DE10316656B3

DE10316656B3 - Sicherheitsschrank

Info

Publication number: DE10316656B3
Application number: DE2003116656
Authority: DE
Inventors: Michael Schruns; Karl-Heinz Moehn
Original assignee: Asecos Sicherheit und Umw GmbH; Asecos Sicherheit und Umweltschutz GmbH
Current assignee: Asecos Sicherheit und Umw GmbH; Asecos Sicherheit und Umweltschutz GmbH
Priority date: 2003-04-11
Filing date: 2003-04-11
Publication date: 2004-05-19
Anticipated expiration: 2023-04-12
Also published as: DE10316656B8

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Sicherheitsschrank (10) mit zumindest einer Tür (22, 24), die oberhalb einer Temperatur T₁ mittels eines ersten Antriebs (56, 58) selbstständig schließt, der unterhalb der Temperatur T₁ mittels einer Halteeinrichtung (64, 66, 68, 70) in Bezug auf die Tür außer Funktion gesetzt ist. Um einerseits die erforderliche Selbstschließung bei Auftreten unzulässiger Temperaturen sicherzustellen und andererseits ein problemloses Öffnen bzw. Schließen der Tür zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, dass die Tür (22, 24) über ein Verbindungselement (40, 42) mit einem ein automatisches Öffnen und/oder Schließen der Tür ermöglichenden zweiten Antrieb (44, 46) verbunden ist und dass oberhalb der Temperatur T₁ sowohl Wirkverbindung der Halteeinrichtung (64, 66, 68, 70) mit dem ersten Antrieb (56, 58) als auch Wirkverbindung der Tür mit dem zweiten Antrieb unterbunden sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Sicherheitsschrank mit zumindest einer Tür, die oberhalb einer Temperatur T₁ mittels eines ersten Antriebs selbständig schließt, der unterhalb der Temperatur T₁ mittels einer Halteeinrichtung in Bezug auf die Tür außer Funktion gesetzt ist.
Ein entsprechender Sicherheitsschrank ist zum Beispiel dem DE 297 21 726 U1 zu entnehmen. Zum Selbstschließen der Tür ist eine Schließvorrichtung wie Türschließer vorgesehen, dessen Gestänge über eine Feststellvorrichtung arretierbar ist, die in einem sogenannten ersten oberhalb der Temperatur T₁ liegenden Betriebszustand zerstört wird, um sodann mittels des Gestänges die Tür automatisch zu schließen. Die Feststellvorrichtung umfasst ein Schmelzlot, über die das Gestänge mit einem Abschnitt des Sicherheitsschrankes verbunden ist.
Ein selbstschließender Schrank ist auch aus dem DE 295 18 721 U1 bekannt. Dabei steht jedoch die Schließvorrichtung in fortwährender Wirkverbindung mit einer Tür mit der Folge, dass die Schließvorrichtung beim Öffnen der Tür gespannt werden muss und somit erhebliche Kräfte aufzuwenden sind. Ist die Tür in Offenstellung arretiert, so kann die Tür dann selbständig geschlossen werden, wenn bei unzulässig hohen Temperaturen ein Schmelzlot schmilzt, mittels dessen die Tür in Offenstellung arretiert wird.
Ganz allgemein müssen Sicherheitsschränke wie Laborschränke mit selbstschließenden Türen ausgestattet sein. Diese Forderung der DIN 12925 – übernommen in der prEN 14470 – wird nicht nur aus Gründen des Brandschutzes erhoben, sondern auch vor dem Hintergrund, dass in entsprechenden Schränken eingelagerte Stoffe wie Lösungsmittel einen hohen Dampfdruck aufweisen und zudem zu einer Geruchsbelästigung führen. Dabei können die Dämpfe gesundheitsschädlich sein. Dies wiederum bedarf einer Entlüftung des Schrankes, die nur dann wirkungsvoll ist, wenn der Schrank geschlossen ist.
Da beim Öffnen der Tür zur Überwindung der Selbstschließungskräfte erhebliche Anstrengungen erforderlich sind, werden in der Praxis Sicherheitsschränke mit Türfeststellanlagen versehen, die die Tür in Offenstellung halten und nur im Brandfall schließen, wie dies durch das DE 295 18 721 U1 beispielhaft offenbart wird. Hierdurch bedingt ist jedoch die technische Belüftung unwirksam.
Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Sicherheitsschrank der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass einerseits die erforderliche Selbstschließung bei Auftreten unzulässiger Temperaturen sichergestellt ist und andererseits ein problemloses Öffnen bzw. Schließen der Tür ermöglicht wird.
Zur Lösung des Problems wird im Wesentlichen vorgeschlagen, dass die Tür über ein Verbindungselement mit einem ein automatisches Öffnen und/oder Schließen ermöglichenden zweiten Antrieb verbunden ist und dass oberhalb der Temperatur T₁ sowohl Wirkverbindung der Halteeinrichtung mit dem ersten Antrieb als auch Wirkverbindung der Tür mit dem zweiten Antrieb unterbunden ist.
Erfindungsgemäß wird folglich ein Sicherheitsschrank zur Verfügung gestellt, bei dem die Tür sich automatisch Öffnen bzw. Schließen lässt, wobei unabhängig von Antrieb zum Öffnen und Schließen der Tür diese automatisch selbst schließt, wenn ein Betriebszustand herrscht, der gefahrbringend ist, also oberhalb der Temperatur T₁ liegt.
Bei dem zweiten Antrieb handelt es sich insbesondere um einen elektromotorischen Antrieb, der im Brandfall mit der Folge außer Betrieb gesetzt werden würde, dass die Tür nicht mehr schließbar wäre. Um dies auszuschließen, erfolgt quasi eine Entkupplung des zwischen dem zweiten Antrieb und der Tür verlaufenden Verbindungselements, so dass die Tür unabhängig von dem zweiten Antrieb selbstschließend ist, und zwar mittels des ersten Antriebs, bei dem es sich insbesondere um ein Federelement handeln kann. Der zweite Antrieb wie elektrischer Antrieb ist insbesondere außerhalb vom Schrankinneren und oberhalb des Schrankes, insbesondere auf dessen Kopfwandung angeordnet.
Insbesondere wird die Wirkverbindung zwischen dem Verbindungselement wie Gestänge oder Kniehebel und dem zweiten Antrieb dadurch aufgehoben, dass im Normalzustand das Verbindungselement form- bzw. kraftschlüssig über zum Beispiel eine Buchse mit dem zweiten Antrieb verbunden ist, die aus einem bei bzw. oberhalb der Temperatur T₁ schmelzenden Material besteht oder mittels dieses gesichert ist.
Mit anderen Worten kann das Verbindungselement, das zum Beispiel in Form eines Schließarms auf der Antriebswelle eines Elektromotors sitzt, in einer Buchse eingesetzt werden, die ihrerseits durch Schmelzlot fixiert sein kann. Schmilzt im Brandfall das Lot, so wird das Verbindungselement bzw. der Schließarm entkuppelt mit der Folge, dass der nun ebenfalls entarretierte erste Antrieb, dessen Halteeinrichtung ebenfalls mittels eines Schmelzlotes außer Funktion gesetzt werden kann, mittels gespeicherter Schließkraft die Tür schließt. Hierzu ist der erste Antrieb insbesondere als vorgespannte Feder ausgebildet, die erwähntermaßen zum Beispiel durch ein Schmelzlot bei Normaltemperatur blockiert und somit von der Tür entkuppelt ist.
Insbesondere geht die Halteeinrichtung von einer Innenwandung des Schrankes, insbesondere vom Kopfbereich aus und ist mit einem Ende eines zum Beispiel als Rollbandfeder ausgebildeten Federelementes oder einem mit diesem verbundenen Element verbunden, wobei das Federelement im gespannten Zustand fixiert wird. Das Federelement kann sodann von einem von der Tür ausgehenden seil- oder stabförmigen Element durchsetzt sein, wobei im Normalbetrieb eine ungehinderte Relativbewegung zwischen dem Stab- oder Seilelement und dem Federelement erfolgt. Andere die gleiche Funktion ausübende Verbindungen sind gleichfalls möglich.
Wird die oberhalb der Temperatur T₁ zu lösende Verbindung einerseits zwischen Federelement und Tür und andererseits zwischen Antrieb und Tür vorzugsweise über bei der Temperatur T₁ schmelzende Elemente wie Schmelzlote realisiert, so besteht nach einem weiteren hervorzuhebenden Gedanken der Erfindung auch die Möglichkeit, zwischen den Elementen eine form- bzw. kraftschlüssige Verbindung mittels Bimetallmaterial wie Bimetallstreifen zu realisieren. Diesbezügliche Maßnahmen haben den Vorteil, dass eine Wiederverwendung möglich ist, insbesondere dann, wenn auf Grund momentan aufgetretener hoher Temperaturen, die jedoch im eigentlichen Sinne einem Gefahrfall nicht entsprechen, eine weiterhin uneingeschränkte Nutzung des Schranks möglich ist. Demgegenüber müßte bei einer Verbindung mittels z.B. eines Schmelzlotes ein Austausch erfolgen. Dieser ist mit erheblichen Kosten auf Grund von teuren Materialien, insbesondere Zinn-, Silber-, Platin-Legierungen verbunden.
In weiterer hervorzuhebender Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Öffnen bzw. das Schließen der Tür berührungslos erfolgt, wodurch der Vorteil gegeben ist, dass ein Anwender beide Hände gebrauchen kann, um den Schrank zu nutzen bzw. diesen mit Gegenständen zu befüllen bzw. diese aus dem Schrank herauszunehmen.
Insbesondere ist vorgesehen, dass ein optischer Sensor als berührungslos arbeitender Sensor benutzt wird, um über diesen Signale zu generieren, wenn eine Person den Schrank nutzen will. Mittels des Signals wird ein elektrischer Antrieb angesteuert und somit die Tür geöffnet. Wird der Sensor deaktiviert, so erfolgt ein automatisches Schließen der Tür, wodurch der gewünschte Geruchsverschluss gewährleistet ist. Dabei wird vorteilhafterweise die Elektronik derart ausgelegt, dass nach Aktivieren des Sensors über eine Zeitspanne t₁ der zweite Antrieb zum Öffnen der Tür und bei geöffneter Tür und über eine Zeitspanne t₂ deaktiviertem Sensor der zweite Antrieb zum Schließen der Tür betätigbar ist. Dabei kann t₁ < t₂ sein, wobei insbesondere t₁ ≈ 2 sek. und t₂ insbesondere ≈ 10 sek. betragen. Durch diese Maßnahme ist sichergestellt, dass bei einem kurzzeitigen Betätigen des Sensors durch einen bei einem optischen Sensor in dessen Strahl geratener Gegenstand ein Aktivie ren des zweiten Antriebes nicht erfolgen kann. Entsprechend kann dann, wenn eine Person kurzzeitig den Schrank verlässt, um sodann diesen wieder zu nutzen, die Tür offengehalten bleiben.
Anstelle eines optischen Sensors können sonstige berührungslos arbeitende Sensoren wie kapazitiv oder induktiv arbeitende zum Einsatz gelangen.
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass Antriebsrichtung des zweiten Antriebs bei Überschreiten einer vorgegebenen Belastung wie Nennlast umkehrbar ist. Hierdurch ist sichergestellt, dass die motorisch betriebene Tür nicht zu Unfällen führen kann, d.h. wenn die Tür blockiert, unmittelbar der Drehsinn des Antriebsmotors umgekehrt wird.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen -für sich und/oder in Kombination-, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispiels.
In der einzigen Fig. ist in Draufsicht und mit entfernter Kopfwandung ein Sicherheitsschrank 10 in Form eines Falttürschranks dargestellt, ohne dass hierdurch eine Einschränkung der Erfindung erfolgen soll. Der Sicherheitsschrank 10, der der DIN 12925 entsprechen soll, weist einen Korpus 12 mit dargestellten Seitenwandungen 14, 16 und Rückwandung 18 auf. Frontseitig, also dessen Öffnung 20, ist der Schrank 10 durch zwei Falttüren 22, 24 verschließbar, wobei die Falttür 22 im geschlossenen Zustand und die Falttür 24 in geöffnetem dargestellt ist. Die Schließstellung der Falttür 24 ist gestrichelt angedeutet.
Jede Falttür 22, 24 umfasst zwei Türflügel 26, 28, 30, 32, wobei äußere Türflügel 28, 30 in gewohnter Weise mit einem Lenkhebel 34, 36 verbunden sind. Innerer Türflügel 26, 32 ist über ein Gestänge wie Kniehebel 40, 42 mit einem Elektromotor 44, 46 verbunden. Dabei greift motorseitiger Schenkel 48, 50 des Gestänges 40, 42 formschlüssig in eine Buchse 52, 54 des Antriebs des Elektromotors 44, 46 ein, die aus Schmelzlot oder einem gleichwirkenden Element besteht oder von diesem umgeben ist. Dabei schmilzt das Lot bei einer Temperatur T₁, die einem Betriebszustand für den Schrank 10 gleichkommt, der es erfor derlich macht, dass der Schrank 10 geschlossen ist. Durch das Schmelzen des Lotes ist folglich eine Entkupplung zwischen dem Gestänge 40, 42 und dem Elektromotor 44, 46 gegeben, so dass die jeweilige Tür 22, 24 zu dem Elektromotor 44, 46 frei beweglich ist.
Um sodann bei geöffneter Tür – im Ausführungsbeispiel der Tür 24 – ein automatisches Schließen dieser unabhängig von dem Elektromotor 46 sicherzustellen, ist ein Notschließsystem vorhanden, das mechanisch arbeitet und im Ausführungsbeispiel als Rollbandfeder 56, 58 ausgebildet ist, dessen Ende 60, 62 im normalen Betriebszustand über ein Halteelement 64, 66 im gespannten Zustand fixiert ist. Die Halteeinrichtung 64, 66 ist einerseits an dem Schrankkorpus 12 befestigt und andererseits über ein vorzugsweise aus Schmelzlotmaterial bestehendes Verbindungselement 68, 70 mit dem Federelement 56, 58 bzw. dessen Ende 60, 62 verbunden. Des Weiteren wird das Federelement 56, 58 von einem Stab- bzw. Seilelement 72, 74 durchsetzt, das von der Tür 22 bzw. 24 ausgeht. Durch das Zusammenwirken des Federelementes 56, 58 und des Seil- bzw. Stabelements 72, 74 oder ein gleichwirkendes Element kann folglich die Tür 24 in Richtung des Schrankkörpers 12 herangezogen und damit der Schrank 10 geschlossen werden, wenn das vorzugsweise als Schmelzlot bestehende Verbindungselement 68, 70 geschmolzen ist und somit die Rollbandfeder 56, 58 und durch die aufgeladene Federkraft zurückgezogen wird und somit das Stab- bzw. Seilelement 72, 74 mitnimmt. Hierzu weist das Federelement 56, 58 eine Durchbrechung auf, die von dem Seil- bzw. Stabelement 72, 74 durchsetzt wird, das seinerseits endseitig eine Verstärkung aufweist, die ein Durchdringen der Öffnung verhindert.
Ist in der zeichnerischen Darstellung bzw. der zuvor erfolgten Beschreibung der elektrische Antrieb als innerhalb des Schranks 10 angeordnet erläutert worden, so besteht insbesondere auch die Möglichkeit, den elektrischen Antrieb außerhalb des Schrankes 10 und zwar insbesondere im Bereich der Kopfwandung anzuordnen, um den Schrank explosionsgeschützt auszubilden; denn entsprechende erfindungsgemäß ausgebildete Sicherheitsschränke weisen explosionsgefährdete Zonen auf.
Ist im Ausführungsbeispiel des Weiteren erläutert worden, dass der Kniehebel 40, 42 über eine aus Schmelzlot bestehende oder von einem solchen Material umgebene Buchse 52, 54 form- bzw. kraftschlüssig mit dem Elektromotor 44, 46 verbunden ist, so sind andere Ver bindungs- und damit Entkopplungsmöglichkeiten im Brandfall gleichfalls denkbar. So kann anstelle eines Schmelzlotes prinzipiell mittels eines Bimetallstreifens eine formschlüssige Verbindung hergestellt und somit getrennt werden. Vorteile einer entsprechenden durch Bimetall bewirkten formschlüssigen Verbindung gegenüber Schmelzlotverbindungen ist die nicht zerstörende Auslösung, d. h. nach Abkühlung ist eine Wiederverwendung möglich.
Mittels einer entsprechenden Bimetallverbindung kann vorrangig eine Entkopplung des Elektromotors und der Buchse des Kniehebels bzw. Schließarms erfolgen.
Ebenfalls kann das Freigeben der Rollbandfeder 56, 58 über einen Bimetallstreifen erfolgen, der ansonsten die Rollbandfeder 56, 58 oder ein gleichwirkendes Element blockiert bzw. arretiert, nämlich dann, wenn übliche Temperaturen herrschen.
Hinsichtlich der Verbindung zwischen Elektromotor und Kniehebel mittels Bimetallmaterials ist des Weiteren auf einen Aspekt zu verweisen, der die Überprüfung der Funktionstüchtigkeit betrifft. So kann durch gezielte Wärmebeeinflussung im Bereich der Verbindung zwischen Elektromotor und Kniehebel oder gleichwirkendem Element überprüft werden, ob auch tatsächlich ein Entkoppeln erfolgt. Somit ist zusätzlich eine Überprüfung der Funktionstüchtigkeit gegeben.
Des Weiteren befindet sich im Bereich der Schranktüröffnung 20, insbesondere im Bodenbereich zumindest ein Sensor 76, um das Nähern einer Person zu erfassen. In diesem Fall werden bei geschlossenem Schrank 10 die Türen 22, 24 geöffnet. Wird das Signal beim Entfernen der Person unterbrochen, so kann ein automatisches Schließen der Türen 22, 24 erfolgen. Dabei ist die Elektronik derart ausgelegt, dass erst nach einer Zeitspanne von zum Beispiel zwei Sekunden nach Betreten des Sensorbereichs die Türen 22, 24 geöffnet und erst nach einem Zeitbereich von zum Beispiel zehn Sekunden nach Verlassen des Sensorbereichs die Türen 22, 24 geschlossen werden. Hierdurch ist sichergestellt, dass bei einem kurzzeitigen Unterbrechen des Sensorstrahls ein Aktivieren der Elektromotoren 44, 46 unterbleibt.
Des Weiteren kann die Elektronik derart ausgelegt werden, dass dann, wenn beim Öffnen bzw. Schließen ein Blockieren zumindest einer der Türen 22, 24 erfolgt, der Drehsinn des Antriebs umgekehrt wird.

Claims

Sicherheitsschrank (10) mit zumindest einer Tür (22, 24), die oberhalb einer Temperatur T₁ mittels eines ersten Antriebs (56, 58) selbständig schließt, der unterhalb der Temperatur T₁ mittels einer Halteeinrichtung (64, 66, 68, 70) in Bezug auf die Tür außer Funktion gesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Tür (22, 24) über ein Verbindungselement (40, 42) mit einem ein automatisches Öffnen und/oder Schließen der Tür ermöglichenden zweiten Antrieb (44, 46) verbunden ist und dass oberhalb der Temperatur T₁ sowohl Wirkverbindung der Halteeinrichtung (64, 66, 68, 70) mit dem ersten Antrieb (56, 58) als auch Wirkverbindung der Tür mit dem zweiten Antrieb unterbunden sind.
Sicherheitsschrank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Antrieb (44, 46) ein elektromotorischer Antrieb ist, der insbesondere außerhalb des Schrankinneren, vorzugsweise im Kopfbereich angeordnet ist.
Sicherheitsschrank nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Antrieb ein Federelement (56, 58) ist oder umfasst, das durch die Halteeinrichtung (64, 66, 68, 70) in federvorgespanntem Zustand gehalten ist.
Sicherheitsschrank nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (64, 66, 68, 70) das Federelement (56, 58) mit dem Sicherheitsschrank (10) wie Kopfwandung dessen Korpus (12) verbindet und ein bei oder oberhalb der Temperatur T₁ die Verbindung lösendes Element wie schmelzendes Element in Form von Schmelzlot oder ein Bimetallelement wie -streifen ist oder umfasst.
Sicherheitsschrank nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das den zweiten Antrieb (44, 46) mit der Tür (22, 24) verbindende Verbindungselement (40, 42) ein bei oder oberhalb der Temperatur T₁ die Verbindung lösendes wie schmelzendes Element in Form von Schmelzlot oder ein Bimetallelement wie -streifen umfasst.
Sicherheitsschrank nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmelzelement eine Buchse (52, 54) ist oder eine solche umgibt, über die das Verbindungselement (40, 42) mit dem zweiten Antrieb (44, 46) verbunden ist.
Sicherheitsschrank nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (40, 42) ein Gestänge wie Kniehebel ist.
Sicherheitsschrank nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (40, 42) unterhalb der Temperatur T₁ form- und/oder kraftschlüssig mit dem zweiten Antrieb (44, 46) über die Buchse (52, 54) oder ein gleichwirkendes Element verbunden ist.
Sicherheitsschrank nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Antrieb (56, 58) wie das Federelement oder ein von diesem ausgehendes Element mit einem Stab- oder Seilelement (72, 74) in Eingriff steht, das mit der Tür (22, 24) verbunden ist.
Sicherheitsschrank nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das die Tür (22, 24) mit dem zweiten Antrieb (44, 46) verbindende Verbindungselement (40, 42) oberhalb der Temperatur T, gegenüber dem zweiten Antrieb frei beweglich ist.
Sicherheitsschrank nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stab- oder Seilelement (72, 74) eine Öffnung in dem zweiten Antrieb (56, 58) durchsetzt.
Sicherheitsschrank nach insbesondere einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Antrieb (44, 46) über einen im Bereich der Tür (22, 24) vorhandenen Sensor (46) betätigbar ist.
Sicherheitsschrank nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (46) ein berührungslos arbeitender Sensor ist.
Sicherheitsschrank nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (46) ein optischer Sensor ist.
Sicherheitsschrank nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach Aktivieren des Sensors (76) über eine Zeitspanne t₁ der zweite Antrieb (44, 46) zum Öffnen der Tür betätigbar ist.
Sicherheitsschrank nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei geöffneter Tür (22, 24) und nach über eine Zeitspanne t₂ deaktiviertem Sensor (76) der zweite Antrieb (44, 46) zum Schließen der Tür betätigbar ist.
Sicherheitsschrank nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass t₁ < t₂ ist, wobei t₁ ≈ 2 sek. und t₂ ≈ 10 sek. betragen.
Sicherheitsschrank nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Antriebsrichtung des zweiten Antriebs (44, 46) bei Überschreiten einer vorgegebenen Belastung wie Nennlast umkehrbar ist.