silicate solution filled into it is water-clear, is the fire-resistant component obtained in this way is clearly transparent and can be used anywhere can be used where a clear transparency is required, for example for the production of windows in interiors etc ..
Die flüssigkeitsdichten Hohlkörper können jedoch auch aus undurchsichtigen Materialien, beispielsweise Kunststoff oder Metallblechen, je nach dem gewünschten Verwendungszweck 1bestehen.The liquid-tight hollow body can, however, also be made of opaque Materials, for example plastic or sheet metal, depending on the desired Purpose 1 exist.
Bei der Einwirkung von Hitze oder Flammen springt im Falle von Glas der flüssigkeitsdichte Hohlkörper an irgendeiner Stelle auf.When exposed to heat or flame, in the case of glass, cracks the liquid-tight hollow body at any point.
Vorzugsweise ist jedoch eine Schwach- oder Sollbruchstelle vorgesehen, an der das Aufspringen erfolgen soll, damit das Entstehen eines zu grossen Druckes in dem Hohlraum vermieden wird. Die Alkalisilikatlösung bläht sich unter Absieden des in ihr enthaltenen Wassers zu einer Schaumschicht auf, die dem weiteren Wärmedurchgang einen wirksamen Widerstand entgegensetzt.However, a weak point or predetermined breaking point is preferably provided, where the jumping up should take place, so that the arising one excessive pressure in the cavity is avoided. The alkali silicate solution swells by boiling off the water it contains to form a layer of foam that provides effective resistance to further heat transfer.
Bei einer Verwendung von Kunststoffen schmoren die flüssigkeitsdichten Hohlkörper an irgendeiner Stelle auf, wodurch der gleiche Effekt eintritt. Besteht der flüssigkeitsdichte Hohlkörper beispielsweise aus einem Blech, so ist ebenfalls vorzugsweise eine Sollbruchstelle vorgesehen, an welcher durch den entstehenden Innendruck bei Hitzeeinwirkung ein Leck entsteht, worauf die mit der Hitze unmittelbar in Berührung kommende Alkalisilikatlösung in eine Schaumschicht übergeht.When using plastics, the liquid-tight ones stew Hollow body at any point, whereby the same effect occurs. Consists the liquid-tight hollow body, for example made of sheet metal, is also preferably a predetermined breaking point is provided at which by the resulting Internal pressure when exposed to heat creates a leak, whereupon the heat immediately alkali silicate solution coming into contact turns into a foam layer.
Es ist äusserst überraschend, dass nach dem Zerspringen oder Leckwerden des flüssigkeitsdichten Hohlkörpers nur ein minimaler vernachlässigbarer Verlust an Alkalisilikatlösung erfolgt, was an sich nicht zu erwarten gewesen wäre. Vielmehr erfolgt bei der ersten freien Berührung der Alkalisilikatlösung mit einer Flamme oder einer heissen Umgebung sofort eine Schaumbildung, durch welche die Sprungstelle bzw.It is extremely surprising that after cracking or leaking of the liquid-tight hollow body only a minimal negligible loss takes place on alkali silicate solution, which in itself would not have been expected. Much more occurs when the alkali silicate solution comes into contact with a flame for the first time or a hot environment, foam immediately forms, which causes the crack respectively.
das Leck abgedichtet wird, wobei sich die Schaumbildung bei zunehmender Hitze weiterfortsetzen kann.the leak is sealed, whereby the foam formation increases with increasing Heat can continue.
Vorzugsweise besteht die eingesetzte Alkalisilikatlösung aus einer Lösung eines Alkalisilikats mit einem Verhältnis Me20 : SiO2 von 1 : 2,8 - 3,5. Sie weist vorzugsweise einen Feststoffgehalt von 32 bis 38 Gew.-% auf.The alkali silicate solution used preferably consists of one Solution of an alkali silicate with a Me20: SiO2 ratio of 1: 2.8 - 3.5. It preferably has a solids content of 32 to 38% by weight.
Zur Viskositätserhöhung können dieser Lösung Salze in gelöster Form zugesetzt werden, vorzugsweise in Mengen von bis zu 8 Gew.-% wobei diese Salze in zweckmässiger Weise eine feuerhemmende Wirkung ausüben. Beispiele für derartige Salze sind Phosphate, wie Alkaliphosphate, insbesondere Kaliumtripolyphosphat, oder Diammoniumphosphat, oder Harnstoff und seine Derivate Ausserdem kann man noch andere wasserglasverträgliche Substanzen zusetzen, wie beispielsweise Zucker.In order to increase the viscosity, salts in dissolved form can be added to this solution are added, preferably in amounts of up to 8 wt .-%, these salts in expediently exert a fire-retardant effect. Examples of such Salts are phosphates, such as alkali metal phosphates, especially potassium tripolyphosphate, or Diammonium phosphate, or urea and its derivatives You can also use others Add water-glass compatible substances, such as sugar.
Da die Dicke der flüssigkeitsdichten Hohlkörper beliebig gewählt werden kann und auch Körper mit mehreren Kammern in Frage kommen, ist es möglich, absolut feuersichere Bauteile für beliebige Verwendungszwecke herzustellen. Beispielsweise können flüssigkeitsdichte Hohlkörper aus Glas verwendet werden, deren Dicke beliebig gewählt werden kann, wobei auch noch in einer erheblichen Dicke die enthaltene Alkalisilikatlösung klar durchsichtig erscheint.Since the thickness of the liquid-tight hollow body can be chosen arbitrarily can and also bodies with multiple chambers come into question, it is absolutely possible to manufacture fireproof components for any purpose. For example Liquid-tight hollow bodies made of glass can be used, the thickness of which is arbitrary can be selected, with the alkali silicate solution contained also still in a considerable thickness appears clearly transparent.
Die Erfindung wird durch die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Ausführungsform eines erfindungsgemässen feuersicheren Bauteils im Seitenschnitt.The invention is explained in more detail by means of the accompanying drawings. 1 shows an embodiment of a fire-proof component according to the invention in side cut.
Fig. 2 einen Seitenschnitt durch eine andere erfindungsgemässe Ausführungsform.2 shows a side section through another embodiment according to the invention.
Die durch Fig. 1 wiedergegebene Ausführungsform besteht vorzugsweise aus einem flüssigkeitsdichten Hohlkörper 1 aus Glas, dessen Innenraum 2 mit einer Alkalisilikatlösung gefüllt ist. Der Hohlkörper kann einstückig hergestellt werden, er kann jedoch auch aus den verschiedenen Seitenteilen in geeigneter Weise zusammengesetzt werden. In der gezeigten Ausführungsform ist er nach oben offengelassen, um anzudeuten, dass es sich beispielsweise um ein sich nach oben fortsetzendes grösseres Teil handelt.The embodiment represented by FIG. 1 is preferred from a liquid-tight hollow body 1 made of glass, the interior 2 with a Alkali silicate solution is filled. The hollow body can be made in one piece, however, it can also be composed of the various side parts in a suitable manner will. In the embodiment shown, it is left open at the top to indicate that it is, for example, a larger part that continues upwards.
Nach dem Füllen mit der Alkalisilikatlösung kann dieses Bauteil in geeigneter Weise flüssigkeitsdicht verschlossen werden.After filling with the alkali silicate solution, this component can be converted into are closed in a liquid-tight manner in a suitable manner.
Die Fig. 2 gibt eine Ausführungsform gemäss Fig. 1 wieder, wobei jedoch in diesem Falle eine Unterteilung in zwei Kammern-2 und 4 durch die mittlere Trennwand 3 vorgenommen worden ist. Bei dieser Ausführungsform bleibt beispielsweise nach einer Zerstörung eine der Seitenwände der Kammern 2 durch Feuereinwirkung zumindest zunächst die Kammer 4-noch-intaktO Erst nachdem das ganze Alkalisilikat aus der Kammer 2 geschäumt ist, kann, falls. seine Isolationswirkung nicht ausreicht, die Zwischenwand. 3 springen, worauf die Alkalisilikatlösung aus der Kammer 4 geschäumt wird.FIG. 2 shows an embodiment according to FIG. 1, but with in this case a division into two chambers 2 and 4 by the middle partition 3 has been made. At this Embodiment remains for example after one of the side walls of the chambers 2 has been destroyed by fire, at least First the chamber 4-still-intactO Only after all the alkali silicate has been removed from the Chamber 2 is foamed, if. its insulating effect is insufficient Partition wall. 3 jump, whereupon the alkali silicate solution foamed out of chamber 4 will.
Es ist ferner möglich, im Falle der Herstellung der flüssigkeitsdichten Hohlkörper aus Glas. die einzelnen Seiten aus verschiedenen Glassorten herzustellen, beispielsweise aus vorgespanntem Glas, Verbundglas etc.It is also possible in the case of making the liquid-tight Hollow body made of glass. to make the individual sides from different types of glass, for example made of toughened glass, laminated glass, etc.
Ferner können, wie bereits erwähnt wurde, an vorausbestimmten Stellen schwache Stellen, beispielsweise Sollbruchstellen, vorgesehen sein, die bei Flammen- bzw. Hitzeeinwirkung bevorzugt durch Zerstörung die Alkalisilikatlösung freisetzen.Furthermore, as already mentioned, at predetermined points weak points, for example predetermined breaking points, can be provided that or exposure to heat, preferably by destroying the alkali silicate solution.
Beispiel Ein flüssigkeitsdichter Hohlkörper aus Glas mit einer Dicke von 11 mm, einer Breite von 50 mm und einer Länge von 200 mm sowie einem Durchmesser von-5 mm (Wandstärke des Glases 3.mm) wurde mit einer Alkalisilikatlösung, in der 6 % Kaliumtripolyphosphat gelöst. waren, mit einem Verhältnis Mm20 : Sio von 1 : 3,2 gefüllt. Nach dem Füllen wurde das Einfüllende flüssigkeitsdicht verschlossen. Dann wurde eine Bunsenbrennerflamme mit einer Temperatur von ca. 10000C.mit einem Abstand der Brenneraustrittsöffnung von 9 - 10 cm auf eine der Breitseiten dieses Teiles gerichtet. Unmittelbar nach dem Einwirken der Flamme zersprang die Glaswand. Die austretende Alkalisilikatlösung wurde sofort unter Absieden des Wassers geschäunt. Nach einem Einwirkenlassen der Flamme während einer Zeitspanne von 0,5 Stunden wurde auf der#Rückseite des Teils, dessen Glaswand intakt geblieben war, eine Temperatur von 1400C gemessen.Example A liquid-tight hollow body made of glass with a thickness of 11 mm, a width of 50 mm and a length of 200 mm and a diameter of -5 mm (wall thickness of the glass 3.mm) was treated with an alkali silicate solution in which 6% potassium tripolyphosphate dissolved. with a ratio Mm20: Sio of 1: 3.2 filled. After filling, the filling end was closed in a liquid-tight manner. Then a Bunsen burner flame with a temperature of about 10000C. With a Distance of the burner outlet opening of 9-10 cm on one of the broad sides of this Part directed. Immediately after the flame took effect, the glass wall shattered. The emerging alkali silicate solution was immediately peeled off while the water was boiled off. After allowing the flame to act for a period of 0.5 hours on the back of the part whose glass wall was left intact, a temperature measured from 1400C.
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Legal Events
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