DE19533502A1 - Brandschutzeinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Brandschutzeinrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.

Die Abschottung bzw. Unterbrechung eines möglichen Brand­ ausbreitungsweges ist notwendig, um einen Hitzeübertritt und einen Rauchdurchtritt von einem sogenannten Brand­ abschnitt eines Gebäudes in einen angrenzenden Brandab­ schnitt zu verhindern. Der Übertritt bzw. Durchtritt von Feuer und Rauch soll wenigstens für eine bestimmte Zeit­ dauer, beispielsweise wenigstens für 90 min, verhindert werden, um in dieser möglicherweise lebensrettenden Zeitspanne die Menschen aus den durch den Brand gefähr­ deten Brandabschnitten zu evakuieren und der Feuerwehr einen Löscheinsatz zu ermöglichen.

Zur Abschottung bzw. Unterbrechung eines möglichen Brand­ ausbreitungsweges sind Brandschutzeinrichtungen bekannt, bei denen im Übergangsbereich von einem Brandabschnitt zum nächsten um einen den Brandausbreitungsweg bildenden Kanal eine Art Manschette gelegt ist, die im wesentlichen aus einem Material besteht, welches sich im Brandfalle unter Hitzeeinwirkung ausdehnt. Derartige Materialien ver­ größern ihr Volumen beispielsweise bei ca. 80°C um den Faktor sieben. Dabei üben sie einen derart großen Druck auf den umschlossenen Kanal aus, daß dieser im umschlos­ senen Bereich soweit zusammengedrückt wird, daß er ver­ schlossen ist.

Nachteilig bei dieser Brandschutzeinrichtung sind der hohe Preis für das sich ausdehnende Material und der oft selbst nicht brandsichere Werkstoff des zusammendrückbaren Kanales.

Um eine preiswertere Abschottung im Brandfalle zu ermög­ lichen, sind bei bekannten Brandschutzeinrichtungen an geeigneter Stelle in möglichen Brandausbreitungswegen bewegliche Klappen, Schieber oder dergleichen vorgesehen.

Sie stehen in Schließrichtung beispielsweise unter einer Federbelastung, sind aber in Öffnungsstellung durch ein Lot fixiert, welches sich im Brandfalle unter Hitzeein­ wirkung durch einen Schmelzvorgang löst, so daß das bewegliche Abschottungsorgan der Federbelastung nachgibt und den Brandausbreitungsweg verschließt.

Derartige Lö­ sungen sind beispielsweise in dem eigenen Patent DE-39 30 679-C2 beschrieben. Andere vorbekannte Lösungen sind aus der EP-00 46 481-A1, der DE-OS 21 10 643 oder der DE-27 37 987-A1 ersichtlich.

Die bekannten Brandschutzeinrichtungen haben jedoch den Nachteil, daß sie relativ schwer ansprechen, da das Lot in seiner Masse durch das Strömungsmedium bis zum Schmelz punkt erwärmt werden muß. Darüber hinaus muß auch noch die Schmelzwärme zum Wechsel des Aggregatzustandes aufgebracht werden. Weiterhin besteht die Gefahr, daß die Lotverbin­ dung auf dem Transportweg zum Anwendungsort vorzeitig bricht, so daß das Gerät von vorn herein unbrauchbar ist. Wird hingegen versucht, die Gefahr des Brechens der Lot­ verbindung durch eine größere Lotmenge zwecks Erhöhung der Stabilität entgegenzuwirken, so verschlechtert sich wie­ derum das Ansprechverhalten, und umgekehrt.

Ausgehend von den Mängeln des Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Brandschutz­ einrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, welche mit einfachen und relativ kostengünstigen tech­ nischen Mitteln einen Betrieb mit hoher Sicherheit und Zuverlässigkeit gewährleistet.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß weist die Brandschutzeinrichtung eine thermisch ansprechende Betätigungseinrichtung auf, welche als Halterung für das Abschottungsorgan ausgebildet ist und aus einem Werkstoff besteht, der seine Form unter Wär­ meeinwirkung verändert. Durch die durch Wärmeeinwirkung hervorgerufene Formänderung der Halterung wird das Abschottungsorgan aus einer Offenstellung in eine Schließ­ stellung bewegt. Die Formveränderung geht dabei über die reine thermische Längendehnung hinaus und führt in ihrer Verformung mindestens mittelbar zu einem Abschließen des Kanals durch das bewegliche Abschottungsorgang.

Durch den Verzicht auf eine Schmelzlotsicherung ist die Bruchgefahr verringert, ohne daß die Ansprechgeschwindig­ keit durch eine Vergrößerung der Masse des thermischen Auslöseelements vergrößert werden muß.

Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist vorge­ sehen, daß der in der Betätigungseinrichtung eingesetzte Werkstoff als Formgedächtnis-Material, vorzugsweise als Metallegierung, ausgebildet ist. Derartige Formgedächtnis- Metallegierungen, beispielsweise bestehend aus Nickel und Titan bzw. aus Kupfer, Zink und Aluminium, haben die Eigenschaft beim Erwärmen eine frühere geometrische Form anzunehmen, was bei der erfindungsgemäßen Brandschutzein­ richtung mit Vorteil ausgenutzt wird. Die frühere Form von mindestens einem Element der Betätigungseinrichtung wird derart gewählt, daß beim Erwärmen die Zurückverwandlung in diese frühere Form und die Art der Anordnung der Betä­ tigungseinrichtung bewirken, daß das Abschottungsorgan den Ausbreitungsweg im Brandfalle verschließt.

Eine Formgedächtnis-Metallegierung kann zum Beispiel derart beschaffen sein, daß sie sich bei einer für den Brandfall relevanten Temperatur von ca. 70°C ihre frühere Form annimmt.

Bei den hier beschriebenen Betätigungselementen, welche aus Formgedächtnislegierungen bestehen können, wie sie beispielsweise aus Tautzenberger, P. u. Stöckel, D.: "Anwendung von Formgedächtnislegierungen in der Technik", ZwF 81, 1986, 12, S. 703-708, bekannt sind, kommt es darauf an, daß im Brandfall eine einmalige Betätigung möglichst frühzeitig irreversibel erfolgt. Dies ist bei den in der vorgenannten Literaturstelle benannten Anwen­ dungen nicht der Fall. Bei bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung kommen auch solche Betätigungselemente in Betracht, welche aus durch Bimetallfedern oder aus Kunststoffen bestehen, welche ihr Volumen durch Blasen­ bildung im Inneren bei Erwärmung vergrößern. Letztere ver­ mögen durch Expansion eine Antriebsbewegung auszuführen, wenn sie in einem einseitig offenen Gehäuse eingeschlossen sind. Ist dieses Gehäuse hohlzylindrisch ausgestaltet, so kann ein derartiges Element ein auf einer stabförmigen Führung gelagertes Element ersetzen, wie es weiter unten in einer Ausführung aus Memory-Metall beschrieben ist.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß als Material der Betätigungseinrichtung ein Bimetall vorgesehen ist. Bei einem Bimetall wird in vorteilhafter Weise die unterschiedliche Wärmeausdehnung der beiden gekoppelten Metalle zur Schließung des Brandausbrei­ tungsweges ausgenutzt. Aufgrund der unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten der beiden Metalle biegt sich die aus diesen Metallen bestehende Element der Betä­ tigungseinrichtung in eine definierte Richtung. Die Betä­ tigungseinrichtung wird in günstiger Weise derart angeordnet, daß die nach der Seite des Metalls mit der geringeren Ausdehnung erfolgende Bewegung die Schließung des Brandausbreitungsweges durch das Abschottungsorgan bewirkt.

Entsprechend einer zusätzlichen Weiterbildung der Erfin­ dung ist vorgesehen, daß die Betätigungseinrichtung eine vorzugsweise scharnierartige Halterung für das als Klappe ausgebildeten Abschottungsorgan bildet. Die Halterung, die aus dem Formgedächtnismaterial oder dem Bimetall besteht, ist bei Raumtemperatur derart geformt, daß das von ihr gehaltene Abschottungsorgan in der Öffnungsstellung steht. Erst bei einer durch einen Brand bedingten Temperatur­ erhöhung, beispielsweise auf 70°C, verformt sich die Halterung unter der Hitzeinwirkung derart, daß das Ab­ schottungsorgan in den Brandausbreitungsweg bewegt wird und diesen verschließt. Im einfachsten Fall ist die Halterung U-förmig ausgebildet, wobei an einem U-Schenkel das Abschottungsorgan befestigt ist. Unter Temperaturein­ wirkung verwandelt sich die U-förmige Halterung vor­ zugsweise in eine im wesentlichen rechtwinklige Form zurück, wobei das an dem U-Schenkel angeordnete Abschot­ tungsorgan in den Brandausbreitungsweg geschwenkt wird und diesen vollständig verschließt.

Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist eine Verschlußsicherung für das Abschottungsorgan vorgesehen. Die Verschlußsicherung arretiert das Abschottungsorgan vorteilhaft in der den Brandausbreitungsweg verschlie­ ßenden Stellung. Auch eine kurzzeitig erfolgende Abküh­ lung führt damit nicht wieder zu einer unerwünschten Öffnung des Brandausbreitungsweges. Außerdem könnte die Brandschutzeinrichtung auch in der Form eingebaut werden, daß das Abschottungsorgan gegen die Schwerkraft geschlos­ sen werden muß. Einmal geschlossen, fängt die Verschluß­ sicherung das Gewicht des Abschottungsorganes auf. Die Verschlußsicherung umfaßt dazu vorzugsweise ein selbst­ tätiges Verriegelungselement. Bei einer einfachen Aus­ führungsform ist als Verriegelungselement eine in den Schließweg des als Klappe ausgebildeten Abschottungsorgans vorragende, in Schließrichtung der Klappe nachgiebige Federzunge vorgesehen, die die geschlossene Klappe wieder­ vorspringend hintergreift.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung sieht schließlich vor, daß die Brandschutzeinrichtung ein Kammergehäuse auf­ weist, das zwischen zwei Kanalenden anordenbar ist und die funktionswesentlichen Organe vorkonfektioniert enthält. Die Brandschutzeinrichtung ist somit einfach in einen durchtrennten Kanal einsetzbar. Die wartungsfreie Funk­ tionssicherheit wird bereits bei der Vorkonfektionierung fachmännisch gewährleistet.

Entsprechend einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die thermisch ansprechende Betätigungs­ einrichtung derart ausgebildet ist, daß sie ein im wesent­ lichen quer zur Längsachse des Strömungskanals verschieb­ liches oder schwenkbar angeordnetes Abschottungsorgan ge­ gen die Wirkung einer in Schließstellung gerichteten Stellkraft in Offenstellung hält. Die thermisch anspre­ chende Betätigungseinrichtung wirkt in vorteilhafter Wei­ se nur mittelbar, da es den Bewegungsvorgang des Abschot­ tungsorgans nicht ausführt, sondern nur auslöst, wobei be­ reits relativ geringe Formänderungen ausreichend sind.

Auch können hier relativ große Federkräfte aufgebracht werden, welche das Abschottungsorgan schnell und sicher in die Schließstellung gelangen lassen. Die Betätigungsein­ richtung weist dabei mindestens ein Halteelement aus einem Formänderungsmaterial und einen das Abschottungsorgan in seiner Offenstellung fixierenden Riegel auf, welcher bei Formänderung des Halteelements entsperrt wird.

Nach einer günstigen Weiterbildung der Erfindung sind die aus einem Formänderungsmaterial bestehenden Halteelemente im wesentlichen wendel- oder hülsenförmig ausgebildet und umfassen einen stabförmigen in einer Führung verschiebli­ chen Riegel. Sie stützen sich dabei auf einem an dem Riegel mittig angeordneten Ringbund ab. Das aus der Führung herausragende Ende des Riegels blockiert das Abschottungsorgan in seiner Offenstellung, wenn das aus einem Formänderungsmaterial bestehende Halteelement mit der normalen Betriebstemperatur des abzuschottenden Systems beaufschlagt ist. Wird die Umgebungstemperatur des wendelförmigen Halteelements über einen bestimmten Betrag erhöht, erfolgt eine Verschiebung des Riegels und das durch den Riegel zuvor blockierte Abschottungsorgan bewegt sich, beispielsweise durch Wirkung einer Federkraft, in Schließstellung und sperrt damit einen möglichen Brand­ ausbreitungsweg.

Für ein Lüftungssystem, bei dem ein Strömungskanal mit kreisförmigen Querschnitt im Falle eines Brandes ver­ schlossen werden soll, ist das Abschottungsorgan in gün­ stiger Weise als im Innern der Strömungskanals drehbar an­ geordnete, kreisförmig ausgebildete Scheibe, deren Dre­ hachse mit dem Scheibendurchmesser übereinstimmt ausgebil­ det. Darüberhinaus ist das Abschottungsorgan in günstiger Weise als in einem gesonderten Kammergehäuse in Ruhestel­ lung außerhalb des Strömungskanals positionierter Flach­ schieber bzw. als eine in Ruheposition außerhalb des Strö­ mungskanals befindliche, schwenkbar gelagerte, im wesent­ lichen tropfenförmige Scheibe oder rechteckige Klappe mit jeweils außermittig angeordneter Schwenkachse ausgebildet.

Diese Anordnung sichert einen geringen Strömungswiderstand der Brandschutzeinrichtung, da nur der das Abschottungsor­ gan blockierende Riegel gemeinsam mit den ihn im Brandfall bewegenden Halteelementen innerhalb des Strömungskanals angeordnet ist und diese Elemente ein relativ geringes Vo­ lumen aufweisen. Durch die auf diese Weise ermöglichten hohen Schließkräfte ist eine sichere Funktion auch bei Verschmutzung nach langer Betriebszeit gegeben, so daß zwischenzeitliche Wartungen entfallen können.

Um die Position des Riegels auch bei betriebsbedingten Be­ lastungen, beispielsweise mechanischen Schwingungen, zu sichern, weist die thermisch ansprechende Betätigungsein­ richtung entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung zwei wendelförmige Halteelemente mit einem gegenläufigen Formänderungskoeffizienten auf, welche je­ weils an einer Seite des an dem Riegel vorgesehenen Ring­ bundes angreifen.

Entsprechend vorteilhafter Weiterbildungen der Erfindung sind die die Bewegung des Abschottungsorgans bewirkenden Federelemente als auf Torsion oder Druck belastbare Schraubenfedern ausgebildet. Entsprechend sind auch hülsen- oder stabförmige Elemente - je nach den vorliegen­ den Einbauverhältnissen - geeignet.

Weiterhin günstig ist bei der Erfindung, wenn das ther­ misch verformbare Betätigungselement - mindestens auf einem Restweg beim Schließen des Absperrorgans im Strömungsweg des Mediums gelegen ist. Auf diese Weise wird der Schließ­ vorgang beschleunigt, was insbesondere im Brandfall von großer Bedeutung ist. Durch Vereinigung verschiedene vor­ teilhafte Weiterbildungen lassen sich inbesondere folgende Vorteile in Kombination erzielen:

• 1. geringe zu erwärmende spezifische Masse ohne Schmelz­ wärme.
• 2. unmittelbar angeströmtes thermisch empfindliches Betätigungselement.
• 3. Unempfindlichkeit gegen Stöße beim Transport.
• 4. Hohe Schließkräfte auch bei großem Schließweg unter Federvorspannung.
• 5. Wartungsfreiheit durch sicheres Ansprechen auch nach langer Betriebszeit und entsprechender Verschmutzung.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 einen Einblick in ein Kammergehäuse einer Brand­ schutzeinrichtung, die zwischen zwei Rohrenden eingesetzt ist,

Fig. 2 einen Schnitt durch die Brandschutzeinrichtung entlang der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 die Darstellung einer anderen vorteilhaften Aus­ führungsform der Erfindung,

Fig. 4 die Ansicht eines Schnittes längs der Linie A . . . A gemäß Fig. 3,

Fig. 5 eine vorteilhafte Weiterbildung der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 6 die Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 7 eine vorteilhafte Weiterbildung der in Fig. 6 gezeigten Erfindung,

Fig. 8 eine zusätzliche Weiterbildung der in den Fig. 7 und 8 dargestellten Erfindung, sowie

Fig. 9 die Ansicht eines Schnittes längs der Linie B . . . B gemäß Fig. 8.

Fig. 1 zeigt die Rohrenden 2 eines Kanales, beispiels­ weise einer Lüftungsleitung oder Abwasserleitung, der einen möglichen Brandausbreitungsweg 1 bildet. Zwischen die Rohrenden 2 ist ein quaderförmiges Kammergehäuse 3 einer Brandschutzeinrichtung eingesetzt, an dessen einander gegenüberliegenden Kammerwänden 6, 6′ Organe der Brandschutzeinrichtung angeordnet sind.

An der Kammerwand 6 ist mittels einer U-förmigen Halterung ein als Klappe aus gebildetes Abschottungsorgan 4 angeordnet. Die Verbindungen zwischen der Halterung 5 und der Kammerwand 6 bzw. dem Abschottungsorgan 4 sind mittels Nieten 10 hergestellt. An der gegenüberliegenden Kammer­ wand 6′ ist, ebenfalls mit Nieten 10, ein Verriegelungse­ lement 7 angeordnet, das als schräg in das Innere der Kammer 3 vorstehende, Federzunge ausgebildet ist.

Die Schnittansicht gemäß Fig. 2 ist dargestellt, daß die U-förmige Halterung 5 die ganze Kammerhöhe einnimmt. Die Öffnung des gezeigten Rohrendes 2 sitzt in einer weiteren Wandung 8 des Kammergehäuses 3.

Die Brandschutzeinrichtung arbeitet wie folgt:
Das Kammergehäuse 3 wird vorzugsweise an der Grenze zweier einander benachbarter Brandabschnitte angeordnet. Die Brandschutzorgane in dem Kammergehäuse 3 verhindern einen Hitzeübertritt durch den möglichen Brandausbreitungsweg 1, indem die aus einem thermisch ansprechenden Material bestehende Halterung 5 aufgrund der Hitzeeinwirkung ihre geometrische Form verändert. Vorzugsweise ist die Halterung 5 aus einem Formgedächtnismaterial gefertigt, das sich bei Hitzeeinwirkung in seine frühere Form zurück­ verwandelt. Bei der früheren Form handelt es sich im Gegensatz zur U-Form in der Öffnungsstellung um eine Winkelform, wobei die Schenkeln einen Winkel von 90° einschließen. Unter Hitzeeinwirkung schwenkt der U- Schenkel der an der Wand 6 angeordneten scharnierartigen Halterung 5, an dem das Abschottungsorgan 4 angeordnet ist, in die in Bezug auf den anderen U-Schenkel recht­ winklige Position. Dabei wird das Abschottungsorgan 4 ebenfalls um 90° oder gegebenenfalls darüber hinaus ge­ schwenkt, wie durch den Pfeil 9 in Fig. 1 angedeutet.

Mit gestrichelten Linien ist in Fig. 1 dargestellt, wie der Verschluß des Brandausbreitungswegs 1 im Brandfalle durch das Abschottungsorgan 4′ erfolgt. Die Halterung 5 drückt das Abschottungsorgan 4′ gegen die Wandung 8, wobei letzteres zusätzlich durch das Verriegelungselement 7 gegen ein Zurückschwenken gesichert ist. Das Verriege­ lungselement 7 wird beim Schwenken des Abschottungsorgans 4 auf dessen Schließweg von diesem gegen die Kammerwand 6′ gedrückt und springt selbsttägig zurück, wenn das Abschot­ tungsorgan 4 an der Wandung 8 anliegt und das Verriege­ lungselement 7 wieder freigibt.

In den Fig. 3 und 4 ist eine Brandschutzeinrichtung 200 in Ansicht eines Längsschnittes durch ein Kanalstück 2 bzw. die Ansicht eines Schnittes längs der Linie A . . . A gemäß Fig. 3 dargestellt. Das Abschottungsorgan 40 ist als elliptische Platte ausgebildet und in Fig. 3 in einer "Offenstellung" und in der "Schließstellung" gezeigt, bei welcher der Brandausbreitungsweg 1 gesperrt ist.

Die thermisch ansprechende Betätigungseinrichtung 20 weist zwei wendelförmige Halteelemente 21, 22 aus einem Form­ gedächtnis-Material und einen Riegel 23 auf. Der Riegel 23 trägt in der Mitte einen Ringbund 24. Der Riegel 23 hält das Abschottungsorgan 40 gegen die Kraft einer in einem außerhalb des Brandausbreitungsweges 1 in einem Gehäuse 42 angeordneten Torsionsfeder 41 in "Offenstellung". Dazu greift der Riegel 23 in einen an der Wandung des Strö­ mungskanals 2 befestigten Haltearm 27 ein. Dieser ist durch Einschieben in eine schlitzförmige Ausnehmung zwischen einer an dem Abschottungsorgan 40 befestigten Zunge 26 und einem der Führungsmittel 25.2 für den Riegel 23 in einer zu dem Abschottungsorgan 40 senkrechten Posi­ tion gehalten.

Durch die an dem Abschottungsorgan 40 befestigten, laschenförmig ausgebildeten Führungsmittel 25.1, 25.2 und den Riegel 23 werden die sich bei Wärmeeinwirkung rever­ sibel verformenden Halteelemente 21, 22 in der gezeigten Position gehalten.

Wird die durch den Kanal 2 geförderte Luftmenge im Brandfall über einen bestimmten Temperaturwert erhitzt, so ändern die im Strömungsweg angeordneten Halteelemente 21, 22 des Riegels 23 ihre Form derart, daß sie den Riegel 23 in Fig. 3 nach oben verschieben, so daß die an dem Abschottungsorgan 40 befestigte Zunge 26 und der Haltearm 27 freigegeben werden. Dadurch bewegt sich das Abschot­ tungsorgan 40 durch die Kraft der Feder 41 in seine "Schließstellung" (gestrichelte Darstellung in Fig. 3).

Die Halteelemente 21 und 22 weisen eine verschieden große Windungszahl und einen Formänderungskoeffizienten mit unterschiedlichem Vorzeichen auf. Dadurch wird auf ein­ fache Weise eine Fehlfunktion der Betätigungseinrichtung 20 vermieden.

Das als federnde Lasche ausgebildete, an der Peripherie des Abschottungsorgans 40 angeordnete Verriegelungselement 7′ verkeilt sich in der Wandung des Kanals 2. Die Nietver­ bindung, durch welche das Verriegelungselement 7′ an dem Abschottungsorgan 40 befestigt ist, ist mit 43 bezeichnet.

Nach Abnehmen der Verschlußkappe 44 ist die in dem Gehäuse angeordnete Torsionsfeder 41 zugänglich. Durch Verdrehen der Federhalterung 45 um 90° kann das Abschottungsorgan 40 erneut in die "Offenstellung" verbracht werden, wobei gleichzeitig der Haltearm 27 mit dem Riegel 23 arretierend in Eingriff gelangt.

Fig. 5 zeigt eine Brandschutzeinrichtung 300 mit einem Gehäuse 52, über welches die Enden 2 des einen Brandaus­ breitungsweg 1 bildenden Strömungskanals miteinander ver­ bunden sind. Als Abschottungsorgan ist eine schwenkbare, Klappe 50 vorgesehen, welche außerhalb des Strömungskanals angeordnet ist.

An der Schwenkachse ist eine auf Torsion belastbare Schraubenfeder 51 vorgesehen. Bei "Offenstellung" der Brandschutzeinrichtung (gestrichelte Darstellung der Klappe 51) ist das freie Ende der rechteckig ausgebildeten Klappe 50 bei in Schließrichtung vorgespannter Schrauben­ feder 51 durch den Riegel 23 der thermisch ansprechenden Betätigungseinrichtung 20 blockiert. Die Klappe 50 ist einseitig mit einem elastischen Belag 53 versehen, welcher den freien Querschnitt des Strömungskanals sicher abdich­ tet, wenn die Brandschutzeinrichtung 300 nach einem durch Rückstellkraft der Schraubenfeder 51 bewirktes Schwenken der Klappe 50 bei Ansprechen der Betätigungseinrichtung 20 in die "Schließstellung" verbracht worden ist.

Der Aufbau der thermisch ansprechenden Betätigungsein­ richtung 20 entspricht im wesentlichen der in den Fig. 3 und 4 gezeigten Darstellung. Die Befestigung der Halterung 25 an der Wandung des Gehäuses 52 verleiht der Betätigungseinrichtung 20 eine größere Lagestabilität.

Das klappenförmige Abschottungsorgan 50 trägt an ihrem freien Ende ein Verriegelungselement 7′′, welches die Posi­ tion des Abschottungsorgans 50 in "Schließstellung" der Brandschutzeinrichtung sichert.

In den Fig. 6 und 7 sind Brandschutzeinrichtungen 400 und 500 als Ansicht eines Längs- bzw. Querschnittes dargestellt. Die durch die Betätigungseinrichtungen 20 und 30 aktivierbaren Abschottungsorgane 60 bzw. 70 sind quer zur Längsachse des Brandausbreitungsweges 1 innerhalb eines Gehäuses 62, 72 beweglich angeordnet. Die Schieber 60, 70 sind als rechteckige, einseitig offene, flache Kästen mit Wandungen 65, 66 und 75, 76, 77 ausgebildet, wobei jeweils eine der Wandungen 65 bzw. 77 mit dem Riegel 23 bzw. 33 der Betätigungseinrichtungen 20, 30 in Wirkkon­ takt steht.

Die Betätigungseinrichtungen 20 und 30 sind im wesent­ lichen gleichartig aufgebaut. Sie weisen zwei wendelför­ mige Halteelemente 21, 22 bzw. 31, 32 mit verschiedener Windungszahl und einem Formänderungskoeffizienten mit unterschiedlichem Vorzeichen auf. Die Riegel 23 und 33 weisen eine unterschiedliche Länge auf und sind mit einem Ringbund 24 bzw. 34 versehen, an dem sich die Halteele­ mente 21, 22 bzw. 31, 32 abstützen.

Unabhängig von der Positionierung der Betätigungsein­ richtungen 20 und 30 innerhalb des Brandausbreitungsweges 1 (parallel zu dessen Achse, Fig. 6 bzw. quer zu dessen Achse, Fig. 7) werden die Abschottungsorgane 60 und 70 durch eine über eine Führungshülse 63 bzw. 73 geschobene Schraubenfeder 61 bzw. 71 in die "Schließstellung" verbracht, wenn der Wirkkontakt zwischen dem Riegel und der entsprechenden Seitenwand des Abschottungsorgans bei Wärmeeinwirkung auf die Halteelemente aufgehoben worden ist.

Um eine sichere Bewegung der Abschottungsorgane 60, 70 zu erreichen, weist jeder Schieber einen Schaft 64 bzw. 74 auf, welcher in der entsprechenden Führungshülse 63 bzw. 73 axial bewegt wird, wenn das jeweilige Abschottungsorgan den Brandausbreitungsweg 1 versperrt.

Die in Fig. 8 als Querschnitt durch das Gehäuse 82 bzw. in Fig. 9 als Ansicht eines Schnittes längs der Linie B . . . B gemäß Fig. 8 dargestellte Brandschutzeinrichtung 600 weist ein außerhalb des Strömungsweges schwenkbar angeordnetes Abschottungsorgan 80 auf.

Die thermisch ansprechende Betätigungseinrichtung 20 weist die vorstehend beschriebene Konstruktion auf und erstreckt sich innerhalb des Strömungskanals parallel zur Längsachse des Brandausbreitungsweges 1. Das Abschottungsorgan 80 ist als im wesentlichen tropfenförmige flache Scheibe aus­ gebildet und mit einer auf Torsion beanspruchbare Schrau­ benfeder 81 in einem gemeinsamen, die Wandung 2 des Strömungskanals umgreifenden Gehäuse 82 positioniert. Die freien Enden der Feder 81 stützen sich an dem Gehäuse 82 bzw. an dem Abschottungsorgan 80 ab, so daß dieses gegen die Rückstellkraft der Feder 81 durch die Betätigungs­ einrichtung 20 in "Offenstellung" gehalten werden kann.

Wird die Betätigungseinrichtung 20 in einem Brandfall durch ein Strömungsmedium mit erhöhter Temperatur beauf­ schlagt, so dehnt sich das Halteelement 21, während das einen negativen Formänderungskoeffizienten aufweisende Halteelement 22 in seinen Abmessungen verringert. Die sich auf dem Ringbund 24 abstützenden Halteelemente 21, 22 be­ wegen den in der Führung 25 gehaltenen Riegel 23 (in der Zeichenebene) nach unten und gibt das Abschottungsorgan 80 frei, welches durch die Kraft der Feder 81 in seine "Schließstellung" verbracht wird und dadurch den Brandaus­ breitungsweg 1 versperrt.

Es ist bei den dargestellten Ausführungsbeispielen ersichtlich, daß thermisch empfindliche Betätigungselement weitgehend im Querschnitt des Strömungskanals vorgesehen ist, so daß es relativ schnell reagiert. Außerdem ist bei indirekter Auslösung der Verschlußklappe nur ein kleiner Betätigungsweg zu erzielen, der ebenfalls die Ansprechemp­ findlichkeit und -sicherheit erhöht. Wichtig bei der Gestaltung des thermischen Betätigungselements ist einer­ seits eine geeignete große, im Strömungskanal angeordnete Oberfläche und andererseits eine geeignete Dehnung durch thermische Beeinflussung in Betätigungsrichtung. Wenn in den Ausführungsbeispielen eine Schraubenfeder, geeigneter großer Steifigkeit, gezeigt wurde, so ist gibt diese lediglich eine mögliche Ausführungsform wieder. Günstig sind auch andere stab- oder hülsenförmige Elemente, welche einen geeigneten Hub erzeugen und ein relativ großes Oberflächen/Volumenverhältnis aufweisen. Hierbei sind bei Bimetallen auch wellrohrförmige Anordnungen oder Säulen von Tellerfedern günstig.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung damit nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausfüh­ rungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.

Claims (23)

1. Brandschutzeinrichtung (100, 200, 300, 400, 500, 600) zur Abschottung bzw. Unterbrechung eines möglichen Brand­ ausbreitungsweges (1) in einem von einem Medium durch­ strömten Kanal, vorzugsweise eines Luftweges, einer Lüftungsleitung, einer Abwasserleitung oder dergleichen, welche ein den Ausbreitungsweg im Brandfalle verschließen­ des Abschottungsorgan (4, 40, 50, 60, 70, 80) aufweist, gekennzeichnet durch ein thermisch ansprechendes Betätigungselement (5, 20, 30) für das Abschottungsorgan (4, 40, 50, 60, 70, 80), welches aus einem Werkstoff besteht, der in festem Zustand seine Form unter Hitzeeinwirkung unabhängig von oder zusätzlich zu seiner stoffspezifischen Längendehnung verändert.

2. Brandschutzeinrichtung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß als Werk­ stoff für das Betätigungselement (5, 20, 30) ein Formge­ dächtnis-Material, vorzugsweise eine Metallegierung, oder ein unter Hitzeeinwirkung und Schaumbildung expandierender Kunststoff vorgesehen ist.

3. Brandschutzeinrichtung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß als Werk­ stoff für das Betätigungselement (5, 20, 30) ein Bimetall vorgesehen ist.

4. Brandschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement eine, vorzugsweise scharnierartige, Halterung (5) des als Klappe ausgebildeten Abschottungs­ organs bildet.

5. Brandschutzeinrichtung nach Anspruch 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Halte­ rung (5) eine U-Form aufweist.

6. Brandschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (20, 30) derart ausgebildet ist, daß es das Abschottungsorgan (40, 50, 60, 70, 80) gegen die Wirkung der in Schließstellung gerichteten Kraft eines Antriebselements in Offenstellung arretiert und bei Ver­ formung unter Hitzeeinwirkung freigibt.

7. Brandschutzeinrichtung nach Anspruch 6, da­ durch gekennzeichnet, daß das Betäti­ gungselement (20, 30) mit einem das Abschottungsorgan (40, 50, 60, 70, 80) in Offenstellung arretierenden Riegel (23, 33) in Wirkverbindung steht.

8. Brandschutzeinrichtung nach Anspruch 7, da­ durch gekennzeichnet, daß das aus Formgedächtnismaterial bestehenden Betätigungselement (21, 22, 31, 32) im wesentlichen rohrförmig, wendelförmig, als Wellrohr oder als Säule von Tellerfedern ausgebildet ist.

9. Brandschutzeinrichtung nach Anspruch 8, da­ durch gekennzeichnet, daß der Riegel (23, 33) im wesentlichen stabförmig ausgebildet ist und eine Führung für das ihn umgebende Betätigungselement (21, 22, 31, 32) bildet.

10. Brandschutzeinrichtung nach Anspruch 9, da­ durch gekennzeichnet, daß der stabför­ mig ausgebildete Riegel in mindestens einer an seinen Außenquerschnitt angepaßten Aussparung geführt ist, welche in einen Körper eingelassen ist, der gleichzeitig einen Anschlag für das wendelförmige aus Formgedächtnismaterial bestehende Betätigungselement bildet.

11. Brandschutzeinrichtung nach Anspruch 9 oder 10, da­ durch gekennzeichnet, daß der Riegel (23, 33) einen Ringbund (24, 34) aufweist, an dem sich das wendelförmige Betätigungselement (21, 22, 31, 32) abstützt.

12. Brandschutzeinrichtung nach Anspruch 6, da­ durch gekennzeichnet, daß als An­ triebselement zur Erzeugung der Stellkraft ein Federele­ ment (41, 51, 61, 71, 81) vorgesehen ist.

13. Brandschutzeinrichtung nach Anspruch 12, da­ durch gekennzeichnet, daß das Feder­ element als Druck- (61, 71) oder Torsionsfeder (41, 51, 81) ausgebildet ist.

14. Brandschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschottungsorgan als in Offenstellung außerhalb des Strö­ mungskanals (1) angeordneter und quer zur Strömungsrich­ tung in den Kanal hinein beweglicher Schieber (60, 70) ausgebildet ist.

15. Brandschutzeinrichtung nach Anspruch 14, da­ durch gekennzeichnet, daß das Abschot­ tungsorgan als quer zur Strömungsrichtung schwenkbare, vorzugsweise tropfenförmige, Scheibe (80) ausgebildet ist.

16. Brandschutzeinrichtung nach Anspruch 14, da­ durch gekennzeichnet, daß das Abschot­ tungsorgan in Form einer um eine quer zur Strömungsrich­ tung gerichtete Achse schwenkbare, der Innenkontour des Kanals angepaßte, Platte (50) ausgebildet ist.

17. Brandschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse des Abschottungsorgans (50, 80) außermit­ tig angeordnet ist.

18. Brandschutzeinrichtung nach Anspruch 16, da­ durch gekennzeichnet, daß das Abschot­ tungsorgan (50) im Bereich seiner in der verschlossenen Position dichtend an benachbarten Teilen des Kanals anliegenden Oberfläche einen elastischen Dichtungs­ belag (53) trägt.

19. Brandschutzeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement innerhalb des Strömungsquersch­ nitts des Kanals von dem Medium umströmbar angeordnet ist.

20. Brandschutzeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Verschlußsicherungselement zur Arretierung des Abschot­ tungsorgans (4, 40, 50) in der den Strömungsweg ver­ schließenden Stellung.

21. Brandschutzeinrichtung nach Anspruch 20, da­ durch gekennzeichnet daß das Ver­ schlußelement ein Verriegelungselement (7, 7′, 7′′) umfaßt, welches derart ausgebildet ist, daß es bei Errei­ chen der Verschlußstellung des Abschottungsorgans aus einer vorgespannten Position heraus in eine dessen Rückweg versperrende Stellung gelangt.

22. Brandschutzeinrichtung nach Anspruch 21, da­ durch gekennzeichnet, daß das Ver­ riegelungselement (7, 7′, 7′′) als eine in den Schließweg des als Klappe ausgebildeten Abschottungsorgans (4, 40, 50) vorragende, in Schließrichtung der Klappe nachgiebige Federzunge ausgebildet ist, die die geschlossene Klappe wiedervorspringend hintergreift.

23. Brandschutzeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kammergehäuse (3, 42, 52, 62, 72, 82) vorgesehen ist, das zwischen die Enden (2) der Rohre eines Strö­ mungskanals einfügbar ist und die funktionswesentlichen Elemente vormontiert enthält.