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Feuerhemmende Vorrichtung für Wände durchsetzende Rohre und
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feuerhemmende Anordnung Die Erfindung bezieht sich auf eine feuerhemmende
Vorrichtung zur Ausrüstung von Rohrleitungen, die Wände durchsetzen müssen, wie
zum Beispiel Mauern, Trennwände, Fußböden, Platten und andere Wände von Bauwerken.
Die feuerhemmenden Wände, deren feuerhemmende Eigenschaften trotz der Hindurchführung
von Rohren aus schmelzbarem oder nicht schmelzbarem Material aufrecht erhalten werden
sollen, entsprechen ihrerseits selbstverständlich der gültigen gesetzlichen Regelung
hinsichtlich der Brandverhütung und der Bekämpfung von Unglücken.
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Es ist bereits bekannt, eine ringförmige Masse aus einem beispielsweise
schäumbaren Material zu verwenden, das unter der Wärmeeinwirkung blähbar ist und
das zumindest teilweise in einer in die Wand eingearbeiteten Durchführung für die
Rohrleitung angeordnet ist. Aufgrund dieser Masse wird im Brandfalle auf
einer
Seite der Wand die Durchführung durch die Wand, durch welche der Rauch und die Flammen
von der anderen Seite der Wand her einzudringen drohen, automatisch und rasch durch
das Material versperrt, das so lange aufquillt und sich aufbläht, bis es das gesamte
Volumen eingenommen hat.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine feuerhemmende Vorrichtung für Rohrleitungen
anzugeben, die es ermöglicht, die Verbindung von Rohrleitungselementen unterschiedlicher
Art vorzunehmen, und die auch in Abwesenheit derartiger Rohrleitungselemente an
oder in der Wand in Bereitschaft bleiben kann.
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Die Erfindung bezieht sich daher auf eine feuerhemmende Vorrichtung
zur Verbindung zweier Rohre einer Leitung, die eine Durchführung einer Wand durchsetzt,
und ist dadurch gekennzeichnet, daß ein ringförmiges Verbindungselement vorgesehen
ist, das in die Durchführung eingesetzt ist und dessen beide Enden zum Anschluß
an Dichtungen an den Enden der beiden Rohre ausgebildet sind, und daß das ringförmige
Verbindungselement eine Innendurchführung mit ungefähr dem gleichen Innendurchmesser
wie die Rohrleitungselemente aufweist und in radialer Richtung von außen nach innen
nacheinander eine Tragschicht aus steifem Material, eine ringförmige Masse aus einem
unter der Wärmeeinwirkung in radialer Richtung blähbaren Material sowie eine Schutzschicht
aus einem Material aufweist, das bei den bei einem Brand entwickelten Temperaturen
leicht deformierbar ist.
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Ein derartiges Verbindungselement ermöglicht den Anschluß von Rohrleitungselementen
aus Kunststoffmaterial, welche die Eigenschaft besitzen, im Brandfalle zu brennen
oder sich zumindest zu zersetzen, wobei sie auf diese Weise einen Durchgang für
den Rauch und die Flammen freilassen; ein derartiges Verbindungselement ermöglicht
ferner den Anschluß von metallenen
Rohrleitungselementen, die, auch
wenn sie trotz des Brandes ihre Form aufrechterhalten, zumindest während einer bestimmten
Zeitdauer trotzdem von der einen Seite der Wand zur anderen eine Wärmemenge übertragen,
die sich nicht mit dem erforderlichen Temperaturniveau verträgt, unterhalb dessen
die Wand bleiben muß, die nicht selbst dem Brand ausgesetzt ist.
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Die aus geeignetem Material bestehende Schutzschicht schützt die
ringförmige Masse aus blähbarem Material ganz allgemein gegen Korrosionsangriffe
der Atmosphäre und insbesondere in denjenigen Fällen, wo die Rohrleitung zum Hindurchleiten
für Fluide dient.
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Selbstverständlich braucht das Material der Tragschicht nicht deformierbar
zu sein und noch weniger schmelzbar bei Betriebstemperaturen, d.h. den Temperaturen,
die sich bei einem Brand entwickeln, um permanent seine Rolle als Träger spielen
zu können. Obwohl diese Schicht aus Eisen, Stahl, Kupfer, Aluminium od. dgl. hergestellt
sein kann, ist sie vorzugsweise nicht metallisch, sondern besteht beispielsweise
aus Asbestzement, da eine solche Schicht mit einem metallischen Material kontinuierlich
Wärme von der einen Seite der Wand zur anderen transportieren würde, sogar nach
der Expansion des blähbaren Materials und Verschließen der Durchführung. Wenn man
dennoch ein Metall verwendet, so muß dies ein so schlechter Leiter wie möglich sein.
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Hingegen muß das die Schutzschicht bildende Material zumindest unter
der Wärmeeinwirkung ausreichend deformierbar sein, um der Expansion des blähbaren
Materials zur Innenseite der Durchführung hin keinen Widerstand entgegenzusetzen.
Es kann sich dabei beispielsweise um ein deformierbares Metall handeln, dessen mechanische
Festigkeit und somit sein Elastizitätsmodul in einem Bereich von größeren Temperaturen
als beispielsweise 5000 C rasch abnimmt. Es kann sich dabei vorteilhafterweise um
ein
Metall, wie zum Beispiel Stahl handeln, der erst bei ungefähr 13000C schmilzt, jedoch
in Form einer Folie oder einer Wand geringer Dicke, oder aber um eine Folie oder
dünne Wand aus Aluminium mit einer Dicke in der Größenordnung von einigen Zehntelmillimetern.
Obwohl Aluminium erst ab ungefähr 500 bis 6000C schmilzt, kann man auch ein relativ
stärker schmelzendes Material verwenden, das beispielsweise bei 3800C schmilzt,
wie zum Beispiel eine Zamaklegierung, oder bei 2500C, wie zum Beispiel antimonhaltiges
Blei mit 6 % Antimon.
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Was die Masse aus blähbarem Material anbetrifft, so kann sie beispielsweise
aus wasserhaltigem Natriumsilikat bestehen, und ihr Volumen und damit ihre axiale
Länge und radiale Dicke sind so berechnet, daß die Expansion der entsprechenden
Masse das gesamte ihr zur Verfügung stehende Volumen einnehmen kann.
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Die Dicke der Masse bestimmt die Schließzeit, und eine ausreichende
Länge des Gehäuses gewährleistet in sämtlichen Fällen eine ausreichende Verschließdauer
unter Berücksichtigung einer möglichen Zersetzung des Schaumes in Berührung mit
dem Brand.
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Dieses Material kann ferner in radialer Richtung geschichtet sein
und mehrere Schichten aufweisen, die voneinander durch Schichten aus wärmeleitendem
Material getrennt sind, was die Wärmeübertragung durch die Masse aus blähbarem Material
und somit dessen Expansion beschleunigt, wobei dieses Material ebenfalls bei erhöhten
Betriebstemperaturen deformierbar ist, um die Expansion nicht zu stören, aber nicht
schmelzbar, um keine Verbindung mit dem Feuer auf der anderen Seite der Wand herzustellen.
Es kann sich dabei beispielweise um ein Band aus dünnem Aluminium handeln, zum Beispiel
mit einer Dicke von weniger als 1 mm, das in konzentrischen Schichten angeordnet
oder zu einer Spirale aufgewickelt ist, während die Schichten aus blähbarem Material
eine größere Dicke als 1 mm aufweisen.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung, insbesondere
bei Rohrleitungen mit relativ großem Durchmesser, besteht
die
Schutzschicht aus einem rohrförmigen festen Teil von gleichmäßiger Dicke, dessen
beide Enden axial über die ringförmige blähbare Masse und die Tragschicht vorstehen
und die Enden der Vorrichtung bilden.
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Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine feuerfeste Anordnung, die
eine von einer Durchführung durchsetzte Wand und eine Vorrichtung der genannten
Ausführungsform aufweist, welche in einen Teil des Endes der Durchführung eingesetzt
ist, wobei das rohrförmige Teil direkt mit den beiden Rohren verbunden ist.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der feuerhemmenden
Anordnung sind die beiden Rohre mit glatten Enden und mit gleichem Außendurchmesser
wie das rohrförmige Teil ausgebildet und mit diesem über Dichtungen mit Klemmschellen
verbunden, welche die gegenüberliegenden rohrförmigen Enden überlappen.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sollen im folgenden anhand
von Ausführungsbeispielen und anhand der dazugehörigen Zeichnungen näher erläutert
werden. Die Zeichnungen zeigen in Fig. 1 eine Seitenansicht im Schnitt einer ersten
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die eine Mauer eines Bauwerkes
durchsetzend angeordnet ist; Fig. 2 und 3 der Fig. 1 ähnliche Teilansichten von
zwei weiteren Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung; Fig. 4 und 5
zwei Seitenansichten im Schnitt von zwei weiteren Ausführungsformen der erfindungsgemäßen
Vorrichtung, die eine Fußbodenplatte durchsetzend angeordnet
sind;
Fig. 6 und 7 weitere, von der Ausführungsform nach Fig. 4 abgewandelte Varianten;
und in Fig. 8 einen Axialschnitt einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
feuerhemmenden Vorrichtung.
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Die in Fig. 1 wiedergegebene feuerhemmende Vorrichtung dient zur Ausrüstung
einer Rohrleitung, die eine von einer Mauer 1 eines Gebäudes gebildete Wand durchsetzt,
wobei die Rohrleitung ihrerseits zwei zylindrische Rohre 2 und 3 aufweist, die beide
die gleiche senkrecht zur Mauer 1 verlaufende Achse X-X besitzen und zu beiden Seiten
der Mauer 1 angeordnet sind.
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Die Mauer ist mit einer zylindrische Öffnung oder Durchführung 4 versehen,
deren Durchmesser größer als der Innendurchmesser der Rohre 2 und 3 ist. Diese beiden
Rohrleitungselemente bestehen beide aus Gußeisen, sie können aber auch aus anderen
üblicherweise für Rohrleitungen verwendeten Materialien bestehen, zum Beispiel aus
Sandstein, Asbestzement, PVC, Polypropylen oder auch Polyäthylen, wobei ferner das
eine Rohrleitungselement aus einem Material und das andere Rohrleitungselement aus
einem anderen Material bestehen kann. Die beiden Rohre 2 und 3 weisen jeweils an
ihrem der Mauer 1 zugewandten freien Ende eine Muffe 5 auf, die zum Beispiel mittels
einer Nut eine Dichtungsgarnitur 6 aus elastischem Material, wie zum Beispiel Kautschuk,
aufnimmt, und deren Innendurchmesser etwas geringer als der der Öffnung 4 in der
Mauer 1 ist. Die beiden Vorderseiten der Muffen und die Dichtungsgarnituren 6 befinden
sich in einem geringen Abstand von den Vorderseiten der Mauer 1.
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Die eigentliche feuerhemmende Vorrichtung besteht aus einem Verbindungselement
7 von zylindrischer und ringförmiger Gestalt, dessen Außendurchmesser ebenso groß
wie der Durchmesser
der Öffnung 4 der Mauer 1 ist, wobei der Innendurchmesser
ungefähr ebenso groß wie der Durchmesser der Rohre 2 und 3 und die axiale Länge
deutlich größer als die Dicke der Mauer ist, so daß das Verbindungselement an den
jeweiligen mit den Dichtungsgarnituren 6 versehenen Teilen ins Innere der Muffen
5 der Rohre 2 und 3 eindringt. Bei einem einfachen Ausführungsbeispiel ist der Innendurchmesser
der Rohre 2 und 3 ungefähr gleich dem halben Durchmesser der Öffnung 4, so daß die
radiale Dicke des Verbindungselementes 7 seinerseits ungefähr gleich der Hälfte
dieses Durchmessers ist.
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Es ist jedoch selbstverständlich, daß diese radiale Dicke im wesentlichen
von dem erforderlichen Volumen abhängig ist, das diesem Element gegeben wird, damit
das verwendete blähbare Material nach der Expansion die Möglichkeit besitzt, die
Öffnung 4 vollständig zu verschließen.
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Das Verbindungselement 7 besteht aus drei in radialer Richtung aufeinanderfolgenden
Schichten, das heißt einer tragenden äußeren Schicht 8 aus Asbestzement von ausreichend
geringer Dicke, die aber zum Tragen der zweiten Schicht ausreichend stark ist, wobei
die zweite Schicht 9 aus einem unter der Wärmeeinwirkung blähbaren Material besteht,
und schließlich einer inneren Schutzschicht 10 aus einem deformierbaren Material,
wie zum Beispiel einer dünnen Schicht oder Folie aus Stahl oder Aluminium, wobei
die zuletzt genannte Schutzschicht 10 ebenfalls eine relativ geringe Dicke besitzt.
Daraus ergibt sich, daß der wesentliche Teil der radialen Dicke des Verbindungselementes
7 durch die Masse des blähbaren Materials der zweiten Schicht 9 ausgefüllt ist.
In axialer Richtung nimmt die äußere Schicht 8 die gesamte Länge des Verbindungselementes
7 ein, so daß die Dichtungsgarnituren 6 sich mit Klemmsitz dagegen andrücken können,
während sich die innere Schutzschicht 10 ebenfalls über die gesamte Länge erstreckt,
die aber an ihren Ende Flansche 11 aufweisen, welche nach außen umgelegt sind und
mit der Schicht 8 in Verbindung stehen.
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Die Masse aus blähbarem Material der Schicht 9 nimmt das gesamte von
den beiden Schichten 8 und 10 begrenzte ringförmige Innenvolumen ein, mit Ausnahme
der äußeren Bereiche dieses Volumens, wo sich Ringe 12 aus steifem, festem Material
befinden, um die die Flansche 11 herumgelegt
sind. Es darf darauf
hingewiesen werden, daß das Material der Schicht 9 beim Aufblähen aufgrund seiner
Struktur nur eine Expansion in radialer Richtung erzeugt.
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Die oben beschriebene Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: In einem
auf einer Seite der Mauer 1 auftretenden Brandfalle erreicht die entstehende Wärme
die Masse aus blähbarem Material der Schicht 9, die sich dann aufbläht und dann
dabei die deformierbare Schutzschicht 10 zurückdrängt und ausschließlich in die
radiale Richtung ausgerichtet ist, so daß dieses Material das gesamte freie Volumen
innerhalb der Öffnung 4 einnimmt. Jegliche Verbindung für Rauch oder Flammen ist
auf diese Weise vollständig von der Brandseite zu dem auf der gegenüberliegenden
Seite der Mauer liegenden Raum unterbunden.
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Die in Fig. 2 wiedergegebene feuerhemmende Vorrichtung weist ein Verbindungselement
7a auf, das den Anschluß zwischen zwei Rohren mit gleichem Durchmesser ermöglicht,
von denen das eine Rohr 2a aus Polypropylen besteht und eine Muffe 5a aufweist,
während das andere Rohr 3a aus Eisen besteht und ein glattes Ende aufweist.
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Das Verbindungselement, das stets als Umdrehungskörper ausgebildet
ist, weist zu allererst innen eine Buchse oder Muffe 10a aus einem Material mit
niedrigem Schmelzpunkt auf, zum Beispiel aus einer Zamaklegierung oder aus antimonhaltigem
Blei, deren Länge aber wesentlich größer als die Dicke der Mauer 1 ist, so daß das
Verbindungselement an seinen Enden zwei Teile von ausreichend starker Dicke 13 außerhalb
der Öffnung 4 der Mauer 1 besitzt, während sein mittleres Teil 14, das praktisch
der Dicke der Mauer entspricht, eine wesentlich geringere Dicke aufweist, damit
es sich unter der Expansionswirkung des blähbaren Materials verformen kann. Dieses
wird von einer ringförmigen Masse gebildet, die das mittlere Teil 14 der Buchse
10a umschließt und ist einerseits in axialer Richtung von zwei einstückig mit der
Buchse 1Oa ausgebildeten äußeren Flanschen 11a und andererseits in radialer Richtung
und nach außen durch eine zylindrische Hülle 8a aus Asbestzement gehalten, die sich
in
der Öffnung 4 befindet und die Schnittkanten der Flansche 11a
abschließt.
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Das eine äußere Ende 13 der Buchse dringt in die Muffe 5a des ersten
Rohres ein, und zwar unter Zwischenschaltung einer Dichtungsgarnitur 15, beispielsweise
einer Ausführungsform mit gewelltem Mantel und einem Innenrand, der die Kante der
Buchse 10a überdeckt.
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Das andere äußere Teil 13 der Buchse 10a ist auf Stoß mit dem glatten
Ende des Rohres 3a angeordnet, wobei diese beiden Teile über eine Dichtungsgarnitur
16 in Form einer reliefartig ausgebildeten Hülle miteinander verbunden sind, welche
über ihre gesamte Länge durch eine Schelle 17 mit beispielsweise zwei Paaren von
Spannlaschen eingespannt ist.
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Diese Vorrichtung arbeitet in analoger Weise wie die Vorrichtung nach
Fig. 1, das heißt die Masse aus blähbarem Material in der Schicht 9a expandiert
unter der Wärmeeinwirkung, während der dünne mittlere Bereich 14 der schützenden
Buchse 1Oa schmilzt, so daß er die Expansionsbewegung nicht behindert.
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Die Vorrichtung nach Fig. 3 stellt eine analoge Anordnung wie diejenige
nach Fig. 2 dar, mit der Ausnahme, daß die beiden Rohre 2b und 3b beide aus Polypropylen
bestehen und glatte Enden aufweisen und daß die beiden äußeren Teile 13b der Buchse
1Ob gegenüber dem normalen Durchmesser des dünnen mittleren Bereiches 14b an den
Flanschen lib radial nach außen versetzt sind, so daß sie auf diese Weise Einfassungen
oder Muffen bilden, in welche die glatten Enden der Rohre 2b und 3b unter Zwischenschaltung
von Dichtungsgarnituren 15 eindringen, die analog zu den Dichtungsgarnituren 15
nach Fig. 2 ausgebildet sind. Das auf diese Weise gebildete Verbindungselement 7b
arbeitet in gleicher Weise wie das Verbindungselement 7a nach Fig. 2.
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Die feuerhemmende Vorrichtung gemäß Fig. 4 ermöglicht auf dem Niveau
einer Fliesen- oder Fußbodenplatte 18 den Anschluß eines Rohres 2c und eines unteren
Rohres 3c eines Gabelrohres 19. Das Verbindungselement
7c ist
ungefähr über die halbe Länge in die Fußbodenplatte 18 eingesetzt, und zwar mittels
eines Sitzes 20 mit größerem Durchmesser als der normalen Öffnung 4 der Fußbodenplatte.
Diese Anordnung des Verbindungselementes im unteren Teil der feuerhemmenden Fußbodenplatte
ermöglicht es ihm, in den unteren Raum des Gebäudes einzudringen, um somit wirksamer
der direkten Einwirkung des Feuers ausgesetzt zu werden, welches im allgemeinen
daran gehindert werden soll, sich von einem Stockwerk zum anderen auszubreiten.
Die Anordnung läßt ferner im oberen Bereich der Fußbodenplatte den erforderlichen
Platz für den Anschluß des Rohres 3c frei.
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Das Verbindungselement 7c weist eine äußere Hülle 8c aus Asbestzement
auf, deren beide zylindrische Enden mit einer Verringerung im Durchmesser ausgestattet
sind, so daß sie mit dem mittleren Teil einen ringförmigen Sitz bilden, in dem die
Masse aus blähbarem Material 9c sitzt. Innen ist diese Masse 9c aus blähbarem Material
durch ein Band oder eine Folie 10c aus Aluminium abgedeckt, die an den beiden Enden
verlängert ist, so daß sie um die Kanten der äußeren Teile 21 mit reduziertem Durchmesser
der Hülle 8c nach außen herumgelegt ist.Die äußeren Teile 21 haben den gleichen
Durchmesser wie das Rohr 2c und der Rohransatz 3c, und sie sind an letztere mittels
Dichtungsgarnituren aus einem Elastomeren und Schellen aus nichtoxidierbarem Stahl
angeschlossen, die analog zu Dichtungsgarnitur 16 und Schelle 17 nach Fig. 2 ausgebildet
sind. Die mit dem Rohransatz 3c gebildete Verbindung sitzt in der Öffnung 4 der
Fußbodenplatte, die nicht mit vergrößertem Durchmesser ausgebildet ist, so daß keinerlei
Korrosionsgefahr für die Klemmschelle besteht. Die angeschlossenen Rohrleitungselemente
können selbstverständlich auch aus Gußeisen, Stahl, Kupfer, Sandstein, Asbestzement,
PVC, Polypropylen, Polyäthylen oder jedem anderen geeigneten Material bestehen.
Es genügt, wenn die Durchmesser der äußeren Teile der Hülle mit reduziertem Durchmesser
an die Durchmesser der anzuschließenden Rohrleitungselemente angepaßt sind.
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Die oben beschriebene Vorrichtung arbeitet in analoger Weise wie die
anhand der Figur 1 beschriebene Vorrichtung mit deformierbarer Schutzschicht.
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Die in Figur 5 wiedergegebene Vorrichtung unterscheidet sich von der
Ausführungsform nach Figur 4 dadurch, daß das untere Rohr 2d an seinem Ende eine
Muffe 5d aufweist, in die das untere äußere Teil 21 unter Zwischenschaltung einer
Dichtungsgarnitur 22 eindringt1 und daß das obere äußere Teil durch ein zylindrisches
Teil 21d mit gleichem Durchmesser wie das Hauptteil der Hülle 8d aus Asbestzement
ersetzt ist, so daß der Rohransatz 3d des Gabelrohres unter Zwischenschaltung einer
Dichtungsgarnitur 23 ins innere des eine Muffe bildenden zylindrischen Teiles 21d
eindringt; ferner ist bei der Ausführungsform nach Figur 5 die Schutzschicht 10d
an ihren Enden direkt nach außen herumgeschlagen, und zwar an den beiden Außenkanten
der ringförmigen Masse 9d aus blähbarem Material. Da das äußere Teil 21d der Schicht
oder Hülle 8d den gleichen Durchmesser wie sein mittleres Teil besitzt, hat die
Öffnung 20d in der Fußbodenplatte selbstverständlich über ihre gesamte Länge konstanten
Querschnitt.
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Hinsichtlich der beiden zuletzt beschriebenen Ausführungsformen darf
darauf hingewiesen werden, daß die äußere Hülle 8c bzw. 8d im wesentlich nicht wärmeleitend
ist und zum Beispiel aus Asbestzement oder äußerstenfalls aus Gußeisen, Stahl, Kupfer
oder Aluminium aber vorzugsweise aus einem nichtmetallischen Material bzw. im anderen
Falle aus einem wenig wärmeleitenden Metall besteht. Die Länge des Sitzes, die der
Masse aus blähbarem Material 9c bzw. 9d über den gesamten Innendurchmesser von der
Hülle zur Verfügung steht, wird in Abhängigkeit von der Menge des blähbaren Materials
bestimmt, und zwar so, daß mit diesem Material und der Schutzschicht der Nominal-Innendurchmesser
der anzuschließenden Rohrleitung geschützt wird. Die Dicke der Masse aus blähbarem
Material 9c oder 9d ist an eine feste Zeit angepaßt, um die innere Öffnung der Fußbodenplatte
im Brandfalle vollständig zu verschließen und zum Beispiel zwei Stunden lang feuerhemmend
zu bleiben. Die innere Schutzschicht 10c oder 1Od braucht nicht unbedingt aus einem
dünnen, schmelzbaren und leicht verformbaren Metall zu bestehen, sondern kann auch
ein Kunststoffmaterial sein, wie zum Beispiel einem Film aus Polyäthylen oder Epoxidharz
oder aber aus Kautschuk oder einem anderen Elastomeren. Diese
Schicht
muß jedoch die gewünschten Eigenschaften besitzen, um das blähbare Material vor
jeglicher Berührung mit den transportierten Fluiden zu schützen und somit den Sitz
vollständig dicht zu halten, und es muß ferner einerseits gegenüber der Korrosion
der transportierten Fluide widerstandsfähig sein und dennoch andererseits minimalen
Widerstand gegenüber der Expansion des blähbaren Materiales leisten.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 besitzt das Verbindungselement
7e ungefähr die gleiche generelle Form und Abmessungen wie das Verbindungselement
7c nach Fig. 4, besteht aber aus mehreren Teilen, ausgehend von einem zylindrischen
mittleren Teil 8e, das leicht von einem bestehenden Rohr abgeschnitten werden kann;
in dieses Teil ist eine Buchse 9e aus blähbarem Material eingesetzt und um seine
Enden sind die Ränder der Schutzschicht 10e herumgelegt. Die Enden der Anordnung
sind jeweils von einem Ubergangsstück 24 mit einer Muffe 25 überdeckt, in der das
zylindrische Teil sitzt und dort durch eine Klebung gehalten ist, während ein glattes
Ende auf der anderen Seite des Ubergangsstückes 24 vorgesehen ist, das analg zu
den Enden 21c mit reduziertem Durchmesser der Ausführungsform nach Fig. 4 ausgebildet
ist und die gleiche Rolle spielt.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 ist das Verbindungselement 7f
identisch mit dem Verbindungselement 7e aus Fig. 6, mit dem einzigen Unterschied,
daß der Innendurchmesser der Masse aus blähbarem Material 9f und der Schutzschicht
10f etwas größer als der der glatten Enden 21f der Ubergangsstücke 24f sind, welche
die inneren zylindrischen Verlängerungen 26 bilden, die die Enden der Schutzschicht
10f innen überdecken.
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Die in Fig. 8 wiedergegebene Vorrichtung 27 weist einen Träger 28,
eine Masse aus aufschwellendem Material 29 und ein Rohrstück 30 auf. Sie wird zur
Verbindung der beiden Rohre 31 und 32 mit glatten zylindrischen Enden 33 und 34
verwendet, welche die
gleiche vertikale Achse X-X und gleichen
Durchmesser besitzen.
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Die Rohre bestehen beispielsweise aus Gußeisen und bilden als feuerhemmende
Vorrichtung einen Teil einer eine dicke Fußbodenplatte 35 durchsetzenden Ablaßrohrleitung.
Ihr Außendurchmesser D ist relativ groß, d.h. ungefähr 75 mm bis 150 mm, so daß
es sich um eine Rohrleitungsanordnung für große Entleerungen handelt. Die Fußbodenplatte
35 ist mit einer hindurchgehenden zylindrischen Öffnung 36 mit der Achse X-X und
deutlich größerem Durchmesser als D versehen.
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Der Träger 28 ist mit einem an der Innenseite der Fußbodenplatte 35
anliegenden zylindrischen Ring 37 versehen, der ohne Spiel in der Öffnung 36 aufgenommen
ist und dessen höhe h größenordnungsmäßig ein Viertel der Höhe H der Fußbodenplatte
35 ausmacht. Am unteren Ende dieses Ringes 37 ist eine ringförmige Platte 38 mit
der Achse X-X befestigt, die einen inneren Bund 39 und einen äußeren Flansch 40
bildet. Der Bund 39 weist eine mittlere kreisförmige Öffnung 41 mit dem Durchmesser
D auf, während der Flansch 40 von einer gewissen Anzahl von Löchern 42 durchbohrt
ist. Der Flansch 40 ist gegen die Zone der Unterseite der Fußbodenplatte 35 angelegt,
welche die Öffnung 36 umgibt, und ist dort mit die Löcher 42 durchsetzenden Schrauben
43 befestigt. Der Träger 28 besteht aus einem Metall, das in etwa nicht durch die
Warme verformbar ist, zum Beispiel aus einem Stahlblech.
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Das vollständig zylindrische Rohrstück 30 hat als AuBendurchmesser
D eine konstante Dicke in der Größenordnung der Rohre 31 und 32 und eine Länge in
der Größenordnung des Wertes H. s ist in die Öffnung 41 der Platte 38 eingesetzt
und steht ungefähr mit dem gleichen Abstand oberhalb des Ringes 37 und unterhalb
der Platte 38 vor. Das Rohrstück 30 besteht aus einem Material, das unter der Einwirkung
der bei einem Brand auftretenden Wärme weich wird und das bei entsprechenden Temperaturen
auch schmelzbar sein kann. Dieses Material kann somit entweder
fortschreitend
weich und dann immer schwächer werden oder aber beim Fließen brennen; es kann somit
ein Metall mit niedrigem Schmelzpunkt sein, zum Beispiel Blei oder eine Bleilegierung,
Zink oder Aluminium oder ein Kunststoffmaterial, beispielsweise ein Polyolefin,
wie zum Beispiel ein Polyäthylen hoher Dichte, ein homopolymeres oder kopoloymeres
Polypropylen oder ein ABS (Acrylonitrilbutadienstyrol-Kopolymer). Dieses Kunststoffmaterial
braucht nicht gefüllt zu sein, kann aber beispielsweise mit einer Mineralsubstanz
gefüllt sein, wie zum Beispiel Talk, Aluminiumhydroxid, Calciumkarbonat und Glimmer,
gegebenenfalls unter Zusatz einer feuerfesten Verbindung.
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Die aufschwellende Masse 29 füllt den gesamten ringförmigen Raum zwischen
dem Rohrstück 30 und dem Ring 37 auf der Höhe des Ringes aus. Sie besteht aus wasserhaltigem
Natriumsilikat, das unter der Bezeichnung Palusol im Handel ist und das spiralenförmig
aufgewickelt und gegenüber Feuchtigkeit durch einen Polyäthylenfilm geschützt ist.
Aufgrund seiner Struktur besitzt dieses Material die Eigenschaft, unter der Wärmeeinwirkung
sich radial aufzublähen und zu schäumen.
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Befindet sich die Vorrichtung 27 in der beschriebenen Stellung in
Bereitschaft, so wird der Anschluß der Rohre vorgenommen, in-dem die Endkanten der
Rohre 31 und 32 gegenüber denen des Rohrstückes 30 unter Zwischenschaltung von mittleren
Innenflanschen 44 elastischer Manschetten 45 aus einem Elastomeren angebracht, welche
die gegenüberliegenden rohrförmigen Enden überlappen. AnschlieBend werden die Manschetten
mit hilfe von Metallschellen 46 aus nicht oxidierbarem Stahl mit Spannhülsen 47
und Schrauben und Muttern 48 eingeklemmt und gespannt, welche sie vollständig überdecken.
Die obere Verbindung mit Manschette 45 und Schelle 46 sitzt vollständig in der Öffnung
36 und die andere steht fast mit der Unterseite der Platte 38 in Berührung.
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Die beiden Verbindungen bedecken nahezu den gesamten Bereich des
Rohrstückes
30, der sich außerhalb des Trägers 28 befindet.
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Schließlich wird der in der Öffnung 36 um die Schelle 46 freibleibende
Raum mit einem FUllmaterial 49 gefüllt, wie zum Beispiel mit Gips oder Zement. Darüber
hinaus kann man bei einer anderen Ausführungsform einen oberen Bund als Träger 28
vorsehen, der die Masse 29 vom Fuß material 49 trennt.
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Die radiale Dicke des aufschwellenden Materials 29 wird so gewählt,
daß sie im Brandfalle zu einem raschen und vollständigen Schließen der Öffnung 36
führt. Bei großen AbfluBrohren kann diese Dicke zwischen einem Drittel und der Hälfte
des Radius der Rohrleitung liegen. Zufriedenstellende Ergebnisse wurden mit den
folgenden Werten erzielt:
| Durchmesser der Rohrleitung Dicke / Radius |
| 75 mm 0,52 |
| 100 mm 0,38 |
| 125 mm 0,32 |
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist die gleiche wie diejenige der oben beschriebenen
Ausführungsbeispiele. Der Bund 39 dient zur halterung der aufschwellenden Masse
29 während der Zeit, wo das Feuer bereits die Basis des unterhalb der Fußbodenplatte
35 vorstehenden Rohrstückes 30 zerstört, aber noch nicht die gesamte aufschwellende
Masse in Schaum umgesetzt hat, der den gesamten Querschnitt der Rohrleitung verschließt.
Wenn das Material des Rohrstückes 30 schmelzbar ist, so verschwindet es während
des Brandes vollständig. Wenn dies nicht der Fall ist, so wird es fortschreitend
weich und enger werden und dabei das Anschwellen, Uuellen oder Aufblähen der Masse
29 führen, bis es sich auf eine kleine kohleartige Masse in der Achse der Vorrichtung
reduziert hat.
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Bei einer anderen Ausführungsform kann die Öffnung 36 eine Schulter
aufweisen, die einen Sitz für den Ring 37 begrenzt; ihr oberes, engeres Teil kann
dann den Durchmesser der Schelle besitzen, bei der es sich zum Beispiel um eine
Schelle ohne Ösen handeln kann.
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Man kann auch in Erwägung ziehen, die Öffnung 36 der Fußbodenplatte
nicht zylindrisch zu machen. In diesem Falle ist entweder der Ring 37 selbst nicht
zylindrisch oder aber die Ecken zwischen der Öffnung 36 und dem zylindrischen Ring
37 sind ihrerseits mit Füllmaterial ausgefüllt.
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Bei einer anderen Ausführungsform können die beiden Verbindungen oder
zumindest eine von ihnen als Muffenverbindung ausgebildet sein. Beispielsweise kann
das untere Rohr 32 in einer Glocke enden, die das untere Ende des Rohrstückes 30
unter Zwischenschaltung einer radial komprimierbaren Dichtungsgarnitur aufnimmt,
während das obere Ende des Rohrstückes 30 ebenfalls ausgebaucht ausgebildet sein
kann und das glatte untere Ende des Rohres 31 aufnimmt. In letzterem Falle kann
selbstverständlich, wenn die Aufweitung des Rohrstückes 30 durch Warmverformung
vorgenommen wird, die Dicke der Wand in dieser Zone sehr leicht reduziert sein.
Es entsteht jedoch kein Nachteil dadurch, wenn die laufende Dicke des Rohrstückes
30 so gewählt ist, daß sie ohne Schwierigkeit den Kompressionsbeanspruchungen der
Verbindungen widerstehen kann.
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Es ist einsichtig, daß weiterhin jede andere Verbindungsart Verwendung
finden kann, die zu offensichtlichen Modifikationen der Vorrichtung führt. Ganz
allgemein kann man stets zum Anschluß der Vorrichtung die üblichen und gängigen
Verbindungen bei Rohrleitungen verwenden. Weiterhin kann die Vorrichtung, obwohl
sie speziell bei großen Abfluß leitungen aus Gußeisen Verwendung finden kann, auch
bei anderen Arten von Rohren mit unterschiedlichen Durchmessern verwendet werden.
Man kann ferner
wenn die Rohre 31 und 32 aus einem mit dem Material
des Rohrstückes 30 kompatiblen Material bestehen, Schweißungen Stoß an Stoß der
drei Elemente vornehmen.
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Darüber hinaus ist es einsichtig, daß die Vorrichtung trotz ihrer
sehr großen Wirksamkeit wenig Raum erfordert; sie steht überhaupt nicht über die
obere Fläche der Fußbodenplatte über und nur um eine normale Verbindung unterhalb
der Fußbodenplatte vor. Weiterhin bewahrt die gewählte Anordnung die aufschwellende
Masse vor dem Kontakt mit dem transportierten Fluid, ohne komplizierte Geometrien
oder Anordnungen erforderlich zu machen.
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- Patentansprüche: -
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