DE102005011796A1

DE102005011796A1 - Automatisch schliessender Öffnungsverschluss

Info

Publication number: DE102005011796A1
Application number: DE102005011796A
Authority: DE
Inventors: Martin Reuter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-01-21
Filing date: 2005-03-13
Publication date: 2006-09-14
Also published as: DE202005001075U1; EP1684026A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen automatisch schließenden Öffnungsverschluss, umfassend einen eine Öffnung (1) verschließenden Verschluss (2), der gegen eine dauernd wirkende Rückstellkraft in Öffnungsposition bringbar ist. Nach der Erfindung ist vorgesehen, dass der Verschluss (2) in Verschlussstellung rauchdicht ausgebildet ist, wobei eine der Rückstellkraft entgegenwirkende Öffnungskraft mittels eines mit einem Rauchmelder (3) elektrisch verschalteten Stellelements (4) erzeugbar ist, und dass in der Öffnung (1) ein mindestens feuerhemmend ausgebildeter und mindestens einen Strömungskanal (5) aufweisender Korpus (6) angeordnet ist, der wahlweise im Bereich des Strömungskanals (5) mit einem unter Wärmeeinwirkung aufschäumenden Intumeszenzmaterial (7) versehen oder selbst aus Intumeszenzmaterial gebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen automatisch schliessenden Öffnungsverschluss gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiger Öffnungsverschluss (für einen Ventilator) ist nach der DE 24 14 164 A1 bekannt. Dieser dient zum bedarfsweisen Verschluss einer Öffnung und nutzt zur Raumeinsparung mehrerer Lamellen statt einer großen Klappe, um die zu verschliessende Öffnung flächenmäßig zu überdecken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen solchen Öffnungsverschluss derart weiterzubilden, dass dieser auch an Öffnungen verwendbar ist, die im Falle eine Brandes aus Sicherheitsgründen auf jeden Fall geschlossen werden müssen, und zwar automatisch und feuerbeständig.

Diese Aufgabe ist mit einem Öffnungsverschluss der eingangs genannten Art durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Nach der Erfindung ist also vorgesehen, dass der beispielsweise eine Klappe oder ein Plattenelement aufweisende Verschluss in Verschlussstellung rauchdicht ausgebildet ist, wobei eine der Rückstellkraft entgegenwirkende Öffnungskraft mittels eines mit einem Rauchmelder elektrisch verschalteten Stellelements erzeugbar ist, und dass in der Öffnung ein mindestens feuerhemmender, vorzugsweise feuerbeständiger, und mindestens einen Strömungskanal aufweisender Korpus angeordnet ist, der wahlweise im Bereich des Strömungskanals mit einem unter Wärmeeinwirkung aufschäumenden Intumeszenzmaterial versehen oder selbst aus Intumeszenzmaterial gebildet ist.

Regelmäßig wird ein solcher Öffnungsverschluss im Bereich einer Lüftungsöffnung angeordnet sein und dabei in geöffneter Stellung zwei Räume miteinander verbinden. Die Luft des einen Raumes strömt also durch den in Öffnungsposition gehaltenen Verschluss (beispielsweise Lamellen) und durch den Strömungskanal des mit einem Intumeszenzmaterial versehenen oder daraus gebildeten, feuerhemmend ausgebildeten Korpus in den anderen Raum, oder umgekehrt.

Während dieses Betriebszustandes werden die Lamellen mittels eines Stellelements, vorzugsweise ein einfacher Elektromagnet, in Öffnungsstellung gehalten. Ohne diese Öffnungskraft würden beispielsweise an den Lamellen vorgesehene Rückstellfedern zum verschliessen der Lamellen führen. Das Stellelement bzw. der Elektromagnet ist seinerseits elektrisch mit einem Rauchmelder verschaltet. Detektiert dieser einen Brandfall, also Rauch, wird die weitere Stromzufuhr zum Elektromagneten unterbunden, was zu einem nahezu schlagartigen, allerdings (jedenfalls noch) reversiblen Verschluss der Lamellen führt. Da die Lamellen aufgrund einer entsprechenden Dichtung zwar rauchdicht, aber nicht feuerbeständig sind, ist dem Klappenverschluss in der Öffnung ein feuerhemmender Korpus zugeordnet, dessen mindestens einer Strömungskanal darüber hinaus mit einem Intumeszenzmaterial versehen bzw. der selbst aus Intumeszenzmaterial gebildet ist. Wird der Öffnungsverschluss also von einem der beiden Räume aus nicht nur mit kaltem Rauch, sondern auch mit Wärme (z. B. Luft bzw. Rauch mit einer Temperatur über 50° C) beaufschlagt, führt dies zu einem Aufschäumen des Intumeszenzmaterials (vorzugsweise Blähgraphit) und damit zu einem irreversiblen feuerbeständigen Verschluss der Öffnung.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.

Der erfindungsgemäße Öffnungsverschluss einschließlich seiner vorteilhaften Weiterbildungen gemäß der abhängigen Patentansprüche wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigt
1 im Schnitt den erfindungsgemäßen Öffnungsverschluss mit vier Einzellamellen in Öffnungsposition;
2 in Vorderansicht den Öffnungsverschluss gemäß 1;
3 in Rückansicht den Öffnungsverschluss gemäß 1;
4–17 weitere Ausführungsbeispiele des Stellelements.
In den 1 bis 3 ist eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen, automatisch schliessenden Öffnungsverschlusses in drei Ansichten dargestellt. Dieser umfasst insbesondere einen eine Öffnung 1 verschließenden Verschluss 2, der gegen eine dauernd wirkende Rückstellkraft in Öffnungsposition bringbar ist.
Der Lamellenverschluss besteht aus mehreren (hier vier), gegen die erwähnte Rückstellkraft zu öffnenden Einzellamellen 8, die um horizontal verlaufende Drehachsen 10 verschwenkbar sind, wobei an den Drehachsen 10 Federelemente (nicht dargestellt) zum selbständigen Verschließen der Einzellamellen 8 angeordnet sind.
Wesentlichen für den erfindungsgemäßen Öffnungsverschluss ist nun, dass der Verschluss 2 in Verschlussstellung rauchdicht ausgebildet ist, wobei eine der Rückstellkraft entgegenwirkende Öffnungskraft mittels eines mit einem Rauchmelder 3 elektrisch verschalteten Stellelements 4 erzeugbar ist, und dass in der Öffnung 1 ein mindestens feuerhemmender (hier feuerbeständiger) und mindestens einen Strömungskanal 5 (hier vier) aufweisender Korpus 6 angeordnet ist, der wahlweise im Bereich des Strömungskanals 5 mit einem unter Wärmeeinwirkung aufschäumenden Intumeszenzmaterial 7 versehen oder (siehe 17) selbst aus einer Vergußmasse aus Intumeszenzmaterial 7 gebildet ist.
Zum rauchdichten Abschluss des Lamellenverschlusses sind an den Einzellamellen 8 Dichtungen 9 vorgesehen, die in Verschlussstellung gewährleisten, dass kein Gas, insbesondere kein Rauch, durch den Öffnungsverschluss hindurchtreten kann.
Der feuerbeständige Korpus 6 ist beim Ausführungsbeispiel gemäß der 1 bis 3 aus einem mineralischen Baustoff, beispielsweise Gips, gebildet. Das Intumeszenzmaterial 7 besteht aus Blähgraphit. Dieses dehnt sich unter Wärmeeinwirkung sehr stark aus und verschließt die Strömungskanäle 5 derart, dass die Öffnung 1 jedenfalls für eine gewisse Zeit (je nach angestrebter gesetzlicher Norm) als feuerbeständig verschlossen anzusehen ist. Das Blähgraphit kann dabei, wie dargestellt, beispielsweise als Schicht am Rand der rohrförmigen Strömungskanäle 5 angeordnet sein. Selbstverständlich kommt aber auch jede andere Anordnung in Betracht, die zu einem feuerbeständigen Abschluss der Strömungskanäle 5 führt.
Um die Einzellamellen 8 gemeinsamen betätigen zu können, ist vorgesehen, dass diese mittels eines gemeinsamen Verbindungselements mit dem Stellelement 4 wirkverbunden sind. Das Verbindungselement kann dabei, wie dargestellt, als Seilzug 11 ausgebildet sein, der einerseits mit dem Stellelement 4 und andererseits jeweils mit einem über die Drehachse 10 hinausragenden Hebelarm an jeder Einzellamellen 8 verbunden ist.
Das Stellelement 4 ist ferner vorzugsweise als Elektromagnet ausgebildet, wobei dieser einen beweglichen, mit dem Verschluss 2 wirkverbundenen Anker 12 aufweist. Präzesiert ausgedrückt, ist der bereits erwähnte Seilzug 11 mit dem Anker 12 des Elektromagnet wirkverbunden, um den Lamellenverschluss zu betätigen. Liegt kein Strom am Elektromagneten an (wegen Stromausfall oder wegen eines Brandfalles), schließt der Lamellenverschluss selbstätig.
In den 4 bis 15 sind weitere Ausführungsmöglichkeiten des Stellelements 4 dargestellt, und zwar jeweils in Schließstellung und in Öffnungsposition.
Gemäß 4 und 5 ist vorgesehen, dass das Stellelement 4 als Pneumatikzylinder 13 ausgebildet ist. In diesem Fall wird der Schieber mit einem Druckluftventil verbunden. Im oberen Bereich des Schiebers wird eine Feder 14 montiert, diese drückt den Schieber nach unten und verschließt so die Klappe. Wird das Druckventil mit ausreichend Druckluft versorgt, so schiebt dieses den Schieber gegen die Federkraft nach oben und die Klappe wird so geöffnet. Wird ein Brand oder Rauch erkannt, so öffnet sich zusätzliches Ventil und die Druckluft wird abgelassen, durch die Federkraft wird die Klappe dann wieder verschlossen.
Gemäß 6 und 7 ist vorgesehen, dass das Stellelement 4 aus einem Elektro- 15 und einem Permanentmagnet 16 gebildet ist. In diesem Fall wird am unteren Ende des Schiebers, über den die Klappe geöffnet bzw. geschlossen werden kann, ein Permanentmagnet befestigt. Unterhalb dieses Permanentmagneten wird ein Elektromagnet montiert. Wird dieser mit elektrischer Energie versorgt, baut dieser ein Magnetfeld auf. Das Magnetfeld ist so beschaffen, dass das Magnetfeld des Permanentmagneten von diesem abgestoßen wird; hierdurch wird der Schieber nach oben gedrückt und die Klappe geöffnet. Wird die Stromzufuhr des Magneten unterbrochen, so bricht auch das Magnetfeld zusammen und der Schieber wird vom Gewicht des Permanentmagneten und der Anziehungskraft, die der Permanentmagnet auf den Eisenkern des Elektromagneten ausübt, nach unten gezogen, d.h. die Klappe wird wieder verschlossen.
Gemäß 8 und 9 ist vorgesehen, dass das Stellelement 4 aus einem elektrisch betriebenen Drehmagnet 17 gebildet ist. In diesem Fall ist am unteren Ende des Schiebers, an dem die einzelnen Klappenelemente montiert sind, ein Drehmagnet befestigt. Am oberen Ende ist eine Feder 14 montiert. Die Feder 14 drückt den Klappenschieber permanent nach unten in Richtung des Drehmagneten 17. Hierdurch wird die Klappe durch die einzelnen Elemente verschlossen. Wird nun der Magnet angesteuert, dreht dieser sich um seine eigene Achse und drückt mit Hilfe seines Aufsatzes den Schieber nach oben gegen die Federkraft; die Klappe wird hierdurch geöffnet. Wenn die Stromzufuhr zum Drehmagneten, z.B. durch einen Rauchmelder unterbrochen wird, dreht dieser sich zurück in seine Ausgangsposition. Über die Federkraft wird die Klappe wieder verschlossen.
Gemäß 10 und 11 ist ferner vorgsehen, dass das Stellelement 4 aus einem Bi-Metall 18 und einem Heizelement 19 gebildet ist. In diesem Fall wird unterhalb der Klappenelemente ein Bi-Metall 18 eingesetzt; dieses wird mit dem Schieber für die Klappen verbunden. Ohne Bestromung ist nun die Klappe verschlossen. Wird das Bi-Metall 18 erwärmt, so verändert dieses seine Form und schiebt so den Schieber nach oben; die Klappe wird geöffnet bis das Bi-Metall 18 seinen maximalen Verformungszustand erreicht hat. Die Klappe ist nun ganz geöffnet. Wird die Wärmezufuhr zum Bi-Metall 18 unterbrochen, z.B. weil von einem Rauchmelder die Stromzufuhr zum Heizelement 19 unterbrochen wird, so verformt sich das Bi-Metall in seine ursprüngliche Form und die Klappe wird wieder verschlossen.
Gemäß 12 und 13 ist vorgesehen, dass das Stellelement 4 aus einem Elektromotor 20 mit einem Zahntrieb 21 gebildet ist. In diesem Fall ist im unteren Bereich der Klappe ein kleiner Elektromotor 20 angebracht, an dessen Welle ein Zahnrad montiert ist. Am Schieber, mit dem man die Klappe öffnen bzw. schließen kann, sind "Zähne" ausgefräst. Der Motor ist so befestigt das das Zahnrad und die Zähne im Schieber ineinander greifen. Wenn der Motor mit elektrischer Energie versorgt wird, bewegt dieser über das Zahnrad den Schieber nach oben, die Klappe wird geöffnet. Über einen Endschalter wird festgestellt, ob die Klappe vollkommen geöffnet ist; der Motor bleibt dann in dieser Position stehen. Bei Rauch- oder Branderkennung wird der Motor 20 so angesteuert, dass dieser das Zahnrad in die andere Richtung dreht und der Schieber so wieder noch unten befördert wird, bis ein Rauchmelder den geschlossenen Zustand der Klappe meldet.
Gemäß 14 und 15 ist vorgesehen, dass das Stellelement 4 aus einem Elektromagnet 22 und einer metallischen Halteplatte 23 gebildet ist. In diesem Fall ist am oberen Ende des Schiebers, über den die Klappe geöffnet bzw. geschlossen wird, ein Metallstück (Halteplatte) angebracht. Oberhalb des Metallstücks befindet sich ein Elektromagnet 22. Wird dieser mit elektrischer Energie versorgt, so zieht er das Metallstück 23 an und zieht somit auch den Schieber nach oben. Die Klappe wird hierdurch geöffnet. Wird die Stromzufuhr in Folge durch Erkennen von Rauch oder eines Brandes unterbrochen, baut sich das Magnetfeld ab und die Klappe bewegt sich durch das Gewicht des Metallstückes nach unten. Der Schieber bewegt sich ebenfalls nach unten und die Klappe wird wieder verschlossen.
Gemäß 16 ist vorgesehen, dass das Stellelement 4 als Gebläse 24 ausgebildet ist. Dabei ist der Verschluss 2 auf der einen und das Gebläse 24 auf der anderen Seite einer Wandöffnung positioniert. Im Falle, dass kein Rauch detektiert wird, ist das Gebläse 24 eingeschaltet. Ermittelt der Rauchmelder 3 einen Brandfall, wird die Stomzufuhr zum Gebläse 24 unterbrochen, so dass die Lamellen von selbst in Verschlussstellung gehen. Die vom Gebläse 24 erzeugte Luftströmung dient bei diesem Ausführungsbeispiel also zum Offenhalten des Verschlusses 2.
Gemäß 17 ist schließlich vorgesehen, dass der Verschluss 2 als axialverschiebliches Plattenelement 25 ausgebildet ist. Das Plattenelement 25 ist dabei vorzugsweise etwas größer im Durchmesser als die Öffnung 1 selbst. Es wird mittels einer Lagerachse, die die Verlängerung des Ankers 12 darstellt, betätigt. Das Plattenelement 25 ist auf der einen und das Stellelement 4 (hier ein Elektromagnet mit Anker 12) einer Wandöffnung angeordnet. Damit es im Brandfall automatisch schließt, ist vorgesehen, dass der Anker 12 mit einer eine dauernd wirkende Rückstellkraft erzeugenden Feder 26 wirkverbunden ist.

1: Öffnung
2: Verschluss
3: Rauchmelder
4: Stellelement
5: Strömungskanal
6: Korpus
7: Intumeszenzmaterial
8: Einzellamellen
9: Dichtung
10: Drehachse
11: Seilzug
12: Anker
13: Pneumatikzylinder
14: Feder
15: Elektromagnet
16: Permanentmagnet
17: Drehmagnet
18: Bi-Metall
19: Heizelement
20: Elektromotor
21: Zahntrieb
22: Elektromagnet
23: Halteplatte
24: Gebläse
25: Plattenelement
26: Feder

Claims

Automatisch schliessender Öffnungsverschluss, umfassend einen eine Öffnung (1) verschließenden Verschluss (2), der gegen eine dauernd wirkende Rückstellkraft in Öffnungsposition bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschluss (2) in Verschlussstellung rauchdicht ausgebildet ist, wobei eine der Rückstellkraft entgegenwirkende Öffnungskraft mittels eines mit einem Rauchmelder (3) elektrisch verschalteten Stellelements (4) erzeugbar ist, und dass in der Öffnung (1) ein mindestens feuerhemmend ausgebildeter und mindestens einen Strömungskanal (5) aufweisender Korpus (6) angeordnet ist, der wahlweise im Bereich des Stömungskanals (5) mit einem unter Wärmeeinwirkung aufschäumenden Intumeszenzmaterial (7) versehen oder selbst aus Intumeszenzmaterial gebildet ist.
Automatisch schliessender Öffnungsverschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Korpus (6) bei einer Beschichtung mit Intumeszenzmaterial (7) aus einem mineralischen Baustoff gebildet ist.
Automatisch schliessender Öffnungsverschluss nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Intumeszenzmaterial (7) aus Blähgraphit besteht.
Automatisch schliessender Öffnungsverschluss nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Intumeszenzmaterial (7) im Strömungskanal (5) angeordnet ist.
Automatisch schliessender Öffnungsverschluss nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschluss (2) als Lamellenverschluss aus mehreren, gegen eine Rückstellkraft zu öffnenden Einzellamellen (8) gebildet ist.
Automatisch schliessender Öffnungsverschluss nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zum rauchdichten Abschluss des Verschlusses (2) an den Einzellamellen (8) Dichtungen (9) vorgesehen sind.
Automatisch schliessender Öffnungsverschluss nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzellamellen (8) um horizontal verlaufende Drehachsen (10) verschwenkbar sind.
Automatisch schliessender Öffnungsverschluss nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass an den Drehachsen (10) Federelemente zum selbständigen Verschließen der Einzellamellen (8) angeordnet sind.
Automatisch schliessender Öffnungsverschluss nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzellamellen (8) mittels eines gemeinsamen Verbindungselements mit dem Stellelement (4) wirkverbunden sind.
Automatisch schliessender Öffnungsverschluss nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement als Seilzug (11) ausgebildet ist.
Automatisch schliessender Öffnungsverschluss nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement (4) als Elektromagnet ausgebildet ist.
Automatisch schliessender Öffnungsverschluss nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromagnet einen beweglichen, mit dem Verschluss (2) wirkverbundenen Anker (12) aufweist.
Automatisch schliessender Öffnungsverschluss nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Seilzug (11) mit dem Anker (12) des Elektromagnet wirkverbunden ist.
Automatisch schliessender Öffnungsverschluss nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement (4) als Pneumatikzylinder (13) ausgebildet ist.
Automatisch schliessender Öffnungsverschluss nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement (4) aus einem Elektro- (15) und einem Permanentmagnet (16) gebildet ist.
Automatisch schliessender Öffnungsverschluss nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement (4) aus einem elektrisch betriebenen Drehmagnet (17) gebildet ist.
Automatisch schliessender Öffnungsverschluss nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement (4) aus einem Bi-Metall (18) und einem Heizelement (19) gebildet ist.
Automatisch schliessender Öffnungsverschluss nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement (4) aus einem Elektromotor (20) mit einem Zahnradantrieb (21) gebildet ist.
Automatisch schliessender Öffnungsverschluss nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement (4) aus einem Elektromagnet (22) und einer metallischen Halteplatte (23) gebildet ist.
Automatisch schliessender Öffnungsverschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement (4) als Gebläse (24) ausgebildet ist.
Automatisch schliessender Öffnungsverschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschluss (2) als axialverschiebliches Plattenelement (25) ausgebildet ist.
Automatisch schliessender Öffnungsverschluss nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (12) mit einer eine dauernd wirkende Rückstellkraft erzeugenden Feder (26) wirkverbunden ist.