DE19837146B4

DE19837146B4 - Brandschutzeinsatz für gasführende Rohrdurchgänge

Info

Publication number: DE19837146B4
Application number: DE1998137146
Authority: DE
Inventors: Dieter 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: 1998-08-17
Filing date: 1998-08-17
Publication date: 2004-05-06
Anticipated expiration: 2018-08-18
Also published as: DE19837146A1

Abstract

Brandschutzeinsatz für gasführende Rohrdurchgänge (1), bei dem ein unter Federvorspannung stehender Absperrkörper (2) mittels eines bei Überschreiten einer vorgegebenen Temperatur plastisch verformbaren, aus einem Kunststoff hergestellten Haltekörpers (7) in Öffnungsstellung gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass
eine Schraube (3) durch einen ersten Durchbruch (D1) eines an der Innenwand des Rohrdurchgangs (1) befestigbaren Halteelements (5, 5b) sich erstreckt und in ein am Boden (B) des Absperrkörpers (2) vorgesehenes Gewinde (2a) eingreift und
der Haltekörper (7) einen axialen zweiten Durchbruch (D2) mit einem radial nach innen vorspringenden Absatz (7b) aufweist und unterhalb der vorgegebenen Temperatur ein Kopf (4) der Schraube (3) schaftseitig auf dem Absatz (7b) abgestützt ist.

Description

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

Ein solcher Brandschutzeinsatz ist aus der DE 195 32 298 C1 bekannt. Der bekannte Brandschutzeinsatz ist nicht kompakt aufgebaut. Er eignet sich lediglich zum Absichern von Gasgeräten.

Ein weiterer Brandschutzeinsatz ist aus der US 4,488,566 bekannt. Dieser Brandschutzeinsatz besteht aus einer Vielzahl von Einzelteilen. Seine Herstellung ist aufwändig.

Aus der nachveröffentlichten DE 197 46 202 A1 ist ein Brandschutzeinsatz bekannt, bei dem das schmelzbare Material aus einem Lot, nicht jedoch aus einem plastisch verformbaren Kunststoff besteht. Die ebenfalls nachveröffentlichte DE 198 12 282 A1 beschreibt eine thermisch auslösbare Absperreinrichtung, bei der ein Verschlusselement ein aus Kunststoff gebildetes Auslöseelement umgibt. Das Verschlusselement schützt das Auslöseelement unerwünschterweise bei einem Temperaturanstieg. Es kommt zu einer verzögerten Auslösung.

Aus der DE 295 11 991 U1 ist ein weiterer Brandschutzeinsatz bekannt. Dabei durchgreift ein vom Absperrkörper sich erstreckender Führungsstift einen zentralen Durchbruch an einem Halteelement. Der Führungsstift ist mittels eines Schmelzlots im Durchbruch befestigt. – Infolge einer 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.

Ein weiterer Brandschutzeinsatz ist aus der DE 296 06 948 U1 bekannt. Dabei wird der Absperrkörper durch einen radial in eine Nut eines Führungsstifts eingreifenden Bolzen gehalten. Der Bolzen ist infolge des Schmelzens eines Schmelzlots verschiebbar und gibt im vollständig verschobenen Zustand den Absperrkörper frei. – Die Montage dieses Brandschutzeinsatzes ist relativ aufwändig: 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 Bolzen im Kanal verklemmen. Im Brandfalle kann es sein, dass der Bolzen nicht ausreichend zurückweicht und damit ein ordnungsgemäßes Auslösen des Brandschutzeinsatzes nicht stattfindet.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu beseitigen. Insbesondere soll ein möglichst einfach aufgebauter Brandschutzeinsatz für gasführende Rohrdurchgänge angegeben werden, mit dem Fehlfunktionen vermeidbar sind.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 14.

Nach Maßgabe der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Schraube durch einen ersten Durchbruch eines an der Innenwand des Rohrdurchgangs befestigbaren Halteelements sich erstreckt und in ein am Boden des Absperrkörpers vorgesehenes Gewinde eingreift und der Haltekörper einen axialen zweiten Durchbruch mit einem radial nach innen vorspringenden Absatz aufweist und unterhalb der vorgegebenen Temperatur ein Kopf der Schraube schaftsseitig auf dem Absatz abgestützt ist. Die Herstellung einer Lötverbindung ist nicht erforderlich. Fehlfunktionen werden vermieden. Der erfindungsgemäße Brandschutzeinsatz ist aus besonders wenigen Teilen aufgebaut. Ein unbeabsichtigtes Auslösen unterhalb der vorgegebenen Temperatur wird sicher vermieden.

Nach einem Ausgestaltungsmerkmal ist der Absperrkörper als einseitig offener Hohlkörper ausgebildet. Die Form des Absperrkörpers kann durch mindestens einen Kegelstumpf und/oder durch einen Kugelabschnitt gebildet sein. Das gewährleistet einen geringen Strömungswiderstand und ein dichtes Abschließen.

Eine den Schaft der Schraube umgebende Feder kann gegen den Boden des Hohlkörpers und gegen das Halteelement abgestützt sein. – Die vorgenannten Merkmale ermöglichen einen besonders kompakten und einfachen Aufbau des Brandschutzeinsatzes.

Der Haltekörper weist zweckmäßigerweise an seinem Außenumfang einen umlaufenden radial nach außen vorspringenden Ansatz auf, dessen erster Durchmesser größer als ein zweiter Durchmesser des ersten Durchbruchs ist. Ein Außendurchmesser eines sich vom Ansatz erstreckenden rohrartigen Abschnitts ist vorteilhafterweise kleiner als der zweite Durchmesser. Das ermöglicht eine besonders einfache Steckmontage des Haltekörpers im Halteelement.

Nach einem weiteren Ausgestaltungsmerkmal kann der Kunststoff ein thermoplastischer Kunststoff sein, der eine Glasübergangstemperatur im Bereich von 90°C bis 130°C, vorzugsweise von 115°C, bei einer Aufheizrate von 10°C/min. aufweist. Die Formbeständigkeitstemperatur liegt zweckmäßigerweise im Be reich von 90°C bis 110°C, vorzugsweise bei 97°C, bei 1,8 MPa. Ein die vorgenannten Parameter aufweisender Kunststoff hat sich als besonders geeignet zur Herstellung des Haltekörpers erwiesen. Nach einem weiteren Ausgestaltungsmerkmal umgibt der Haltekörper den Schraubenkopf.

Das Halteelement kann ein einen zentralen Durchbruch aufweisendes Blech sein, von dem sich radial nach außen mindestens drei Haltearme erstrecken. Dadurch wird der Strömungswiderstand des Brandschutzeinsatzes im Rohrdurchgang möglichst klein gehalten.

Der erfindungsgemäße Brandschutzeinsatz kann in einem Rohrdurchgang aufgenommen sein, wobei der Rohrdurchgang einen konischen Innenwandabschnitt und eine in der Durchmessererweiterungsrichtung des konischen Innenwandabschnitts nachgeordnete Nut aufweist. Die Haltearme können in die Nut eingreifen und der Absperrkörper so angeordnet sein, dass er beim Überschreiten der vorgegebenen Temperatur von einer Öffnungsstellung in eine Verschlussstellung bewegbar ist, in welcher der Absperrkörper dichtend am konischen Innenwandabschnitt anliegt. Die vorgenannten Merkmale bewirken eine einfache Herstellbarkeit sowie eine hohe Funktionssicherheit des Brandschutzeinsatzes.

Schließlich hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass ein zwischen dem maximalen und dem minimalen Durchmesser des konischen Innenwandabschnitts liegender Zwischendurchmesser gleich dem maximalen Außendurchmesser des Absperrkörpers ist. So wird eine besonders gute Dichtwirkung erzielt.

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.
In der 1 ist in einem als Verschraubungsstück 1 ausgebildeten Rohrdurchgang ein in Verschlussrichtung konisch ausgebildeter rotationssymmetrischer Absperrkörper 2 aufgenommen. Die Form des Absperrkörpers ist durch, einen Kugelabschnitt gebildet, dem ein in Stromrichtung endständig angeordneter Kegelstumpf folgt. Vom Boden B des als einseitig offenen Hohlkörper ausgebildeten Absperrkörpers erstreckt sich ein Gewinde 2a in Axialrichtung. Im Gewinde 2a ist eine Schraube 3 aufgenommen, deren zylindrischer Kopf 4 über den Öffnungsrand des Hohlraums hervorragt.
Ein Halteelement 5 besteht aus einem zentralen Blech 5a, von dem sich radial mindestens drei Haltearme 5b erstrecken. Die Haltearme 5b greifen in eine an der Innenwand des Verschraubungsstücks 1 vorgesehene umlaufende Nut 6 ein. In einen im zentralen Blech 5a vorgesehenen ersten Durchbruch D1 ist ein aus einem thermoplastischen Kunststoff hergestellter Haltekörper 7 eingesteckt. Er stützt sich auf dem Blech 5a mit einem am Außenumfang radial nach außen vorstehenden Ansatz 7a ab. Die Schraube 3 durchgreift einen am Haltekörper 7 vorgesehenen zweiten Durchbruch D2. Der Kopf 4 stützt sich schaftseitig auf einen radial vom zweiten Durchbruch D2 nach innen vorspringenden Absatz 7b auf.
Die äußere Form des Haltekörpers 7 entspricht etwa der eines Kegelstumpfs. Der Haltekörper 7 ist im Montagezustand so angeordnet, dass der Durchmesser des Kegelstumpfs in Richtung des Halteelements 5 sich erweitert. In dieser Anordnung bil det die äußere Form des Haltekörpers in Kombination mit der äußeren Form des Absperrkörpers 2 insgesamt eine Anordnung mit besonders geringem Strömungswiderstand.
Ein erster Durchmesser d1 des Ansatzes 7a ist größer als ein zweiter Durchmesser d2 des ersten Durchbruchs D1. Der zweite Durchmesser d2 ist größer als ein Außendurchmesser eines sich vom Ansatz 7a erstreckenden Rohrabschnitts des Haltekörpers 7. Eine Feder 8 ist gegen das Blech 5a sowie gegen den Boden B abgestützt.
Das Verschraubungsstück 1 weist an seinem ersten Ende E1 und an seinem zweiten Ende E2 jeweils einen in Flussrichtung konisch sich verjüngenden Querschnitt auf. Der konisch sich verjüngende Querschnitt in der Nähe des zweiten Endes E2 reicht bis zu einem Innengewinde 9, welches bis zur Nut 6 sich erstreckt.
Wie insbesondere aus 2 ersichtlich ist, ist die Konizität in der Nähe des ersten Endes E1 so ausgebildet, dass der Verschlusskörper 2 in Verschlussstellung dichtend an einem konischen Innenwandabschnitt K des Verschraubungsstücks 1 anliegt. Der Absatz 7b ist in 2 infolge des Überschreitens der vorgegebenen Temperatur nicht mehr vorhanden.
Zwischen den beiden konisch ausgebildeten Abschnitten des Verschraubungsstücks 1 befindet sich eine umlaufende Ausnehmung 10 nach Art einer Hohlkehle.
Die Funktion der Brandschutzarmatur ist folgende:
Unterhalb einer Formbeständigkeitstemperatur im Bereich von 90°C bis 10°C, vorzugsweise von 97°C, ist der Haltekörper 7 formstabil. Bei Überschreiten der Formbeständigkeitstemperatur beginnt das thermoplastische Material plastisch zu flie ßen. Der Verschlusskörper 2 bewegt sich auf Grund der auf ihn wirkenden elastischen Spannung in Verschlussrichtung. Sobald der Kopf 4 der Schraube 3 den Haltekörper 7 passiert hat, kommt es zu einer schlagartigen Schließbewegung, bei welcher der Verschlusskörper 2 mit seinem Außenumfang gegen den konischen Innenwandabschnitt K in der Nähe des ersten Endes E1 des Verschraubungsstücks 1 dichtend gedrückt wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist aus nur sechs Teilen, nämlich Verschraubungsstück 1, Verschlusskörper 2, Schraube 3, Halteelement 5, Haltekörper 7 und Feder 8 aufgebaut. Sie ist besonders einfach zu montieren: Der Haltekörper 7 wird in den ersten Durchbruch D1 des Halteelements 5 gesteckt. Sodann wird der Verschlusskörper 2 unter Federvorspannung mittels der Schraube 3 am Halteelement 5 fixiert. Schließlich wird das Halteelement 5 durch Einschrauben der Haltearme 5b in das Innengewinde 9 bis zur Nut 6 vorgeschraubt. Die Haltearme 5b schnappen schließlich in die Nut 6 ein.

1: Verschraubungsstück
2: Verschlusskörper
2a: Gewinde
3: Schraube
4: Kopf
5: Halteelement
5a: Blech
5b: Haltearm
6: Nut
7: Haltekörper
7a: Ansatz
7b: Absatz
8: Feder
9: Innengewinde
10: Ausnehmung
D1: erster Durchbruch
D2: zweiter Durchbruch
E1: erstes Ende
E2: zweites Ende
B: Boden
d1: erster Durchmesser
d2: zweiter Durchmesser
K: konischer Innenwandabschnitt

Claims

Brandschutzeinsatz für gasführende Rohrdurchgänge (1), bei dem ein unter Federvorspannung stehender Absperrkörper (2) mittels eines bei Überschreiten einer vorgegebenen Temperatur plastisch verformbaren, aus einem Kunststoff hergestellten Haltekörpers (7) in Öffnungsstellung gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schraube (3) durch einen ersten Durchbruch (D1) eines an der Innenwand des Rohrdurchgangs (1) befestigbaren Halteelements (5, 5b) sich erstreckt und in ein am Boden (B) des Absperrkörpers (2) vorgesehenes Gewinde (2a) eingreift und der Haltekörper (7) einen axialen zweiten Durchbruch (D2) mit einem radial nach innen vorspringenden Absatz (7b) aufweist und unterhalb der vorgegebenen Temperatur ein Kopf (4) der Schraube (3) schaftseitig auf dem Absatz (7b) abgestützt ist.
Brandschutzeinsatz nach Anspruch 1, wobei der Absperrkörper (2) als einseitig offener Hohlkörper ausgebildet ist.
Brandschutzeinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Form des Absperrkörpers (2) durch mindestens einen Kegelstumpf gebildet ist.
Brandschutzeinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Form des Absperrkörpers (2) durch einen Kugelabschnitt gebildet ist.
Brandschutzeinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine den Schaft der Schraube (3) umgebende Feder (8) gegen den Boden (B) des Hohlkörpers (2) und gegen das Halteelement (5, 5a) abgestützt ist.
Brandschutzeinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Haltekörper (7) an seinem Außenumfang einen umlaufenden radial nach außen vorspringenden Ansatz (7a) aufweist, dessen erster Durchmesser (d1) größer als ein zweiter Durchmesser (d2) des ersten Durchbruchs (D1) ist.
Brandschutzeinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Außendurchmesser eines rohrartigen Abschnitts des Haltekörpers (7) kleiner als der zweite Durchmesser (d2) ist.
Brandschutzeinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kunststoff ein thermoplastischer Kunststoff ist, der eine Glasübergangstemperatur im Bereich von 90°C bis 130°C bei einer Aufheizrate vom 10°C/min aufweist.
Brandschutzeinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Formbeständigkeitstemperatur des Kunststoffs im Bereich von 90°C bis 110°C, vorzugsweise bei 97°C, bei 1,8 MPa liegt.
Brandschutzeinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei unterhalb der vorgegebenen Temperatur der Haltekörper (7) den Kopf (4) umgibt.
Brandschutzeinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Halteelement (5) ein zentrales den ersten Durchbruch (D1) aufweisendes Blech (5a) aufweist, von dem sich radial nach außen mindestens drei Haltearme (5b) erstrecken.
Brandschutzeinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufgenommen im Rohrdurchgang (1), wobei der Rohrdurchgang (1) einen konischen Innenwandabschnitt (K) und eine in der Durchmessererweiterungsrichtung des konischen Innenwandabschnitts (K) nachgeordnete Nut (6) aufweist.
Brandschutzeinsatz nach Anspruch 12, wobei die Haltearme (5b) in die Nut (6) eingreifen und der Absperrkörper (2) so angeordnet ist, daß er beim Überschreiten der vorgegebenen Temperatur von einer Öffnungsstellung in eine Verschlußstellung bewegbar ist, in welcher der Absperrkörper (2) dichtend am konischen Innenwandabschnitt (K) anliegt.
Brandschutzeinsatz nach Anspruch 12 oder 13, wobei ein zwischen dem maximalen und dem minimalen Durchmesser des konischen Innenwandabschnitts (K1) liegender Zwischendurchmesser gleich einem maximalen Außendurchmesser des Absperrkörpers (2) ist.