DE19700601A1 - Verschlußeinrichtung für Strömungswege - Google Patents
Verschlußeinrichtung für StrömungswegeInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verschlußeinrichtung
für Strömungswege, insbesondere eine Verschlußeinrichtung für
Rohrleitungen, beispielsweise Lüftungsrohrleitungen, die dem
Zweck dient, in einem Brandfalle den Strömungsweg selbsttätig
zu verschließen, wobei die Verschlußeinrichtung etwa
klappenförmig ausgebildet ist und in einer Ausgangsstellung
den Strömungsweg freigibt, aber im Brandfalle über eine wie
auch immer geartete thermisch ansprechende Auslösevorrichtung
die Verschlußeinrichtung in eine Schließstellung bewegt wird.
Aus dem Stand der Technik sind klappenförmige
Verschlußeinrichtungen der genannten Art, zum Beispiel
sogenannte Brandschutzklappen unterschiedlicher Dimensionen
für verschiedene Anwendungsbereiche bekannt. Es ist
bedeutsam, daß die klappenförmigen Verschlußeinrichtungen in
ihrer Offenstellung die Strömung eines Mediums, zum Beispiel
einen Luftstrom durch den Strömungsweg so wenig wie möglich
behindern, um den Strömungswiderstand niedrig zu halten.
Andererseits muß die Verschlußeinrichtung in der
Schließstellung den Strömungsweg rauch- und feuersicher
verschließen und dabei relativ hohen Temperaturen
standhalten, was vor der meist notwendigen Zulassung für eine
solche Verschlußeinrichtung in Brandversuchen nachgewiesen
werden muß. Um eine feuersichere Verschlußeinrichtung zu
erhalten, ist es aus dem Stand der Technik auch bereits
bekannt, die Verschlußeinrichtung selbst aus einem
feuerfesten Material herzustellen, wodurch sich jedoch der
Nachteil ergibt, daß diese Verschlußeinrichtung dann eine
relativ große Materialstärke aufweist und ein zu dickes
Klappenblatt in der Offenstellung einen Strömungswiderstand
erzeugt. Es sind auch bereits Verschlußklappen zum Beispiel
für Lüftungsrohrleitungen bekannt, die aus mehreren
verschiedenen Materialien bestehen, zum Beispiel aus Metall
und eine Beschichtung aufweisen aus einer Brandschutzmasse,
die bei Erwärmung aufschäumt. Hier ist jedoch nachteilig,
wenn die mit der Brandschutzmasse beschichtete
Verschlußeinrichtung von vornherein, also in der
Offenstellung in den Strömungsweg hineinragt, da wiederum ein
Strömungswiderstand erzeugt wird. Befindet sich jedoch die
beschichtete Verschlußklappe in Offenstellung vollkommen
außerhalb des Strömungsweges, dann wird im Brandfall eine
gewisse Zeit benötigt, um die Verschlußklappe zum Beispiel
über Federn oder dergleichen zu verschließen. Während dieses
Schließvorgangs kann die Brandschutzmasse bereits
aufschäumen. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn sich
die Hitze nicht durch den freien Querschnitt einer
Rohrleitung sondern über den äußeren Umfangsbereich der
Rohrleitung ausbreitet und die Verschlußeinrichtung erreicht,
bevor diese in ihre Schließstellung gelangt ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin,
eine Verschlußeinrichtung für Strömungswege zu schaffen, die
einerseits in der Offenstellung den Strömungsweg des Mediums
möglichst wenig behindert und andererseits so konzipiert ist,
daß der Verschluß des Strömungswegs bei auftretender Hitze
gezielt und ohne Verzögerung in den Strömungsweg hinein
erfolgt.
Die Lösung dieser Aufgabe liefert eine erfindungsgemäße
Verschlußeinrichtung für Strömungswege der eingangs genannten
Gattung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs.
Eine alternative Lösungsvariante ist in dem unabhängigen
Anspruch 6 beschrieben.
Die erfindungsgemäße Verschlußeinrichtung für Strömungswege
setzt bei der Überlegung an, daß es bei der Verwendung einer
klappenförmigen Verschlußeinrichtung besser ist, den Teil der
Verschlußeinrichtung, der das feuersichere Verschließen der
Rohrleitung bei höheren Temperaturen bewirkt, in die
klappenförmige Verschlußeinrichtung selbst hineinzuverlagern.
Dies ist vorteilhaft gegenüber anderen bekannten Lösungen,
bei denen ein nicht im Rohrleitungsweg untergebrachter
Stutzen, der den Strömungsweg umgibt ringsum mit
Brandschutzmasse ausgekleidet ist, die dann den Querschnitt
der Strömungswegs im Brandfall durch Aufschäumen verschließen
soll. Vielmehr sind erfindungsgemäß die Verschlußmittel für
klappenförmigen Verschlußeinrichtung selbst. Dies wird jedoch
nicht durch eine Beschichtung einer aus einem anderen
Material bestehenden klappenförmigen Verschlußeinrichtung
erzielt, da dies in nachteiliger Weise dazu führen würde, daß
eine solche beschichtete Brandschutzklappe eine zu große
Materialstärke aufweisen würde, die nur zu erhöhten
Strömungswiderständen führt und in der Offenstellung der
Verschlußeinrichtung und auch in einer Stellung in der nur
ein rauchdichtes Verschließen eines Strömungswegs bei einer
niedrigeren Temperatur erwünscht ist, gar nicht erforderlich
ist.
Erfindungsgemäß wird vielmehr eine klappenförmige
Verschlußeinrichtung verwendet, die im Längsschnitt etwa
wannenförmig ausgebildet ist mit einer äußeren Wanne, die zum
Beispiel aus Blech oder einem anderen geeigneten Material
bestehen kann und die eine relativ geringe Materialstärke
aufweisen kann. Diese Wanne wird nun mit einer bei erhöhten
Temperaturen aufschäumenden Brandschutzmasse (einem
sogenannten Intumeszenzschaumstoff) gefüllt. Mit Hilfe eines
lose in der Wanne auf der Brandschutzmasse aufliegenden
Deckels kann die Oberseite der Verschlußeinrichtung
verschlossen werden. Mit anderen Worten ist eine solche
erfindungsgemäße klappenförmige Verschlußeinrichtung in ihrer
Materialstärke quasi nur so stark wie die Brandschutzmasse im
nicht aufgeschäumten Urzustand, während die Wanne in der sich
die Brandschutzmasse befindet nur relativ geringe
Materialstärke aufweist und somit nicht aufträgt. Durch
geeignete Mittel wird die Brandschutzklappe vorzugsweise
bereits vor dem Auftreten großer Hitze oder vor dem
Durchschlagen einer offenen Flamme durch den Strömungsweg in
ihre Verschlußstellung bewegt und verschließt den
Strömungsweg. Die in der Wanne befindliche Brandschutzmasse
kann dann gezielt axial in den Strömungsweg hinein
aufschäumen und vorzugsweise den Deckel in den Strömungsweg
hineintreiben. Die erfindungsgemäße Verschlußeinrichtung hat
also in ihrer Offenstellung und in ihrem nicht aufgeschäumten
Urzustand eine relativ geringe Materialstärke, während sich
Urzustand eine relativ geringe Materialstärke, während sich
durch das Aufschäumen der Brandschutzmasse im Brandfalle die
Materialstärke wesentlich, in der Regel um ein Mehrfaches
vergrößert. Bei Nichtgebrauch ist die Stärke der
Verschlußeinrichtung relativ gering, so daß sich eine
minimale Behinderung des strömenden Mediums ergibt, selbst
wenn die Verschlußeinrichtung in der Offenstellung teilweise
in den Strömungsweg hineinragt. Die erfindungsgemäß
konzipierte Verschlußeinrichtung spricht rasch an, da der
Schließvorgang bereits erfolgen kann, bevor der Brandherd die
Verschlußeinrichtung erreicht und das Aufschäumen der
Brandschutzmasse sofort gezielt in den Strömungsweg hinein
erfolgt. Die Wanne, in der sich die Brandschutzmasse befindet
reicht aus, um eine ausreichend formbeständige klappenförmige
Verschlußeinrichtung zu erreichen.
Die erfindungsgemäße Verschlußeinrichtung kann sowohl für
vertikal als auch für horizontal verlaufende Strömungswege
eingesetzt werden. Die Verschlußeinrichtung kann sich, muß
sich aber nicht in der Offenstellung außerhalb des
Strömungsweges befinden. Wenn sie von vornherein sich im
Strömungsweg befindet, behindert sie jedoch den Luftstrom nur
minimal aufgrund ihrer minimierten Materialstärke. Eine
solche Ausbildung der Verschlußeinrichtung kommt z. B. bei
der Verwendung als Brandschutzklappe bestimmter Typen in
Betracht. Die Verschlußeinrichtung sollte jedoch dünner sein
als herkömmliche Brandschutzklappen oder dergleichen
Verschlußeinrichtungen.
Bei der in Anspruch 6 genannten Lösungsvariante, die auf den
gleichen Überlegungen fußt, ist die klappenförmige
Verschlußeinrichtung nicht wannenförmig sondern sandwichartig
aufgebaut.
Die in den Unteransprüchen genannten Merkmale betreffen
bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen
Aufgabenlösung. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich
aus der nachfolgenden Detailbeschreibung.
Im folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand eines
Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigen
Fig. 1 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen klappenförmigen
Verschlußeinrichtung für einen Strömungsweg;
Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine klappenförmige
Verschlußeinrichtung entlang der Linie II-II von
Fig. 1;
Fig. 3 eine in einem Strömungsweg angeordnete
Verschlußeinrichtung in der Schließstellung vor dem
Aufschäumen der Brandschutzmasse;
Fig. 4 eine entsprechende Ansicht der im Strömungsweg
angeordneten Verschlußeinrichtung im Brandfall nach
dem Aufschäumen der Brandschutzmasse.
Zunächst wird auf Fig. 1 Bezug genommen.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer
erfindungsgemäßen klappenförmigen Verschlußeinrichtung 14 für
den Verschluß eines Strömungswegs. Wie man sieht ist diese
Verschlußeinrichtung 14 wannenartig ausgebildet, wobei diese
Wanne mit 14a bezeichnet ist. Aus Fig. 2 kann man erkennen,
daß die Wanne 14a einen Blechboden 14d und dazu senkrechte
Seitenwände 14e aufweist, so daß sich in der Schnittansicht
für die Wanne 14a eine etwa u-förmige Form ergibt. Diese
Wanne 14a nimmt zwischen ihren Seitenwänden 14e einen Deckel
14d auf, der vorzugsweise in der Wanne nur lose auf der
Brandschutzmasse 18 aufliegt. Dieser Deckel 14d ist in der
Wanne 14a so aufgenommen, daß er ein Stück nach unten
versetzt unter der oberen Begrenzungskante der Seitenwände
14e liegt, wodurch eine bessere Aufnahme des Deckels 14b in
der Wanne 14a erreicht wird, was aber nicht unbedingt so sein
muß. Um die Brandschutzmasse 18 z. B. gegen Feuchtigkeit zu
schützen, ist eine umlaufende randseitige Abdichtung 14f des
Deckels 14b zur Wanne hin vorgesehen wie man aus Fig. 2
erkennen kann.
Nachfolgend wird nun auf die Fig. 3 und 4 Bezug genommen. Die
Darstellung gemäß Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch einen
Strömungsweg 11, 30, der z. B. eine Rohrleitung für ein
Lüftungsrohrsystem oder dergleichen sein kann. Wie man sieht
hat dieser Strömungsweg einen unteren Rohrstutzen 30 und
einen oberen im Querschnitt erweiterten Rohrleitungsabschnitt
11, der die klappenförmige Verschlußeinrichtung 14 gemäß der
Erfindung aufnimmt. Das Rohr 30 kann rund sein und der
Rohrleitungsabschnitt 11 ist im vorliegenden
Ausführungsbeispiel eckig, da er eine im Umriß ebenfalls
eckige Verschlußeinrichtung 14 aufnimmt (siehe auch Fig. 1).
Diese klappenförmige Verschlußeinrichtung 14 ist im
Normalfall offen, wobei sie in dieser Offenstellung senkrecht
steht und daher den Luftstrom durch den Strömungsweg 30, 11
nicht behindert. Die klappenförmige Verschlußeinrichtung 14
steht also parallel zur Wandung des Rohrleitungsabschnitts 11
in der Offenstellung was in der Zeichnung nicht dargestellt
ist. Es ist eine Rückhaltevorrichtung vorgesehen, die
ebenfalls in der Zeichnung nicht dargestellt ist, die im
Normalfall die klappenförmige Verschlußeinrichtung in ihrer
Offenstellung hält. Diese Rückhaltevorrichtung spricht jedoch
auf Wärme an, z. B. kann man ein Schmelzlot oder dergleichen
verwenden, so daß bei erhöhter Temperatur das Schmelzlot
durchschmilzt und dann die klappenförmige
Verschlußeinrichtung 14 in irgendeiner Form, z. B. durch
mechanische Verschlußmittel wie eine Feder oder dergleichen
in ihre Schließstellung bewegt wird. Eine Zwischenstellung,
die die klappenförmige Verschlußeinrichtung 14 während des
Zufallens zeigt ist in Fig. 3 gestrichelt dargestellt. Die
Verschlußstellung entspricht der in Fig. 3 ausgezeichnet
dargestellten Verschlußeinrichtung. Wie man sieht steht die
Verschlußeinrichtung 14 in dieser Verschlußstellung waagrecht
und somit senkrecht zur Achse des Strömungswegs und
verschließt diesen damit auch rauchdicht gegen Rauchgase, die
sich im Brandfalle auch bereits bei niedrigeren Temperaturen
bilden können. In dieser Verschlußstellung liegt die
klappenförmige Verschlußeinrichtung 14 auf einem als
Widerlager dienenden Absatz 15 der Rohranordnung auf.
Nachfolgend wird nun auf Fig. 4 Bezug genommen und die
Funktion der klappenförmigen Verschlußeinrichtung im
Brandfall erläutert. Wenn höhere Temperaturen auftreten, die
die Ansprechtemperatur der Brandschutzmasse 18 erreichen,
dann beginnt diese aufzuschäumen und durch die Treibkraft der
Brandschutzmasse 18 löst sich der Deckel 14b von der Wanne
14a der klappenförmigen Verschlußeinrichtung und durch die
aufschäumende Brandschutzmasse 18, die eine erhebliche
Volumenausdehnung erfährt wird der Deckel 14b in axialer
Richtung unter Beibehaltung seiner in diesem Fall quer
liegenden waagrechten Position in den Strömungsweg hin
getrieben. Nach Ende des Aufschäumvorgangs der
Brandschutzmasse 18 liegt der Deckel 14b auf einem Kissen der
Brandschutzmasse 18 auf, das entsprechend dick sein kann und
in jedem Fall für einen wirksamen feuersicheren Verschluß des
Strömungswegs sorgt, wobei auch verhindert wird, daß Hitze
über die Wandung der Rohrleitung 30 und des
Rohrleitungsabschnitts 11 sich in Richtung des Strömungswegs
über den äußeren Umfang ausbreitet. Die Wanne 14a liegt
bereits vor dem Aufschäumen in der Verschlußstellung die in
Fig. 3 dargestellt ist, so daß dadurch die Wanne 14a die
Brandschutzmasse 18 auffängt und im Gegensatz zu bekannten
Vorrichtungen verhindert wird, daß während des
Schließvorgangs der klappenförmigen Verschlußeinrichtung
Brandschutzmasse in den beginnenden Aufschäumvorgang in die
Rohrleitung nach unten hin abtropft und damit für den
Verschluß des Strömungswegs verloren geht.
Claims (7)
1. Verschlußeinrichtung für Strömungswege, insbesondere für
Rohrleitungen, wobei die Verschlußeinrichtung etwa
klappenförmig ausgebildet ist und in einer
Ausgangsstellung den Strömungsweg freigibt, aber im
Brandfalle über eine thermisch ansprechende
Auslösevorrichtung die Verschlußeinrichtung in eine
Schließstellung bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß
die klappenförmige Verschlußeinrichtung (14) im
Längsschnitt etwa wannenförmig ausgebildet ist mit einer
äußeren Wanne (14a), die mit einer bei erhöhter
Temperatur aufschäumenden Brandschutzmasse (18) gefüllt
ist und die einen in der Wanne (14a) auf der
Brandschutzmasse (18) aufliegenden Deckel (14b) aufweist,
so daß bei einer Temperatur, bei der die Brandschutzmasse
(18) aufschäumt, die oberhalb der Temperatur liegt, bei
der sich die klappenförmige Verschlußeinrichtung (14)
schließt, der Deckel (14b) sich von der Wanne (14a) löst
und durch die aufschäumende Brandschutzmasse (18) in
axialer Richtung des Strömungswegs getrieben wird.
2. Verschlußeinrichtung für Strömungswege nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die als Wanne (14a)
ausgebildete klappenförmige Verschlußeinrichtung (14)
einen Blechboden (14d) und dazu etwa senkrechte
Seitenwände (14e) aufweist und diese Wanne (14a) als
Behältnis für die Brandschutzmasse (18) dient.
3. Verschlußeinrichtung für Strömungswege nach Anspruch 1
oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (14b)
zwischen den Seitenwänden (14e) der Wanne (14a)
aufgenommen ist und für den Deckel (14b) eine umlaufende
randseitige Abdichtung (14f) zur Wanne hin vorgesehen
ist.
4. Verschlußeinrichtung für Strömungswege nach einem der
Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
klappenförmige Verschlußeinrichtung (14) in ihrer
Schließstellung auf einem im Strömungsweg angeordneten
Widerlager aufliegt.
5. Verschlußeinrichtung für Strömungswege nach einem der
Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
klappenförmige Verschlußeinrichtung durch einen
Federmechanismus aus ihrer Offenstellung in die
Schließstellung bewegt wird.
6. Verschlußeinrichtung für Strömungswege, insbesondere für
Rohrleitungen, wobei die Verschlußeinrichtung etwa
klappenförmig ausgebildet ist und in einer
Ausgangsstellung den Strömungsweg freigibt, aber im
Brandfalle über eine thermisch ansprechende
Auslösevorrichtung die Verschlußeinrichtung in eine
Stellung bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die
klappenförmige Verschlußeinrichtung einen sandwichartigen
Aufbau hat mit einem Bodenteil und einem Deckelteil und
einer zwischen Bodenteil und Deckelteil angeordneten Lage
aus einer Brandschutzmasse (18), die bei einer Temperatur
aufschäumt, die oberhalb der Temperatur liegt, bei der
sich die klappenförmige Verschlußeinrichtung (14)
schließt, so daß sich im Brandfalle das Deckelteil der
sandwichartig aufgebauten Verschlußeinrichtung von dem
Bodenteil löst und durch die aufschäumende
Brandschutzmasse (18) in axialer Richtung in den
Strömungsweg hineingetrieben wird.
7. Verschlußeinrichtung für Strömungswege nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß das Deckelteil und das
Bodenteil jeweils Blechlagen sind und die dazwischen
liegende Brandschutzmasse (18) ein Intumeszenzschaumstoff
ist.
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DE102009016093A1 (de) | 2008-04-04 | 2009-10-08 | Schulte & Todt Systemtechnik Gmbh & Co.Kg | Vorrichtung für den Verschluss einer Lüftungsöffnung in einer Wand oder Decke im Brandfall |
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- 1996-10-02 DE DE29617171U patent/DE29617171U1/de not_active Expired - Lifetime
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1997
- 1997-01-10 DE DE19700601A patent/DE19700601A1/de not_active Ceased
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