CN101657234B - 用于防火活门的驱动系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于设置在通风通道(9)中的防火活门(8)的驱动系统(A)，其具有至少一个驱动元件(1)、用于给驱动元件(1)供能的供能元件(2)和用于承受作用在防火活门(8)上力矩的机械式负载力矩锁(3)。所述驱动元件(1)基本上由塑料制成，并且至少在驱动元件(1)朝向通风通道(9)的侧面上设有热防护元件(4)。

Description

用于防火活门的驱动系统

技术领域

本发明涉及用于通风通道中的防火活门的驱动器或驱动系统的领域。本发明涉及一种用于防火活门的驱动系统。

背景技术

用于例如设置在空调设备或通风设备中的防火活门的驱动器或驱动系统由现有技术已知。

例如EP 1 519 120示出了一种用于电驱动的防火活门的驱动系统。所述防火活门的安装或拆卸可以在已安装的驱动器中进行。这里防火活门可以通过插接连接装置与两个轴端段相连。所述驱动系统包括马达，该马达通过传动装置与负载力矩锁相连。所述负载力矩锁在发生火灾的情况下、即在防火活门关闭时承受作用在防火活门上的力。此外，所述驱动系统还具有弹簧复位件，该弹簧复位件在供电中断时是活门片自动关闭。

由于这种用于防火活门的驱动系统以大批量制造，驱动系统较为复杂的结构对于制造成本会产生不利的作用。

特别需要指出，很多来自现有技术的驱动系统具有较大数量的金属部件。这些部件特别是通常由铁类金属、例如钢制成，并且相应地较为昂贵。

现有技术的驱动系统通常设置在通风通道的外表面上。活门轴的轴因此必须在所述外表面上延伸，由此，该轴可以与驱动器相连。为了安装/拆卸驱动器，通常必须提供足够的空间，由此安装人员可以接近各个固定部位。此外，安装人员通常还必须临时拆除其它部件、如防护活门，或者在安装驱动系统之后重新安装所述其它部件。此外在安装/拆卸过程中还必须安装/拆卸用于供应电能或控制信号的输入导线并重新对其进行测试。现有技术的驱动系统的安装过程或拆卸过程由此倾向于复杂化并且由此是耗时的。

现有技术的驱动系统的防旋转装置同样通常被证明是不可靠的。通常将尽可能远离旋转点设置的螺栓用作防旋转装置。此外，通风通道中的振动可能导致，螺栓可能松动。在操作驱动器时，这会导致由驱动器施加的转矩不能得到补偿。

发明内容

因此，本发明的目的是，将驱动系统设计得尽可能简单或经济，并在其功能上是可靠的。

据此，根据本发明的用于设置在通风通道中的防火活门的驱动系统具有至少一个驱动元件、用于给驱动元件供能的供能元件和用于承受作用在防火活门上力矩的机械式负载力矩锁。驱动元件基本上由塑料制成。至少在驱动元件朝向通风通道的侧面上设有热防护元件。

驱动元件基本上由塑料制成的设计是有利的，因为，相应的塑料部件可以简单地并由此经济地制造。通过设置有热防护元件可以在发生火灾的情况延缓到达驱动器上的热作用，从而在确定的时间段上可以确保驱动器的功能并可以安全且可靠地关闭防火活门。

此外，驱动元件的塑料不会或者较晚地才开始燃烧。由此通过防火墙有效地防止火的传播。

此外本发明的另一个目的是，提供一种驱动系统，该驱动系统可以尽可能简单和可靠地防旋转地安装。

据此，根据本发明的用于设置在通风通道中的防火活门的驱动系统具有至少一个驱动元件、用于给驱动元件供能的供能元件和用于承受作用在防火活门上力矩的机械式负载力矩锁。防旋转元件牢固地与驱动元件的一部分相连，其中防旋转元件可以紧靠在与通风通道相连的元件上以便防止驱动元件旋转。

防旋转元件使得可以实现特别简单的安装并可以以特别可靠的方式防止由于力矩的作用发生的旋转。

此外，本发明的另一个目的是提供一种驱动系统，该驱动系统具有有效的并且维护少的能量供应。

据此，根据本发明的用于设置在通风通道中的防火活门的驱动系统具有至少一个驱动元件、用于给驱动元件供能的供能元件和用于承受作用在防火活门上力矩的机械式负载力矩锁。所述供能元件是超级电容器。

附图说明

下面根据附图对本发明进行详细说明。其中：

图1示出根据本发明的驱动系统的立体图；

图2示出根据本发明的驱动系统的一部分的细部视图；

图3示出具有按一个实施形式的热防护元件的根据本发明的驱动系统的剖视图；

图4示出具有按另一个实施形式的热防护元件的根据本发明的驱动系统的剖视图；

图5a-c示出用于显示根据本发明的驱动系统的安装的剖视图；

图6a示出根据本发明的驱动系统的一部分的侧视图；以及

图6b示出图6a的俯视图。

具体实施方式

图1、2和3示出用于驱动防火活门8的根据本发明的驱动系统A的构型或根据本发明的驱动系统A的部分。防火活门8设置在通风通道9中，该通风通道9穿过墙壁7。根据本发明的驱动系统A优选包括驱动元件1、供能元件2和负载力矩锁3。

例如如图2所示，驱动元件1优选包括电机10和通过电机10驱动的传动装置11。电机10通过传动装置输入侧12向传动装置11输入旋转运动。传动装置输出侧13与构成负载力矩锁的输入侧的齿轮30相连。负载力矩锁3可以通过内齿部31与齿轮30相连。

供能元件2用于存储电能并将存储的电能输送给驱动元件1或电机10。因此，通过供能元件2给电机10供应电能。通过插接连接器20供能元件2可以由外部的电源充电。

供能元件2优选是具有高电容的电容器。这种电容器例如以名称超级电容器已知。这种电容器通常具有数千法拉的电容。此外，所述电容器可以在较长的时间段上，例如数周或数月保持这种高电容，因为自放电非常小。除此以外供能元件2也可以是任意的储能器。通过使用独立于恒定能量供应的供能元件2，可以将根据本发明的驱动系统A的使用设计得较为灵活，因为可以取消驱动系统A与电缆的复杂的连接。

驱动元件1和供能元件2优选设置在共同的驱动器壳体H中，该驱动器壳体H在图2中只示出下部。壳体H例如可以由塑料制成。

图3示出根据本发明的驱动系统A的剖视图，该驱动系统与防火活门8和通风通道9相连。防火活门8主要包括活门轴81和活门片82。活门轴81通过活门支承件83支承在通风通道9中。此外活门轴81具有联接件84。利用联接件84活门轴81可以与驱动系统A或与负载力矩锁3相连。

在图3中示出，负载力矩锁3与齿轮30的内齿部31相连。负载力矩锁3的输出侧32与防火活门8的旋转轴81相连。电机10的旋转因此通过传动装置11和负载力矩锁3传递到防火活门8的旋转轴81上。

该驱动系统A在正常运行中可以例如为了通风的目的而操作防火活门8并由此具有通风通道9中的通风活门的功能。换句话说，防火活门8在正常运行中由于通风系统中不同的运行状态可以打开和重新关闭。一旦发生火灾，在防火活门8应仍能够可靠地起作用或应当通过根据本发明的驱动系统可靠地关闭。在非常高的温度下(例如超过1000℃)，防火活门8应被锁定在关闭状态。负载力矩锁3用于将防火活门8锁定在关闭状态。就是说，作用在防火活门8上的力必须由负载力矩锁3承受。

防火活门8将通风通道9分成个第一分区92和个第二分区93。在发生火灾的情况下，通过驱动系统A将防火活门8从打开位置致动到关闭位置。就是说，第一分区92和第二分区93通过防火活门8相互分开。

通风通道9穿过墙壁7。墙壁7具有第一表面71和第二表面72，其中第一表面71和第二表面72限定墙壁7的厚度。例如墙壁7可以使两个相邻的空间相互分开，或者墙壁可以是建筑物的外墙。所述墙壁7构成用于在建筑物中形成防火分区的结构。在发生火灾的情况下，根据本发明的驱动系统使防火活门从打开的位置移动到关闭的位置。此时，防火活门8防止火焰从第一空间或防火分区传播到第二空间或防火分区中，即从而第一分区92到第二分区93。

防火活门8这样设置在通风通道9中，使得防火活门优选位于墙壁7的第一表面71和第二表面72之间。防火活门8的驱动轴81通过下部的和上部的支承件83可旋转地支承，所述两个支承件都设置在通风通道9中。由于将防火活门8设置第一表面71和第二表面72之间，输出轴的联接件84被放置到墙壁7中。为了提供接近联接件84的途径，墙壁7优选具有凹部73，该凹部延伸到墙壁7中，这里是延伸到第一表面71中。所述凹部73形成一个空间，根据本发明的驱动系统A部分地设置在该空间中。凹部73通过右边的侧壁731、左边的侧壁732、后壁733和顶壁734限定。右边的侧壁731和左边的侧壁732优选相互平行地并平行于通风通道9延伸。顶壁734使右边的侧壁731和左边的侧壁732相连并与中轴线91成角度地延伸。后壁733形成凹部73后面的封闭部。如果墙壁7是混凝土墙壁，则通风通道9可以在浇注混凝土之前置入模板之中。此外，在将通风通道9置入模板之前，可以将具有凹部73的形状的凹板74与通风通道9相连。通过向模板中浇注混凝土，通过设置凹板74形成凹部73。

根据如图3所示的实施例，驱动系统A的驱动元件1主要由塑料构成。此外根据该实施例的驱动系统A还包括热防护元件4。

表达方式基本上由塑料构成可以理解为，电机10并且特别是传动装置11的大部分可以由塑料制成。这使得可以实现特别有效和经济的制造。优选只在由于特定的功能需要一些物理特性、如磁性时，才使用金属的部件。例如金属的部件可以例如设置在电机10的转子上和定子上。

设置热防护元件4在发生火灾的情况下可以延缓作用到驱动系统A上的热作用。

热防护元件4在该实施例中基本上完全包围驱动系统A。热防护元件4包括热防护壳41和热防护盖42。热防护壳41和热防护盖42设置成使得它们可以相互连接。在组装的状态下，热防护壳41和热防护盖42形成用于容纳壳体H的内部空间I，驱动元件1、供能元件2和负载力矩锁3的部分设置在该壳体中。

热防护壳41设置在驱动系统和通风通道9之间。热防护壳41此外还具有至少一个轴孔411。防火活门8的旋转轴81通过所述轴孔411突起穿过热防护壳41。此外，热防护壳41还具有多个另外的开口，例如传感器开口412，通过所述传感器开口可以将触发装置6的接触销61导向驱动元件1。接触销61也可以设计成信号导线。可选地，给热防护壳41形成连板413，通过所述连板热防护壳41可以与通风通道9相连。为此优选采用可以旋入通道中的螺栓43。

热防护盖42具有基本上为长方体形的形状，该形状具有基板421和多个侧壁422。侧壁422优选垂直地从基板421延伸并基本上完全包围基板421的周边。在一个侧壁422上形成连板423。连板423用于容纳螺栓43，以便通过热防护壳41使热防护盖42与通风通道9相连。

在一个可选的实施形式中，可以放弃设置热防护盖42。因此只在驱动器壳体H和通风通道9之间设置扁平的热防护壳41。

在热防护元件4的另一个可选的实施形式中，还可设想，热防护壳41设计成就拥有未示出的侧壁。各所述侧壁从热防护壳上突起并沿热防护壳的周边延伸。在这种实施形式中可以放弃设置热防护盖。所述热防护壳的结构可以描述为盆形的。因此形成盆形的体部，该体部在朝向通风通道9的一侧包围驱动系统。此外，驱动器壳体H的侧壁也被包围。利用这种热防护元件4，在热作用方面可以特别有效地将驱动器壳体H与通风管9屏蔽。

热防护元件4在发生火灾的情况延缓热量或热到驱动系统A上的作用。因此防止了根据本发明的驱动系统A的由塑料组成的部件由于热量作用或热作用过早地失效。过早失效例如是指在火灾发展的较早的阶段各个部件的熔化。就是说，驱动元件1能够在火灾发展的较早的阶段操作防火活门8，即关闭防火活门。如果现在驱动元件1或其部件或供能元件2在火灾的进一步发展中由于热作用而熔化，则这不会对防火活门8的状态造成影响，因为，防火活门在优选关闭的位置中由负载力矩锁3锁定。

根据一个实施形式，热防护元件4具有小的导热能力。由于这个特性，热量只能非常缓慢地由热防护元件4传递。由此，可以延缓热作用。因此可以说，热防护元件4具有隔热的作用。就是说，在发生火灾的情况下给驱动系统留出了足够的时间关闭防火活门。例如热防护元件4由硅酸钙(Kalziumsilikat)或陶瓷制成，所述材料相应地具有低的导热能力。

根据另一个实施形式，热防护元件4具有高的热存储能力。由于这种特性，热防护元件4可以吸收在火灾情况下形成的热量，而不会通过热防护元件4将所述热量传递给驱动系统A。所述热防护元件4用于当在发生火灾的情况下在通风通道9中温度升高时吸收或接受热能并由此防止由于热作用根据本发明的驱动系统A的由塑料组成的部件过早失效。在这种情况下由于对热量或热的吸收还可以称其为吸热元件。热防护元件4优选可以由金属材料，例如钢制成。

可选地，热防护元件4也可以降低或延缓热辐射交换。火焰通过驱动器的燃烧发生的传播被防止或强烈延缓了。为了能够降低或延缓热辐射交换，热防护元件可以例如由钢或铝制成。

由于通过热防护元件4以及通过由负载力矩锁3锁定防火活门8延缓了向驱动元件1的热作用，提供了一种可靠的以及可靠地发挥作用的驱动系统A。此外，由于设置了热防护元件4和负载力矩锁3，驱动元件1可以设计成主要由塑料制成。替代金属构件而采用塑料在材料购置上以及在制造上都是极其经济的。

此外，根据本发明的驱动系统A包括触发装置6。所述触发装置6例如可以是温度传感器、气体传感器、颗粒传感器或烟尘传感器。气体传感器例如可以确定气体的CO₂、CO、NOx、臭氧或毒性。触发装置6检测例如通风通道9中或空间中的另一个位置处的状态，并根据预定的参数发出相应的指令以关闭防火活门8。一个预定的参数例如可以是通风通道9中或空间中另一位置处预定的额定温度或预定的烟尘浓度。同样可以设想测量通道内部和/或外部的其它运行状态。

在图3中举例示出了触发装置6的设置。触发装置6用于当出现确定的状态、例如超过确定的温度时向驱动元件1输出信号。在该实施例中触发装置6、这里是温度传感器设置在通风通道9和驱动元件1或热防护元件4之间。为此，热防护元件4、特别是热防护壳41具有相应的弯曲部414。

接触销61从触发装置6上突起，从而各接触销能够以相应的接触部位与驱动元件1相连。这里，接触销61和接触部位优选设计成使接触销61能够插入接触部位中。这种插接连接使得可以在驱动元件1和触发装置6之间实现特别简单的连接。接触销61可以通过热防护壳41中的传感器口412伸入由热防护元件4提供的内部空间I中。

从触发装置上突出的测量机构62穿过测量口94伸入通风通道9中。所述测量机构62用于记录运行状态，即，例如记录通风通道9中的温度或烟尘浓度。

此外，在图3中还示出了负载力矩锁3的可能的转矩支承件33。这里设置一个可以承受作用在负载力矩锁3上的转矩的元件作为转矩支承件33。在该实施例中，转矩支承件33与热防护壳41中的轴孔411相连。因为热防护壳41通过螺栓43与通风通道9相连，由通风活门9导致的转矩由热防护壳41或由螺栓43承受。

图4示出热防护元件4或触发装置6的布置形式的另一个实施例。在该实施例中，触发装置6设置在驱动元件1和热防护壳41之间。换句话说，触发装置6设置在热防护元件4的内部空间I中。热防护元件优选通过螺栓43与通风通道相连。

图5a至5c示出根据本发明的驱动系统的安装。在图5a中示出，驱动系统A在与防火活门8的旋转轴81连接之前与通风通道9成角度地定位。沿表示移入方向的箭头100的方向将驱动系统A移入凹部73中。

图5b示出位于凹部73中的驱动系统A，其中驱动系统A这里基本上平行于凹部的顶壁734设置。一旦将驱动系统A移入凹部73中到负载力矩锁3的输出侧32贴靠到活门8的联接件84上，驱动系统A可以朝通风通道9的方向摆动。这用箭头101示出。

通过驱动系统A朝通风通道9的方向的摆动运动，驱动系统A可以与防火活门8的旋转轴81以及与触发装置6的接触销61相连。通过驱动系统A的摆动运动以及通过负载力矩锁3与活门轴81之间联接的合适的设计，可以以简单的方式安装驱动系统A。

图5c示出安装到通风通道9上的驱动系统A。

此外在图5c中还示出用于抗旋转地固定驱动系统A的另一种变型。作用在驱动系统A上的转矩必须通过合适的机械结构补偿。为此例如可以设置所谓的防旋转件。这种转矩例如可以由作用在驱动活门8并通过负载力矩锁3作用在驱动系统A上的力形成。此外通过驱动系统A的驱动元件还可以形成一个转矩。为了承受这种力矩，可以设置防旋转元件，其中所述防旋转元件可以相对于通风通道9锁定驱动器的运动。

根据图5c中示出的实施例，防旋转元件设计成板材元件5。该板材元件固定地与驱动系统A相连。板材元件5优选与凹部73的左边的侧壁731和/或右边的侧壁732相接触。因此转矩通过板材元件5传递给凹部73。可选地，板材元件5也可以与热防护元件4相连。

在图3中没有示出板材元件5。该板材元件可选地可以与热防护元件4牢固地连接。在该说明书中提及的各个实施例的元件可以以各种不同的方式组合。特别是将在相应实施例中示出的各个特征与另外的实施例的各个特征相组合。特别是，例如由塑料制成的驱动器和热防护元件可以与带有超级电容器和/或防旋转元件相组合。可选地，也可以设想这样的实施例，该实施例将超级电容器与防旋转元件相组合。

根据另一个实施例，防旋转元件例如可以设计成螺栓43。这在图3中示出。螺栓43优选设置在尽可能远离防火活门8的旋转轴81的位置处。除此以外，螺栓43同时用作热防护元件4的固定元件。

在图6a和6b中示出防旋转元件的另一个实施形式，该防旋转元件这里设计成连板5’。优选在驱动系统A的左边和右边分别设置一个连板5’。连板5’与通风通道相连。

附图标记列表

A 驱动系统

H 壳体

1 驱动元件

2 供能元件

3 负载力矩锁

4 热防护元件

5 板材元件

6 触发装置

7 墙壁

8 防火活门

9 通风通道

10 电机

11 传动装置

12 传动装置输入侧

13 传动装置输出侧

20 插接连接

30 齿轮

31 内齿部

32 负载力矩锁的输出侧

33 转矩支承件

41 热防护壳

411 轴孔

412 传感器口

413 连板

42 热防护盖

421 基板

422 侧壁

423 连板

43 固定螺栓

61 接触销

62 测量机构

71 第一表面

72 第二表面

73 凹部

731 右边的侧壁

732 左边的侧壁

733 后壁

734 顶壁

74 凹板

81 旋转轴

82 活门板

83 活门的支承

84 联接件

91 中轴线

92 第一分区

93 第二分区

94 测量口

100 移入方向

101 摆动方向

Claims (15)

1.一种用于设置在通风通道(9)中的防火活门(8)的驱动系统(A)，具有至少一个驱动元件(1)、用于给驱动元件(1)供能的供能元件(2)和用于承受作用在防火活门(8)上力矩的机械式负载力矩锁(3)，其特征在于，所述驱动元件(1)由塑料制成，并且至少在所述驱动元件(1)朝向通风通道(9)的侧面上设有热防护元件(4)。

2.根据权利要求1所述的驱动系统(A)，其特征在于，所述驱动元件(1)包括至少一个电机(10)和传动装置(11)。

3.根据权利要求1或2所述的驱动系统(A)，其特征在于，所述热防护元件(4)包括热防护壳(41)。

4.根据权利要求3所述的驱动系统(A)，其特征在于，所述热防护元件(4)包括由从所述热防护壳(41)上突起的侧壁。

5.根据权利要求1或2所述的驱动系统(A)，其特征在于，所述热防护元件(4)还包括热防护盖(42)，其中利用热防护壳(41)和热防护盖(42)形成内部空间(I)，至少所述驱动系统(A)的驱动元件(1)设置在所述内部空间中。

6.根据权利要求1或2所述的驱动系统(A)，其特征在于，防旋转元件(5、5’)与驱动元件(1)的一部分固定地相连，其中，所述防旋转元件(5)紧靠在与通风通道(9)相连的元件上以便防止驱动元件(1)旋转。

7.根据权利要求6所述的驱动系统(A)，其特征在于，所述一部分是驱动元件(1)。

8.根据权利要求6所述的驱动系统(A)，其特征在于，所述与通风通道(9)相连的元件是墙壁结构中的凹部(73)，其中，所述防旋转元件(5、5’)紧靠在所述凹部(73)上。

9.根据权利要求6所述的驱动系统(A)，其特征在于，所述防旋转元件设计成板材元件(5)或连板(5’)。

10.根据权利要求1或2的驱动系统(A)，其特征在于，所述供能元件(2)是超级电容器。

11.根据权利要求1或2所述的驱动系统(A)，其特征在于，在所述通风通道(9)和驱动元件(1)之间设置有触发装置(6)。

12.根据权利要求11所述的驱动系统(A)，其特征在于，所述触发装置(6)包括接触销(61)，借助于所述接触销(61)触发装置(6)以插接的方式与驱动系统(A)的元件相连。

13.根据权利要求12所述的驱动系统(A)，其特征在于，所述触发装置以插接的方式与所述驱动元件(1)的所述电机(10)相连。

14.根据权利要求11所述的驱动系统(A)，所述触发装置(6)是温度传感器或气体传感器或颗粒传感器或烟尘传感器。

15.根据权利要求1或2所述的驱动系统(A)，其特征在于，通过相对于通风通道(9)的成角度的运动来安装驱动系统(A)。

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