Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Türkonstruktion.
Die Erfindung betrifft ferner eine Türkonstruktion, die eine aus wärmeisolierendem
Material gefertigte Innenschicht und zumindest auf ihrer anderen
Oberfläche eine aus Stahlblechmaterial bestehende Oberflächenschicht
aufweist, wobei die Türkonstruktion als eine Brandtür vorgesehen ist.
Insbesondere durch die vielseitige Entwicklung der Seefahrt, was u.a. durch
das Verbreiten der sog. Yachtschiffe und durch andere Bedürfnisse offenbar
geworden ist, werden den sich auf dem Wasser bewegenden Schiffen im
ganzen immer höhere Anforderungen gestellt. Ein besonderes Teilgebiet, an
welches sich die vorliegende Erfindung anschließt, sind die Kühl- und/oder
Gefrierräume der sich auf dem Wasser bewegenden Schiffe. Diesen
Anforderungen können die zu dem heutigen Stand der Technik gehörenden
Lösungen nicht ausreichend standhalten.
Der Rahmen des Schiffes wird durch quergerichtete Hauptdecken in
Hauptbrennzonen eingeteilt. Innerhalb von diesen Hauptbrennzonen können
dann je nach Verwendungszweck des Schiffes durch zusätzliche Schotten
(Schott = eine den Rahmen des Schiffes verstärkende quer- oder
längsgerichtete, brandfeste Wand mit einer Dicke von 4,5 mm ± 0,5 mm,
versteift in Abständen von 600 mm) verschiedenartige Abteilungen ausgebildet
werden, von denen insbesondere im Hinblick auf diese Erfindung die in
verschiedenen Teilen des Schiffes befindlichen Kühl- und/oder Gefrierräume
wichtig sind. Es ist bekannt, dass es möglich und oft auch erforderlich ist, an
das Schott Durchfahrten auszubilden, die aber jeweils mit einer Brandtürkonstruktion
zu versehen sind, welche die der Abteilung gestellten
Anforderungen hinsichtlich der Brandschutzklassen erfüllt.
Bei den in den heute verwendeten Schiffen eingesetzten Kühlräumen oder dgl.
wurde konstruktiv gemäß der Figur 1 verfahren, wobei an das Schott L1 eine
der besagten Brandschutzklasse entsprechende Brandtür PO ausgebildet ist
und in dem durch die Schotten L1-L4 zusammen mit den Zwischenböden des
Schiffes ausgebildeten Raum (z.B. die in Figur 1 dargestellte rechteckige Form)
mittels isolierter Wandelemente SE1-SE4 sowie Dach- und Fußbodenelemente
(nicht angeführt) ein Kühlraum K vorbereitet ist.
In Zusammenhang mit dem Wandelement SE1 des Kühlraumes K wird eine
Durchfahrt ausgebildet, die ferner mit einer wärmeisolierten Tür LEO an der
Brandtür PO versehen wird, so dass die beiden Türen sich gewöhnlich nach
außen öffnen. Eine derartige aus zwei separaten Türen bestehende Gesamtlösung
ist demnach nicht vorteilhaft, wenn man das heutige Anspruchsniveau
und die gesamte Funktionalität beachtet.
Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, ein Verfahren darzustellen, mittels
welcher die Nachteile der bekannten Technik fast vollkommen behoben werden
können. Um diese Aufgabe zu lösen ist kennzeichnend für das erfindungsgemäße
Verfahren im wesentlichen das, was in dem kennzeichnenden Teil des
auf das Verfahren gerichteten unabhängigen Anspruchs dargestellt ist.
Indem in die gleiche Türkonstruktion sowohl eine der erforderlichen Brandschutzklasse
entsprechende Konstruktion als auch eine den Ansprüchen des
besagten Kühl- und/oder Gefrierraumes entsprechende Kühlisolierkonstruktion
ausgebildet wird, ist es somit möglich, eine und nur eine Türkonstruktion in der
in dasenige Schott des Schiffes ausgebildete Öffnung anzuordnen, welches
Schott den Raum für den Kühl- und/oder Gefrierraum abgrenzt. Hiermit wird die
Gesamtkonstruktion des Kühl- und/oder Gefrierraumes einfacher und es ist
klar, dass die Funktionalität des Kühl- und/oder Gefrierraumes sich im wesentlichen
bessert.
Im Hinblick auf den Stand der Technik auf dem Gebiet der Türkonstruktionen
wird auf die Veröffentlichung EP-294265 hingewiesen, aus welcher eine
Industriebrandtürkonstruktion bekannt ist, in der eine aus galvanisiertem Stahl
gefertigte, perforierte Blechkonstruktion als ihre Oberflächenschicht eingesetzt
wird. Die in der genannten Veröffentlichung angeführte Türkonstruktion ist ausschließlich
als Brandtür vorgesehen.
Aufgabe dieser Erfindung ist es ferner, eine Türkonstruktion darzustellen, durch
welche es möglich ist, die Türkonstruktionsansprüche der sich auf dem Wasser
bewegenden Schiffe vielseitig zu erfüllen.
Um diese Aufgabe zu lösen ist die erfindungsgemäße Türkonstruktion hauptsächlich
als Kombination folgender Teilgebiete bekannt:
- die Oberflächenschicht besteht aus rostfreiem Stahl,
- die Türkonstruktion ist für eine aufschließbare Schließung der
Verbindungsöffnung der Kühl- und/oder Gefrierräume oder dgl. Räume
vorgesehen, deren Temperatur niedriger gehalten wird als die der
Umgebung,
- an der Verbindungsstelle zwischen der Türkonstruktion und der Verbindungsöffnung
ist eine Gefrierschutzanordnung angebracht, und
- die Türkonstruktion ist als Brandtür der Kühl- und/oder Gefrierräume der
sich auf dem Wasser bewegenden Schiffe vorgesehen.
Die vorliegende Erfindung basiert also darauf, dass in der Türkonstruktion
sowohl konstruktiv als auch funktional derartige Eigenschaften kombiniert sind,
dass die Türkonstruktion sich als eine die Brandschutzanforderungen
erfüllende Tür für Kühl- und/oder Gefrierräume einsetzen lässt. Wenn die Oberflächenschicht
aus rostfreiem Stahl gefertigt ist, eignet sich die Türkonstruktion
für Räume mit hohen Hygieneanforderungen. Es ist zu beachten, dass die
Kühl- und/oder Gefrierräume auf den Schiffen ausdrücklich für die Lagerung
von Lebensmitteln oder dgl. leicht verfaulenden Gütern vorgesehen sind, wobei
den hohen Hygieneanforderungen standgehalten werden muss. Eine Gefrierschutzanordhung
ist besonders erforderlich, damit die Türkonstruktion als eine
Tür für Kühl- und/oder Gefrierräume bei niedrigen Temperaturen, z.B. +2°C →
-30°C, eingesetzt werden kann. Hinsichtlich der Brandtüranforderungen ist die
Türkonstruktion derart konstruiert, dass sie die Konstruktionsanforderungen der
Klasse A der Schiffe hinsichtlich des Brandschutzes erfüllt.
Bei den vorliegenden unabhängigen Patentansprüchen sind vorteilhafte Ausführungen
der Türkonstruktion dargestellt.
Die erfindungsgemäße Türkonstruktion wird im folgenden näher u.a. anhand
der beigefügten Zeichnungen erläutert, wobei in
- Fig. 1
- schematisch in Horizontalschnitt eine dem Stand der Technik
gemäße Art zum Bau eines Kühl- und/oder Gefrierraumes in
Verbindung mit dem Schiff dargestellt wird,
- Fig. 2
- schematisch in Horizontalschnitt eine erfindungsgemäße Art zum
Bau eines Kühl- und/oder Gefrierraumes in Verbindung mit dem
Schiff dargestellt wird,
- Fig. 3
- eine erfindungsgemäße Türkonstruktion befestigt an das Schott in
Frontalansicht (von außerhalb des Kühl- und/oder Gefrierraumes)
dargestellt wird,
- Fig. 4
- im Schnitt IV-IV der Fig. 3 ein Horizontalquerschnitt der
Türkonstruktion dargestellt wird,
- Fig. 5
- eine Teilvergrößerung der Figur 4 am Punkt X dargestellt wird, und
- Fig. 6
- eine Teilvergrößerung der Figur 4 am Punkt Y dargestellt wird.
In Fig. 2 ist eine im Vergleich zu Fig.1 mit einem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellte Türkonstruktion OR abgebildet, die in der Einbauöffnung AA
angeordnet ist, die in dem durch die Schotten L1-L4 und die Zwischenböden
abgegrenzten Raum (Kühl- und/oder Gefrierraum K) ausgebildet ist. Wie aus
der Fig. 2 ersichtlich ist, wird die Gesamtkonstruktion des Kühl- und/oder
Gefrierraumes K bedeutend einfacher und die Raumanwendung (Nutzanwendung
des durch die Schotten L1-L4 begrenzten Raumes) effektiver.
Die in den Figuren 3-6 dargestellte Türkonstruktion OR umfasst eine aus
wärmeisolierendem Material gefertigte Innenschicht 1 (ein geeignetes Material
ist Paroc® , fire slab™, dessen Dichte (kg/m3) je nach Verwendungszweck
ausgewählt wird) und eine auf ihren beiden Seiten befindliche aus rostfreiem
Stahlblechmaterial bestehende Oberflächenschicht 2a, 2b. Die den Figuren
gemäße Türkonstruktion OR ist mit einem Scharniersystem 4 versehen, wobei
sie an der Verbindungsöffnung des Kühlraumes auf die Seite geschwenkt
werden kann, wenn der Kühlraum K benutzt wird. Gewöhnlich ist die Türkonstruktion
geschlossen und durch eine Verschluss- und Aufschlusskonstruktion
3 verschlossen, welche sich auf der bezüglich des Scharniersystems
4 gegenüberliegenden Vertikalseite der Türkonstruktion befindet. Es
ist klar, dass die Türkonstruktion OR sich auch als eine Schiebetürkonstruktion
konstruieren lässt.
Die Türkonstruktion OR ist in der vorliegenden Ausführung rechteckig
dargestellt und die Oberflächenschicht 2a, 2b ist mittels der am Rande der
Türkonstruktion befindlichen Biegungen derart zusammengefügt, dass die
Oberflächenschicht 2a, 2b die Innenschicht 1 im ganzen innerhalb der kapselförmigen
Kombination der Oberflächenschichten 2a, 2b einschließt.
Aus den Figuren 3-6 ist eine Rahmenkonstruktion 5 ersichtlich, die die
Türkonstruktion OR sowohl von den Vertikalseiten als auch von oben umgibt.
Zu der Rahmenkonstruktion gehört ferner eine Schwellenkonstruktion, die auf
eine zu der Türkonstruktion passende Weise geformt ist. Die von der
Querschnittform hauptsächlich L-förmige Rahmenkonstruktion 5 ist mit einem
sich im wesentlichen an der Stirnfläche der Türkonstruktion anordnenden
herausragenden Flanschsystem 5a versehen, welche, wenn die Türkonstruktion
OR an der Außenfläche des Schottes L1 angebracht ist, in
Richtung deren Hauptebene angeordnet ist. Die Rahmenkonstruktion 5 ist
ferner mit einem Rahmenteil 5b versehen, der senkrecht auf die Hauptebene
des Schottes L1 gerichtet ist. Die Rahmenkonstruktion 5 umfasst noch einen
zwischen den Teilen 5a und 5b befindlichen Vertiefungsteil 5c, der dazu
angeordnet ist, den verschmälerten Randteil der Türkonstruktion OR zu
empfangen. An die Rahmenkonstruktion 5 verbindet sich der Stützkonstruktionsteil
7, der sich zwischen sowohl dem Flanschsystem 5a und dem
Rahmenteil 5b als auch dem Schott L1 anordnet.
Der Rahmenteil 5b der Rahmenkonstruktion 5 grenzt somit die Verbindungsöffnung
zu dem Kühl- und/oder Gefrierraum ab, wenn die Türkonstruktion OR
an der Einbauöffnung AA des Schottes L1 befestigt ist. Zwischen der Türkonstruktion
OR und dem Rahmen 5 ist eine Verdichtung 6 angebracht (s.
insbesondere die Figuren 5 und 6). An den Rahmen 5 und/oder an die Türkonstruktion
OR ist an ihren in geschlossener Stellung (der Türkonstruktion
OR) einander gegenüberlegenden Flächen ein Nutensystem ausgebildet, das
die Türkonstruktion OR umgibt. Die genannte Verdichtung 6 ist an dem Nutensystem
angebracht.
Innerhalb des Rahmensystems 5, d.h. auf der Oberfläche des in Richtung auf
das Schott 1' gerichteten Rahmensystems 5 ist eine Gefrierschutzanordnung 8
angebracht. Vorzugsweise ist sie an der Ecke angeordnet, die sich zwischen
dem Rahmenteil 5b und dem Vertiefungsteil 5c bildet. Konstruktiv gesehen
umfasst die Gefrierschutzanordnung 8 ein das Rahmensystem 5 im wesentlichen
umgebendes Elektrowiderstandskabel, das an eine Stromquelle angeschlossen
ist. Die Leistung der Gefrierschutzanordnung 8 wird beispielsweise
durch ein in Verbindung mit der Türkonstruktion angebrachten Thermostat
geregelt. Aufgabe der Gefrierschutzanordnung 8 ist es, die Türkonstruktion OR
ständig funktionsfähig zu halten, so dass der zwischen der Verbindungsöffnung
der Türkonstruktion OR und des Kühl- und/oder Gefrierraumes befindliche
Raum nicht gefriert, und dass das Öffnen der Türkonstruktion durch das
Gefrieren nicht verhindert wird. Durch die gleiche Gefrierschutzanordnung wird
die Feuchtigkeitsbildung in ihrem Wirkungsgebiet verhindert.
Im folgenden werden einige wichtige Konstruktionseigenschaften der
Türkonstruktion erläutert.
I) Zusammensetzung des rostfreien Stahles
Der gewöhnliche Stahl besteht aus Eisen und gewissen anderen Grundstoffen,
die bei der Stahlherstellung entstehen, sowie Kohle (C), Mangan (Mn), Silizium
(Si), Phosphor (P) und Schwefel (S). Der typische bei den Konstruktionen
eingesetzte unlegierte Kohlenstoffstahl hat die folgende chemische Zusammensetzung
(Gewicht-%):
| C | Mn | Si | P | S | Fe |
| 0,17 | 0,60 | 0,25 | 0,045 | 0,045 | >98 |
Wird derartigem Stahl zumindest 11 % Chrom beigemengt, entsteht "rostfreier
Stahl". Die chemische Zusammensetzung ist in dem Fall (Gewicht-%):
| C | Mn | Si | P | S | Cr | Fe |
| 0,10 | 1,0 | 1,0 | 0,045 | 0,030 | 11 | ≤ 87 |
Dabei ist Eisen immer noch der herrschende Grundstoff, aber zum Erleichtern
der Stahlherstellung setzt die Beifügung von Chrom auch kleine
Veränderungen an Mangan- und Siliziummengen voraus, ähnlich an den
Mengen von Phosphor und Schwefel. Die letzteren zwei Grundstoffe sind
Verunreinigungen, und sie haben eine unvorteilhafte Wirkung auf viele Eigenschaften
des Stahles, wie etwa auf die Korrosionsbeständigkeit und Schweissbarkeit.
Der Stahl, der 11 Prozent Chrom enthält, stellt die einfachste Form von
rostfreiem Stahl dar. Er besitzt eine ausreichende Korrosionsbeständigkeit in
einer leicht dem Wasser ausgesetzten Umgebung.
Als Folge der Chromlegierung des Stahles bildet sich auf der Oberfläche des
Stahles eine hauptsächlich aus Chromdioxid bestehende dünne, dichte,
beständige und zähe Schicht, falls sie mit der Luft oder einer anderen
oxydierenden Umgebung Kontakt hat. Weil diese Schicht den Stahl passiviert,
welches bedeutet, dass die Korrosion nicht aktiv voranschreitet, wird sie auch
eine Passivschicht genannt. Darauf basiert das Vermögen des Stahles, der
Korrosion zu widerstehen. Die Dicke dieser sehr dünnen Schicht beträgt
ungefähr 1...10nm (1 Nanometer = 10-9 m, d.h. 0,000 001 mm). Die Passivschicht
ist reaktionsfähig, und ihre Dicke und Zusammensetzung sind von der
Zusammensetzung und Oberflächenbehandlung des Stahles sowie von der
korrodierenden Wirkung seiner Umgebung abhängig. Wenn diese Verhältnisse
sich ändern, ändert sich die Passivschicht entsprechend.
Die Passivschicht kann auch durch die Arbeitsphasen während der Fertigung
(Walzen, Schleifen, Polieren, Bohren, Perforieren) oder auch aus Versehen
beschädigt werden. In Normalverhältnissen (bei Anwesenheit von Luft) bildet
sich die Passivschicht von neuem; sie erneuert sich von selbst. Diese
Eigenschaft des rostfreien Stahles hat eine große Bedeutung für die Praxis,
weil die Erneuerung und das Herrichten der korrosionsverhindernden Schicht
keiner Sondermaßnahmen bedürfen.
Die Oberflächenschichten, die für den Schutz anderer Stoffe vor Korrosion
eingesetzt werden, decken ihrer Natur nach die Flächen nicht vollständig ab,
und sind deswegen Beschädigungen ausgesetzt. Eine Beschädigung der
Oberflächenschicht führt gewöhnlich zur Korrosion.
Die rostfreien Stähle umfassen eine große Menge an verschiedenen
Legierungen, Eine jede davon ist dafür entwickelt, bestimmte Anforderungen zu
erfüllen, sowie eine höhere Korrosionsbeständigkeit, bessere mechanische
Eigenschaften, sowie höhere Festigkeit, Härte oder Formbarkeit, metallurgische
Stabilität bei der Einwirkung von Schweißwärme und in Sonderfällen bessere
Bearbeitbarkeit. Weil alle diese Stähle zumindest 11 % Chrom enthalten,
werden sie alle durch die sich von selbst auf der Oberfläche bildende Passivschicht
geschützt.
Eine für das Einsatzgebiet dieser Erfindung vorteilhafte rostfreie Stahlart ist
ASTM 304 (entspricht EN 1.4301.) oder eine ihr von Eigenschaften im wesentlichen
entsprechende, die auch in den dem Salzwasser ausgesetzten Verhältnissen
beständig bleibt.
ASTM 304 hat die folgende Zusammensetzung
| C |
Mn |
Si |
P |
S |
Cr |
| 0,04 |
1,56 |
0,52 |
0,024 |
0,001 |
18,4 |
II Heizung des Kühl- und/oder Gefrierraumes in Verbindung mit der
Türkonstruktion
Durch Heizung bzw. Gefrierschutzanordnung 8 wird die auf der Außenfläche
der Oberflächenschicht 2b der warmen Seite der Türkonstruktion OR auftretende
Kondensierung der Feuchtigkeit verhindert. Die Kondensierung kann
u.a. Folgendes verursachen:
- Schwächerwerden der Türfunktion → Benutzung wird verhindert
- Gefrieren der Tür
- Schwächerwerden der Isolierfähigkeit
III Standard (Konstruktion der Klasse A der Brandtür des Schiffes)
Der Standard weist auf den internationalen Brandversuchkode FTP Code hin
(International Code for Application of Fire Test Procedures), der ein Teil von
SOLAS ist. In dem SOLAS-Vertrag (International Convention for Safety of Life
at Sea) werden die Prinzipien und Regeln für die Sicherheit auf der See
bestimmt. In dem Brandversuchkode sind die Testverfahren und ihre
Anordnungen näher angeführt.
Die erfindungsgemäße Türkonstruktion ist gemäß dem Testverfahren FTP
Code (International Code for Application of Fire Test Procedures); ISBN 92-801-1452-2,
Part 3, getestet, der von IMO (International Maritime Organization)
veröffentlicht wurde. Hinsichtlich der an der Konstruktion der Brandtüren der
Klasse A gestellten Anforderungen kann direkt auf die Seiten 127-173 der
vorgenannten Veröffentlichung, so wie es zweckmäßig erscheint, hingewiesen
werden. Die an der Türkonstruktion ausgeführten, mit den Eigenschaften der
Brandtür zusammenhängenden Tests und Annahmeverfahren gehören zu
diesem Abschnitt.