DE19746202B4

DE19746202B4 - Brandschutzeinsatz für gasführende Rohrdurchgänge

Info

Publication number: DE19746202B4
Application number: DE1997146202
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Kleine
Original assignee: Gok & Co KG GmbH; GOK Regler und Armaturen GmbH and Co KG
Current assignee: GOK Regler und Armaturen GmbH and Co KG
Priority date: 1997-10-18
Filing date: 1997-10-18
Publication date: 2006-03-02
Anticipated expiration: 2017-10-19
Also published as: DE19746202A1

Abstract

Brandschutzeinsatz für gasführende Rohrdurchgänge mit einem im Rohrdurchgang anbringbaren Halteelement (2) und einem daran unter Federvorspannung mittels eines schmelzbaren Materials (12) in einer Öffnungsstellung endständig gehaltenen Absperrkörper (17), der bei Überschreiten einer Schmelztemperatur des schmelzbaren Materials entlang einer Bewegungsachse (AB) in eine Verschlußstellung bewegbar ist, wobei das schmelzbare Material ein aus einem Schmelzlot hergestellter rohrartiger Schmelzkörper (12) ist, dadurch gekennzeichnet, daß das schmelzbare Material in einer in einen zentralen Durchbruch (7) des Halteelements (2) eingesteckten und in den Absperrkörper (17) sich erstreckenden Hülse (10) formschlüssig aufgenommen ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Brandschutzeinsatz für gasführende Rohrdurchgänge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein solcher Brandschutzeinsatz ist aus der DE 295 11 991 U1 bekannt. Dabei durchgreift ein vom Absperrkörper sich erstreckender Führungsstift einen zentralen Durchbruch am Halteelement. Der Führungsstift ist mittels eines Schmelzlots im Durchbruch befestigt. Dadurch wird der Absperrkörper endständig, d.h. in der Nähe einer seiner axialen Enden, am Halteelement gehalten. – Infolge der auf den Absperrkörper wirkenden Federvorspannung ist die Schmelzlotbefestigung ständig starken Scherkräften ausgesetzt. Durch die dauernde Belastung kriecht das Schmelzlot. Es kann zu einer unerwünschten Selbstauslösung kommen. Außerdem ist die Festigkeit der Lötverbindung und damit die Auslösetemperatur von der Oberflächengüte des Führungsstifts abhängig.

Aus der DE 296 06 948 U1 ist ein weiterer Brandschutzeinsatz bekannt. Dabei wird dem Problem des Kriechens dadurch entgegengewirkt, daß der Absperrkörper durch einen radial in eine Nut eines Führungsstifts eingreifenden Bolzen gehalten wird. Der Bolzen ist infolge des Schmelzens eines Schmelzlots verschiebbar und gibt im vollständig verschobenen Zustand den Absperrkörper frei. – Die Montage dieses Brandschutzeinsatzes ist relativ aufwendig: Nach dem Niederdrücken des Absperrkörpers in die vorgespannte Stellung muß nacheinander der Bolzen und der Loteinsatz in einen dafür vorgesehenen Kanal eingesetzt und dieser anschließend mit einer Schraube verschlossen werden. Dabei kann es durch zu strammes Anziehen der Schraube dazu kommen, daß der Loteinsatz verquetscht wird. Außerdem kann der Bolzem im Kanal verklemmen. Im Brandfalle kann es sein, daß der Bolzen nicht ausreichend zurückweicht und damit ordnungsgemäßes Auslösen des Brandschutzeinsatzes nicht stattfindet.

Aus der US 4,488,566 ist ein Brandschutzeinsatz bekannt, bei dem eine ein schmelzbares Material aufnehmende Hülse außerhalb des Absperrkörpers angebracht ist. Der bekannte Brandschutzeinsatz ist nicht besonders kompakt aufgebaut.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu beseitigen. Insbesondere soll ein Brandschutzeinsatz für gasführende Rohrdurchgänge angegeben werden, der Fehlfunktionen vermeidet, einfach aufgebaut und schnell montierbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 17.

Nach Maßgabe der Erfindung ist vorgesehen, daß das schmelzbare Material in einer in einen zentralen Durchbruch des Halteelements eingesteckten und in den Absperrkörper sich erstreckenden Hülse formschlüssig aufgenommen ist. – Das verhindert ein Kriechen des schmelzbaren Materials. Die Funktionssicherheit des Brandschutzeinsatzes wird damit verbessert. Durch die Aufnahme des schmelzbaren Materials in einem Gehäuse wird die Montage vereinfacht.

Die Hülse kann vorteilhafterweise am einen Ende einen Flansch und am anderen Ende einen radial nach innen vorspringenden umlaufenden Steg aufweisen. Ein erstes Ende des rohrartigen Schmelzkörpers kann auf dem Steg abgestützt sein und in der Nähe eines zweiten Endes kann ein umlaufender Absatz vorgesehen sein. Um das Schmelzlot weitgehend zu kapseln, kann ein von der Hülse umgebenes sich auf dem Absatz abstützendes Rohrstück vorgesehen sein. Eine Hülse mit den vorgenannten Merkmalen bildet zweckmäßigerweise eine Montageeinheit.

Das Halteelement weist vorzugsweise einen zentralen Durchbruch mit einer umlaufenden Stufe zur formschlüssigen Aufnahme des einen Endes der Hülse auf. Das ermöglicht eine Befestigung der Hülse durch ein einfaches Einstecken in den Durchbruch.

Zum Halten des Absperrkörpers kann eine in koaxialer Ausrichtung den rohrartigen Schmelzkörper durchgreifende Schraube vorgesehen sein. Das Gewinde der Schraube kann in ein am Absperrkörper vorgesehenes Gegengewinde eingreifen und ein schaftseitiger Absatz eines Schraubenkopfs ist zweckmäßigerweise gegen das zweite Ende des rohrartigen Schmelzkörpers abgestützt.

Das Halteelement weist nach einem weiteren Ausgestaltungsmerkmal weitere den zentralen Durchbruch umgebende Durchbrüche auf. Eine besonders einfache Montage des Brandschutzeinsatzes ist durch ein am Umfang des Halteelements vorgesehenes Außengewinde erreichbar.

Eine besonders kompakte Ausgestaltung kann dadurch erzielt werden, daß der Absperrkörper als einseitig offener Hohlkörper ausgebildet ist, wobei eine die Hülse umgebende Feder mit einem Ende am Halteelement und mit dem anderen Ende am Boden des Hohlraums des Hohlkörpers anliegt.

Nach einer weiteren Ausgestaltung ist der erfindungsgemäße Brandschutzeinsatz koaxial im Rohrdurchgang einer Brandschutzarmatur für gasführende Einrichtungen aufgenommen, wo bei der Rohrdurchgang einen konischen Innenwandabschnitt und ein in der Durchmessererweiterungsrichtung des konischen Innenwandabschnitts nachgeordnetes zum Außengewinde korrespondierendes Innengewinde aufweisen kann. Vorteilhafterweise ist ein zwischen dem maximalen und dem minimalen Durchmesser des konischen Innenwandabschnitts liegender Zwischendurchmesser gleich dem Außendurchmesser des Absperrkörpers. Das ermöglicht eine zuverlässige Abdichtung. Zur Abdichtung reicht die durch den Gasdruck auf den Absperrkörper wirkende Kraft aus. Vorteilhafterweise greift das Außengewinde in das Innengewinde ein und der Absperrkörper ist so angeordnet, daß er beim Schmelzen des schmelzbaren Materials von einer Öffnungsstellung in eine Verschlußstellung bewegbar ist, in welcher der Absperrkörper dichtend am konischen Innenwandabschnitt anliegt.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand, der Zeichnungen näher erläutert. Hierin zeigen
1 eine schematische Querschnittsansicht durch einen Rohrdurchgang mit einem darin aufgenommenen Brandschutzeinsatz in Öffnungsstellung und
2 den Rohrdurchgang mit Brandschutzeinsatz nach 1 in Verschlußstellung.
1 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer Brandschutzarmatur mit einem durch ein Verschraubungsstück 1 gebildeten Rohrdurchgang. Im Verschraubungsstück 1 ist der Brandschutzeinsatz durch Einschrauben eines am Umfang eines Halteelements 2 vorgesehenen Außengewindes 3 in ein Innengewinde 4 an der Innenwand des Verschraubungsstücks 1, befestigt. Das Innengewinde 4 ist einem konischen Innenwandab schnitt 5 mit einem minimalen Durchmesser D1 und einem maximalen Durchmesser D2 in dessen Durchmessererweiterungsrichtung nachgeordnet. Zwischen dem konischen Innenwandabschnitt 5 und dem Innengewinde 4 befindet sich eine Auskehlung 6.
Das Halteelement 2 ist mit einem zentralen Durchbruch 7 versehen. Eine den Durchbruch 7 durchgreifende Achse A des Brandschutzeinsatzes ist koaxial zur Achse des Verschraubungsstücks 1. An der einen Seite des Durchbruchs 7 ist eine Stufe 8 eingesenkt, in die ein Flansch 9 einer eingesteckten Hülse 10 formschlüssig eingreift. Die Hülse 10 weist an ihrem anderen Ende einen radial nach innen vorspringenden umlaufenden Steg 11 auf. Auf dem Steg 11 ist ein erstes Ende eines rohrartig ausgebildeten Schmelzlotkörpers 12 abgestützt. Der Schmelzlotkörper 12 liegt formschlüssig an der Innenwand der Hülse 10 an. Er kann im Bereich eines zweiten Endes mit einem kleineren Außendurchmesser versehen sein, so daß ein umlaufender Absatz 13 gebildet ist. In den am zweiten Ende des Schmelzlotkörpers 12 zwischen dessen kleineren Außendurchmesser und der Innenwand der Hülse 10 gebildeten Spalt ist ein Rohrstück 14 eingesteckt, welches sich bis zum flanschseitigen Ende der Hülse 10 erstreckt. Die Hülse 10 ersteckt sich vom Halteelement 2 entlang einer zur Achse A parallelen Bewegungsachse AB des Absperrkörpers 17.
Eine Schraube 15 greift mit ihrem Gewinde 16 in ein Gegengewinde am Absperrkörper 17 ein, welches zentrisch vom Boden B eines darin gebildeten Hohlraums H sich erstreckt. Der Schaft 18 der Schraube 15 liegt an der Innenwand des Schmelzlotkörpers 12 an. Ein zylindrischer Schraubenkopf 19 ist mit seiner schaftseitigen Unterseite auf das zweite Ende des Schmelzlotkörpers 12 abgestützt. Im übrigen ist der Umfang des Schraubenkopfs 19 vom Rohrstück 14 umgeben.
Zwischen dem Steg 11 und dem Schaft 18 ist ein Ringspalt 20 vorgesehen. Eine Schraubenfeder 21 liegt mit ihrem einen Ende am Boden B und mit ihrem anderen Ende an der anderen Seite des Halteelements 2 an.
Der Absperrkörper 17 ist rotationssymetrisch zur Achse A ausgebildet und hat abschnittsweise die Form eine Hyperbolids. Er weist einen maximalen Außendurchmesser D3 auf.
2 zeigt die Brandschutzarmatur nach 1 in der Verschlußstellung. Der Schmelzlotkörper 12 ist infolge Verflüssigung nicht mehr vorhanden. Der Absperrkörper 17 liegt mit seinem maximalen Außendurchmesser D3 dicht am konischen Innenwandabschnitt 5 an.
Die Funktion der Brandschutzarmatur ist folgende:
Unterhalb der Schmelztemperatur des Schmelzlots wird der Absperrkörper 17 unter Federvorspannung in der Öffnungsstellung gehalten. Die mittels der Schraubenfeder 21 auf den Absperrkörper 17 wirkende Spannung wird über die schaftseitige Unterseite des Schraubenkopfs 19 auf den Schmelzlotkörper 12 abgetragen. Da der Schmelzlotkörper 12 an seiner Außenseite von der Innenwand der Hülse 10 umgeben und an seiner Innenwand an den Schaft 18 der Schraube 16 anliegt, bleibt er trotz der einwirkenden Spannung formstabil.
Im Brandfall wird die auf das Verschraubungsstück 1 übertragene Wärme über das Halteelement 2 auf die Hülse 10 und von da auf den Schmelzlotkörper 12 übertragen. Um eine besonders gute Wärmeleitfähigkeit zu gewährleisten, werden die vorgenannten Bestandteile der Brandschutzarmatur aus Metall herge stellt. Bei Überschreiten des Schmelzpunkts des Schmelzlots tritt die Schmelze durch den Ringspalt 20 aus. Der Schraubenkopf 19 wird durch die Wirkung der Schraubenfeder 21 entlang der Bewegungsachse AB in Richtung des Stegs 11 gezwungen. Sobald soviel Schmelze ausgetreten ist, daß der Schraubenkopf 19 das Rohrstück 14 passiert hat, öffnet sich dort ein weiterer Ringspalt, so daß mehr Schmelze pro Zeiteinheit austreten kann. Die Schließbewegung beschleunigt sich. Das Beschleunigungsprofil der Schließbewegung kann durch die Länge des Rohrabschnitts 14 an die jeweiligen Erfordernisse angepaßt werden.
Der beschriebene Brandschutzeinsatz kann außer in Brandschutzventilen bzw. Brandschutzarmaturen auch in Verschraubungen, Absperrarmaturen, Druckreglern und dgl. Verwendung finden.

1: Verschraubungsstück
2: Halteelement
3: Außengewinde
4: Innengewinde
5: konischer Innenwandabschnitt
6: Auskehlung
7: Durchbruch
8: Stufe
9: Flansch
10: Hülse
11: Steg
12: Schmelzlotkörper
13: Absatz
14: Rohrstück
15: Schraube
16: Gewinde
17: Absperrkörper
18: Schaft
19: Schraubenkopf
20: Ringspalt
21: Schraubenfeder
D1: minimaler Durchmesser
D2: maximaler Durchmesser
D3: maximaler Außendurchmesser
A: Achse
AB: Bewegungsachse
B: Boden
H: Hohlraum

Claims

Brandschutzeinsatz für gasführende Rohrdurchgänge mit einem im Rohrdurchgang anbringbaren Halteelement (2) und einem daran unter Federvorspannung mittels eines schmelzbaren Materials (12) in einer Öffnungsstellung endständig gehaltenen Absperrkörper (17), der bei Überschreiten einer Schmelztemperatur des schmelzbaren Materials entlang einer Bewegungsachse (AB) in eine Verschlußstellung bewegbar ist, wobei das schmelzbare Material ein aus einem Schmelzlot hergestellter rohrartiger Schmelzkörper (12) ist, dadurch gekennzeichnet, daß das schmelzbare Material in einer in einen zentralen Durchbruch (7) des Halteelements (2) eingesteckten und in den Absperrkörper (17) sich erstreckenden Hülse (10) formschlüssig aufgenommen ist.
Brandschutzeinsatz nach Anspruch 1, wobei die Hülse (10) am einen Ende einen Flansch (9) und am anderen Ende einen radial nach innen vorspringenden umlaufenden Steg (11) aufweist.
Brandschutzeinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein erstes Ende des rohrartigen Schmelzkörpers (12) auf dem Steg (11) abgestützt ist.
Brandschutzeinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in der Nähe eines zweiten Endes des rohrartigen Schmelzkörpers (12) ein umlaufender Absatz (13) vorgesehen ist.
Brandschutzeinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein von der Hülse (10) umgebenes sich auf dem Absatz (13) abstützendes Rohrstück (14) vorgesehen ist.
Brandschutzeinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Halteelement (2) einen zentralen Durchbruch (7) mit einer umlaufenden Stufe (8) zur formschlüssigen Aufnahme des einen Endes der Hülse (10) aufweist.
Brandschutzeinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine in koxialer Ausrichtung den rohrartigen Schmelzkörper (12) durchgreifende Schraube (15) vorgesehen ist.
Brandschutzeinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Gewinde (16) der Schraube (15) in ein am Absperrkörper (17) vorgesehenes Gegengewinde eingreift.
Brandschutzeinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein schaftseitiger Absatz eines Schraubenkopfs (19) gegen das zweite Ende des rohrartigen Schmelzkörpers (12) abgestützt ist.
Brandschutzeinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Rohrstück (14) den Schraubenkopf (19) umgibt.
Brandschutzeinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Halteelement (2) weitere den zentralen Durchbruch (7) umgebende Durchbrüche aufweist.
Brandschutzeinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei am Umfang des Halteelements (2) ein Außengewinde (3) vorgesehen ist.
Brandschutzeinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Absperrkörper (17) als einseitig offener Hohlkörper ausgebildet ist.
Brandschutzeinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine die Hülse (10) umgebende Feder (21) mit einem Ende am Halteelement (2) und mit dem anderen Ende am Buden (B) des Hohlraums (H) des Hohlkörpers anliegt.
Brandschutzeinsatz nach einem der. vorhergehenden Ansprüche, aufgenommen im Rohrdurchgang einer Brandschutzarmatur für gasführende Einrichtungen, wobei der Rohrdurchgang einen konischen Innenwandabschnitt (5) und ein in der Durchmessererweiterungseinrichtung des konischen Innenwandabschnitts (5) nachgeordnetes zum Außengewinde (3) korrespondierendes Innengewinde (4) aufweist.
Brandschutzeinsatz nach Anspruch 15, wobei ein zwischen dem maximalen (D2) und dem minimalen Durchmesser (D1) des konischen Innenwandabschnitts (5) liegender Zwischendurchmesser gleich dem maximalen Außendurchmesser (D3) des Absperrkörpers (17) ist.
Brandschutzeinsatz nach Anspruch 15 oder 16, wobei das Außengewinde (3) in das Innengewinde (4) eingreift und der Absperrkörper (17) so angeordnet ist, daß er beim Schmelzen des schmelzbaren Materials (12) von einer Öffnungsstellung in eine Verschlußstellung bewegbar ist, in welcher der Absperrkörper (17) dichtend am konischen Innenwandabschnitt (5) anliegt.