DE19945542A1

DE19945542A1 - Befestigungselement

Info

Publication number: DE19945542A1
Application number: DE1999145542
Authority: DE
Inventors: Guenter Schulte
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-09-23
Filing date: 1999-09-23
Publication date: 2001-03-29

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Befestigungselement mit einem ersten äußeren ringförmigen Teil (10) aus einem wärmefesten bei erhöhter Temperatur formstabilen Material und mit einem zweiten inneren ringförmigen Teil (11), welcher ein Innengewinde (12) aufweist, wobei dieser zweite ringförmige Teil (11) aus einem Material besteht, welches bei erhöhter Temperatur schmilzt. Das Befestigungselement kann beispielsweise eine Mutter sein, die verwendet wird bei einer für den Brandschutz bestimmten Absperrvorrichtung für eine Lüftungsleitung oder dergleichen. Das erfindungsgemäße Befestigungselement (9) wird dann auf einen Gewindebolzen aufgeschraubt und löst sich bei erhöhter Temperatur durch Wegschmelzen des Gewindes (12), so daß sich die Absperrvorrichtung im Brandfall schließen kann.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Befestigungselement mit einem Innengewinde zum Aufschrauben auf einen Gewindebolzen oder dergleichen. Befestigungselemente im Sinne der vorliegenden Erfindung sind insbesondere Muttern mit einem Innengewinde der unterschiedlichsten Formen. Diese Befestigungselemente werden nach dem Stand der Technik z. B. im Bereich von Absperrvorrichtungen für den Brandschutz verwendet. Derartige Absperrvorrichtungen für den Brandschutz können z. B. Lüftungsventile wie Tellerventile oder Kegelventile für Lüftungsleitungen sein. Bei diesen bekannten Absperrvorrichtungen ist in der Regel eine Auslösung vorgesehen, die bei einer erhöhten Temperatur wie sie im Brandfalle auftritt anspricht und die dann über ein Auslöseelement die Absperrvorrichtung wirksam werden läßt derart, daß diese dann eine Öffnung in einer Lüftungsleitung oder einem Lüftungskanal versperrt. Als Auslöseelemente werden beispielsweise Befestigungselemente verwendet, die mit einem Federmechanismus gekoppelt sind, wobei als zusätzliches Auslöseelement eine Kappe dient, die nicht hitzebeständig ist. Dadurch ist der Federmechanismus quasi eingekapselt. Bei erhöhter Temperatur erfolgt zwar die Auslösung. Der konstruktive Aufbau der gesamten Vorrichtung ist jedoch ziemlich aufwendig. Nachteilig ist, daß eine solche Vorrichtung eine relativ große Einbautiefe benötigt und aus vielen Einzelteilen besteht, so daß die Herstellung kostenaufwendig ist. Außerdem hat die bekannte Vorrichtung einen relativ großen Durchmesser, so daß der Querschnitt der Lüftungsrohrleitung dadurch beeinträchtigt wird, was lüftungstechnisch nachteilig ist.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Befestigungselement mit einem Innengewinde zum Aufschrauben auf einen Gewindebolzen der eingangs genannten Gattung, insbesondere für die genannten Anwendungen zu schaffen, welches konstruktiv einfacher gestaltet ist und weniger Platz beansprucht.

Die Lösung dieser Aufgabe liefert ein erfindungsgemäßes Befestigungselement der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß das Befestigungselement einen ersten äußeren ringförmigen Teil umfaßt, bestehend aus einem ersten wärmefesten bei erhöhter Temperatur formstabilen Material und einen zweiten inneren ringförmigen Teil mit Innengewinde aus einem zweiten bei erhöhter Temperatur schmelzenden Material, wobei der erste äußere Teil aus dem ersten Material und der zweite innere Teil aus dem zweiten Material fest miteinander zu einer Einheit verbunden sind.

Wenn das erfindungsgemäße Befestigungselement gemäß einer bevorzugten Variante beispielsweise eine Mutter ist, dann kann man diese Mutter mit einem äußeren ringförmigen Teil aus einem bei erhöhter Temperatur wärmebeständigen Metall wie zum Beispiel Eisen, Stahl, Messing, Kupfer ausstatten. Dieser äußere Teil kann gemäß einer bevorzugten Variante der Erfindung Schlüsselflächen oder ähnliche Angriffsflächen oder eine Rändelung oder dergleichen aufweisen, so daß man das Befestigungselement entweder mit einem Werkzeug oder von Hand drehen kann. Der innere Teil besteht dagegen aus einem bei erhöhter Temperatur schmelzenden Material, beispielsweise ebenfalls aus Metall, wobei man vorzugsweise eine Legierung wählt, die bei der gewünschten Auslösetemperatur schmilzt. Da der innere ringförmige Teil des Befestigungselements das Innengewinde aufweist, wird beim Schmelzen dieses inneren Teils im Brandfall die kraftschlüssige Verbindung zu dem Gewindebolzen oder dergleichen, auf den das Befestigungselement aufgeschraubt ist, gelöst. Nach diesem Auslösen kann dann ein vorhandener Federmechanismus beispielsweise das Schließen einer Absperrvorrichtung in einer Lüftungsleitung oder dergleichen veranlassen. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Befestigungselements läßt sich also die Auslösung konstruktiv erheblich vereinfachen. Im einfachsten Falle ist das Befestigungselement eine Mutter mit Schlüsselflächen zum Beispiel eine Sechskantmutter mit einem harten wärmebeständigen äußeren Teil, in dem der innere Teil, der das Innengewinde aufweist, der bei Raumtemperatur ebenfalls hart und mechanisch beanspruchbar sein kann zum Beispiel eingegossen werden kann. Bei erhöhter Temperatur wird der innere Teil dann weich und schmilzt und der äußere wärmebeständige Teil hat keinerlei Haltefunktion mehr.

Der innere Teil kann beispielsweise aus einem Schmelzlot bestehen, wobei Legierungen bekannt sind, die sehr punktuell schmelzen. Für Anwendungen im Brandschutz ist insbesondere ein Schmelzbereich von weniger als 100°C interessant. Die Auslösetemperaturen derartiger Vorrichtungen für den Brandschutz liegen vorzugsweise zwischen etwa 70°C und etwa 75°C.

Eine mögliche Methode zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Befestigungselement ist das bereits erwähnte Eingießen des inneren Teils in den äußeren Teil. Dabei kann man beispielsweise das Innengewinde herstellen, indem man eine Innenform mit einem Außengewinde während des Gießvorgangs verwendet und nach dem Erkalten das fertige Befestigungselement von der Innenform abschraubt.

Das erfindungsgemäße Befestigungselement ist besonders für Absperrvorrichtungen im Brandschutz geeignet, die für das Schließen von Lüftungskanälen eingesetzt werden, beispielsweise Tellerventile oder dergleichen. Vorzugsweise schraubt man das erfindungsgemäße Befestigungselement dabei so auf einen Gewindebolzen auf, daß bei Normaltemperatur ein Federmechanismus unter Spannung steht. Im Brandfall löst sich das Befestigungselement durch Schmelzen des Innengewindes und der Federmechanismus kann seine Wirkung entfalten und dadurch das Ventil schließen. Die Unteransprüche 1 bis 7 betreffen bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Befestigungselements. Nebenanspruch 8 betrifft eine Absperrvorrichtung für den Brandschutz unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Befestigungselements. Die Ansprüche 9 und 10 betreffen bevorzugte Weiterbildungen der Absperrvorrichtung. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Detailbeschreibung.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigen Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Befestigungselements;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein Befestigungselement gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine beispielhafte erfindungsgemäße Anwendung bei der ein Befestigungselement gemäß den Fig. 1 und 2 zur Anwendung kommt im Längsschnitt vor der Auslösung;

Fig. 4 eine entsprechende Ansicht der Absperrvorrichtung von Fig. 3 nach der Auslösung.

Zunächst wird auf die Fig. 1 und 2 Bezug genommen. Die Darstellung zeigt ein Befestigungselement in Form einer Mutter mit einem äußeren ringförmigen Teil 10, der Schlüsselflächen 13 aufweist. Der äußere ringförmige Teil 10 besteht aus einem ersten wärmefesten und bei erhöhter Temperatur formstabilen Material, zum Beispiel einem Metall wie Messing, Kupfer, Eisen, Stahl, einer Legierung aus diesen Metallen oder dergleichen. Das mutterartige Befestigungselement hat außerdem einen inneren Teil 11, der sich in konzentrisch in dem äußeren Teil 10 befindet und der ein Innengewinde 12 aufweist. Dieser innere ringförmige Teil 11 besteht aus einem anderen Material als der äußere ringförmige Teil 10. Dieser innere Teil 11 besteht aus einem Material, welches bei erhöhter Temperatur wie sie im Brandfall auftritt schmilzt, zum Beispiel aus einem Schmelzlot, das vorzugsweise einen sehr konkreten Schmelzpunkt hat, beispielsweise unterhalb von 100°C. Der äußere Teil 10 und der innere Teil 11 sind fest miteinander verbunden, so daß es sich um ein einstückiges Befestigungselement handelt. Wenn man nun ein derartiges Befestigungselement mit seinem Innengewinde 12 auf einen Gewindebolzen oder ähnliches aufschraubt und es tritt eine erhöhte Temperatur oberhalb des Schmelzpunkts des Schmelzlots auf, aus welchem der innere Teil 11 gebildet ist, dann schmilzt der innere Teil 11 und die kraftschlüssige Verbindung im Bereich des Gewindes wird gelöst, so daß das Befestigungselement seine Befestigungswirkung verliert.

Die Fig. 3 und 4 zeigen eine beispielhafte Anwendung für ein solches Befestigungselement nach den Fig. 1 und 2. Dieses findet zum Beispiel Verwendung für eine Absperrvorrichtung für den Brandschutz zur Verwendung in einem Lüftungskanal. Eine solche Absperrvorrichtung umfaßt einen Gewindebolzen 14 und einen Federmechanismus 15 beispielsweise bestehend aus einer Spiralfeder in Form einer Druckfeder, welche um den Gewindebolzen 14 herum angeordnet ist. Diese Druckfeder ist gespannt und wird durch das Befestigungselement 9 gemäß der Erfindung gehalten. Dieses Befestigungselement 9 dient gleichzeitig als Auslöseelement, denn bei erhöhter Temperatur schmilzt das Innengewinde 12 des Befestigungselements 9, so daß sich die Verbindung zwischen Befestigungselement 9 und Gewindebolzen 14 löst, so wie dies zuvor beschrieben wurde. Dadurch wird die vorher gespannte Druckfeder des Federmechanismus 15 frei, so daß sich der zuvor in der Offenstellung gehaltene Ventilteller 17 nun in seine geschlossene Stellung bewegen kann, so wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. In dieser Stellung verschließt der Ventilteller 17 die Öffnung 18 des Lüftungskanals 19, so daß im Brandfalle eine wirksame Absperrvorrichtung gegeben ist.

Claims

1. Befestigungselement mit einem Innengewinde zum Aufschrauben auf einen Gewindebolzen oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungselement einen ersten äußeren ringförmigen Teil umfaßt bestehend aus einem ersten wärmefesten bei erhöhter Temperatur formstabilen Material und einen zweiten inneren ringförmigen Teil (11) mit Innengewinde (12) aus einem zweiten bei erhöhter Temperatur schmelzenden Material umfaßt, wobei der erste äußere Teil (10) aus dem ersten Material und der zweite innere Teil (11) aus dem zweiten Material fest miteinander zu einer Einheit verbunden sind.

2. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieses eine Mutter ist.

3. Befestigungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dieses außen am äußeren Teil (10) Schlüsselflächen (13), ähnliche Angriffsflächen, eine Rändelung oder dergleichen aufweist.

4. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Teil (10) aus Metall besteht, vorzugsweise aus Messing, Kupfer, Eisen, Stahl oder einer im wesentlichen aus diesen Metallen bestehenden Legierung.

5. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Teil (11) aus einem Schmelzlot besteht, vorzugsweise aus einer bei weniger als 100° schmelzenden metallischen Legierung.

6. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Teil aus einem punktuell schmelzenden Schmelzlot mit Schmelzpunkt vorzugsweise zwischen etwa 70°C und etwa 75°C besteht.

7. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Teil (11) in den äußeren Teil (10) eingegossen ist, wobei vorzugsweise das Innengewinde (12) durch Verwendung einer Innenform mit Außengewinde während des Gießvorganges hergestellt ist.

8. Absperrvorrichtung für den Brandschutz zur Verwendung in einem Lüftungskanal, dadurch gekennzeichnet, daß diese einen Gewindebolzen (14) oder dergleichen umfaßt sowie einen Federmechanismus (15) und ein Auslöseelement (16), welches im Brandfalle bei einer erhöhten Temperatur auslöst, wobei bei dessen Auslösung die Absperrvorrichtung wirksam wird, wobei das Auslöseelement ein Befestigungselement (9) umfaßt mit den Merkmalen eines der Ansprüche 1 bis 7 und das Befestigungselement (9) auf den Gewindebolzen (14) aufschraubbar ist.

9. Absperrvorrichtung für den Brandschutz nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß diese als Ventil mit einem Ventilteller (17) oder Ventilkegel ausgebildet ist.

10. Absperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungselement (9) so auf den Gewindebolzen (14) oder dergleichen aufschraubbar ist, daß bei Normaltemperatur der Federmechanismus (15) unter Spannung steht und im Brandfall sich durch Schmelzen des Innengewindes (12) das Befestigungselement (9) löst.