DE102004004526A1 - Brandschutzantrieb eines selbstschließenden Öffnungsabschlusses - Google Patents

Brandschutzantrieb eines selbstschließenden Öffnungsabschlusses Download PDF

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Heinz Dr. Laurs
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PHYSIKALISCHE TECHNOLOGIE und
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Gesellschaft fur Physikalische Technologie und Elektronik Mbh
PHYSIKALISCHE TECHNOLOGIE und
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Festhalten (Arretieren) eines selbstschließenden Öffnungsabschlusses in seinem geöffneten Zustand durch ein Sperrteil, wobei nach Aufhebung des Festhaltens der Öffnungsabschluss durch eine gespeicherte Energie schließt. Zum Festhalten (Arretieren) des Öffnungsabschlusses in seinem geöffneten Zustand steht das Sperrteil in einer Position, in der es form- oder kraftschlüssig den Öffnungsabschluss ohne Energiezufuhr festhält und zum Lösen des Festhaltezustandes das Sperrteil durch Energiezufuhr in seine Freigabestellung bewegbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Festhalten (Arretieren) eines selbstschließenden Öffnungsabschlusses in seinem geöffneten Zustand durch ein Sperrteil, wobei nach Aufhebung des Festhaltens der Öffnungsabschluss durch eine gespeicherte Energie schließt.
  • Es sind Brandschutzantriebe bekannt, bei denen bei einem Brandfall der Öffnungsabschluss, zum Beispiel ein schweres Metallrolltor durch sein Gewicht herunterfällt, da durch die fehlende Spannung über eine Auslöseeinrichtung die Bremse gelöst wird. Eine solche Konstruktion bedingt zudem weiteren technischen Aufwand, um das Rolltor in den Endlagen sicher und zerstörungsfrei abzubremsen und wieder betriebsfähig zu machen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass bei höchster Sicherheit ein einfacher technischer Aufbau und eine einfache Bedienung gegeben sind.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zum Festhalten (Arretieren) des Öffnungsabschlusses in seinem geöffneten Zustand das Sperrteil in einer Position steht, in das es form- oder kraftschlüssig den Öffnungsabschluss ohne Energiezufuhr festhält und zum Lösen des Festhaltezustandes das Sperrteil durch Energiezufuhr in seine Freigabestellung bewegbar ist.
  • Diese Aufgabe wird auch dadurch gelöst, dass zum Festhalten (Arretieren) des Öffnungsabschlusses in seinem geöffneten Zustand die Bremse in einer Position steht, in der sie als Betriebsbremse form- oder kraftschlüssig den Öffnungsabschluss ohne Energiezufuhr festhält und zum Lösen des Festhaltezustandes die Bremse durch Energiezufuhr in ihre Freigabestellung bewegbar ist.
  • Damit können Bremse und Auslösevorrichtung vom selben Teil gebildet sein, das heißt die Bremse bildet die Auslösevorrichtung.
  • Bei dieser erfindungsgemäßen Konstruktion bremst die Bremse ohne Strom (Ruhestrombremse), während bei den bekannten Vorrichtungen mit Strom gebremst wird (Arbeitsstrombremse). Die Bremse wird damit in einer neuen Weise benutzt, da sie alle Anforderungen erfüllt.
  • Eine solche Konstruktion hat unter anderem die folgenden Vorteile:
    • – Kein System zur Rücksetzung der Haltevorrichtung nach dem Auslösefall erforderlich,
    • – Vereinfachte Prüfmöglichkeit für den Betreiber,
    • – Einfachste Inbetriebnahme
    • – Anschalten des USV (unterbrechungsfreie Stromversorgung) mit automatischer Anschlusserkennung,
    • – Programmieren der Endpositionen über USV,
    • – Kosteneinsparungen im Einkauf und bei der Montage,
    • – Günstige Dimensionierung der Energieversorgung der Feststellvorrichtung,
    • – Automatische Gegenstandserkennung im Schließbereich mit Signalisierung,
    • – Tandemfunktionen durchführbar (2 Antriebe über ein USV),
    • – Ereignisspeicher,
    • – Vernetzungsmöglichkeit,
    • – Informationsanzeigen über Display
  • Nach Erreichen der Endposition „Zu" ist die Anlage nach Reset der Rauchmelder automatisch wieder elektrisch betriebsbereit.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
  • Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und wird zusammen mit weiteren Ausführungsbeispielen beschrieben.
  • Der nicht dargestellte Öffnungsabschluss kann ein Rolltor, ein Sektionaltor, ein Schiebetor, ein Hubtor, ein Drehtor, ein Folientor, ein Falttor oder ein Vorhang sein und wird im Ausführungsbeispiel nach der Zeichnung von der Abtriebswelle 1 eines Getriebes 2 bewegt, das von einem Elektromotor 3 angetrieben wird, wobei zwischen Getriebe und Motor eine Fliehkraftbremse 4 geschaltet ist, die dafür sorgt, dass der Öffnungsabschluss durch sein Gewicht nicht zu schnell schließt.
  • Die Welle des Motors 3 ist auf der dem Getriebe 2 gegenüberliegenden Seite mit einer 24-Volt-Federdruckbremse 5 verbunden. Die Federdruckbremse 5 arbeitet sowohl als Betriebsbremse als auch als Sicherheitsbremse und als Auslösemechanismus im Auslösefall. Sie öffnet unter Spannung und schließt mechanisch durch Federkraft. Als unterbrechungsfreie Stromversorgung sichert und überwacht ein USV-Gerät 6 die Stromversorgung der Brandmelder und Feststelleinrichtung und die Notstromversorgung bei Netzausfall. Im Auslösefall (Brand, Prüfung, etc.) steuert das USV-Gerät 6 die 24-Volt-Federdruckbremse 5 im Antrieb, indem es diese öffnet und das Tor sich durch Schwerkraft schließen lässt.
  • Der Personenschutz ist dadurch gewährleistet, dass beim Schließen des Tores die Kontaktleiste 8 bei Berührung den Bremsstrom unterbricht und das Tor gestoppt wird. Bei Freigabe der Kontaktleiste wird die Bremse 5 bestromt, öffnet wieder und das Tor setzt seinen mechanischen Schließvorgang fort.
  • In dem in der Praxis äußerst seltenen Fall, dass die Verbindung zwischen Stromversorgungsgerät USV 6 und Brandschutzantrieb teilweise oder ganz unterbrochen ist (Kabelbruch, Vandalismus, Ausfall USV-Gerät, etc.), übernimmt eine im Brandschutzantrieb untergebrachte, separate Notstromeinrichtung 7 das definierte Ansteuern der 24-Volt-Federdruckbremse und sorgt auch für diesen Fall für einen mechanischen Zulauf des Tores. Zusätzlich ist auch in dieser Situation der Personenschutz über die Kontaktleiste 8 gewährleistet.
  • Durch die Redundanz der Stromversorgung für die 24-Volt-Federdruckbremse 5 gewährleistet dieses Konzept, dass für jeden Auslösevorgang die Bestromung der 24-Volt-Federdruckbremse sichergestellt ist.
  • Die Notstromversorgungseinrichtungen arbeiten unabhängig voneinander und werden permanent überwacht. Bei Defekt wird frühzeitig ein Signal (zum Beispiel Lampe oder Hupe) ausgegeben.
  • Funktionsprinzip
  • System 1 – USV, vorrangig:
  • Die Brandschutzfunktion wird durch das kontrollierte Regeln einer Federdruckbremse 5 erfüllt. Die Federdruckbremse bremst durch mechanische Energie und lüftet (öffnet) durch elektrische Energie. Vorrangig versorgt das USV die Bremse mit elektrischer Energie, wodurch der mechanische Zulauf gesichert und auch der mehrfache elektrische Betrieb möglich ist. Sicherheitsstop bei Betätigen der Kontaktleiste, Bremsung in Zu-Position durch Sensorauswertung. Ein Vorteil besteht darin, dass ein längerer Personenschutz gewährleistet ist, da bei Betätigung der Kontaktleiste der Verbraucher vom USV getrennt wird. Eine Logik stellt sicher, dass auch bei einem im Brandfall auftretenden Defekt der Leiste eine weitere Zufahrt erfolgt.
  • System 2 – Notakku, übergeordnet:
  • Der Ausfall des USV, fehlende Impulse bei ausgelöstem Alarm oder Kabelunterbrechungen zur USV werden registriert. In den Fällen findet eine sofortige Auslösung statt. Die Notakkus übernehmen die Ansteuerung der Bremse. Ein gesicherter Zulauf ist gewährleistet. Der Anschluss des USV wird automatisch registriert.
  • Montage, Inbetriebnahme, Baustrom etc.:
  • Die Montage des Antriebes ist ohne Strom möglich, da die Bremse das Tor hält. Inbetriebnahme bzw. Einstellfahrten mit Baustrom ist ohne Anschluss des USV möglich.
  • Mit dem Steuerautomat kann der Antrieb eingebaut, programmiert und elektrisch betrieben werden wie ein normales Tor. Die Programmierung wird in einem nichtflüchtigen Speicher gesichert, wenn der Baustrom abgeklemmt wird. Die Kontaktleiste ist am Antrieb angeklemmt, womit das Tor gesichert ist.
  • Die Monteure haben vor Ort nur das Netz an den auf den Antrieb montierten separaten Hauptschalter anzuschließen. Der Monteur steckt das Service-Bedienteil in die ausgeführte Kupplung. Mit den Tastern des Bedienteils können die Endstellungen programmiert werden. Weiter ist nur noch die Kontaktleiste und/oder die Torraumüberwachung anzuklemmen. Damit ist die Inbetriebnahme abgeschlossen. Ein Einstellen der Bremsung bei mechanischem Zulauf ist nicht erforderlich. Das USV wird über ein Verlängerungskabel einfach an den Antrieb angekuppelt. Nach Anschluss des USV ist die Anlage automatisch betriebsbereit. Es muss nur eine Funktionsprüfung durchgeführt werden. Durch das BUS-System ist eine Nachprogrammierung oder auch Neuprogrammierung vom USV-Gerät aus möglich.
  • Monatliche Prüfungen durch den Betreiber:
  • Durch Auslösen der Rauchmelder kann die Funktionalität der Anlage geprüft werden. Nach Auslösen läuft die Anlage mechanisch Zu. Die Kontaktleiste stoppt das Tor.
  • Wesentlicher Vorteil:
  • Nach Erreichen der Endposition „Zu" ist die Anlage nach Reset der Rauchmelder automatisch wieder elektrisch betriebsbereit.
  • Jährliche Prüfung:
  • Beide Systeme können geprüft werden. System 1 durch Aktivieren der Rauchmelder. System 2 durch Abkuppeln des USV.
  • Netzausfall:
  • Bei einem Netzausfall wird die Spannungsversorgung durch die USV gewährleistet. Die Funktionstüchtigkeit der Anlage muss dabei 4 Stunden aufrecht erhalten werden.
  • Durch das Konzept sind sogar noch längere Ausfallzeiten zu überbrücken. Die Akkus werden durch das USV auf ihren Ladezustand geprüft. Das USV kann dadurch rechtzeitig die Bremse lüften, womit ein mechanischer Zulauf mit Personenschutz gewährleistet wird. Sollte das USV dabei feststellen, dass die eigene Akkukapazität zum Öffnen der Bremse nicht ausreichend ist (keine Fahrimpulse vom Antrieb), wird das Auslösen durch das redundante System 2 gewährleistet.
  • Funktionserweiterungen:
  • Durch Einsatz von Prozessortechnologie ist ein erweiterter Funktionsumfang möglich, zum Beispiel Ampelansteuerungen, Vernetzungstechnologie mit Statusanzeige für das USV und den Antrieb. Dazu ist ein Ereignisspeicher möglich für zum Beispiel Übergabe-Prüfprotokolle etc., zur Kontrolle der durchgeführten monatlichen Prüfungen oder für Statistiken. Sogar eine Fernwartung ist möglich.
  • Damit liegt der erfindungsgemäßen Entwicklung das folgende neue Konzept zugrunde:
  • Invertierte Bremse:
  • Bremsen stromlos: Bei Ansprechen der Sicherheitseinrichtungen und in den Endlagen wird kein Strom verbraucht. Bei Netzausfall kann dieser Zustand, zum Beispiel Personenschutz länger aufrecht erhalten werden.
  • Eigene Stromversorgung mit Akkupufferung im Antrieb:
  • Alle Funktionen bleiben erhalten, auch bei Ausfall oder Abriss der USV Anlage. Das Tor fährt definiert in die Schließposition mit Personenschutz, auch wenn es nicht brennt. Alle anderen Systeme fahren unkontrolliert ohne Personenschutz runter.
  • Elektronische Endschalter:
  • Einfaches und genaue Einstellung der Schließpositionen Die Schließposition wird auch im Auslösefall exakt angefahren Permanente Überwachung der Funktion der Bremse, nicht nur bei der Wartung.
    Überwachung des Verschleißes der Bremse (Schlupfüberwachung)
  • Redundante Sicherheitseinrichtung (Klasse 3)
  • Sicherheitsleiste und Lichtschranke nach Tornormen Redundanter Auslösemechanismus
  • Temperaturfühler (Gehäusetemperatur):
  • Bei Hitzeentwicklung in geschlossenen Decken kann, falls die Rauchmelder noch nicht aktiviert wurden, das Tor geschlossen werden, bevor wichtige Systemkomponenten vom Antrieb oder Elektronik zerstört werden.
  • Montage:
  • Montage, Inbetriebnahme, Einstellungen oder Service sind ohne USV möglich, da neben der USV Anlage der Antrieb selbst die Stromversorgung der Bremse zur Verfügung stellt. Wichtig, da in der Regel zunächst nur der Antrieb montiert wird und die Deckenverkleidung geschlossen wird. Andere Systeme müssen mechanisch arretiert werden oder mit einer Hilfsspannung versehen werden.
  • Elektrische Bremsüberwachung:
  • Die Spule des Bremsmagneten wird elektrisch überwacht. Bei Ausfall wird ein Störungsalarm ausgegeben.
  • Wechseln oder Störung der USV-Anlage
  • Das Wechseln der USV Anlage oder Reparaturen kann ohne Eingriff oder sonstige Maßnahmen am BS-Antrieb erfolgen.
  • Sonstiges:
  • Durch die Steuerungselektronik im BS-Antrieb können sämtliche Vorgänge gespeichert werden und das Einhalten der Wartungsintervalle überprüft werden.
  • Durch Erweiterung der Steuerungselektronik des BS-Antriebs durch die vollständige USV-Elektronik und USV-Technik kann das aufwendige und kostenintensive getrennt zu installierende USV Gerät entfallen. Brandmelder, Sicherheitseinrichtung und Bedienelemente werden direkt am BS Antrieb angeschlossen.

Claims (15)

  1. Vorrichtung zum Festhalten (Arretieren) eines selbstschließenden Öffnungsabschlusses in seinem geöffneten Zustand durch ein Sperrteil (5), wobei nach Aufhebung des Festhaltens der Öffnungsabschluss durch eine gespeicherte Energie schließt, dadurch gekennzeichnet, dass zum Festhalten (Arretieren) des Öffnungsabschlusses in seinem geöffneten Zustand das Sperrteil (5) in einer Position steht, in das es form- oder kraftschlüssig den Öffnungsabschluss ohne Energiezufuhr festhält und zum Lösen des Festhaltezustandes das Sperrteil (5) durch Energiezufuhr in seine Freigabestellung bewegbar ist.
  2. Brandschutzantrieb mit einem Elektromotor, durch den über ein Getriebe ein Öffnungsabschluss insbesondere ein Rolltor anhebbar ist, wobei eine Bremse angeordnet ist, die den Öffnungsabschluss in seinem geöffneten Zustand hält und wobei der Öffnungsabschluss im Brandfall durch eine gespeicherte Energie insbesondere durch sein Gewicht in seine Schlussstellung bewegbar ist, so dass im Brandfall eine Auslösevorrichtung die Schließung mittels gespeicherte Energie einleitet, dadurch gekennzeichnet, dass zum Festhalten (Arretieren) des Öffnungsabschlusses in seinem geöffneten Zustand die Bremse (5) in einer Position steht, in der sie als Betriebsbremse form- oder kraftschlüssig den Öffnungsabschluss ohne Energiezufuhr festhält und zum Lösen des Festhaltezustandes die Bremse (5) durch Energiezufuhr in ihre Freigabestellung bewegbar ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremse die Auslösevorrichtung bildet.
  4. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremse auch als Sicherheitsbremse dient.
  5. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrteil (5) von einer Federdruckbremse oder Permanentmagnetbremse gebildet wird, deren Feder oder Magnetfeld den Reibschluss zum Festhalten des Öffnungsabschlusses erzeugt.
  6. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Energiespeicher (7) vorgesehen ist, durch den das Sperrteil (5) in seiner entsperrten Stellung bewegbar ist und gehalten wird.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher ein elektrischer, ein hydraulischer, ein pneumatischer oder ein mechanischer Speicher ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher (7) mit der Feststellvorrichtung eine Einheit bildet.
  9. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Feststellvorrichtung ein Motor (3) und ein Getriebe (2) angeschlossen sind.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass Motor (3), Getriebe (2), Feststellvorrichtung und Energiespeicher (7) eine Einheit bilden.
  11. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungsabschluss ein Brand- oder Rauchschutzabschluss ist.
  12. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Welle des Motors (3) oder einer Welle des Getriebes (2) ein Impulsgeber angeordnet ist, dessen Impulse die Drehrichtung, die Drehzahl und/oder die Stellung des Öffnungsabschlusses angeben.
  13. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungsabschluss eine Sicherheitseinrichtung (8) für Personen und/oder Sachen aufweist, die die Energiezufuhr zur Sperrvorrichtung unterbricht.
  14. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Sicherheitseinrichtung (9) an der Unterseite des Öffnungsabschlusses oder im Bereich des Öffnungsabschlusses eine Erkennungseinrichtung für Personen und/oder Sachen angeordnet ist, die zudem signalisiert, wenn der Schließraum über eine längere Zeit blockiert ist.
  15. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungsabschluss ein Rolltor, ein Sektionaltor, ein Schiebetor, ein Hubtor, ein Drehtor, ein Folientor, ein Falttor oder einen Vorhang aufweist.
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