BE1019828A3 - Brandwerende vlinderklep. - Google Patents

Abstract

Deze uitvinding betreft een brandwerende vlinderklep (1) voor inbouw in een luchtkanaal, omvattende een buisvormig lichaam (3) dat een luchtdoorstroomkanaal (2) afbakent en twee in het buisvormige lichaam (3) opgestelde klepbladen (4), die roteerbaar zijn ten opzicht van een centraal in het luchtdoorstroomkanaal (2) opgestelde as (A), tussen een open stand en een gesloten stand, waarbij de luchtdichtheid tussen beide klepbladen (4) in gesloten stand op een eenvoudige manier langer verzekerd wordt, zodat tot 120 minuten brandweerstand kan gehaald worden, zowel recto als verso, doordat het eerste klepblad (4) aan zijn zijde die in de gesloten stand naar het tweede klepblad (4) is gericht, voorzien is van een groef en in deze groef voorzien is van een strook opzwelbaar materiaal (5).

Description

BRANDWERENDE VLINDERKLEP

Deze uitvinding betreft een brandwerende vlinderklep voor inbouw in een luchtkanaal, omvattende een buisvormig lichaam dat een luchtdoorstroomkanaal afbakent en twee in het buisvormige lichaam opgestelde klepbladen, die roteerbaar zijn ten opzichte van een centraal in het luchtdoorstroomkanaal opgestelde as, tussen een open stand, waarin het luchtdoorstroomkanaal is geopend en een gesloten stand, waarin de klepbladen samen het luchtdoorstroomkanaal afsluiten.

Dergelijke brandwerende vlinderkleppen worden geplaatst in luchtkanalen bij wanddoorgangen om brandvoortplanting tegen te gaan. De doorsnede van het luchtdoorstroomkanaal van de vlinderklep is hierbij bij voorkeur corresponderend uitgevoerd met de doorsnede van het luchtkanaal waarin de vlinderklep is opgenomen. Dit kan voor de gekende luchtkanalen een ronde doorsnede of een rechthoekige doorsnede zijn.

In open stand worden de twee klepbladen meestal bij elkaar gehouden met behulp van een smeltlood. De twee klepbladen kunnen hierbij nagenoeg evenwijdig aan elkaar opgesteld staan, of onder een kleine hoek ten opzichte van elkaar. Wanneer de temperatuur boven ongeveer 72°C komt, smelt dit smeltlood door, zodat de klepbladen van elkaar los komen. Met behulp van één of meerdere veren (of een ander mechanisme met inwendige energie) worden de klepbladen naar de gesloten stand geduwd, waarin ze het luchtdoorstroomkanaal afsluiten. Rook en vlammen worden hierbij tegengehouden.

De tijdsduur waarin rook, vlammen en warmte tegengehouden kunnen worden, is onder meer afhankelijk van de gebruikte materialen van de vlinderkleppen, van de luchtdichtheid tussen het luchtkanaal en het buisvormige lichaam, van de luchtdichtheid langsheen de omtrek van de klepbladen in gesloten stand, en van de luchtdichtheid centraal tussen beide klepbladen in gesloten stand.

Om de dichtheid langsheen de omtrek van de klepbladen te verzekeren is langsheen deze omtrek meestal in het buisvormige lichaam zelf een strook opzwelbaar materiaal aangebracht. Deze strook kan onder invloed van warmte die bij brand vrijkomt, opzwellen om na opzwellen en in de gesloten stand van de klepbladen de ruimte tussen de klepbladen en het buisvormige lichaam op te vullen.

Om de dichtheid centraal tussen beide klepbladen in gesloten stand te verzekeren, werden reeds meerdere oplossingen bedacht, die echter geen afdoende oplossing bieden om vlinderkleppen te realiseren waarmee tot 120 minuten brandweerstand kan gehaald worden in beide richtingen.

In EP 0 997 165 A2 is beschreven hoe een hoog viskeus materiaal in het luchtkanaal is aangebracht ter hoogte van de centrale as, om de luchtdichtheid tussen beide klepbladen in gesloten stand te verzekeren. Bij brand zal het hoog viskeus materiaal overgaan naar een laag viskeuze samenstelling en zullen de klepbladen loskomen. Het nadeel is dat deze methode traag is.

In FR 2 770 411 Al is beschreven hoe één van de klepbladen ter hoogte van de centrale as breder is uitgevoerd, en aan zijn rand ter hoogte van de centrale as voorzien is van een dubbele buiging, zodat deze rand in gesloten stand van de klepbladen het andere klepblad overlapt. Deze gedeeltelijke overlapping van de klepbladen zorgt voor een verhoogde luchtdichtheid tussen beide klepbladen in gesloten stand. Deze oplossing uit FR 2 770 411 Al levert een sterkere verbetering van de luchtdichtheid ter hoogte van de centrale as op dan de oplossing uit EP 0 997 165 A2.

Een dergelijke oplossing uit FR 2 770 411 Al kan relatief eenvoudig gerealiseerd worden wanneer de klepbladen uit plaatmetaal vervaardigd worden waarop bijvoorbeeld flexibel brandwerend isolatiemateriaal is aangebracht. Met dergelijke metalen klepbladen kunnen echter nooit brandweerstanden tot 120 minuten gehaald worden in beide richtingen omdat door vervorming van het metaal lek kan ontstaan.

Wanneer de klepbladen uit brandwerende platen worden vervaardigd, om de brandweerstand te verhogen, dan is het voorzien van een overlappende rand aan één van de klepbladen echter productietechnisch een vrij dure oplossing.

Het doel van deze uitvinding is dan ook te voorzien in een brandwerende vlinderklep waarbij de luchtdichtheid in gesloten stand tussen beide klepbladen bij brand op een eenvoudige manier langer verzekerd kan worden, zodat tot 120 minuten brandweerstand kan gehaald worden in beide richtingen.

Dit doel van de uitvinding wordt bereikt door te voorzien in een brandwerende vlinderklep voor inbouw in een luchtkanaal, omvattende een buisvormig lichaam dat een luchtdoorstroomkanaal afbakent en twee in het buisvormige lichaam opgestelde klepbladen, die roteerbaar zijn ten opzichte van een centraal in het luchtdoorstroomkanaal opgestelde as, tussen een open stand, waarin het luchtdoorstroomkanaal is geopend en een gesloten stand, waarin de klepbladen samen het luchtdoorstroomkanaal afsluiten, waarbij een eerste genoemd klepblad aan zijn zijde die in de gesloten stand naar het tweede genoemde klepblad is gericht, voorzien is van een groef en voorzien is van een strook opzwelbaar materiaal, dat geschikt is om onder invloed van warmte op te zwellen, waarbij deze strook opzwelbaar materiaal in de genoemde groef is aangebracht.

Dankzij de groef kan het opzwelbaar materiaal bij opzwellen niet gemakkelijk weggezogen worden in het luchtdoorstroomkanaal. De groef zorgt voor een borging van het opzwelbaar materiaal, die het meezuigen van het materiaal sterk reduceert. Bij opzwellen van het opzwelbaar materiaal onder invloed van bij brand vrijkomende warmte, zal dit opzwellende materiaal enerzijds gedeeltelijk deze groef opvullen en hierin vastgehouden worden en anderzijds de ruimte tussen beide klepbladen voldoende luchtdicht afbakenen om hiermee een brandweerstand tot 120 minuten te kunnen verzekeren.

Bij voorkeur strekken de groef en de strook opzwelbaar materiaal zich nagenoeg over de lengte van de genoemde zijde van het eerste klepblad uit.

Bij een meer specifieke uitvoeringsvorm van een brandwerende vlinderklep volgens deze uitvinding is het tweede klepblad aan zijn zijde die in de gesloten stand naar het eerste klepblad is gericht, voorzien van minstens één opstaande rand.

Bij opzwellen van het opzwelbaar materiaal onder invloed van bij brand vrijkomende warmte, zal dit opzwellende materiaal dan niet enkel vastgehouden worden in de groef in het eerste klepblad, maar eveneens tegen deze opstaande rand van het tweede klepblad vastgehouden worden door deze minstens gedeeltelijk te omsluiten. Het opzwellende materiaal wordt hierbij dan aan beide zijden van de ruimte tussen beide klepbladen vastgehouden, waardoor het meezuigen van het materiaal nog sterker gereduceerd wordt.

Bij een bijzondere uitvoeringsvorm van een dergelijke vlinderklep is dit tweede klepblad aan zijn zijde die in de gesloten stand naar het eerste klepblad is gericht, voorzien van twee opstaande randen, die samen een groef in deze zijde van het tweede klepblad afbakenen.

Het opzwellende materiaal vult bij een dergelijke uitvoeringsvorm bij opzwellen onder invloed van bij brand vrijkomende warmte, niet enkel de groef in het eerste klepblad en de ruimte tussen beide klepbladen minstens gedeeltelijk op, maar vult eveneens de groef in het tweede klepblad minstens gedeeltelijk op. In beide groeven wordt dit opzwellend materiaal vastgehouden, waardoor meezuigen van het materiaal in het luchtdoorstroomkanaal bijzonder sterk gereduceerd wordt.

Bij voorkeur omvat een dergelijke vlinderklep verder ook een strook opzwelbaar materiaal die in deze groef van het tweede klepblad is aangebracht. Op deze manier kan onder invloed van bij brand vrijkomende warmte de ruimte tussen beide klepbladen gelijkmatig van beide zijden uit gevuld worden met opzwellend materiaal, waarbij dit opzwellend materiaal aan beide zijden ook geborgd is in een corresponderende groef, wat het risico op meezuigen van het materiaal in het luchtdoorstroomkanaal nog verder beperkt.

Nog meer voorkeurdragend strekken de groef en de strook opzwelbaar materiaal van het tweede klepblad zich nagenoeg over de lengte van de genoemde zijde van het tweede klepblad uit.

Bij een bijzonder voorkeurdragende uitvoeringsvorm van een vlinderklep volgens deze uitvinding zijn beide klepbladen aan hun zijde die in de gesloten stand naar het andere klepblad is gericht, voorzien van een strook opzwelbaar materiaal, dat geschikt is om onder invloed van warmte op te zwellen. Bij voorkeur zijn hierbij beide klepbladen aan hun zijde die in de gesloten stand naar het andere klepblad is gericht, voorzien van een groef waarin de corresponderende strook opzwelbaar materiaal is aangebracht.

Bij dergelijke uitvoeringsvormen kunnen de klepbladen nagenoeg identiek aan elkaar vervaardigd worden, wat de productie sterk vereenvoudigt.

Deze uitvinding wordt nu nader toegelicht aan de hand van de hierna volgende gedetailleerde beschrijving van een voorkeurdragende uitvoeringsvorm van een brandwerende vlinderklep volgends deze uitvinding. De bedoeling van deze beschrijving is uitsluitend verduidelijkende voorbeelden te geven en om verdere voordelen en bijzonderheden van deze uitvoeringsvorm van een brandwerende vlinderklep aan te duiden, en kari dus geenszins geïnterpreteerd worden als een beperking van het toepassingsgebied van de uitvinding of van de in de conclusies opgeëiste octrooirechten.

In deze gedetailleerde beschrijving wordt door middel van referentiecijfers verwezen naar de hierbij gevoegde tekeningen, waarbij in - Figuur 1 een uitvoeringsvorm van een brandwerende vlinderklep volgens de uitvinding in perspectief is weergegeven met de klepbladen in open stand, met de zijden van de klepbladen die in gesloten stand naar elkaar toe zijn gericht, naar boven gericht;

Figuur 2 de vlinderklep uit figuur 1 in perspectief is weergegeven met de klepbladen in open stand, met de zijden van de klepbladen die in gesloten stand naar elkaar toe zijn gericht, naar onder gericht;

Figuur 3 de vlinderklep uit figuur 1 in aanzicht is weergegeven, met de klepbladen in gesloten stand, langs de zijde waar de veren en het smeltloodmechanisme zichtbaar zijn; - Figuur 4 de vlinderklep uit figuur 1, in perspectief is weergegeven, langs de zijde uit figuur 2, met de klepbladen in gesloten stand.

Brandwerende vlinderkleppen (1) volgens de uitvinding worden geplaatst in luchtkanalen bij wanddoorgangen om brandvoortplanting tegen te gaan.

De brandwerende vlinderklep (1) zoals afgebeeld in de figuren 1 tot en met 4 omvat een buisvormig metalen lichaam (3) dat een luchtdoorstroomkanaal (2) met een ronde doorsnede afbakent. Een dergelijke vlinderklep (1) is voorzien om in een luchtkanaal met ronde doorsnede ingebouwd te worden. Vlinderkleppen (1) volgens de uitvinding voor inbouw in luchtkanalen met een rechthoekige doorsnede worden bij voorkeur overeenkomstig met een rechthoekige doorsnede gerealiseerd.

Het metalen lichaam (3) is bij voorkeur vuurvast uitgevoerd. Dit kan bijvoorbeeld door deze te vervaardigen uit gelakt staal.

Om na inbouw van de vlinderklep (1) in een luchtkanaal ook voldoende luchtdichtheid tussen dit metalen lichaam (3) en het luchtkanaal te verzekeren en voldoende lang brandvoortplanting tussen dit metalen lichaam (3) en het luchtkanaal, waarin dit is ingebouwd, te kunnen garanderen, is het afgebeelde metalen lichaam (3) aan zijn buitenomtrek enerzijds voorzien van een groef waarin een U-vormige dichtingsring (8) is aangebracht, die bijvoorbeeld uit rubber vervaardigd kan zijn. Anderzijds is dit metalen lichaam (3) langs zijn buitenomtrek in diezelfde groef naast de dichtingsring (8) voorzien van een strook opzwelbaar materiaal (9), dat geschikt is om onder invloed van warmte op te zwellen. Deze strook (9) kan bijvoorbeeld als een opzwellende strip grafiet voorzien zijn. De dichtingsring (8) verzekert voldoende luchtdichtheid wanneer de temperaturen bij brand nog niet opgelopen zijn tot temperaturen waarbij het opzwelbaar materiaal (9) opzwelt. Wanneer de temperaturen opgelopen zijn tot temperaturen waarbij het opzwelbaar materiaal (9) opzwelt, dan zal de luchtdichtheid tussen het metalen lichaam (3) en het luchtkanaal niet langer verzekerd kunnen worden met behulp van de dichtingsring (8), maar neemt de strook opzwelbaar materiaal (9) dat opzwelt en de ruimte tussen het metalen lichaam (3) en het luchtkanaal minstens gedeeltelijk opvult, deze dichtingsfimctie over. Uit de stand van de techniek zijn ook alternatieve dichtingsringen (8) en opzwelbare materialen (9) gekend die een zelfde dichtingsfimctie zowel bij lagere temperaturen als bij hogere temperaturen die bij brand optreden kunnen garanderen gedurende voldoende lange tijd om een brandweerstand tot 120 minuten te kunnen realiseren.

In het luchtdoorstroomkanaal (2) van de afgebeelde brandwerende vlinderklep (1) zijn twee halfronde klepbladen (4) opgesteld, die roteerbaar zijn ten opzichte van een centrale as (A) tussen een open stand, zoals afgebeeld in de figuren 1 en 2, waarin het luchtdoorstroomkanaal (2) is geopend en een gesloten stand, zoals afgebeeld in de figuren 3 en 4, waarin de halfronde klepbladen (4) het luchtdoorstroomkanaal (2) afsluiten.

In de open stand, zoals afgebeeld in de figuren 1 en 2, worden de klepbladen (4) nagenoeg evenwijdig aan elkaar en nagenoeg evenwijdig aan de richting van de luchtstroom doorheen het luchtdoorstroomkanaal (2) samengehouden met behulp van een smeltloodmechanisme (14), dat bijvoorbeeld gerealiseerd kan worden met een smeltzekering die in plastic houders wordt vastgehouden. Als smeltzekering wordt bij voorkeur een smeltlood gebruikt dat bij brand bij een temperatuur van ongeveer 72 °C doorsmelt.

In plaats van evenwijdig aan elkaar, kunnen de klepbladen (4) eventueel ook onder een kleine hoek ten opzichte van elkaar opgesteld worden. Hoe groter de hoek, hoe belangrijker de richting wordt waarin de klepbladen (4) in het luchtdoorstroomkanaal (2) worden opgesteld, gezien deze de luchtdoorstroming doorheen dit luchtdoorstroomkanaal (2) sterker gaan beïnvloeden.

Bij doorsmelten van het smeltlood van het smeltloodmechanisme (14), worden de klepbladen (4), zoals gekend, met behulp van een mechanisme met inwendig energie automatisch naar hun gesloten positie geduwd. Dit mechanisme kan bijvoorbeeld zoals afgebeeld gerealiseerd worden met behulp van één of meerdere veren. In de afgebeelde vlinderklep (1) zijn hiervoor twee torsieveren (13) voorzien.

In gesloten positie, zoals afgebeeld in de figuren 3 en 4, worden de klepbladen (4) enerzijds in positie gehouden tegen een rand (7) die langs de binnenomtrek van het metalen lichaam (3) is voorzien. Anderzijds worden de klepbladen (4) in positie gehouden met behulp van twee blokkeerveertjes (15).

Om de dichtheid tussen de klepbladen (4) en het metalen lichaam (3) te verzekeren in gesloten stand van de klepbladen (4) bij hoge temperaturen, is langsheen de binnenomtrek van het metalen lichaam (3) verder een strook opzwelbaar materiaal (6) aangebracht, die geschikt is om onder invloed van warmte op te zwellen en in gesloten stand van de klepbladen (4) bij opzwellen de ruimte tussen de klepbladen (4) en het metalen lichaam (3) op te vullen. Deze strook opzwelbaar materiaal (6) kan bijvoorbeeld als een opzwellende strip grafiet voorzien zijn.

De klepbladen (4) zelf omvatten bij voorkeur brandwerende platen (11) die zich bij voorkeur over nagenoeg de volledige oppervlakte van de klepbladen (4) uitstrekken. Als brandwerende platen (11) kunnen bijvoorbeeld calciumsilicaatplaten gekozen worden. In de afgebeelde brandwerende vlinderklep (1) zijn de brandwerende platen (11) aan hun beide oppervlakken bedekt met een laag opzwelbaar materiaal (11). Dit kunnen bijvoorbeeld lagen opzwelbaar grafiet zijn. Verder zijn de klepbladen (4) aan een oppervlak voorzien van een laag luchtafdichtend materiaal (12), die bij koude temperaturen de dichting voorziet. Dit kan bijvoorbeeld soepel schuim zijn.

Beide klepbladen (4) van de afgebeelde brandwerende vlinderklep (1) zijn verder aan hun zijde die in gesloten stand naar het andere klepblad (4) is gericht, over nagenoeg de volledige lengte voorzien van een groef waarin een strook opzwelbaar materiaal (5) is aangebracht. Als opzwelbaar materiaal kan bijvoorbeeld grafiet gekozen worden. Onder invloed van bij brand vrijkomende warmte zwelt dit opzwelbaar materiaal (5) op in de groef van het corresponderende klepblad (4) en in de ruimte tussen de gesloten klepbaden (4). Hierbij zal dit opzwelbaar materiaal (5) de groeven en de ruimte tussen de gesloten klepladen (4) opvullen en wordt dit opzwellende materiaal (5) langs beide zijden van de ruimte tussen de klepbladen (4) vastgehouden in de groeven, zodat meezuigen van het opzwellende materiaal (5) in het luchtdoorstroomkanaal (2) tegengehouden wordt door deze borging van het opzwellende materiaal (5) in de groeven.

Een dergelijke brandwerende vlinderklep (1) zoals afgebeeld, kan in brandtesten volgens EN 1366-2 een brandweerstand tot 120 minuten halen en dit zowel recto als verso.

Claims (8)

1. Brandwerende vlinderklep (1) voor inbouw in een luchtkanaal, omvattende een buisvormig lichaam (3) dat een luchtdoorstroomkanaal (2) afbakent en twee in het buisvormige lichaam (3) opgestelde klepbladen (4), die roteerbaar zijn ten opzichte van een centraal in het luchtdoorstroomkanaal (2) opgestelde as (A), tussen een open stand, waarin het luchtdoorstroomkanaal (2) is geopend en een gesloten stand, waarin de klepbladen (4) samen het luchtdoorstroomkanaal (2) afsluiten, met het kenmerk dat een eerste genoemd klepblad (4) aan zijn zijde die in de gesloten stand naar het tweede genoemde klepblad (4) is gericht, voorzien is van een groef en voorzien is van een strook opzwelbaar materiaal (5), dat geschikt is om onder invloed van warmte op te zwellen, waarbij deze strook opzwelbaar materiaal (5) in de genoemde groef is aangebracht.

2. Brandwerende vlinderklep (1) volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de groef en de strook opzwelbaar materiaal (5) zich nagenoeg over de lengte van de genoemde zijde van het eerste klepblad (4) uitstrekken.

3. Brandwerende vlinderklep (1) volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat het tweede klepblad (4) aan zijn zijde die in de gesloten stand naar het eerste klepblad (4) is gericht, voorzien is van minstens één opstaande rand.

4. Brandwerende vlinderklep (1) volgens conclusie 3, met het kenmerk dat het tweede klepblad (4) aan zijn zijde die in de gesloten stand naar het eerste klepblad (4) is gericht, voorzien is van een groef.

5. Brandwerende vlinderklep (1) volgens conclusie 4, met het kenmerk dat deze een strook opzwelbaar materiaal (5) omvat die in de groef van het tweede klepblad (4) is aangebracht.

6. Brandwerende vlinderklep (1) volgens conclusie 5, met het kenmerk dat de groef en de strook opzwelbaar materiaal (5) van het tweede klepblad (4) zich nagenoeg over de lengte van de genoemde zijde van het tweede klepblad (4) uitstrekken.

7. Brandwerende vlinderklep (1) volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat beide klepbladen (4) aan hun zijde die in de gesloten stand naar het andere klepblad (4) is gericht, voorzien zijn van een strook opzwelbaar materiaal (5), dat geschikt is om onder invloed van warmte op te zwellen.

8. Brandwerende vlinderklep (1) volgens conclusie 7, met het kenmerk dat beide klepbladen (4) aan hun zijde die in de gesloten stand naar het andere klepblad (4) is gericht, voorzien zijn van een groef waarin de corresponderende strook opzwelbaar materiaal (5) is aangebracht.