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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Brand/Rauchschutztechnik.
Sie betrifft eine Brand/Rauchschutztoranlage bzw. Brand/Rauchschutztüranlage
gemäss
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Eine
solche Brand/Rauchschutztoranlage bzw. Brand/Rauchschutztüranlage
ist z. B. aus der
US 4 823 509 bekannt
(siehe die dortige
11).
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In
grösseren
Gebäuden,
die durch Mauern (oder andere Wände)
unterteilt sind, werden Öffnungen
bzw. Durchgänge
in diesen Mauern häufig
mit automatischen Brand/Rauchschutztoren oder -türen ausgestattet. Im Brandfall,
der mit einem Auftreten von Rauch und/oder Feuer verbunden ist,
schliessen die Brand/Rauchschutztore oder -türen – ausgelöst durch lokale Feuer- oder
Rauchmelder oder durch einen zentral ausgegebenen Alarm – selbsttätig. In
vielen Fällen
sind die Brand/Rauchschutztore oder -türen als horizontal verfahrbare
Schiebetore bzw. -türen
ausgelegt.
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Für den Antrieb
derartiger Brand/Rauchschutztore oder -türen sind üblicherweise elektrische Antriebe
vorgesehen, wie sie aus der Technik der automatischen Schiebetüren bekannt
sind (siehe z. B. die
WO
90/13723 A1 oder die
DE 196 41 592 A1 oder die
DE 37 09 688 A1 oder die
EP 0 984 130 A2 ).
Da der Brandfall häufig
mit einem Ausfall der zentralen Stromversorgung des Gebäudes einhergeht,
werden bei elektrisch angetriebenen Brand/Rauchschutztoren oder
-türen
meist netzunabhängige
Zusatzeinrichtungen vorgesehen, die ein sicheres Schliessen auch
beim Ausfall der zentralen Stromversorgung gewährleisten. Bekannte Zusatzeinrichtungen
umfassen entweder mechanische Energiespeicher wie z. B. ein gespanntes
Gummiband (vergleichbar der
WO 90/13723 A1 oder der
DE 39 40 762 A1 ), welche direkt
auf das Tor bzw. die Tür
wirken, oder elektrische Energiespeicher (siehe z. B. die
DE 38 26 718 A1 oder
die
DE 196 41 592
A1 ), welche die notwendige Hilfsenergie für den normalen
elektrischen Antrieb zur Verfügung
stellen.
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DE 89 13 893 41 offenbart
eine Schliessvorrichtung für
Türen,
Tore etc., die mittels Laufwerken beweglich gelagert und abgestützt sind
und von einem Türantrieb
bewegt werden. Die Türe
ist am Laufwerk über
ein oder mehrere schwenkbare Exzenterhebel querbeweglich gelagert.
Die Exzenterhebel sind mit dem Türantrieb
verbunden.
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DE 1 584 060 A zeigt
eine motorbetätigte Brand-
und Feuertür.
Ein Antriebsmotor ist dabei über ein
wärmeempfindliches
Element mit der Tür
verbun den. Bei einem Anstieg der Umgebungstemperatur wird diese
Verbindung durch das wärmeempfindliche Element
getrennt, wobei die Tür
dann nicht mehr mit dem Motor verbunden ist. Über ein vorgesehenes Mittel
kann dann die Tür
bei einer Trennung der Verbindung geschlossen werden.
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Problematisch
ist diese Art von Zusatzeinrichtungen jedoch, wenn das Brand/Rauchschutztor bzw.
die Brand/Rauchschutztür
mit speziellen Dichtungen ausgestattet werden soll, die einen Durchtritt von
Rauch durch die Spalte zwischen Tor bzw. Tür und Rahmen (oder Wand) verhindern
sollen. Diese Dichtungen werden in der Endphase des Schliessvorgangs
elastisch deformiert und/oder schmiegen sich an das Tor (die Tür) eng an
und hemmen so die Schliessbewegung.
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Werden
als Zusatzeinrichtungen mechanische Energiespeicher verwendet, müssen diese
stärker
ausgelegt werden, um die Hemmung sicher überwinden zu können. Da
die mechanischen Energiespeicher (Gummiband, Gegengewicht etc.)
aber üblicherweise
mit dem Oeffnen des Tores (der Tür)
automatisch geladen (gespannt) werden, wird der gesamte Oeffnungsvorgang
durch die stärkeren
Energiespeicher (durch ein stärkeres
Gummiband, ein grösseres
Ausgleichsgewicht etc.) entsprechend erschwert. In vielen Fällen wird
so die zulässige
obere Grenzkraft überschritten,
die bei Brand/Rauchschutztoren(-türen) für die Oeffnung vorgeschrieben ist,
um im Notfall eine Oeffnung per Hand zu ermöglichen.
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Werden
als Zusatzeinrichtungen anstelle der mechanischen elektrische Energiespeicher
(Akkumulatoren) eingesetzt, ist es grundsätzlich denkbar, aus den Speichern
am Ende des Schliessvorgangs kurzzeitig eine erhöhte Leistung zu entnehmen.
Dies kann jedoch zu Schwierigkeiten führen, wenn der Energiespeicher
durch den vorherigen Schliessvorgang bereits erheblich geschwächt ist.
Ein solche Schwächung
kann insbesondere dann eintreten, wenn der Schliessvorgang mehrmals
wiederholt werden muss, weil das Tor (die Tür) mittels eingebauter Schutzeinrichtungen
(Personenschutzleisten oder dgl.) beim Schliessen ein Hindernis
detektiert hat.
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Es
ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Brand/Rauchschutztoranlage
bzw. Brand/Rauchschutztüranlage
zu schaffen, welche die Nachteile bekannter Anlagen vermeidet und
insbesondere im Hinblick auf das automatische Schliessen bei Netzausfall
eine erhöhte
Sicherheit bietet.
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Die
Aufgabe wird durch die Gesamtheit der Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Der Kern der
Erfindung besteht darin, die Antriebsvorrichtung für das Tor
bzw. die Tür
so auszubil den, dass sie am Ende des Schliessvorgangs, wenn das
Tor bzw. die Tür
in den Dichtungsbereich einfährt,
eine erhöhte
Schliesskraft aufbringt. Mit der erhöhten Schliesskraft kann die
durch die Dichtungen bedingte Hemmung der Schliessbewegung leicht und
sicher überwunden
und ein dichtes Schliessen erreicht werden. Da nur die Schliesskraft
erhöht
wird, und dies nur am Ende des Schliessvorgangs geschieht, kann
auf eine entsprechende Erhöhung
der Antriebsleistung verzichtet werden, wenn gleichzeitig die Fahrgeschwindigkeit
reduziert wird. Auf diese Weise kann als Zusatzeinrichtung zur Versorgung
mit Hilfsenergie ein elektrischer Energiespeicher eingesetzt werden,
ohne dass dieser wegen der Dichtungen übermässigen Belastungen ausgesetzt
ist.
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Da
die Hemmung zum Ende des Verfahrweges (Schliessweges) hin mit dem
Weg ansteigt, ist es von Vorteil, wenn die erhöhte Schliesskraft mit zunehmendem
Verfahrweg zunimmt und am Ende des Schliessvorgangs ihr Maximum
erreicht.
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Dabei
findet vorzugsweise die Erhöhung
der Schliesskraft bei im wesentlichen gleichbleibender Antriebsleistung
der Antriebsvorrichtung statt.
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Die
erhöhte
Schliesskraft lässt
sich besonders einfach bereitstellen, wenn gemäss einer bevorzugten Ausgestaltung
der Erfindung die Antriebsvorrichtung ein angetriebenes seilartiges
Kraftübertragungselement
umfasst, welches im wesentlichen in Verfahrrichtung des Brand/Rauchschutztores
bzw. der Brand/Rauchschutztür
verläuft
und an einem vorgegebenen Ort durch Umlenkmittel in eine Richtung quer
zur Verfahrrichtung umgelenkt wird, wenn an dem Kraftübertragungselement
ein Mitnehmer befestigt ist, und wenn der Mitnehmer über Kopplungsmittel
mit dem Brand/Rauchschutztor bzw. der Brand/Rauchschutztür derart
in Eingriff steht, dass der Mitnehmer durch die Umlenkmittel umgelenkt wird,
wenn das Brand/Rauchschutztor bzw. die Brand/Rauchschutztür mit der
Hauptschliesskante in den Dichtungsbereich einfährt.
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Vorzugsweise
ist das Kraftübertragungselement
eine Kette, umfassen die Umlenkmittel ein Umlenkritzel, um welches
die Kette geführt
ist, und umfassen die Kopplungsmittel einen mit dem Brand/Rauchschutztor
bzw. der Brand/Rauchschutztür
verbundenen, in Verfahrrichtung verschiebbaren Laufschlitten, der
ein quer zur Verfahrrichtung sich erstreckendes Langloch aufweist,
in welches der Mitnehmer eingreift.
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Eine ähnliche
Konfiguration ist in der
US 4 452
014 zum Öffnen
einer Schiebetür
vorgeschlagen worden, um die an Rollen hängende Tür mit den Rollen aus Vertiefungen
in der Laufschiene herauszuheben. Beim Schliessen der Tür rollt
diese dagegen selbsttätig
in die durch die Vertiefungen bestimmte Endstellung.
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Die
Konfiguration mit dem Langloch bietet – anders als die Konfiguration
aus der
US 4 452 014 – einen
besonderen zusätzlichen
Vorteil, wenn zur Verriegelung des Brand/Rauchschutztores bzw. der Brand/Rauchschutztür der Mitnehmen
im Langloch über
die durch die Drehachse des Umlenkritzels gehende Parallele zur
Verfahrrichtung hinaus umlenkbar ist. Durch eine solche ”Totpunktverriegelung” kann auf
sehr einfache und effektive Weise verhindert werden, dass das geschlossene
Brand/Rauchschutztor bzw. die geschlossene Brand/Rauchschutztür sich (z.
B. durch Hitze) nicht von selbst öffnen kann.
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Gemäss einer
anderen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist an der Hauptschliesskante des
Brand/Rauchschutztores bzw. der Brand/Rauchschutztür ein elastisch
verformbares Dichtungsprofil angeordnet, mit welchem das Brand/Rauchschutztor bzw.
der Brand/Rauchschutztür
beim Schliessen in ein gegenüberliegendes,
an der Wand befestigtes, elastisch verformbares Gegendichtungsprofil
einfährt,
wobei das Dichtungsprofil vorzugsweise einen im wesentlichen dreieckigen
Profilquerschnitt aufweist und mit der Basisseite des Dreiecks an
der Hauptschliesskante des Brand/Rauchschutztores bzw. der Brand/Rauchschutztür anliegt,
und das Gegendichtungsprofil im Profilquerschnitt eine entsprechende
dreieckförmige
Ausnehmung zur Aufnahme des Dichtungsprofils aufweist.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es
zeigen
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1 in
der Draufsicht von vorne eine stark vereinfachte Darstellung einer
Brand/Rauchschutztoranlage, wie sie beispielhaft zur Verwirklichung
der Erfindung geeignet ist,
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2 den
Schnitt durch die Anlage nach 1 entlang
der dortigen Ebene II-II;
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3 einen
vergrösserten
Ausschnitt des Dichtungsbereiches aus 2;
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4 die
Verfahrrichtung und den Verfahrweg des Tores im Dichtungsbereich
gemäss 3;
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5 in
einem schematischen Diagramm die Schliesskraft (K) über den
Verfahrweg (W), wie sie für
die dichtungsbedingte Hemmung benötigt wird (Kurve B), wie sie
von einem herkömmlichen
mechanischen Hilfsenergiespeicher (Gummiseil etc.) zur Verfügung gestellt
wird (Kurve C), und wie sie mit einer Kraftverstärkung gemäss der Erfindung erreicht wird
(Kurve A); und
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6a–d
in verschiedenen Teilfiguren 6(a)–6(d) verschiedene Phasen beim Schliessvorgang
mit anschliessender Totpunktverriegelung in einer Antriebsvorrichtung
gemäss
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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Bei
der nachfolgenden Erläuterung
der Erfindung soll der Einfachheit halber ausschliesslich von einer
Brand/Rauchschutztoranlage und einem Brand/Rauchschutztor gesprochen
werden. Es versteht sich von selbst, dass die Ausführungen
jedoch genauso für
eine Brand/Rauchschutztüranlage
und eine Brand/Rauchschutztür
gelten, die sich von einem Brand/Rauchschutztor eigentlich nur durch
ihre Abmessungen unterscheiden.
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In 1 ist
in der Draufsicht von vorne in einer stark vereinfachten Darstellung
eine Brand/Rauchschutztoranlage gezeigt, wie sie beispielhaft zur
Verwirklichung der Erfindung geeignet ist. Die Brand/Rauchschutztoranlage 10 umfasst
ein Brand/Rauchschutztor 11, welches mittels einer (in diesem
Beispiel oberhalb des Tores angebrachten) Antriebsvorrichtung 14,
die mit dem Brand/Rauchschutztor 11 über eine Kopplungsvorrichtung 15 gekoppelt
ist, in horizontaler Richtung (Doppelpfeil) verschoben werden kann.
Im Brandfall wird das Brand/Rauchschutztor 11 von einer
(nicht dargestellten) Oeffnungsstellung nach rechts in die gezeigte Schliessstellung
verfahren und verschliesst so eine Oeffnung 13 in einer
Mauer (oder Wand) 12 (siehe auch 2).
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Da
das Brand/Rauchschutztor 11 nicht nur die Ausbreitung von
Feuer verhindern soll, sondern vor allem auch den Durchtritt von
Rauch durch die Oeffnung 13, ist am rechten vertikalen
Rand der Oeffnung 13 ein Dichtungsbereich 16 vorgesehen,
in den das Brand/Rauchschutztor 11 beim Schliessen mit seiner
Hauptschliesskante 24 einfährt (3). Da sich
das Brand/Rauchschutztor 11 im gezeigten Beispiel vor der
Mauer 12 bewegt, umfasst der Dichtungsbereich 16 gemäss 3 eine
auf die Mauer 12 aufgesetzte, z. B. aus einem abgewinkelten
Stahlblech bestehende Dichtungsschikane 23, in welcher die
eigentlichen Dichtungen 17, 18 und 20 untergebracht
sind. Die Dichtung 20 ist ein Gegendichtungsprofil, welches
im Profilquerschnitt eine dreieckförmige Ausnehmung aufweist.
In diese Ausnehmung fährt
beim Schliessen das Brand/Rauchschutztor 11 mit dem Dichtungsprofil 19 ein,
das einen entsprechenden dreieckförmigen Profilquerschnitt hat
und mit der Basisseite des Dreiecks an der Hauptschliesskante 24 des
Brand/Rauchschutztores 11 befestigt ist. Das Dichtungsprofil 19 kann
beispielsweise als Personenschutzleiste ausgebildet sein, die ein Stoppsignal
an die Antriebsvorrichtung 14 oder deren Steuerung abgibt,
sobald das Dichtungsprofil 19 beim Auftreffen des Tores
auf einen Gegenstand zusammengedrückt wird.
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Dichtungsprofil 19 und
Gegendichtungsprofil 20 sind aus einem elastisch verformbaren
Material und werden beim Schliessen des Brand/Rauchschutztores 11 gegeneinander-
und zusammengedrückt,
um eine möglichst
gute Dichtigkeit zu erreichen. Für
das Zusammendrücken
ist eine erhöhte Schliesskraft
notwendig. Ebenfalls eine erhöhte Schliesskraft
ist erforderlich, um die Reibungskräfte zu überwinden, die von zwei Dichtlippen 21 und 22 erzeugt
werden. Diese Dichtlippen 21, 22 sind am Gegendichtungsprofil 20 auf
beiden Seiten der Ausnehmung angeformt und liegen in der Endphase
des Schliessvorgangs zur Erhöhung
der Dichtigkeit an den beiden Aussenseiten des Brand/Rauchschutztores 11 an.
Schliesslich wird der Schliessvorgang auch durch zwei Dichtungsstreifen 17, 18 gehemmt, zwischen
denen das Brand/Rauchschutztor 11 in den Dichtungsbereich 16 einfährt und
die an beiden Aussenseiten des Tores anliegen. Die Dichtungsstreifen 17, 18 bestehen
vorzugsweise aus einem Material, das bei Einwirkung von Hitze aufquillt
und so gerade in extremen Fällen
die Dichtwirkung verstärkt.
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Gemäss 4 durchfährt das
Brand/Rauchschutztor 11 beim Schliessen in Richtung des
Pfeiles einen Verfahrweg W, der vom Einfahren in den Dichtungsbereich 16 bis
zur endgültigen
Schliessposition eine Distanz d ausmacht, die beispielsweise 80
mm beträgt.
Die bei der Dichtungskonfiguration gemäss 3 bzw. 4 benötigte Schliesskraft
K in Abhängigkeit
vom Verfahrweg W ist im Diagramm der 5 als durchgezogene
Kurve (B) dargestellt. Der Wegpunkt W1 liegt vor dem Einfahren des
Tores in den Dichtungsbereich 16, der Wegpunkt W2 markiert
das Einfahren in die Dichtungsstreifen 17, 18,
der Wegpunkt W3 markiert das Einfahren in das Gegendichtungsprofil 20,
und der Wegpunkt W4 markiert die Endposition des Tores (die Distanz
zwischen W2 und W4 ist gleich d).
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Würde das
Brand/Rauchschutztor 11 (bei Netzausfall) in bekannter
Weise mittels eines Gegengewichtes oder eines gespannten Gummiseils
oder einer gespannten Federseilrolle in die Schliessposition gezogen,
würde sich
im Vergleich eine Schliesskraft K über dem Verfahrweg W gemäss der punktierten
Kurve (C) aus 5 ergeben, die nicht nur insgesamt
nicht ausreicht, sondern in der endscheidenden Endphase des Schliessvorgangs
sogar noch abfällt.
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Gemäss der Erfindung
wird demgegenüber eine
Schliesskraft K bereitgestellt, die mit zunehmendem Verfahrweg W
in etwa gemäss
der gestrichelten Kurve (A) ansteigt und im Endpunkt sogar ihr Maximum
erreicht. Mit einer solchen Schliesskraftkurve können die vom Dichtungsbereich 16 herrührenden Hemmungen
sicher überwunden
und damit die erwünschte
Dichtigkeit erreicht werden.
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Bevorzugt
wird eine Kurve (A) der Schliess kraft K durch eine Antriebsvorrichtung 14 gemäss 6 erzeugt. Bei dieser Antriebsvorrichtung 14 ist das
Brand/Rauchschutztor mit einem Laufschlitten 26 (fest oder
lösbar)
verkoppelt, der mittels seitlich aufgesteckter Gleiter 31 in
einer Profilschiene 25 mit U-förmigem Querschnittsprofil in
horizontaler Richtung verfahrbar gelagert ist. Der Laufschlitten 26 weist
an seinem einen Ende ein quer zur Verfahrrichtung sich erstreckendes
Langloch 30 auf. In dieses Langloch 30 greift
eine Mitnehmer 28 ein. Der Mitnehmer 28 ist um
eine vertikale zentrale Achse drehbar auf einer Kette 27 befestigt.
Die Kette 27 verläuft innerhalb
der Profilschiene 25 in Längsrichtung und wird am einen
Ende der Profilschiene 25 mittels eines Umlenkritzels 29 um
180° umgelenkt.
Die Kette 27 wird von einem (nicht dargestellten) Antriebsritzel
angetrieben, das mit einem Elektromotor (ggf. über ein Getriebe) verbunden
ist. Der Antrieb erfolgt vorzugsweise gleichförmig, so dass sich die Kette 27 mit
einer konstanten linearen Geschwindigkeit bewegt.
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Zum
Schliessen des Brand/Rauchschutztores wird nun die Kette 27 so
bewegt, dass sich das Umlenkritzel 29 entgegen dem Uhrzeigersinn
dreht. Der am hinteren Abschnitt der Kette 27 befestigte Mitnehmer 28 bewegt
sich dann in Richtung des in 6 eingezeichneten
Pfeiles (Schliessrichtung). Solange sich der Mitnehmer 28 noch
vor dem Umlenkritzel 29 befindet und den Umfang des Umlenkritzels 29 noch
nicht berührt
hat, bewegt er sich in Schliessrichtung mit derselben Geschwindigkeit
wie die Kette 27 (6(a) und
(b)). Entsprechend gleichförmig
ist die Verfahrgeschwindigkeit des vom Mitnehmer 28 mitgenommenen
Laufschlittens 26. Wird der Mitnehmer 28 später (6(c)) mit der Kette 27 zusammen um
den Umfang des Umlenkritzels 29 herum umgelenkt, verringert
sich die Geschwindigkeitskomponente des Mitnehmers 28 in
Verfahrrichtung zunehmend, während
sich die Geschwindigkeitskomponente senkrecht dazu (parallel zum
Langloch 30) von Null ausgehend erhöht. Passiert der Mitnehmer 28 im Langloch 30 die
durch die Drehachse des Umlenkritzels 29 gehende Parallele
P zur Verfahrrichtung (6(a) und 6(d)), ist die Geschwindigkeitskomponente
in Verfahrrichtung Null, während
die Geschwindigkeitskomponente senkrecht dazu gleich der linearen
Geschwindigkeit der Kette 27 ist. Die Antriebsvorrichtung 14 ist
mit dem Brand/Rauchschutztor 11 nun so verkoppelt, dass
die Geschwindigkeitskomponente des Mitnehmers in Verfahrrichtung
abnimmt, wenn das Brand/Rauchschutztor 11 in den Dichtungsbereich 16 einfährt, und
auf Null geht, wenn das Brand/Rauchschutztor 11 seine endgültige Schliessposition
einnimmt. Da die Antriebsleistung dem Produkt aus Verfahrgeschwindigkeit
(in Verfahrrichtung) und Schliesskraft K entspricht, ergibt sich bei
konstanter Antriebsleistung in etwa eine mit sinkender Verfahrgeschwindigkeit
umgekehrt proportional ansteigende Schliesskraft. Diese erhöhte Schliesskraft
wird zur Verfügung
gestellt, ohne dass die Antriebsleistung verändert werden muss, was bei Einsatz
eines elektrischen Hilfsenergiespeichers von besonderem Vorteil
ist. Es versteht sich dabei von selbst, dass die durch Umlenkung
erzielte Krafterhöhung
auch erzielt werden kann, wenn anstelle der Kette 27 ein
Zahnriemen, ein Seil oder dgl. verwendet wird.
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Die
Führung
des Mitnehmers 28 – der
rechteckig oder als Rolle ausgebildet sein kann – in dem Langloch 30 hat
neben der beschriebenen Krafterhöhung
einen weiteren wesentlichen Vorteil: Wenn das Langloch 30 in
der Länge
so gewählt
wird, dass sich der Mitnehmer 28 in der Endstellung des
Tores in der durch die Parallele P gegebenen Totpunktstellung oder
sogar etwas darüber
hinaus befindet, ergibt sich durch die Konfiguration eine ”Totpunktverriegelung”, d. h.
das Brand/Rauchschutztor 11 kann nicht per Hand in Oeffnungsrichtung
verschoben werden, weil die Bewegung des Mitnehmers 28 in
Oeffnungsrichtung durch das Umlenkritzel 29 blockiert ist.
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- 10
- Brand/Rauchschutztoranlage (Brand/Rauchschutztüranlage)
- 11
- Brand/Rauchschutztor (Brand/Rauchschutztür)
- 12
- Mauer
(Wand)
- 13
- Oeffnung
- 14
- Antriebsvorrichtung
- 15
- Kopplungsvorrichtung
- 16
- Dichtungsbereich
- 17,
18
- Dichtungsstreifen
(bei Hitze aufquellend)
- 19
- Dichtungsprofil
(Tor)
- 20
- Gegendichtungsprofil
- 21,
22
- Dichtlippe
- 23
- Dichtungsschikane
(Stahlblech)
- 24
- Hauptschliesskante
(Tor)
- 25
- Profilschiene
- 26
- Laufschlitten
- 27
- Kette
- 28
- Mitnehmer
- 29
- Umlenkritzel
- 30
- Langloch
- 31
- Gleiter
(Kunststoff)
- d
- Distanz
- K
- Schliesskraft
- P
- Parallele
- W
- Verfahrweg
- W1,
..., W4
- Wegpunkt