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Gegenstand der Erfindung ist eine segmentierte Brandschutzklappe für den Einbau in ein Lüftungsrohr nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Eine derartige segmentierte Brandschutzklappe dient dem Brandschutz und ist aus der
DE 10 2007 048 035 A1 und verschiedenen anderen Patentanmeldungen des Anmelders bekannt geworden. Die Brandschutzklappe ist schwenkbar in einem Klappengehäuse angeordnet und umfasst mindestens zwei Klappenblätter, die mittels einer Auslöseeinrichtung federbelastet vorgespannt in Offenstellung im Klappengehäuse gehalten sind und im Brandfall in eine Verschlussstellung schwenken und sich dabei so ergänzen, dass der Luftdurchlass im Klappengehäuse vollständig abgesperrt ist. Hierbei ist es bekannt, dass jedes Klappenblatt vorzugsweise mehrere Segmente umfasst und beispielsweise aus drei Klappensegmenten besteht, nämlich einer Mittenplatte und zwei sich an die Mittenplatte anschließende biegbare Seitenplatten. Die Seitenplatten sind beispielsweise durch eine federelastische Platte mit der Mittenplatte verbunden und durch Spalte von der Mittenplatte getrennt.
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Es ist ferner bekannt, das jeweilige Klappenblatt doppelwandig aus einer Verschlussplatte und einer Gegenplatte auszubilden, wobei die beiden Plattenteile (Verschlussplatte und Gegenplatte) auf Abstand zueinander gehalten sind und im Zwischenraum zwischen der jeweiligen, segmentierten Verschlussplatte und der zugeordneten, etwa gleich großen Gegenplatte eine durch Hitzeeinwirkung aufschäumbare Intumeszenzplatte eingelegt ist, die im nicht aufgeschäumten Zustand dünner ausgebildet ist als der Zwischenraum zwischen der Verschlussplatte und der Gegenplatte.
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Mit einer derartigen segmentierten Brandschutzklappe wird erreicht, dass in Offenstellung der Brandschutzklappe die Segmente der Klappenblätter sich an die Innenwand des Lüftungsrohrs anschmiegen und im Brandfall die einzelnen Klappenblätter durch die Auslöseeinrichtung freigegeben werden und durch eine Antriebsfeder selbsttätig in ihre Verschlussstellung schwenken. Dadurch strecken sich die Seitensegmente der Klappenblätter und bilden mit dem Mittensegment eine ebene durchgehende Platte zum Verschluss des lichten Querschnittes des Klappengehäu ses.
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In der Verschlussstellung werden die Klappenblätter von den Brandgasen mit einer sehr hohen Temperatur angeströmt. Dadurch kommt es zu einem Aufschäumen der Intumeszenzplatte im Zwischenraum zwischen der segmentierten Verschlussplatte und der gleichfalls segmentierten Gegenplatte.
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Aus der plattenförmigen Intumeszenzplatte entsteht so ein ungerichtetes aufgeschäumtes Material, welches mit sehr hohem Druck unter Einwirkung der heißen Brandgase den Zwischenraum zwischen der segmentierten Verschlussplatte und der Gegenplatte ausfüllt und auch seitlich zu den Spalten hin strömt, um so die Spalte abzudichten einen vollständigen Verschluss des Klappengehäuses zu erreichen. Durch das aufgeschäumte Intumeszenzmaterial werden die Klappblätter zusätzlich versteift und stabilisiert.
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Für einen Einsatz der Brandschutzklappe, bei dem sehr hohe Temperaturen und damit verbundene sehr hohe Drücke der Brandgase zu erwarten sind, kann dadurch eine erhöhte Steifigkeit durch die Verriegelung der Klappenblätter in der Schließstellung erreicht werden..
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine temperaturbeaufschlagte Brandschutzklappe der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass auch bei hoch temperierten Brandgasen und hohen Drücken eine hohe Dichtigkeit der Brandschutzklappe erreicht wird.
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Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die technische Lehre des Patentanspruches 1 gekennzeichnet.
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Es wird dabei bevorzugt, wenn im Zwischenraum zwischen der Gegenplatte und der Verschlussplatte ein mindestens teilweise die eine Seite der Intumeszenzplatte abdeckendes, platten- oder streifenförmiges Verriegelungselement angeordnet ist, welches im Brandfall vom aufschäumenden Intumeszenzmaterial in Richtung seiner Längserstreckung beaufschlagt und dadurch derart vorspannbar ist, dass die Klappensegmente erfindungsgemäß in einer vorgespannten gestreckten Lage gehalten sind.
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Es handelt sich deshalb um eine im Brandfall wirksame Verriegelung zwischen den Klappensegmenten.
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Der Begriff „Verriegelungselement“ wird deshalb verwendet, weil dieses Element aufgrund seiner Längenausdehnung, die durch das aufschäumende Intumeszenzmaterial erreicht wird, die Knickspalten zwischen den Klappensegmenten nunmehr überbrückt und aussteift. Die vor der Aussteifung durch das Intumeszenzmaterial vorhanden gewesene Elastizität des Verriegelungselements geht nach dessen Anschäumung durch das Intumeszenzmaterial verloren. Nachdem das Verriegelungselement die Knickspalten zwischen den Klappensegmenten auf mindestens einen Teil deren Länge überbrückt, findet nach der Anschäumung mit dem Intumeszenzmaterial eine Aussteifung der Knickspalte und damit eine Verriegelung dieser Knickspalte statt.
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Das Verriegelungselement kann dabei platten- oder streifenförmig ausgebildet sein und sich entweder über die gesamte Innenseite der Klappensegmente erstrecken oder nur in der Art eines Spannbandes über einen Teil der Erstreckung der Klappensegmente, wobei in allen Fällen das Verriegelungselement die Knickspalten zwischen den Klappensegmenten über mindestens einen Teil deren Länge überrücken sollte.
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Die versteifende Wirkung des Verriegelungselementes erfolgt dadurch, dass es lastübertragend mit den Klappensegmenten verbunden ist, wobei eine derartige Lastübertragung entweder durch die Befestigung an Nieten oder Schrauben erfolgt, mit denen das Verriegelungselement jeweils an den äußeren Teil des jeweiligen Klappensegmentes befestigt ist.
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In einer anderen Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass man die Nieten oder Schrauben entfernt und dass lediglich eine reibschlüssige Verbindung zwischen der Innenseite des jeweiligen Klappensegmentes und dem Verriegelungselement vorliegt.
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Der Vorteil des Verriegelungselementes ist, dass die fugenbildenden Knickspalte zwischen den Klappensegmenten durch das Verriegelungselement abgedeckt werden, so dass beim Aufschäumen des Intumeszenzmaterials dieses nicht aus den noch offenen Fugen ausströmt. Neben einer abdichtenden Wirkung bezüglich der im Ruhezustand offenen Spalte zwischen den Klappensegmenten kommt noch die Streckwirkung des Verriegelungselementes hinzu, die sich erst dann entfaltet, wenn das Intumeszenzmaterial aufschäumt, gegen die Innenseite des Verriegelungselementes strömt und dieses beidseitig in Richtung seiner Längserstreckung dehnt und streckt.
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Um eine solche Längenänderung durch Dehnung oder Streckung zu erreichen, gibt es verschiedene Möglichkeiten, die alle von dem Erfindungsgedanken der vorliegenden Erfindung umfasst sein sollen:
- 1. Das Verriegelungselement kann als plattenförmiges- oder streifenförmiges Spannband ausgebildet sein, welches im Profil etwa zickzackförmig oder wellblechförmig geformt ist, wobei die Anströmung eines solchen Spannbandes oder einer solchen Spannplatte mit dem Intumeszenzmaterial zu einer Verflachung der Zickzackformen oder der Wellenformen führt, so dass dadurch die gewünschte Längenausdehnung und die Streckung des Verriegelungselementes erreicht wird.
- 2. Das Verriegelungselement kann aus einem dehnbaren Textilmaterial bestehen, wie z. B. einem Glasfasergewebe, Karbon- oder Asbestgewebe oder dergleichen, welches ebenfalls aufgrund der Anschäumung oder des Eindringens des Intumeszenzmaterials in die offenen Gewebeporen oder - maschen eine Längenänderung und Ausdehnung erfährt, um so ebenfalls die Spalte zwischen den Klappensegmenten zu schließen und die gegeneinander schwenkbaren Klappensegmente in eine gerade, ausgestreckte und verriegelte Spannlage zu bringen.
- 3. Es kann auch ein Kunststoffgitter, ein Metallgitter (z. B. in der Art eines Streckmetalls) als Verriegelungselement verwendet werden, welches aufgrund des großen Schäumdruckes, welches das Intumeszenzmaterial gegen die Ausnehmungen, Poren oder Maschen ausübt, ebenfalls eine Längenausdehnung in Richtung seiner Längserstreckung erfährt, um so in gleicher Weise die zwischen den Klappensegmenten noch offenen Spalte zu verriegeln und das Klappensegment in eine ausgestreckte verriegelte Lage zu bringen.
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Es handelt sich also um eine Schwenkverriegelung zwischen den schwenkbar ausgebildeten Klappensegmenten, die im Brandfall wirksam wird, weil das unter hohem Druck aus dem Zwischenraum zwischen den Klappensegmenten austretende Intumeszenzmaterial zu einer Längenausdehnung des Verriegelungselementes führt und so eine Verriegelung zwischen den Klappensegmenten im Brandfall herbeiführt, die dann nicht mehr aufhebbar ist.
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In der folgenden Beschreibung wird lediglich als eine mögliche Ausführungsform die Ausführung des Verriegelungselementes als Spannband erläutert, obwohl die Erfindung nicht darauf beschränkt ist. Lediglich aus Vereinfachungsgründen wird die Anwendung als Spannband erwähnt, obwohl alle anderen, vorher genannten Ausführungsformen ebenfalls unter den Erfindungsgedanken der vorliegenden Erfindung fallen.
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Das Spannband ist vorzugsweise an der Rückseite der Gegenplatte im Zwischenraum zwischen der Gegenplatte und der Intumeszenzplatte angeordnet und wird von einer Seite von dem aufschäumenden Intumeszenzmaterial beaufschlagt. Das Spannband weist mindestens an seinen seitlichen Enden reibungserhöhende Spannprofile auf, die ausgebildet sind, um von dem aufschäumenden Intumeszenzmaterial beaufschlagt mitgenommen zu werden und das Spannband mit einer Vorspannkraft vorzuspannen. Durch diese Spannkraft, die auf die Klappensegmente einwirkt, bleiben die Seitensegmente der Klappenblätter in ihrer gestreckten Verschlusslage und bilden mit dem Mittensegment eine ebene durchgehende Platte zum Verschluss des lichten Querschnittes des Klappengehäuses. Dadurch wird eine Durchbiegung des getreckten Klappenblattes verhindert, so dass das Klappenblatte auch im Brandfall eine ebene, biegefeste Platte bildet.
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Das Spannband besteht insbesondere aus einem streifenförmigen Stahlblech, vorzugsweise aus einem profilierten und/oder perforierten und/oder mit Vorsprüngen versehenen Federstahlblech. Das Spannband erstreckt sich vorzugsweise entlang der Mittenplatte und auch größtenteils entlang der beiden Seitenplatten des jeweiligen Klappenblattes.
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Die Stabilisierung des Klappenblattes, bei extremen Bedingungen, wird durch die Erfindung verbessert, weil durch das vom Intumeszenzmaterial gestreckte Spannband eine Vorspannung im Klappenblatt entsteht, welche die Spalte zwischen den segmentierten Platten sowohl in der Verschlussplatte als auch in der Gegenplatte überbrückt und die Klappensegmente gegeneinander verspannt, um so das vollständige Klappenblatt in einer gestreckten Lage zu halten.
Die Erfindung dient demnach dazu, auch bei sehr hohen Anlagendrücken der Lüftungsanlage die einzelnen Klappensegmente so zu versteifen, als handle es sich um eine Klappe aus einem Segment.
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Mit dieser technischen Lehre werden wesentliche Vorteile erreicht, denn nunmehr ist es gewährleistet, dass auch im extremen Brandfall eine verwindungssteifere Ausführung der Klappenblätter entsteht. Vielmehr wird durch das Spannband eine zusätzliche Vorspannung auf das Klappenblatt ausgeübt, welche dieses in einer gestreckten Lage hält. Je stärker das Intumeszenzmaterial sich ausdehnt, desto stärker wird auch das Spannband gegenüber einer mittigen Fixierbohrung nach beiden Seiten mit einander entgegengesetzten Zugkräften vorspannt. Das Spannband wird durch das sich ausdehnende Intumeszenzmaterial ausgehend von einer mittigen Fixierbohrung in der Art eines Seilzuges in Richtung zu den seinen beiden Enden mit entgegengesetzten Zugkräften vorgespannt.
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Damit werden sowohl die Segmente der Gegenplatte als auch die Segmente der Verschlussplatte durch die Spannkräfte des Spannbandes in einer gestreckten Lage gehalten.
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Die Anordnung eines Spannbandes im Zwischenraum zwischen der Gegenplatte und der Verschlussplatte im Zusammenwirken mit einer aufschäumbaren Intumeszenzplatte hat den weiteren Vorteil, dass es sich um eine wartungsfreie Anordnung handelt, die nicht anfällig gegen Verschmutzung ist und die betriebssicher arbeitet, ohne dass von außen her Wartungsarbeiten erforderlich sind.
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Anders ist dies - wie Versuche des Anmelders gezeigt haben -, wenn man versucht, das jeweilige Klappenblatt im Verschlussfall in einer gehäusefesten Fixierbohrung festzulegen, um so eine unerwünschte Durchbiegung zu vermeiden. Dies hat nicht zu dem gewünschten Erfolg geführt, denn einerseits bestand die Gefahr, dass das aufschäumende Intumeszenzmaterial die Fixierbohrung oder die zugeordnete Ausnehmung schon vorzeitig verschloss, und zum Anderen bestand die Gefahr, dass sich die Fixierbohrung oder die zugeordnete Ausnehmung schon in der Ruhestellung durch Verschmutzungen zusetzten und nicht mehr betriebssicher arbeiteten.
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Hier setzt die Erfindung ein, die mit einem im Brandfall durch das Intumeszenzmaterial vorgespannten Spannblatt eine ebene Lage der Klappenblätter gewährleistet.
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Somit ist gewährleistet, dass auch bei sehr hohen Anlagendrücken jeglicher Bewegungsspielraum der Segmente ausgeschlossen ist.
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Die Erfindung ist nicht auf die Anordnung von zwei einander gegenüberliegenden segmentierten Klappenblättern beschränkt. Es können auch mehr als zwei Klappenblätter am Umfang verteilt im Klappengehäuse angeordnet sein, ebenso ist es nicht beschränkend, jedes Klappenblatt aus drei Segmentteilen auszubilden. Das Klappenblatte kann auch mehr als drei oder weniger als drei Segmentteile aufweisen.
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Um im Spannband eine Vorspannung in zueinander entgegengesetzten Richtungen zu erzeugen, ist es in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass das Spannband in seinem Mittenbereich in einer Fixierbohrung an der Mittenplatte festgelegt ist, und dass die beiden äußeren und einander gegenüberliegenden Teile des Spannbandes mit Hilfe von Langlöchern an den Seitenplatten geführt sind, um so eine Spannbewegung und Ausdehnung des Spannbandes in Längsrichtung zu ermöglichen.
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Hierbei wird es bevorzugt, wenn zumindest an den Seitenflächen des Spannbandes im Bereich der Seitenplatten geeignete Spannprofile vorhanden sind, die von dem Intumeszenzmaterial angeströmt werden, um so die erwünschte entgegengesetzte Zugkraft auf das Spannband zu erzeugen.
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Ein derartiges Spannprofil kann z. B. ein Wellenprofil sein, ein Dreiecksprofil oder jede andere reibungserhöhende Oberfläche, beispielsweise auf dem Spannband angeordnete Vorsprünge.
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Ebenso ist es in einer anderen Ausgestaltung möglich, dass das reibungserhöhende Profil in Wellen- oder Dreiecksform entfällt und dass nur seitlich außen ein oder mehrere Abkantungen vorhanden sind, die von dem aufschäumenden Intumeszenzmaterial angeströmt werden können, um so ebenfalls das Spannband in zueinander entgegengesetzten Richtungen vorzuspannen.
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Als Spannprofil können auch Perforationen, Ausnehmungen oder andere Spannprofile verwendet werden, die geeignet sind, von dem Intumeszenzmaterial durchdrungen zu werden, welches dann bevorzugt das Spannband schräg von unten her anströmt, um so die gewünschte Vorspannung zu erreichen.
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Die Bewegung der Klappenblätter, die in senkrechter Lage die Möglichkeit geben, sich einem runden Querschnitt des Lüftungsrohres anzupassen, verriegeln durch Veränderung der Lage um 90° vergleichbar einer einteiligen Klappe.
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Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.
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Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung, könnten als erfindungswesentlich beansprucht werden, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind. Die Verwendung der Begriffe „wesentlich“ oder „erfindungsgemäß“ oder „erfindungswesentlich“ ist subjektiv und impliziert nicht, dass die so benannten Merkmale zwangsläufig Bestandteil eines oder mehrerer Patentansprüche sein müssen.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.
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Es zeigen:
- 1: Schnitt durch ein Klappengehäuse mit zwei in Öffnungsstellung befindlichen Klappenblättern
- 2: Schnitt durch die Anordnung nach 1 um 90° gedreht, wobei das eine Klappenblatt noch in der Ruhestellung und das andere Klappenblatt in der Verschlussstellung ist
- 3: ein Schnitt durch ein Klappenblatt im Verschlussfall mit aufgeschäumtem Intumeszenzmaterial in der Spannstellung
- 4: eine Detailvergrößerung A aus 3 mit Darstellung weiterer Einzelheiten
- 5: die Draufsicht auf ein Klappenblatt von der Ansicht der Gegenplatte aus gesehen
- 6: ein Schnitt durch ein Klappenblatt in der Ruhestellung
- 7: der Schnitt nach 6 in der Verschlussstellung
- 8: ein Ausriss aus einem Klappenblatt mit Darstellung des innen liegenden Spannbandes
- 9: eine erste Ausführungsform eines Spannbandes
- 10: eine zweite Ausführungsform eines Spannbandes
- 11: Schnitt durch die Ausführung nach 10
- 12: eine dritte Ausführungsform eines Spannbandes
- 13: ein Funktionsbild über die Funktionsweise der Aufbringung der Vorspannung auf ein Spannblatt der Ausführungen nach den 9 bis 12
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Die in 1 und 2 dargestellte Brandschutzklappe umfasst ein Klappengehäuse 1, das bevorzugt rundzylindrisch ausgebildet ist. Es kann jedoch auch einen quadratischen oder rechteckförmigen Querschnitt aufweisen. An gegenüberliegenden Seiten des Klappengehäuses 1 schließen jeweils Lüftungsrohre 2 abgedichtet an, wobei die Lüftungsrichtung in einer der beiden Pfeilrichtungen 3 erfolgen kann.
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Im Innenraum des Klappengehäuses 1 sind zwei entgegengesetzt zueinander angeordnete Klappenblätter 4, 5 in ihrer Offenstellung dargestellt, wobei jedes Klappenblatt 4, 5 eine Auslöseeinrichtung 6 aufweist, die bevorzugt aus einem wärmeschmelzbaren Material besteht.
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Das jeweilige Klappenblatt 4, 5 gegen die Kraft einer Antriebsfeder 9 in der Offenstellung gehalten. Bei einer Auslösung der Auslösevorrichtung 6 schwenkt das jeweilige Klappenblatt 4 bzw. 5 durch die Kraft der Antriebsfeder 9 in Pfeilrichtung 17 bzw. 18 in die Verschlusslage und kommt an einer gehäusefesten Anschlagkante 19 im Klappengehäuse 1 zum Anschlag. Dabei liegen die Ränder der Verschlussplatte 12 an der Anschlagskante 19 des Klappengehäuses 1 an.
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Jedes Klappenblatt 4, 5 hat ein Schwenklager 16, welches ein Verschwenken in den Pfeilrichtungen 17, 18 ermöglicht. Ferner ist an jedem Klappenblatt 4, 5 ein Dichtungsprofil 7 als Kaltdichtung angeordnet.
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Die jeweiligen Klappenblätter 4, 5 sind genau identisch ausgebildet, so dass es in der folgenden Beschreibung ausreicht, nur die Funktionsweise eines der Klappenblätter 4 oder 5 zu beschreiben, nachdem alle Teile gleich ausgebildet sind.
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Aus zeichnerischen Vereinfachungsgründen wurden Bezugszeichen in das Klappenblatt 4 und weitere Bezugszeichen in das Klappenblatt 5 eingetragen, obwohl alle Klappenblätter 4, 5 die gleichen Teile besitzen.
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Jedes Klappenblatt 4, 5 besteht aus einer Verschlussplatte 12 und einer im Abstand dazu angeordneten Gegenplatte 13, wobei die beiden Platten 12, 13 durch Distanzhülsen 14 voneinander getrennt sind, welche dazu dienen, die beiden Platten 12, 13 in einem gegenseitigen Abstand zu halten.
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Jede Distanzhülse 14 ist jeweils von einem Nietbolzen 15 durchgriffen, so dass das jeweilige Segment der jeweiligen Verschlussplatte 12, 13 auf festem Abstand gehalten ist, der von der Distanzhülse 14 vorgegeben ist.
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Im Zwischenraum zwischen der Verschlussplatte 12 und der Gegenplatte 13 ist eine Intumeszenzplatte 20 angeordnet. Der Zwischenraum zwischen der Verschlussplatte 12 und der Gegenplatte 13 hat ein deutlich größeres Spaltmaß, beispielsweise 6 mm, als die noch nicht aufgeschäumte Intumeszenzplatte 20, , die bevorzugt eine Dicke von beispielsweise 2 mm aufweist. Daher ist der Zwischenraum zwischen der Verschlussplatte 12 und der Gegenplatte 13 durch die Intumeszenzplatte 20 nicht vollständig ausgefüllt.
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In der in 1 dargestellten Stellung liegen die Klappenblätter 4, 5 möglichst formschlüssig an der Rohrwandung 21 des Klappengehäuses 1 an. Das Klappengehäuse 1 wird jeweils oben und unten durch Deckel 22 definiert.
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In 2 ist es der zeichnerischen Vereinfachung wegen dargestellt, dass lediglich ein Klappenblatt 4 in die Verschlussstellung übergegangen ist, während das andere Klappenblatt 5 noch in der Öffnungsstellung ist. In Wirklichkeit wird ein solcher Betriebsfall nicht eintreten.
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Die 2 zeigt ferner, dass jedes Klappenblatt 4, 5 aus segmentierten Plattenteilen besteht, nämlich im Falle der Verschlussplatte 12, die sich noch in der Offenstellung befindet, aus zwei einander gegenüberliegenden und symmetrisch zueinander angeordneten Seitenplatten 24, die über jeweils trennende Spalte 28 mit einer Mittenplatte 25 zusammenhängen, wobei die Spalte 28 durch eine Federplatte 8 überbrückt sind, welche an den Seitenplatten 24, 25 federnd anliegt, so dass in der Offenstellung das jeweilige Klappenblatt 4, 5 der Biegung der Rohrwandung 21 des Lüftungsrohrs 2 folgt und sich federnd an die Rohrwandung 21 anlegt.
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In 2 ist das Klappenblatt 4 in der Verschlussstellung dargestellt, wobei für die gleichen Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet wurden.
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Die Gegenplatte 13 ist ebenfalls segmentiert und besteht aus einer Mittenplatte 27, an die sich über Spalte 28 jeweils zwei identische Seitenplatten 26 anschließen. Die hier gebildeten Spalte 28 sind jedoch nicht von einer Federplatte 8 überbrückt. Die Federplatte 8 ist nur an der Rückseite der Verschlussplatte 12 angeordnet. Dadurch lassen sich die Seitenplatten 24, 26 gegenüber der Mittenplatte 25 abknicken.
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Die 3 zeigt den Verschlussfall der Klappenblätter 4, 5 der Brandschutzklappe. Im Zwischenraum zwischen der Verschlussplatte 12 und der Gegenplatte 13 jedes Kappenblattes 4, 5 ist ein Spannband 30 und das Intumeszenzmaterial in Form der nunmehr aufgeschäumten Intumeszenzplatte 20' angeordnet. Das aufgeschäumte Intumeszenzmaterial 20' dehnt sich aus und drückt gegen die Innenseite oder Unterseite des Spannbandes 30, welches dadurch in Längsrichtung gedehnt und vorgespannt wird, und zwar gegenüber einer Fixierbohrung 38, die fest an der Mittenplatte 25 des jeweiligen Klappenblatts 4, 5 angeordnet ist.
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Aus 4 gehen weitere Einzelheiten des Klappenblattes 4, 5 aus 3 hervor. Beim Aufschäumen des Intumeszenzmaterials 20' entsteht nunmehr eine Ausdehnung des Intumeszenzmaterials 20' in Form einer seitlichen Strömung in den Pfeilrichtungen 32, die gegen das in diesem Beispiel wellenförmige Spannprofil 31 des Spannbandes 30 gerichtet ist. Auf das Spannband wirkt eine Kraft in Pfeilrichtungen 33, 34, wodurch das Spannband 30 gegenüber seiner mittleren Fixierbohrung 38 in zueinander entgegengesetzte Spannrichtungen 33, 34 vorgespannt wird.
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Außerdem strömt das Intumeszenzmaterial 20' aus dem Zwischenraum zwischen der Verschlussplatte 12 und der Gegenplatte 13 in Pfeilrichtung 29 seitlich heraus und verschließt auch die randseitig verbleibenden Spalten an der Rohrwandung 21.
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Durch das aufgeschäumte Intumeszenzmaterial 20' und die dadurch entstehende Spannung im Spannband 30 werden die Seitensegmente 24, 26 der Klappenblätter 4, 5 in ihrer gestreckten Lage gehalten und bilden mit dem Mittensegment 25 eine ebene durchgehende Platte zum Verschluss des lichten Querschnittes des Klappengehäuses 1.
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5 zeigt eine Draufsicht auf die Gegenplatte 13, und es ist dargestellt, dass die Spalte 28 zwischen den Seitenplatten 26 und der Mittenplatte 27 offen sind und nicht durch eine Federplatte überbrückt sind. Im Bereich des jeweiligen Klappenblattes 4, 5 sind Haltevorsprünge 35 vorgesehen, zwischen denen die in den 1 und 2 dargestellte Auslöseeinrichtung 6 befestigt ist.
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Die 6 und 7 zeigen weitere Einzelheiten eines geöffneten bzw. geschlossenen Klappenblattes 4, 5, wobei die 6 die geöffnete Stellung eines Klappenblattes 4, 5 zeigt, während die 7 die geschlossene und vorgespannte Stellung desselben Klappenblattes 4, 5 darstellt.
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Die 6 zeigt, dass sich das jeweilige Klappenblatt 4, 5 in geöffnetem Zustand der Krümmung der Rohrwandung 21 folgt und sich an die Rohrwandung 21 anlegt, während gemäß 7 im geschlossenem Zustand alle Segmente 24, 25, 26 des jeweiligen Klappenblatts 4, 5 eine ebene Platte bildet, die an der gehäusefesten Anschlagkante 19 des Klappengehäuses 1 anliegt. Durch Aufschäumen der in den Plattensegmenten 24, 25, 26 angeordneten Intumeszenzplatte 20 kommt es zu der Vorspannung des Spannbandes 30, wie nachfolgend anhand der 13 noch beschrieben wird.
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Die 8 zeigt einen Aufriss 36 mit Durchbrechung der Gegenplatte 13, um so das im Zwischenraum zwischen der Gegenplatte 13 und der gegenüberliegenden Verschlussplatte 12 eingebaute Spannband 30 zu zeigen. Das Spannband 30 weist ein reibungserhöhendes Spannprofil 31 auf und ist mit Hilfe eines Langloches 37 auf einer Distanzhülse 14 in Längsrichtung verschiebbar gehalten.
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Die 9 bis 12 zeigen verschiedene bevorzugte Ausgestaltungen von Spannbändern, wobei in 9 eine erste Ausführung eines Spannbandes 30a dadurch gebildet ist, dass in den seitlichen Endbereichen des Spannbandes 30a geeignete Perforationen 39 angeordnet sind, die von dem aufschäumenden Intumeszenzmaterial durchdrungen werden können. Die Perforationen 39 bilden ein Spannprofil 31a, an welchem das aufschäumende Intumeszenzmaterial angreift und dadurch das Spannband 30a spannt.
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Die 10 und 11 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel eines Spannbandes 30b, welches als Spannprofil 31b mindestens eine seitliche, äußere Abkantung 40 aufweist, die an ihrer Innenseite von dem aufschäumenden Intumeszenzmaterial 20' angeströmt wird und zu einer Vorspannung des Spannbandes 30b führt.
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Die 12 zeigt ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Spannbandes 30, welches als reibungserhöhendes Spannprofil 31 ein Wellenprofil aufweist, welches ebenfalls - wie in 13 dargestellt - seitlich von innen in den Pfeilrichtungen 32 mit dem aufschäumenden Intumeszenzmaterial 20' angeströmt wird. Gegenüber der mittigen klappenfesten Fixierbohrung 38 wird das Spannband in Pfeilrichtung 34 nach außen gespannt, wie es aus 13 ersichtlich ist.
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Statt eines Wellenprofils, wie es in den 12 und 13 dargestellt ist, können auch andere reibungserhöhende Profile verwendet werden, wie z. B. vorstehende Stifte, Nieten, Reibungsbeläge und dergleichen mehr.
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Die in 13 schematisch dargestellte Funktionsweise des Spannbandes 30 gilt grundsätzlich für alle Ausführungsformen der Erfindung. Durch das Aufschäumen des Intumeszenzmaterials 20' dehnt sich das Intumeszenzmaterial 20' in Pfeilrichtung 41 aus, wobei auch seitliche Strömungen in den Pfeilrichtungen 32 entstehen. Die in den Ausführungsbeispielen der Erfindung beschriebenen Spannprofile 31, 31a, 31b der Spannbänder 30, 30a, 30b werden vom Intumeszenzmaterial 20' seitlich angeströmt. Auf die Spannprofile 31, 31a, 31b wirkt eine in Längsrichtung des Spannbandes 30, 30a, 30b nach außen gerichtete Kraft in Pfeilrichtungen 33, 34 auf das jeweilige Spannband 30, 30a, 30b. Dadurch wird das jeweilige Spannband 30, 30a, 30b bezüglich seiner mittigen Fixierbohrung 38 in zueinander entgegengesetzten Spannrichtungen 34 vorgespannt.
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Somit werden die Klappenblätter 4, 5 in der Verschlusslage der Brandschutzklappe aufgrund der Hitzeeinwirkung des Brandherdes und aufgrund des Aufschäumens des Intumeszenzmaterials 20' durch das Spannband 30 vorgespannt und können sich nicht mehr durchbiegen oder aufwölben.
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Damit wird eine betriebssichere und auch bei hohen Temperaturen den Verschlusszustand beibehaltende Brandschutzklappe erreicht.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Klappengehäuse
- 2
- Lüftungsrohr
- 3
- Pfeilrichtung
- 4
- Klappenblatt
- 5
- Klappenblatt
- 6
- Auslöseeinrichtung
- 7
- Dichtungsprofil
- 8
- Federplatte
- 9
- Antriebsfeder 9a
- 10
- Schraubbefestigung
- 11
- Wandbefestigung (von 1)
- 12
- Verschlussplatte
- 13
- Gegenplatte
- 14
- Distanzhülse
- 15
- Nietbolzen
- 16
- Schwenklager
- 17
- Pfeilrichtung
- 18
- Pfeilrichtung
- 19
- Anschlagkante
- 20
- Intumeszenzplatte 20'
- 21
- Rohrwandung
- 22
- Deckel
- 24
- Seitenplatte (von 12)
- 25
- Mittenplatte (von 12)
- 26
- Seitenplatte (von 13)
- 27
- Mittenplatte (von 13)
- 28
- Spalt
- 29
- Pfeilrichtung
- 30
- Spannband a, b
- 31
- Spannprofil a, b
- 32
- Pfeilrichtung
- 33
- Spannrichtung
- 34
- Spannrichtung
- 35
- Haltevorsprung
- 36
- Aufriss
- 37
- Langloch (von 30)
- 38
- Fixierbohrung
- 39
- Perforation
- 40
- Abkantung
- 41
- Pfeilrichtung
