CH643912A5

CH643912A5 - FIRE PROTECTION VALVE.

Info

Publication number: CH643912A5
Application number: CH1079179A
Authority: CH
Inventors: Max Rueegg; Hans Leimgruber; Walter Burkhalter; Walter Linsi
Original assignee: Hesco Pilgersteg Ag; Belimo Automation
Priority date: 1979-12-05
Filing date: 1979-12-05
Publication date: 1984-06-29
Also published as: DE3034018A1; DK516280A; NL8005983A; AT375730B; BE885819A; SE8008479L; GB2064957B; FI70520C; DE8024158U1; ATA456480A; FI803521L; FR2470611A1; GB2064957A; NO154182B; NO803669L; SE433176B; FR2470611B1; FI70520B; NO154182C

Description

Die Erfindung betrifft eine Brandschutzklappe mit einer in einem Kanalstück schwenkbar gelagerten Verschlussklappe. The invention relates to a fire damper with a closure flap pivotally mounted in a duct piece.

Brandschutzklappen dienen zur Trennung von Brandabschnitten in Lüftungs- und Klimaanlagen, um zu verhindern, dass beim Ausbruch eines Brandes dieser sich über das Kanalsystem eines Bauwerkes fortpflanzen kann. Fire dampers are used to separate fire compartments in ventilation and air conditioning systems to prevent a fire from spreading through the duct system of a building.

Für die Betätigung der Verschlussklappe können verschiedene Einrichtungen vorgesehen sein, z.B. ein elektrischer oder pneumatischer Stellmotor, der über einen Thermoschalter zugeschaltet wird, ein Handhebel, ein Hebel mit Gewicht kombiniert mit einer thermischen Auslösung, ein Hebel mit Zugfeder usw. Various devices can be provided for actuating the closure flap, e.g. an electric or pneumatic servomotor, which is activated via a thermal switch, a hand lever, a lever with weight combined with a thermal release, a lever with tension spring, etc.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Brandschutzklappe zu finden, die bei verhältnismässig einfachem Aufbau, insbesondere ihrer beweglichen Teile, besonders zuverlässig arbeitet und eine z.B. gegenüber Erschütterungen besonders sichere Halterung der Verschlussklappe in «auf»- und «zu»-Position gewährleistet, so dass keine zusätzliche Ein- und Ausriegelungsmechanik - insbesondere in Stellung «zu» - für die Verschlussklappe benötigt wird. Ausserdem soll die Verschlussklappe in Schliessposi-tion eine besonders gute Abdichtung ermöglichen, indem sie in dieser Position unter Vorspannung gehalten ist. Diese Aufgaben werden gelöst durch eine Brandschutzklappe mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die abhängigen Ansprüche beinhalten vorteilhafte Ausgestaltungen der Brandschutzklappe. The present invention has for its object to find a fire damper that works particularly reliably with a relatively simple structure, especially its moving parts, and a e.g. Securing of the closure flap in the “open” and “closed” position, which is particularly secure against vibrations, is ensured, so that no additional locking and unlocking mechanism - in particular in the “closed” position - is required for the closure flap. In addition, the closure flap in the closed position should enable a particularly good seal by being held under tension in this position. These tasks are solved by a fire damper with the features of claim 1. The dependent claims contain advantageous refinements of the fire damper.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen: The invention is explained in more detail below on the basis of the exemplary embodiments shown schematically in the figures. Show it:

Fig. 1-3 Längsschnitte durch eine erste Ausführungsform der Brandschutzklappe mit drei verschiedenen Schwenkpositionen einer seitlich gelagerten Verschlussklappe. Fig. 1-3 longitudinal sections through a first embodiment of the fire damper with three different pivot positions of a side-mounted closure flap.

Fig. 4-6 Längsschnitte durch eine zweite Ausführungsform der Brandschutzklappe mit drei verschiedenen Schwenkpositionen einer mittig gelagerten Verschlussklappe. Fig. 4-6 longitudinal sections through a second embodiment of the fire damper with three different swivel positions of a centrally mounted closure flap.

Fig. 7 einen vertikalen Längsschnitt durch eine dritte Ausführungsform einer Brandschutzklappe mit zwei Betätigungsmechanismen für eine mittig gelagerte Verschlussklappe, und Fig. 7 is a vertical longitudinal section through a third embodiment of a fire damper with two actuating mechanisms for a centrally mounted shutter, and

Fig. 8 einen horizontalen Längsschnitt durch die Brandschutzklappe nach Fig. 7. 8 shows a horizontal longitudinal section through the fire damper according to FIG. 7.

Die Brandschutzklappe entsprechend den Fig. 1 -3 hat eine beispielsweise quadratisch gestaltete Verschlussklappe 2, die an einer ihrer Schmalseiten um eine Achse 4 schwenkbar ist, die in einander gegenüberliegenden Wänden eines im Querschnitt quadratförmigen Kanalstückes 6 gelagert ist. Dieses Kanalstück hat an seinen beiden Enden je einen Flansch 8, 10 für die Montage in einem Luftkanal einer Lüftungs- und Klimaanlage. Um eine Verringerung des Strömungsquerschnittes in der Brandschutzklappe zu vermeiden, ist die Verschlussklappe 2 in vollständig geöffneter Position entsprechend der Darstellung in Fig. 1 in einer seitlichen Erweiterung 12 des Kanalstückes aufgenommen. Aufgrund der sich dabei ergebenden einseitigen Querschnittsvergrösserung des Kanalstückes ist der an dieser Erweiterung 12 angrenzende Flanschteil 14 im Gegensatz zu den anderen Flanschteilen nach innen gerichtet. Die Verschlussklappe 2 ist verhältnismässig dick und besteht z.B. aus einem asbestfreien Spezialisiermaterial, so dass sie in Schliessstellung für eine verhältnismässig lange Zeit eine Brandzone in dem Lüftungskanal sicher absperren kann. The fire damper in accordance with FIGS. 1-3 has, for example, a square-shaped closure flap 2 which can be pivoted on one of its narrow sides about an axis 4 which is mounted in mutually opposite walls of a duct piece 6 which is square in cross section. This duct piece has at both ends a flange 8, 10 for mounting in an air duct of a ventilation and air conditioning system. In order to avoid a reduction in the flow cross-section in the fire damper, the closure flap 2 is accommodated in a completely open position, as shown in FIG. 1, in a lateral extension 12 of the duct section. Due to the resulting one-sided cross-sectional enlargement of the channel piece, the flange part 14 adjoining this extension 12 is directed inwards in contrast to the other flange parts. The closure flap 2 is relatively thick and consists e.g. made of an asbestos-free specialty material, so that in the closed position it can safely shut off a fire zone in the ventilation duct for a relatively long time.

In dem Kanalstück 6 sind entlang eines inneren Umfanges Isolationsleisten 16 befestigt, die ein hitzebeständiges Isolationsmaterial 18 tragen, an dem die Verschlussklappe 2 in Schliessposition unter Vorspannung zur Anlage gelangt. Insulation strips 16 are fastened in the channel piece 6 along an inner circumference and carry a heat-resistant insulation material 18 on which the closure flap 2 comes to bear in the closed position under pretension.

Der Betätigungsmechanismus zum Schwenken der Verschlussklappe hat eine Betätigungsstange 20, die mit einem Ende durch eine Gelenkverbindung 22 in Abstand von der Schwenkachse 4 der Verschlussklappe an einer Klappenseite befestigt ist. Das andere Ende der Betätigungsstange 20 ist über ein Gelenk 24 mit dem äusseren Ende einer Kurbelstange 26 verbunden, deren inneres Ende starr an einer Betätigungswelle 28 angebracht ist. Diese Betätigungswelle 28 erstreckt sich aus dem Kanalstück heraus nach aussen und ist mittels eines nicht dargestellten Antriebes, z.B. einem Federmechanismus, um angenähert 180° drehbar. Der Drehbereich der Betätigungswelle 28 bzw. der Schwenkbereich der Kurbelstange 26 ist durch Anschläge 30,32 begrenzt, die um wenige Winkelgrade jenseits der beiden Totpunkte der Kurbelbewegung liegen. Diese Totpunkte entsprechen dem Winkel von 180° zwischen der Kurbelstange 26 und der Betätigungsstange 20 (Fig. 1) und dem Winkel von 0° zwischen diesen beiden Stangen 26 und 20 (Fig. 3). Obgleich der Totpunkt z.B. mit zwei bis drei Winkelgraden jeweils überschritten wird, kann die Winkelbewegung zwischen beiden Grenzpositionen wesentlich weniger als 180°, z.B. zwischen 170-180°, betragen, da die Betätigungsstange 20 während des Schliessvorganges, ausgehend von der voll geöffneten Positon nach Fig. 2 bis zur vollständig geschlossenen Positon nach Fig. 3, ihren Winkel gegenüber der Verschlussklappe oder der Achse des Kanalstückes 6 verändert. The actuating mechanism for pivoting the closure flap has an actuation rod 20 which is fastened at one end to a flap side by means of an articulated connection 22 at a distance from the pivot axis 4 of the closure flap. The other end of the actuating rod 20 is connected via a joint 24 to the outer end of a crank rod 26, the inner end of which is rigidly attached to an actuating shaft 28. This actuating shaft 28 extends outwards from the channel piece and is by means of a drive, not shown, e.g. a spring mechanism, can be rotated by approximately 180 °. The range of rotation of the actuating shaft 28 or the pivoting range of the crank rod 26 is limited by stops 30, 32 which are a few angular degrees beyond the two dead centers of the crank movement. These dead centers correspond to the angle of 180 ° between the crank rod 26 and the actuating rod 20 (FIG. 1) and the angle of 0 ° between these two rods 26 and 20 (FIG. 3). Although the dead center e.g. is exceeded with two to three angular degrees, the angular movement between the two limit positions can be significantly less than 180 °, e.g. between 170-180 °, since the actuating rod 20 changes its angle with respect to the closure flap or the axis of the channel piece 6 during the closing process, starting from the fully open position according to FIG. 2 to the completely closed position according to FIG. 3.

Durch die Drehbewegung der Kurbelstange über den jeweiligen Totpunkt hinaus ergibt sich auf vorteilhafte Weise eine zwangsläufige Arretierung der Verschlussklappe in ihren beiden Grenzpositionen, und auch bei schneller Schliessung oder bei auftretenden Druckwellen im Luftkanal kann ein Zurückprallen der Verschlussklappe nicht auftreten. Aufwendige Konstruktionen von Rückprallsperren sind somit The rotational movement of the crank rod beyond the respective dead center advantageously results in a forced locking of the closure flap in its two limit positions, and even if the closure flap closes quickly or if pressure waves occur in the air duct, it cannot rebound. Elaborate designs of rebound barriers are therefore

2 2nd

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

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nicht erforderlich. Auch entfällt durch den als Kurbeldreh-verschluss ausgeführten Betätigungsmechnismus bei Motorantrieb eine bisher aufwendige Entriegelung der Rückprallsperre, wenn die Wiederöffnung der Verschlussklappe gewünscht wird. not mandatory. Also, the actuation mechanism in the form of a crank rotary lock on the motor drive eliminates the need to unlock the rebound lock, which has been costly so far, when it is desired to reopen the locking flap.

Da die Schwenkbewegung der Verschlussklappe zwischen ihren beiden Grenzpositionen um einen Winkel von ca. 90° erfolgt, während dabei die Kurbelstange einen Drehwinkel in der Grössenordnung von 170-180° ausführt, wirkt an der Welle der Drehkurbel durch die damit verbundene Übersetzung ein stark verringertes Drehmoment, so dass mit verhältnismässig geringer Kraft bzw. Drehmoment die Verschlussklappe gegen die Dichtung 18 gezogen werden kann und auch die Entriegelung entsprechend leicht erfolgen kann. Es lässt sich somit durch den hohen möglichen Schliessdruck auch eine entsprechend gute Abdichtung durch die Verschlussklappe erzielen. Since the pivoting movement of the closure flap between its two limit positions takes place at an angle of approx. 90 °, while the crank rod makes an angle of rotation of the order of magnitude of 170-180 °, a greatly reduced torque acts on the shaft of the rotary crank due to the associated translation , so that the closure flap can be pulled against the seal 18 with relatively little force or torque and the unlocking can also be carried out correspondingly easily. Due to the high possible closing pressure, a correspondingly good seal can also be achieved by the closure flap.

Es versteht sich, dass statt einer Kurbelstange auch eine Kurbelscheibe zur Anwendung kommen kann, wobei dann das eine Ende der Betätigungsstange z.B. am Umfang dieser Scheibe angelenkt ist. It goes without saying that a crank disk can also be used instead of a crank rod, in which case one end of the actuating rod e.g. is articulated on the circumference of this disc.

Die Wirkungsweise der Brandschutzklappe entsprechend dem in den Fig. 4-6 dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht der zuvor anhand der Fig. 1 -3 beschriebenen Wirkungsweise, und der wesentliche Unterschied bei diesem Ausführungsbeispiel besteht nur darin, dass die Verschlussklappe 2' um eine Achse 4' gelagert ist, die sich in der Mitte der Verschlussklappe befindet. Entsprechend ist die Verschlussklappe 2' in geöffneter Position innerhalb der Mitte des Strömungsquerschnittes des Kanalstückes 6' angeordnet, wodurch sich ein etwas höherer Strömungswiderstand ergibt. Die Dichtungen 34,36 sind entsprechend oberhalb und unterhalb der Drehachse 4' bzw. rechts und links von ihr auf einander gegenüberliegenden Seiten der Verschlussplatte angeordnet, um in Schliessstellung nach Fig. 6 eine dichtende Anlage zu erhalten. Der Betätigungsmechanismus ist im wesentlichen gleich ausgeführt wie im zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel und wird deshalb nicht nochmals s beschrieben. Die Anlenkstelle 22' der Betätigungsstange 20' an der Verschlussklappe kann in Richtung parallel zur Schwenkachse sowohl in Randnähe der Verschlussklappe als auch im Bereich ihrer Mitte angeordnet sein. Bei verhältnismässig breiten Verschlussklappen kann es jedoch von Vorteil io sein, entsprechend dem Ausführungsbeispiel der Fig. 7 und 8 an beiden Seiten der Verschlussklappe 2" je einen Betätigungsmechanismus 38,40 vorzusehen, wie er anhand der Fig. 1-3 im Prinzip beschrieben wurde. Um hierbei mit einem nicht dargestellten Antrieb auf einer Aussenseite des Kanal-15 stückes 6" auszukommen, sind beide Betätigungsmechanismen 38,40 über eine Kopplungsstange 42 miteinander verbunden. The mode of operation of the fire damper corresponding to the exemplary embodiment shown in FIGS. 4-6 corresponds to the mode of operation previously described with reference to FIGS. 1-3, and the main difference in this exemplary embodiment is only that the closing flap 2 'is mounted about an axis 4' which is in the middle of the flap. Accordingly, the closure flap 2 'is arranged in the open position within the middle of the flow cross section of the channel piece 6', which results in a somewhat higher flow resistance. The seals 34, 36 are arranged accordingly above and below the axis of rotation 4 'or to the right and left of it on opposite sides of the closure plate in order to obtain a sealing contact in the closed position according to FIG. 6. The actuating mechanism is essentially the same as in the previously described embodiment and is therefore not described again. The articulation point 22 'of the actuating rod 20' on the closure flap can be arranged in the direction parallel to the pivot axis both near the edge of the closure flap and in the region of its center. In the case of relatively wide closure flaps, however, it can be advantageous to provide an actuation mechanism 38, 40 on each side of the closure flap 2 'in accordance with the exemplary embodiment of FIGS. 7 and 8, as was described in principle with reference to FIGS. 1-3. In order to get by with a drive (not shown) on an outside of the duct 15 piece 6 ″, both actuation mechanisms 38, 40 are connected to one another via a coupling rod 42.

Die Kopplungsstange ist dabei teleskopartig im Bereich ihrer Enden in Fassungen 44,46 eingeschlossen, welche fest 20 mit der jeweiligen Betätigungsstange verbunden sind. Mit einer dieser Fassungen 44 ist die beispielsweise im Querschnitt quadratische Kopplungsstange 42 unverschiebbar gehalten, während sie sich in der gegenüberliegenden Fassung 46 zum Ausgleich von Wärmedehnungen verschieben 25 kann. Bei quadratischem Querschnitt der Stange sind entsprechend auch die Innenräume der Fassungen 44,46 quadratisch ausgebildet, so dass eine formschlüssige Halterung gegeben ist und auch Torsionskräfte übertragen werden können. The coupling rod is telescopically enclosed in the area of its ends in sockets 44, 46 which are fixedly connected to the respective actuating rod. With one of these sockets 44, the coupling rod 42, for example, which is square in cross section, is held immovably, while it can move 25 in the opposite socket 46 to compensate for thermal expansions. In the case of a square cross section of the rod, the inner spaces of the sockets 44, 46 are also designed to be square, so that a form-fitting mounting is provided and torsional forces can also be transmitted.

30 Die für alle Ausführungsformen vorgesehene Anordnung mindestens eines Betätigungsmechanismus innerhalb des Kanalstückes 6,6', 6" hat den Vorteil, dass sie gegen Verschmutzung und Beschädigung beim Einmauern des Kanalstückes in ein Mauerwerk geschützt sind. The arrangement of at least one actuating mechanism within the duct section 6, 6 ', 6 "provided for all embodiments has the advantage that they are protected against contamination and damage when the duct section is walled into a brickwork.

I! I!

3 Blatt Zeichnungen 3 sheets of drawings

Claims

643 912 PATENT CLAIMS

1. Fire damper with a flap pivotally mounted in a duct piece, characterized by at least one flap actuation mechanism with an actuating rod (20) engaging the flap (2), the end of which is remote from the flap at a radial distance from the center of rotation (28) of a drivable rotary organ ( 26) is articulated to the latter, the rotary movement of the rotary member (26) having limit positions through stops (30, 32) which lie beyond two dead centers of the crank-like actuation movement and correspond to the positions "open" and "closed" of the closure flap (2) .

2. Fire damper according to claim 1, characterized in that two actuating mechanisms (38, 40) are provided at each end of an elongated closure flap (2 '), the actuating rods (20 ") of which are connected to one another by a coupling rod (42) (Fig. 8 ).

3. Fire damper according to claim 2, characterized in that the coupling rod is designed telescopically to compensate for thermal changes in length.

4. Fire damper according to claim 2 or 3, characterized in that the coupling rod (42) is rotatably connected to the actuating rods (20 ") of both actuating mechanisms (38, 40).

5. Fire damper according to claim 1, characterized in that the closure flap (2) is pivotally mounted in the area of its narrow-side boundary surfaces.

6. Fire damper according to claim 5, characterized in that an extension (12) corresponding to the thickness of the closure flap (2) is provided on one side of a channel piece (6) with a square cross-sectional shape.