Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Verschliessen eines durch Hitzeeinwirkung seine Gestalt verlierenden Rohres, insbesondere eines brennenden Kunststoffrohres, mit einem das Rohr umschliessenden Gehäuse und einem in dem Gehäuse angeordneten, bei Hitzeeinwirkung aufschäumenden Material.
Abwasserrohre und Rohre, die zum Be- und Entlüften von Räumen dienen und die ein ganzes Gebäude durchziehen, können im Brandfalle Rauch und Feuergase von einem Raum zum anderen weiterleiten und so zur Ausbreitung eines Brandes beitragen. Es ist deshalb erforderlich, Vorkehrungen zu treffen, um solche Rohre an den Übergangsstellen zu anderen Räumen im Brandfalle automatisch zu verschliessen.
Für Kunststoffrohre, die brennbar sind oder bei Hitzeeinwirkung schmelzen, sind sogenannte "Brandschutzmanschetten" bekannt, die dort, wo das Rohr Zwischenwände oder Geschossdecken durchdringt, aussen am Rohr angeordnet werden. Im Inneren dieser Brandschutzmanschetten befindet sich ein durch Hitzeeinwirkung aufschäumendes Material, welches im Brandfalle das abschmelzende oder verbrennende Rohrende an der Durchgangsstelle durch die Wand oder Decke verschliesst.
Da die in der Brandschutzmanschette unterzubringende Menge an aufschäumendem Material begrenzt ist und dieses beim Aufschäumen ins Innere des in den benachbarten, noch nicht vom Brand betroffenen Raum führenden Rohres eindringen kann, ist ein vollständiger, sicherer Verschluss des Rohres nicht immer gewährleistet. Ausserdem können nur Rohre mit verhältnismässig kleinem Querschnitt auf diese Weise verschlossen werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine dem Brandschutz dienende Vorrichtung zu schaffen, mit der auch Rohre grossen Querschnittes automatisch sicher verschlossen werden können, wenn diese im Brandfalle ihre Gestalt verlieren, d.h. wenn ihr im Brandraum befindlicher Teil entweder abbrennt oder schmilzt. Zugleich soll für einen dichten Verschluss nur sehr wenig von einem bei Hitzeeinwirkung aufschäumenden Material erforderlich sein.
Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst, dass in dem Gehäuse eine Klappe angeordnet ist, die nach dem Schmelzen oder Verbrennen des im Brandraum befindlichen Teiles von dem bei Hitzeeinwirkung aufschäumenden Material bewegt wird und das an seinem einen Ende zerstörte Rohr verschliesst.
Diese Ausgestaltung einer Brandschutzmanschette hat den Vorteil, dass grosse Rohrquerschnitte mit einer nur geringen Menge an aufschäumendem Material verschlossen werden können, da das aufschäumende Material nicht den ganzen Rohrquerschnitt ausfüllen muss, sondern in erster Linie dazu dient, eine Klappe mechanisch zu bewegen, die den Verschluss des Rohres übernimmt. Dann noch verbleibende Undichtigkeiten werden von dem Schaum sicher verschlossen.
Die Klappe kann verschiedene Formen haben, beispielsweise eine Schiebeklappe oder eine Schwenkklappe sein. Besonders zweckmässig ist es, wenn die Klappe an der Aussenseite des der Hitzeeinwirkung ausgesetzten Rohrteiles anliegt und von einem Federmittel beaufschlagt wird, welches die Klappe in ihre Schliessstellung drängt. Wenn das im Brandraum befindliche Rohrteil schmilzt oder verbrennt, verliert die Klappe ihre ursprüngliche Stütze und wird von dem aufschäumenden Material in ihre Schliessstellung gebracht, wobei die Feder die Schliessbewegung unterstützt.
Besonders zweckmässig ist es, wenn die Klappe aus mehreren Klappenteilen besteht, die im Gehäuse schwenkbar gelagert sind. Hierbei können die Klappenteile sternförmig oder im Kreis um das zu verschliessende Rohr angeordnet sein, je nachdem, ob es sich um ein rundes oder ein mehreckiges Rohr handelt.
Die einfachste Konstruktion ergibt sich, wenn das Gehäuse aus zwei Gehäusehälften besteht, die von aussen auf das Rohr aufsetzbar und miteinander verbindbar sind und von denen jede Gehäusehälfte einen Klappenteil aufweist, der an einer der mit \ffnungen für das Rohr versehenen Stirnwände der Gehäusehälften schwenkbar gelagert ist. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, die Brandschutzmanschette auch nachträglich auf ein bereits eingebautes Rohr von aussen her aufzusetzen und an diesem oder an einer Wand zu befestigen, wobei beide Gehäusehälften gleich ausgebildet sein können. Mit den beiden Klappenhälften können auch \ffnungen mit grossem Querschnitt sicher verschlossen werden.
Damit das aufschäumende Material im Brandfalle zuverlässig aufschäumt, kann das Gehäuse in seiner der Hitzeeinwirkung ausgesetzten Stirnwand und/oder in seinen Umfangswänden Löcher aufweisen. Das aufschäumende Material ist dann zwischen den gelochten Umfangswänden des Gehäuses und der Klappe bzw. den Klappenteilen angeordnet.
Um ein sicheres Verschliessen des Rohres im Brandfalle zu gewährleisten, ist es zweckmässig, an der Klappe bzw. an jedem Klappenteil das Rohr seitlich überragende Arme anzuordnen, an denen eine hochtemperaturbeständige Feder befestigt ist. Diese Feder kann eine Zugfeder sein. Es ist aber auch möglich, Druckfedern zu verwenden, die die Arme beaufschlagen und sich mit ihrem anderen Ende gegen das Gehäuse abstützen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung näher erläutert ist. Es zeigt:
Fig. 1 eine Vorrichtung zum Verschliessen eines Kunststoffrohres im Brandfalle nach der Erfindung in einer perspektivischen Darstellung;
Fig. 2 den Gegenstand der Fig. 1 in einem senkrechten Querschnitt nach Linie II-II der Fig. 1 im Normalzustand mit offenen Klappen;
Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung der Vorrichtung nach Fig. 1 bei im Brandfalle sich schliessenden Klappen;
Fig. 4 eine etwas abgewandelte Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung in einer Seitenansicht im Normalzustand, und
Fig. 5 eine Untersicht auf die Vorrichtung nach Fig. 4 in einem Horizontalschnitt nach Linie V-V der Fig. 4.
In den Zeichnungen ist mit 10 ein Kunststoffrohr bezeichnet, das beispielsweise zur Entlüftung eines Raumes 11 dient und durch eine Geschossdecke 12 in einen angrenzenden, hier nicht näher dargestellten Raum geführt ist. Um zu verhindern, dass im Falle eines in dem Raum 11 auftretenden Brandes Rauch und Feuergase durch das Rohr 10 in den darüberliegenden, noch nicht vom Brand betroffenen Raum gelangen, ist eine Vorrichtung 13 zum Verschliessen des Rohres 10 vorgesehen, die im folgenden der Einfachheit halber in ihrer Gesamtheit als "Brandschutzmanschette" bezeichnet wird. Diese Brandschutzmanschette 13 soll das Rohr 10 im Bereich seiner Durchführung durch die Geschossdecke 12 verschliessen, wenn der im Raum 11 befindliche Teil des Rohres 10 durch Hitzeeinwirkung schmilzt oder abbrennt.
Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, besteht die Brandschutzmanschette 13 aus einem im wesentlichen rechteckigen Gehäuse 14 mit Umfangswänden 15, 16, 17 und 18 und einer unteren Stirnwand 19, die eine, im vorliegenden Falle zylindrische, \ffnung 20 für das Rohr aufweist. An seiner Oberseite ist die Brandschutzmanschette 13 offen und hat dort nach aussen vorspringende Flansche 21, in denen Löcher 22 für nicht näher dargestellte Befestigungsmittel angeordnet sind, mit denen die Brandschutzmanschette an der Geschossdecke 12 befestigt werden kann, die dann das Gehäuse oben abschliesst.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, besteht das Gehäuse 14 der Brandschutzmanschette 13 aus zwei Gehäusehälften 14a und 14b, so dass es von aussen her auch noch nachträglich auf das bereits installierte Rohr 10 aufgesetzt und dann an der Decke 12 befestigt werden kann. Die Länge L des Gehäuses 14 ist etwas grösser als seine Breite B, so dass sich die Seitenwände 16 und 18 in einem etwas grösseren Abstand von der Aussenwandung des Rohres 10 befinden als die Seitenwände 15 und 17. In den hierdurch gewonnenen Räumen zwischen der Aussenwand des Rohres 10 und den Seitenwänden 16 bzw. 18 des Gehäuses 14 sind zwei Klappenteile 23a und 23b einer Klappe 23 angeordnet, die mit Schwenkachsen 24 an ihren oberen Rändern in den Seitenwänden 15 und 17 des Gehäuses 14 in der Nähe von dessen oberem Rand schwenkbar gelagert sind.
Hierbei ist die Anordnung so getroffen, dass die Klappenteile 23a und 23b in ihrer in Fig. 1 und 2 dargestellten senkrechten Stellung am Rohr 10 anliegen und eine zueinander parallele Lage einnehmen.
Auf den dem Rohr 10 abgewandten Flächen der Klappenteile 23a und 23b ist ein bei Hitzeeinwirkung aufschäumendes Material 25 angeordnet, das entweder auf die Rückseiten der Klappenteile 23a und 23b aufgeklebt, aber auch auf der Innenseite der Seitenwände 16 und 18 befestigt sein kann.
In den Seitenwänden 16 und 18, welche zusammen mit den Klappenteilen 23a und 23b das zwischen ihnen angeordnete, bei Hitzeeinwirkung aufschäumende Material begrenzen, sind Löcher 26 vorgesehen, die den Wärmeübergang aus dem Raum 11 zum Material 25 erleichtern sollen. Dem gleichen Zweck dienen Löcher 27, die sich in der unteren Stirnwand 19 des Gehäuses 14 befinden.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Wenn im Falle eines Brandes im Raum 11 sehr hohe Temperaturen auftreten, wird das Rohr 10 an seinem einen in den Raum 11 hineinragenden Ende 10a schmelzen oder abbrennen. Es verliert dann auch im Bereich der Klappe 23 seine Gestalt. Durch die im Raum 11 auftretende Hitze, die auch in das Gehäuse 14 der Brandschutzmanschette 13 eindringt, schäumt das Material 25 auf und drückt infolge seiner Volumenvergrösserung die Klappe 23 in ihre Schliessstellung, wobei die Klappenteile 23a und 23b um ihre Schwenkachsen 24 nach oben schwenken, nachdem das Rohrteil 10a abgebrannt oder geschmolzen ist, welches bis dahin die Klappenteile 23a und 23b gespreizt hielt. Dieser Schliessvorgang der Klappe 23 ist in Fig. 3 dargestellt.
Sobald die Klappenteile 23a und 23b ihre horizontale Lage erreicht haben und am Rand des im Durchbruch der Decke 12 noch vorhandenen Rohres 10 anliegen, ist die Rohröffnung zum oberen Raum verschlossen und das aufschäumende Material 25 füllt das Gehäuse 14 der Brandschutzmanschette 13 vollständig oder nahezu vollständig aus, wobei es etwa noch vorhandene Spalten abdichtet, die möglicherweise zwischen den Klappenteilen 23a und 23b und dem Rohr oder den Gehäuseteilen noch vorhanden sind.
In den Fig. 4 und 5 ist eine etwas andere Ausführungsform gezeigt, bei der die beiden Gehäuseteile 14a und 14b an ihren aneinanderstossenden Rändern 28 und 29 Klauen 30 und 31 tragen, die durch aufgeschobene, federnde Klammerleisten 32 miteinander verbunden sind. An jedem Klappenteil 23a und 23b ist auf den nach aussen geführten Schwenkachsen 24 je ein Arm 33 bzw. 34 angeordnet, der von der Schwenkachse 24 aus bei vertikaler Klappe schräg nach aussen gerichtet ist. Die Arme 33 und 34 beider Klappenteile 23a und 23b sind durch eine hochtemperaturbeständige Zugfeder 35 miteinander verbunden, welche die Klappenteile 23a und 23b gegen den Aussenumfang des Rohres 10 drückt, solange das Rohrende 10a noch vorhanden ist.
Sobald das im Brandraum befindliche Rohrteil 10a abschmilzt oder abbrennt, zieht die Feder 35 die Arme 33 und 34 zusammen, welche die Klappenteile 23a und 23b um ihre Achsen 24 schwenken, an denen die Arme 33 und 34 undrehbar befestigt sind.
Man erkennt, dass die Zugfeder 35 das Schliessen der Klappenteile 23a und 23b im Brandfalle wirksam unterstützt.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern es sind mehrere Änderungen und Ergänzungen möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise könnten auf beiden Seiten des Gehäuses Schwenkarme vorhanden sein, die von zwei Zugfedern zusammengezogen werden. Es ist auch möglich, die Schwenkarme und Federn im Inneren des Gehäuses der Brandschutzmanschette anzuordnen, oder sie als Druckfedern oder Blattfedern auszubilden. Ferner ist es möglich, die Klappe 23 einteilig auszuführen und nur um eine Achse schwenken zu lassen, wenn das zu verschliessende Rohr einen verhältnismässig kleinen Querschnitt hat. Bei grossen Querschnitten kann die Klappe in mehrere Sektoren aufgeteilt werden, die um das Rohr herum angeordnet werden und sich sternförmig zur Mitte hin schliessen.
Schliesslich ist es auch möglich, anstelle der Klappe einen Schieber vorzusehen, der von einem bei Hitze aufschäumenden Material quer zur Rohrlängsrichtung zugeschoben wird.
The invention relates to a device for automatically closing a tube which loses its shape due to the action of heat, in particular a burning plastic tube, with a housing enclosing the tube and a material arranged in the housing and foaming when exposed to heat.
In the event of a fire, waste water pipes and pipes that are used to ventilate and ventilate rooms and that run through an entire building can pass smoke and fire gases from one room to another, thereby contributing to the spread of a fire. It is therefore necessary to take precautions to automatically close such pipes at the transition points to other rooms in the event of a fire.
So-called "fire protection sleeves" are known for plastic pipes that are flammable or melt under the influence of heat. They are arranged on the outside of the pipe where the pipe penetrates partitions or ceilings. Inside these fire protection sleeves there is a material that foams up due to the action of heat, which in the event of fire closes the melting or burning pipe end at the point of passage through the wall or ceiling.
Since the amount of foaming material to be accommodated in the fire protection cuff is limited and this can penetrate into the interior of the pipe leading into the neighboring room, which is not yet affected by the fire, a complete, secure closure of the pipe is not always guaranteed. In addition, only pipes with a relatively small cross section can be closed in this way.
The object of the invention is to provide a fire protection device with which even pipes of large cross section can be securely closed automatically if they lose their shape in the event of a fire, i.e. if your part in the fire chamber either burns or melts. At the same time, very little of a material that foams up when exposed to heat should be required for a tight seal.
This object is achieved with the invention in that a flap is arranged in the housing, which after the melting or burning of the part located in the combustion chamber is moved by the foaming material when exposed to heat and closes the tube destroyed at one end.
This design of a fire protection sleeve has the advantage that large pipe cross sections can be closed with only a small amount of foaming material, since the foaming material does not have to fill the entire pipe cross section, but primarily serves to mechanically move a flap that closes the closure of the pipe takes over. Any remaining leaks are then securely closed by the foam.
The flap can have different shapes, for example a sliding flap or a swivel flap. It is particularly expedient if the flap rests on the outside of the tube part exposed to the action of heat and is acted upon by a spring means which urges the flap into its closed position. If the pipe part in the fire chamber melts or burns, the flap loses its original support and is brought into its closed position by the foaming material, the spring assisting the closing movement.
It is particularly expedient if the flap consists of several flap parts which are pivotally mounted in the housing. The flap parts can be arranged in a star shape or in a circle around the pipe to be closed, depending on whether it is a round or a polygonal pipe.
The simplest construction results if the housing consists of two housing halves which can be placed on the tube from the outside and connected to one another and of which each housing half has a flap part which is pivotably mounted on one of the end walls of the housing halves provided with openings for the tube is. This configuration makes it possible to subsequently place the fire protection collar on an already installed pipe from the outside and to fasten it to this or to a wall, it being possible for the two housing halves to be of the same design. With the two flap halves, even openings with a large cross-section can be securely closed.
So that the foaming material reliably foams in the event of a fire, the housing can have holes in its end wall exposed to the action of heat and / or in its peripheral walls. The foaming material is then arranged between the perforated peripheral walls of the housing and the flap or the flap parts.
In order to ensure that the pipe is securely closed in the event of a fire, it is advisable to arrange laterally projecting arms on the flap or on each flap part, to which a spring which is resistant to high temperatures is attached. This spring can be a tension spring. But it is also possible to use compression springs that act on the arms and are supported with their other end against the housing.
Further features and advantages of the invention result from the following description and the drawings, in which a preferred embodiment of the invention is explained in more detail. It shows:
Figure 1 shows a device for closing a plastic pipe in the event of fire according to the invention in a perspective view.
Fig. 2 shows the object of Figure 1 in a vertical cross section along line II-II of Figure 1 in the normal state with open flaps.
3 shows a representation corresponding to FIG. 2 of the device according to FIG. 1 with the flaps closing in the event of a fire;
Fig. 4 shows a slightly modified embodiment of the device according to the invention in a side view in the normal state, and
5 is a bottom view of the device of FIG. 4 in a horizontal section along line V-V of FIG. 4th
In the drawings, 10 denotes a plastic pipe, which is used, for example, to vent a room 11 and is guided through a floor ceiling 12 into an adjacent room, not shown here. In order to prevent that in the event of a fire in the room 11, smoke and fire gases pass through the pipe 10 into the overlying room which is not yet affected by the fire, a device 13 for closing the pipe 10 is provided, which in the following is for the sake of simplicity is referred to in its entirety as a "fire protection sleeve". This fire protection collar 13 is intended to close the pipe 10 in the area of its passage through the floor ceiling 12 when the part of the pipe 10 located in the space 11 melts or burns due to the action of heat.
As can be seen from the drawings, the fire protection collar 13 consists of a substantially rectangular housing 14 with peripheral walls 15, 16, 17 and 18 and a lower end wall 19 which has a, in the present case cylindrical, opening 20 for the pipe. On its upper side, the fire protection collar 13 is open and there has outwardly projecting flanges 21 in which holes 22 are arranged for fastening means, not shown, with which the fire protection collar can be fastened to the floor ceiling 12, which then closes off the housing at the top.
As can be seen from FIG. 1, the housing 14 of the fire protection sleeve 13 consists of two housing halves 14a and 14b, so that it can also be retrofitted onto the already installed pipe 10 from the outside and then attached to the ceiling 12. The length L of the housing 14 is slightly larger than its width B, so that the side walls 16 and 18 are at a somewhat greater distance from the outer wall of the tube 10 than the side walls 15 and 17. In the spaces thus obtained between the outer wall of the Tube 10 and the side walls 16 and 18 of the housing 14, two flap parts 23a and 23b of a flap 23 are arranged, which are pivotally mounted with pivot axes 24 on their upper edges in the side walls 15 and 17 of the housing 14 near its upper edge .
Here, the arrangement is such that the flap parts 23a and 23b rest in the vertical position shown in FIGS. 1 and 2 on the tube 10 and assume a position parallel to one another.
On the surfaces of the flap parts 23a and 23b facing away from the tube 10, a material 25 which foams up when exposed to heat is arranged, which material can either be glued to the rear sides of the flap parts 23a and 23b, but can also be fastened to the inside of the side walls 16 and 18.
Holes 26 are provided in the side walls 16 and 18, which, together with the flap parts 23a and 23b, delimit the material which is arranged between them and foams when exposed to heat, which holes are intended to facilitate the heat transfer from the space 11 to the material 25. Holes 27, which are located in the lower end wall 19 of the housing 14, serve the same purpose.
The operation of the device is as follows: If very high temperatures occur in the room 11 in the event of a fire, the pipe 10 will melt or burn at its one end 10a projecting into the room 11. It then loses its shape in the area of the flap 23. Due to the heat occurring in the space 11, which also penetrates into the housing 14 of the fire protection collar 13, the material 25 foams up and, due to its increase in volume, presses the flap 23 into its closed position, the flap parts 23a and 23b pivoting upward about their pivot axes 24, after the pipe part 10a has burned or melted, which previously held the flap parts 23a and 23b. This closing process of the flap 23 is shown in FIG. 3.
As soon as the flap parts 23a and 23b have reached their horizontal position and rest against the edge of the pipe 10 still present in the opening in the ceiling 12, the pipe opening to the upper space is closed and the foaming material 25 fills the housing 14 of the fire protection sleeve 13 completely or almost completely , wherein it seals any gaps that may still be present, which may still be present between the flap parts 23a and 23b and the tube or the housing parts.
4 and 5, a somewhat different embodiment is shown, in which the two housing parts 14a and 14b carry claws 30 and 31 on their abutting edges 28 and 29, which are connected to one another by pushed-on, resilient clamp strips 32. On each flap part 23a and 23b an arm 33 or 34 is arranged on the swivel axes 24 which are guided outwards and which is directed obliquely outwards from the swivel axis 24 when the flap is vertical. The arms 33 and 34 of both flap parts 23a and 23b are connected to one another by a high-temperature-resistant tension spring 35 which presses the flap parts 23a and 23b against the outer circumference of the tube 10 as long as the tube end 10a is still present.
As soon as the pipe part 10a in the fire chamber melts or burns, the spring 35 pulls the arms 33 and 34 together, which pivot the flap parts 23a and 23b about their axes 24, to which the arms 33 and 34 are non-rotatably fastened.
It can be seen that the tension spring 35 effectively supports the closing of the flap parts 23a and 23b in the event of a fire.
The invention is not limited to the exemplary embodiments shown and described, but several changes and additions are possible without leaving the scope of the invention. For example, swivel arms could be present on both sides of the housing, which are pulled together by two tension springs. It is also possible to arrange the swivel arms and springs in the interior of the housing of the fire protection collar, or to design them as compression springs or leaf springs. Furthermore, it is possible to design the flap 23 in one piece and to have it pivoted only about an axis if the tube to be closed has a relatively small cross section. With large cross sections, the flap can be divided into several sectors, which are arranged around the pipe and close in a star shape towards the center.
Finally, it is also possible to provide a slider instead of the flap, which is pushed across by a material foaming in the heat transversely to the longitudinal direction of the pipe.