DE202010009439U1

DE202010009439U1 - Rauchabzugsvorrichtung

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Publication number: DE202010009439U1
Application number: DE201020009439
Authority: DE
Original assignee: JOFO PNEUMATIK GmbH
Current assignee: JOFO PNEUMATIK GmbH
Priority date: 2010-06-23
Filing date: 2010-06-23
Publication date: 2010-09-09
Anticipated expiration: 2020-06-24

Abstract

Rauchabzugsvorrichtung
mit einem eine Öffnung und eine Verschlussebene definierenden Tragrahmen (1),
mit einer am Tragrahmen (1) mittels eines Scharniers (2) um eine horizontale Schwenkachse schwenkbar angelenkten Verschlussklappe (3), die aus einer die Öffnung verschließenden Schließstellung bis in eine maximale Öffnungsstellung aufschwenkbar und in die Schließstellung zurückschwenkbar ist, und
mit einem Klappenantrieb (4),
wobei der Klappenantrieb (4) einen am Tragrahmen (1) angebrachten oder als Teil des Tragrahmens (1) ausgeführten, mit seiner Längserstreckung eine Längsrichtung definierenden Antriebsträger (7), mindestens einen Steuerungshebel (8) und einen Linearantrieb (9) mit einem feststehenden Befestigungsende (10) und einem dagegen linear beweglichen Antriebsende (11) aufweist,
wobei der Steuerungshebel (8) des Klappenantriebs (4) mit einem Ende, dem Anlenkende (12), am Antriebsträger (7) schwenkbar angelenkt und mit dem anderen Ende, dem Klappenende (13), an der Verschlussklappe (3) schwenkbar und in Längsrichtung verschiebbar angelenkt ist und
wobei der Linearantrieb (9) mit seinem Befestigungsende (10) am...

Description

Rauchabzugsvorrichtungen der in Rede stehenden Art sind seit langer Zeit in verschiedenen Ausführungsformen bekannt ( FR-A-2 535 443 ; EP 1 103 690 B1 ; EP 2 669 510 A1 ; EP 2 003 262 A2 ). Rauchabzugsvorrichtungen der in Rede stehenden Art sind mit schwenkbar angelenkten und dadurch motorisch öffenbaren Verschlussklappen ausgerüstet. Bei den Verschlussklappen kann es sich um lichtundurchlässige Klappen oder Kuppeln, aber auch um transparente oder durchsichtige Klappen, Kuppeln o. dgl. handeln.
Derartige Anordnungen sind auch ohne die Funktionalität des Rauchabzugs in der Praxis bekannt. Im Sinne der Lehre der vorliegenden Erfindung versteht man unter Rauchabzugsvorrichtung also auch eine solche Vorrichtung, die die Funktionalität eines solchen Verschlussmittels, insbesondere einer Lichtkuppel, hat, aber beispielsweise nur der Belichtung und/oder Lüftung einer Werkhalle dient.
Für die nachfolgende Erläuterung der vorliegenden Erfindung folgen nun zunächst einige Definitionen, die nachfolgend immer benutzt werden:
Der Tragrahmen der Rauchabzugsvorrichtung muss lediglich eine Öffnung definieren, die von der am Tragrahmen schwenkbar angelenkten Verschlussklappe verschlossen wird. Der Tragrahmen kann in Draufsicht rechteckig, quadratisch, rund, oval oder noch anders geformt sein. Der Tragrahmen muss nicht zwingend komplett umlaufend ausgebildet sein. Der Tragrahmen definiert eine Verschlussebene, um der Verschlussklappe eine Verschlussmöglichkeit zu geben. Außerdem muss der Tragrahmen einen Anschlusspunkt für das Scharnier der Verschlussklappe aufweisen.
Der Tragrahmen kann durchaus auch zum Teil von bauseits vorgegebenen Abschnitten, beispielsweise Wandelementen, mit gebildet sein. Im Regelfall ist der Tragrahmen allerdings ein die Öffnung komplett umgebender Aufsetzkranz, der in irgendeiner Weise dann im Bauwerk, regelmäßig am Dach, eingebaut wird.
Die Verschlussebene, die vom Tragrahmen gebildet werden soll, muss keine einzelne Ebene sein. Es kann sich in der Verschlussebene auch eine Stufe befinden, wenn die Verschlussklappe entsprechend ebenfalls abgestuft ist.
Normalerweise wird eine Rauchabzugsvorrichtung so eingebaut sein, dass sich die vom Tragrahmen definierte Verschlussebene horizontal erstreckt. Das ist dann beispielsweise der Einbau in einem Flachdach. Demzufolge wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung vom normalen Einbaufall mit einer horizontal liegenden Verschlussebene ausgegangen. Darauf beziehen sich Begriffe wie ”horizontal” und ”vertikal”. Das schließt nicht aus, dass die erfindungsgemäße Rauchabzugsvorrichtung auch geneigt eingebaut werden kann. Dann läge die Verschlussebene in einem Winkel zur Horizontalen und alle Begriffe bezögen sich insoweit relativ auf diese geneigt liegende Verschlussebene.
Zur einfacheren Erläuterung der Erfindung wird nachfolgend zumeist mit den Begriffen ”horizontal” und ”vertikal” gearbeitet, die aber aus den zuvor erläuterten Gründen nicht im geometrischen Sinne als ”horizontal” und ”vertikal” zu verstehen sind, sondern eben immer den Bezug auf die Lage der Verschlussebene aufweisen.
Das bei der Erläuterung der Rauchabzugsvorrichtung angesprochene Scharnier muss nicht ein einzelnes Scharnier sein. Es kann eine Reihe von Scharnieren sein oder es können auch beabstandete Scharniere sein.
Bei einer Rauchabzugsvorrichtung der in Rede stehenden Art sind einige wesentliche Kriterien folgende:

1. In Schließstellung soll die Verschlussklappe am Tragrahmen möglichst verriegelt sein. Zum einen ist eine solche Verriegelung als Einbruchssicherung erforderlich. Zum anderen und insbesondere bei kuppelartigen Verschlussklappen dient eine solche Verriegelung der Sicherung gegen ungewolltes Öffnen der Verschlussklappe. Bei hohen Windgeschwindigkeiten ergeben sich gerade bei kuppelartigen Verschlussklappen erhebliche Soglasten (bis zu 1.500 N/m²), die die Verschlussklappe aufzuziehen drohen. Demzufolge sollte eine Verriegelung in Verschlussstellung sicher einfassen und erheblich belastbar sein.
2. Auch in der maximalen Öffnungsstellung sollte die Verschlussklappe möglichst verriegelt sein.
3. Anzustreben ist ein großer maximaler Öffnungswinkel von vorzugsweise mehr als 120°, insbesondere bis zu 170°. Das soll mit möglichst geringer konstruktiver Komplexität erreicht werden.
4. Die Verschlussklappe soll auch bei erheblicher Schneelast sicher öffnen. Im Betrieb sind Schneelasten bis zu 500 N/m² zu berücksichtigen. Diese müssen mittels des Linearantriebs sicher angehoben werden können, wenn die Verschlussklappe geöffnet wird.
5. Die Öffnung der Verschlussklappe soll schnell erfolgen können. Die Kraftübertragung vom Linearantrieb auf den Steuerungshebel und von diesem auf die Verschlussklappe soll so effektiv sein, dass die höchstmögliche Geschwindigkeit mit den zuvor aufgeführten Kriterien gemeinsam erfüllt wird.

Der zuvor aufgeführte Stand der Technik zu verschiedenen Rauchabzugsvorrichtungen hat immer wieder die Erfüllung der zuvor erläuterten Kriterien zum Gegenstand. Dabei wird mit Linearantrieben gearbeitet, die unmittelbar an der Verschlussklappe bzw. einer dieser zugeordneten Obertraverse angreifen und am Antriebsträger dazu in komplexer Weise gelagert sind ( EP 1 669 510 ; EP 1 103 690 ). Diese Konstruktion hat die Lehre der Erfindung nicht im Auge.
Die Lehre der Erfindung geht vielmehr von einer Rauchabzugsvorrichtung mit einem Klappenantrieb aus, bei dem der Linearantrieb auf mindestens einen Steuerungshebel arbeitet, der dann seinerseits direkt oder indirekt die Verschlussklappe antreibt ( EP 2 003 262 A2 ). Die in diesem Stand der Technik gezeigte Hebelkonstruktion ist allerdings recht kompliziert.
Die Rauchabzugsvorrichtung, von der die Erfindung konkret ausgeht, kommt mit einem Steuerungshebel aus, an dem der Linearantrieb unmittelbar angreift ( FR-A-2 535 443 ). Bei der hier bekannten Konstruktion befindet sich das Scharnier der Verschlussklappe außen am Tragrahmen und liegt etwas unterhalb der Verschlussebene, die vom Tragrahmen für die Verschlussklappe, die hier als Lichtkuppel ausgeführt ist, definiert ist. Dadurch ergibt sich eine ausholende Auf schwenkbewegung der Verschlussklappe aus der Schließstellung in die maximale Öffnungsstellung.
Der hier als Zylinder-Kolben-Anordnung ausgeführte Linearantrieb ist mit seinem Befestigungsende schwenkbar am Antriebsträger etwa in dessen Mitte angelenkt und mit seinem Antriebsende etwas außermittig am Steuerungshebel schwenkbar angeschlossen.
An der Verschlussklappe befindet sich eine Obertraverse mit einer Laufschiene, in der oder an der ein Laufelement am Klappenende des Steuerungshebels, hier in Form eines mit Laufrollen versehenen Schlittens, läuft.
Die Anordnung des Steuerungshebels am Antriebsträger ist so getroffen, dass in Schließstellung der Verschlussklappe das Klappenende des Steuerungshebels nahe der dem Scharnier der Verschlussklappe fernen Seite des Tragrahmens angeordnet ist. Von dort aus erstreckt sich der Steuerungshebel in einem Winkel von etwa 10° zur Horizontalen geneigt in Richtung des Scharniers. Er ist bei etwa einem Viertel der Gesamtlänge des Antriebsträgers bzw. einem Viertel des Durchmessers der vom Tragrahmen gebildeten Öffnung am Antriebsträger schwenkbar angelenkt.
Der Linearantrieb sitzt in Schließstellung der Verschlussklappe bei ziemlich genau der Hälfte des Durchmessers der vom Tragrahmen gebildeten Öffnung und ist in Schließstellung der Verschlussklappe i. W. vertikal ausgerichtet.
Wird der Linearantrieb beginnend in der Schließstellung der Verschlussklappe betätigt, so betätigt sein Antriebsende zunächst eine Klappenverriegelung über zusätzliche Schwenkhebel, die am Steuerungshebel angeordnet sind. Damit wird die Verschlussklappe entriegelt. Bei weiterem Ausfahren der Teleskopstange dieses Linearantriebs wird der Steuerungshebel um die an seinem Anlenkende gebildete Schwenkachse nach oben geschwenkt. Gleichzeitig schwenkt der Antriebszylinder des Linearantriebs seinerseits mit um den Anlenkpunkt an seinem Befestigungsende. Genauer gesagt ist dies ein Befestigungspunkt am oberen Ende des Zylinders des Linearantriebs.
Durch die zuvor beschriebene Konstruktion ist es möglich, durch Einsatz lediglich eines einzigen Steuerungshebels zwischen Antriebsträger und Verschlussklappe für die Verschlussklappe einen maximalen Öffnungswinkel von etwa 120° oder sogar noch etwas mehr zu erzielen.
Die zuvor beschriebene Rauchabzugsvorrichtung hat einen Linearantrieb, der in Schließstellung der Verschlussklappe nach unten i. W. vertikal in den Freiraum unterhalb der Verschlussklappe ragt. Das ist optisch nicht besonders schön und auch manchmal einbautechnisch problematisch.
Die Konstruktion des Klappenantriebs dieser Rauchabzugsvorrichtung ist sehr einfach. Es gibt nur den Antriebsträger, den Steuerungshebel und den Linearantrieb. Diese konstruktive Einfachheit geht auf Kosten der Anforderungen an den Linearantrieb. Hier kann nur ein hydraulischer Linearantrieb verwendet werden. Die Lage des Linearantriebs ist nämlich so, dass die aufzubringenden Kräfte aufgrund der Hebelverhältnisse am Anfang der Öffnung der Verschlussklappe am höchsten sind. Man kann das der Darstellung in der oben angegebenen Druckschrift zum Stand der Technik gut entnehmen. Das liegt daran, dass die Verschlussklappe mit einer eventuell hohen Schneelast auf einen langen Hebelarm des Steuerungshebels wirkt, wohingegen der Linearantrieb an diesen Steuerungshebel nur mit einem kurzen Hebelarm angreift.
Der Lehre liegt das Problem zugrunde, die bekannte Rauchabzugsvorrichtung mit einem Klappenantrieb auszurüsten, der in der Konstruktion ebenfalls sehr einfach ist, aber günstigere Kraftübertragungsverhältnisse aufweist.
Die zuvor aufgezeigte Problemstellung ist bei einer Rauchabzugsvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.
Erfindungsgemäß ist zunächst vorgesehen, dass der Linearantrieb am Steuerungshebel nicht ortsfest mit einem Schwenkgelenk angreift, sondern dass der Steuerungshebel eine Führungskulisse aufweist, die zwischen den Enden des Steuerungshebels in dessen Längsrichtung verläuft. An dieser Führungskulisse greift der Linearantrieb an. Dieser ist am Antriebsträger i. W. ortsfest angebracht. Er soll also gegenüber dem Antriebsträger anders als der Linearantrieb des Standes der Technik i. W. nicht schwenkbar sein. Die Kupplung des Linearantriebs mit dem Steuerungshebel erfolgt dadurch, dass das Antriebsende des Linearantriebs mittels eines Kraftübertragungselements mit der Führungskulisse des Steuerungshebels in Eingriff steht. Die notwendige Relativbewegung zwischen dem Antriebsende des Linearantriebs einerseits und dem Steuerungshebel andererseits wird hier also durch die gleitende oder rollende Bewegung des Kraftübertragungselements in der Führungskulisse oder an der Führungskulisse des Steuerungshebels realisiert.
Die Verstellung der Verschlussklappe aus der Schließstellung heraus erfolgt also durch Verstellen des Kraftübertragungselements in der Führungskulisse und zwar so, dass in der Schließstellung der Verschlussklappe das Kraftübertragungselement am vom Anlenkende des Steuerungshebels fernen Ende der Führungskulisse und in der maximalen Öffnungsstellung der Verschlussklappe am dem Anlenkende nahen Ende der Führungskulisse steht.
Die erfindungsgemäße Rauchabzugsvorrichtung hat einen ebenfalls sehr einfach aufgebauten Klappenantrieb. Auch hier gilt, dass es nur den Antriebsträger, den Steuerungshebel und den Linearantrieb gibt. Komplizierte Hebekonstruktionen mit mehrstufigen Untersetzungen fehlen also hier wie im Stand der Technik, von dem die Lehre der Erfindung ausgeht. Allerdings ist ausdrücklich eine weitere Stufe mittels eines zweiten Steuerungshebels nicht ausgeschlossen.
Darüber hinaus ist die erfindungsgemäße Konstruktion elegant, weil der Linearantrieb nicht frei in den Freiraum unter der Verschlussklappe hineinragt und sich in diesem Freiraum während des Öffnens der Verschlussklappe schwenkend bewegt. Der Linearantrieb ist nämlich am Antriebsträger ortsfest angebracht. Die erforderliche Relativbewegung zwischen Linearantrieb und Steuerungshebel wird durch die Funktion der Führungskulisse realisiert.
Ferner ist erfindungsgemäß vorteilhaft, dass die Hebeverhältnisse günstiger sind als bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Klappenantrieb. Der Linearantrieb greift am Steuerungshebel in der Schließstellung der Verschlussklappe mit dem größtmöglichen Hebelarm an. Die Kraftübertragungsverhältnisse sind also wesentlich günstiger als bei der bekannten Rauchabzugsvorrichtung.
Im folgenden werden nun weiter bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre der Erfindung kurz angesprochen, die in den Unteransprüchen definiert worden sind.
Von besonderem Vorteil ist es im Rahmen der Lehre der Erfindung, dass der Linearantrieb als Spindelantrieb ausgeführt und das Kraftübertragungselement an der Spindelmutter des Spindelantriebs angeordnet ist. Die erfindungsgemäße Rauchabzugsvorrichtung ist natürlich auch, wie die Rauchabzugsvorrichtung des Standes der Technik, mit einem pneumatischen oder hydraulischen Linearantrieb betreibbar. Die verbesserten Kraftübertragungsverhältnisse an dem Klappenantrieb ermöglichen aber erfindungsgemäß den sehr vorteilhaften Einsatz eines elektromechanischen Spindelantriebs. Das hat eine Vielzahl von anwendungstechnischen Vorteilen, insbesondere auch bei der Betriebsgeschwindigkeit des Klappenantriebs. Darauf kommen wir weiter unten noch zurück.
Von besonderem Vorteil ist es für die Lehre der Erfindung, dass der Antriebsträger am Tragrahmen i. W. horizontal angeordnet ist und dass der Linearantrieb am Antriebsträger i. W. horizontal ausgerichtet angeordnet ist. Damit verschwindet der Linearantrieb praktisch im Antriebsträger, da er sich genauso erstreckt wie der Antriebsträger.
Der Antriebsträger des erfindungsgemäß eingesetzten Klappenantriebs wird, bei Verwendung eines einzigen Klappenantriebs in der Rauchabzugsvorrichtung, vorteilhafterweise etwa in der Mitte des Tragrahmens angeordnet sein, wie das auch im den Ausgangspunkt bildenden Stand der Technik vorgesehen ist. Grundsätzlich ist es natürlich auch möglich, rechts und links am Tragrahmen jeweils einen solchen Klappenantrieb anzuordnen und beide Klappenantriebe dann synchron anzutreiben. Das wird man möglicherweise bei großen Verschlussklappen erwägen.
Die Anordnung des Klappenantriebs innerhalb des Tragrahmens empfiehlt sich nach der Lehre der Erfindung in ähnlicher Weise wie im Stand der Technik so, dass in Schließstellung der Verschlussklappe das Klappenende des Steuerungshebels nahe der dem Scharnier der Verschlussklappe fernen Seite des Tragrahmens angeordnet ist.
Gerade im Zusammenhang mit der zuvor erläuterten Konstruktion empfiehlt es sich ferner, dass der Linearantrieb sich von nahe der dem Scharnier der Verschlussklappe fernen Seite des Tragrahmens bis zu einem Punkt jenseits des Anlenkendes des Steuerungshebels am Antriebsträger erstreckt. Diese relative Zuordnung des Linearantriebs zum Steuerungshebel schafft gute Voraussetzungen für einen optimalen maximalen Öffnungswinkel der Verschlussklappe. Dies gilt insbesondere in Verbindung mit der zuvor beschriebenen Verwendung eines Spindelantriebs.
Die erfindungsgemäße Konstruktion mit einer Führungskulisse im Steuerungshebel hat einen weiteren erheblichen Vorteil. Mit ihr lässt sich die Verriegelungsfunktion insbesondere in Schließstellung der Verschlussklappe leicht integrieren. Man muss nur der Führungskulisse eine entsprechende Gestalt geben. Nach bevorzugter Lehre der Erfindung kann man dazu vorsehen, dass in der Schließstellung der Verschlussklappe ein kurzes erstes Stück der Führungskulisse i. W. horizontal verläuft, um so eine Verriegelung der Verschlussklappe in der Schließstellung bereitzustellen. Ist der Linearantrieb, insbesondere der Spindelantrieb, i. W. horizontal angeordnet und liegt auch die Führungskulisse in diesem ersten Stück i. W. horizontal ausgerichtet, so blockiert das in der Führungskulisse befindliche Kraftübertragungselement des Linearantriebs den Steuerungshebel in der Schließstellung der Verschlussklappe. Die Verschlussklappe kann nicht angehoben werden. Auch erheblichen Soglasten ausgesetzt bleibt die Verschlussklappe geschlossen.
Für die Führungskulisse gilt im übrigen, dass diese als Langloch, als Laufschiene (Innenschiene oder Außenschiene) o. dgl. ausgeführt sein kann. Wesentlich ist die Führungsfunktion der Führungskulisse relativ zum Kraftübertragungselement des Linearantriebs.
Eine ähnliche Verriegelungsfunktion wie in der Schließstellung der Verschlussklappe kann man auch in der maximalen Öffnungsstellung realisieren.
Eine besondere Position des Klappenantriebs der erfindungsgemäßen Rauchabzugsvorrichtung wird dann erreicht, wenn die Verbindungslinie von Anlenkende und Klappenende des Steuerungshebels vertikal ausgerichtet ist. Nach bevorzugter Lehre sollte bei dieser Position die Verschlussklappe in einem Schwenk winkel von etwa 50° bis etwa 60° zur Schließstellung stehen, also den Winkel von 45° zur Verschlussebene bereits überschritten haben. Das ist für das Abwerfen einer Schneelast von Interesse.
Grundsätzlich kann man die Lehre der Erfindung bereits dadurch realisieren, dass die Führungskulisse i. W. gerade verläuft und, vorzugsweise, in Schließstellung der Verschlussklappe, so vorhanden abgesehen von dem kurzen ersten horizontalen Stück, in einem Winkel von 10° bis 20° zur Horizontalen verläuft.
Wählt man eine i. W. gerade verlaufende Führungskulisse am oder im Steuerungshebel, so empfiehlt es sich, dass die Anordnung des Steuerungshebels mit der Führungskulisse und des Linearantriebs so getroffen ist, dass sich für die maximale Öffnungsstellung ein Schwenkwinkel von 120° bis 140° ergibt. Sehr viel weiter wird man mit dieser Konstruktion wahrscheinlich nicht kommen.
Nach besonders bevorzugter Lehre der Erfindung kann man aber vorsehen, dass die Führungskulisse i. W. konkav, also bezogen auf die Verschlussebene wannenartig nach unten gebogen, verläuft, wobei, vorzugsweise, der Verlauf einen sich verändernden Bogenradius aufweist. Mit einer in dieser Weise gekrümmt verlaufenden Führungskulisse kann man gezielt für die verschiedenen Bewegungsabschnitte beim Öffnen der Verschlussklappe die gewünschten, optimalen Kraft-/Weg-Verhältnisse am Linearantrieb bzw. an der Verschlussklappe realisieren.
Während bei dem zuvor beschriebenen System mit einer i. W. gerade verlaufenden Führungskulisse am Anfang von der Schließstellung der Verschlussklappe ausgehend der Linearantrieb mit geringer Belastung läuft, kann man durch den gezielt bogenförmigen, nach unten abfallenden Verlauf der Führungskulisse im hier erläuterten Ausführungsbeispiel gezielt eine höhere Belastung des Linearantriebs am Anfang realisieren. Dazu eignet sich der erfindungsgemäß eingesetzte Klappenantrieb deshalb besonders gut, weil, wie weiter oben erläutert, ja ohnehin die Länge des Steuerungshebels hier für den Linearantrieb optimal ausgenutzt wird. Auf diese Weise erhält man eine optimale Ausnutzung der Leistung des Linearantriebs im Sinne einer möglichst schnellen Öffnung der Verschlussklappe gerade am Anfang auch unter Berücksichtigung einer hohen Schneelast.
Für die konkav gebogen verlaufende Führungskulisse empfiehlt es sich ferner, dass die Führungskulisse, so vorhanden abgesehen von dem kurzen ersten horizontalen Stück, in Schließstellung der Verschlussklappe in einem ersten Abschnitt in einem Winkel von 40° bis 50°, vorzugsweise von 45°, zur Horizontalen verläuft.
Um am Ende auch wieder eine Verriegelungsfunktion erreichen zu können, empfiehlt es sich, dass die Führungskulisse in Schließstellung der Verschlussklappe zum Anlenkende des Steuerungshebels hin in einem Abschnitt wieder ansteigend verläuft und/oder dass die Führungskulisse in Schließstellung der Verschlussklappe zum Anlenkende des Steuerungshebels hin im letzten kurzen Abschnitt entgegen dem Verlauf in den vorherigen Abschnitten konvex zurück verläuft, vorzugsweise dergestalt, dass in der maximalen Öffnungsstellung der Verschlussklappe eine Verriegelung der Verschlussklappe erfolgt.
Mit der bogenförmig geführten Führungskulisse lassen sich maximale Öffnungswinkel von 140° bis 170°, vorzugsweise von etwa 160°, erreichen.
Eine besonders stabile und zuverlässige Funktionsweise einer erfindungsgemäßen Rauchabzugsvorrichtung ergibt sich dadurch, dass der Klappenantrieb zwei am Antriebsträger einander gegenüber angeordnete, synchron angetriebene Steuerungshebel aufweist.
Die Anbindung des Steuerungshebels an die Verschlussklappe kann auch nach der Lehre der vorliegenden Erfindung in ähnlicher Weise erfolgen wie bei dem den Ausgangspunkt bildenden Stand der Technik. Man kann also vorsehen, dass die Verschlussklappe mit einer Laufschiene versehen ist, die in Schließstellung der Verschlussklappe parallel zur Verschlussebene verläuft und in der oder an der ein Laufelement am Klappenende des Steuerungshebels läuft.
Insgesamt erreicht man mit der Erfindung eine Rauchabzugsvorrichtung, deren Klappenantrieb so gestaltet ist, dass er einen optimalen Kompromiss zwischen zu bewältigenden Lasten auf der Verschlussklappe einerseits und Öffnungsgeschwindigkeit andererseits erreicht, ohne dass der Klappenantrieb damit komplexer würde. Er ist nach wie vor, wie im den Ausgangspunkt bildenden Stand der Technik, aus drei wesentlichen Baugruppen gebildet, dem Antriebsträger, dem Steuerungshebel und dem Linearantrieb.
Gegenstand der Erfindung ist nicht nur eine Rauchabzugsvorrichtung wie sie zuvor erläutert worden ist, sondern auch ein Klappenantrieb als solcher, der für eine solche Rauchabzugsvorrichtung bestimmt und geeignet ist. Die Verschlussklappe und der Tragrahmen der Rauchabzugsvorrichtung können ganz unterschiedlich gestaltet sein. Man kann einen erfindungsgemäßen Klappenantrieb an eine solche Ausgangskonstruktion ansetzen oder daran nachrüsten. Folglich ist Gegenstand der Erfindung auch ein Klappenantrieb gemäß Anspruch 20. Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Klappenantriebs finden wir in Anspruch 21.
Im folgenden wird die Erfindung nun anhand einer unterschiedliche Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
1 in einer Schnittansicht von der Seite ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Rauchabzugsvorrichtung mit der Verschlussklappe in Schließstellung,
2 die Rauchabzugsvorrichtung aus 1 mit der Verschlussklappe 15° geöffnet,
3 die Rauchabzugsvorrichtung aus 1 mit der Verschlussklappe 45° geöffnet,
4 die Rauchabzugsvorrichtung aus 1 mit der Verschlussklappe 56,2° geöffnet,
5 die Rauchabzugsvorrichtung aus 1 mit der Verschlussklappe 95° geöffnet,
6 die Rauchabzugsvorrichtung aus 1 mit der Verschlussklappe 120° geöffnet,
7 die Rauchabzugsvorrichtung aus 1 mit der Verschlussklappe 136° geöffnet,
8 in einer 1 entsprechenden Darstellung, also ebenfalls in Schließstellung, ein zweites, besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Rauchabzugsvorrichtung,
9 die Rauchabzugsvorrichtung aus 8 mit der Verschlussklappe 15° geöffnet,
10 die Rauchabzugsvorrichtung aus 8 mit der Verschlussklappe 45° geöffnet,
11 die Rauchabzugsvorrichtung aus 8 mit der Verschlussklappe 95° geöffnet,
12 die Rauchabzugsvorrichtung aus 8 mit der Verschlussklappe 160° geöffnet,
13 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen, nachrüstbaren Klappenantriebs.
Gegenstand der Erfindung ist eine Rauchabzugsvorrichtung mit einem Tragrahmen und einer diesen verschließenden Verschlussklappe. Es gelten alle Definitionen und Kriterien, die im allgemeinen Teil der Beschreibung einleitend angeführt worden sind.
Anhand des ersten Ausführungsbeispiels und insbesondere anhand von 1 soll zunächst der grundsätzliche Aufbau einer gättungsgemäßen Rauchabzugsvorrichtung erläutert werden.
Gegenstand der Erfindung ist eine Rauchabzugsvorrichtung mit einem eine Öffnung und eine Verschlussebene definierenden Tragrahmen 1, mit einer am Tragrahmen 1 mittels eines Scharniers 2 um eine horizontale Schwenkachse schwenkbar angelenkten Verschlussklappe 3, die aus einer die Öffnung verschließenden Schließstellung bis in eine maximale Öffnungsstellung auf schwenkbar und in die Schließstellung zurückschwenkbar ist und mit einem Klappenantrieb 4. In 1 wird die eigentliche Verschlussklappe 3 von einem Klappenrahmen 5 getragen. Dieser könnte auch eine flache, ebene Klappenfläche tragen, trägt hier aber eine kuppelartig geformte Verschlussklappe 3. Im Klappenrahmen 5 der Verschlussklappe 3 sitzt quer durch den Innenraum verlaufend eine Obertraverse 6, deren Funktion weiter unten näher erläutert wird.
Der Tragrahmen 1 bildet mit seiner offenen Seite, die zum Klappenrahmen 5 gerichtet ist, eine Verschlussebene, die bei dem eingangs erläuterten üblichen Einbau eines solchen Tragrahmens 1 in der Horizontalen liegt. Darauf beziehen sich alle weiteren Angaben wie ”horizontal” und ”vertikal”. Auf die eingangs erläuterten Definitionen darf hier nochmals verwiesen werden.
Erfindungsgemäß geht es i. W. um den Klappenantrieb 4. Der hier dargestellte Klappenantrieb 4 hat zunächst einen am Tragrahmen 1 angebrachten, ggf. auch als Teil des Tragrahmens 1 ausgeführten Antriebsträger 7. Dieser ist in derselben Richtung wie die Obertraverse 6 ausgerichtet und definiert mit seiner Längserstreckung eine Längsrichtung. Ferner weist der Klappenantrieb 4 mindestens einen Steuerungshebel 8 auf. 13 der Zeichnung lässt erkennen, dass bei der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Klappenantriebs 4 ein Paar Steuerungshebel 8 vorgesehen ist, die synchron miteinander beweglich sind.
Ferner weist der Klappenantrieb 4 einen Linearantrieb 9 mit einem am Antriebsträger 7 festen Befestigungsende 10 und einem dagegen linear beweglichen Antriebsende 11 auf. Der Linearantrieb 9 ist mit seinem Befestigungsende 10 am Antriebsträger 7 angeschlossen und mit seinem Antriebsende 11 am Steuerungshebel 8 angeschlossen.
Der Steuerungshebel 8 ist mit einem Ende, dem Anlenkende 12, am Antriebsträger 7 schwenkbar angelenkt und mit dem anderen Ende, dem Klappenende 13, an der Verschlussklappe 3 schwenkbar und in Längsrichtung verschiebbar angelenkt. Am Anlenkende 12 kann der Steuerungshebel 8 also nur geschwenkt werden, am Klappenende 13 kann er relativ zur Obertraverse 6 der Verschlussklappe 3 sowohl geschwenkt als auch in der Obertraverse 6 in Längsrichtung verschoben werden.
Man hat also bei der erfindungsgemäßen, in 1 dargestellten Konstruktion beim Klappenantrieb 4 drei Teile, den Antriebsträger 7, den Steuerungshebel 8 und den Linearantrieb 9. Auch hier ist das also eine sehr einfache Konstruktion. Das schließt allerdings den Einsatz eines zweiten, in Reihe geschalteten Steuerungshebels nicht aus.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Steuerungshebel 8 eine Führungskulisse 14 aufweist, die zwischen den Enden 12, 13 des Steuerungshebels 8 in dessen Längsrichtung verläuft, dass der Linearantrieb 9 am Antriebsträger 7 i. W. ortsfest angebracht ist, dass das Antriebsende 11 des Linearantriebs 9 mittels eines Kraftübertragungselements 15 mit der Führungskulisse 14 in Eingriff steht, dass die Verstellung der Verschlussklappe 3 durch Verstellen des Kraftübertragungselements 15 in der Führungskulisse 14 erfolgt und dass in der Schließstellung der Verschlussklappe 3 das Kraftübertragungselement 15 am vom Anlenkende 12 des Steuerungshebels 8 fernen Ende der Führungskulisse 14 und in der maximalen Öffnungsstellung der Verschlussklappe 3 am dem Anlenkende 12 nahen Ende der Führungskulisse 14 steht.
Man erkennt zunächst den Steuerungshebel 8, der in 1 von rechts unten bei etwa zwei Drittel der Länge des Antriebsträgers 7 innerhalb des Tragrahmens 1 angelenkt ist, und die Führungskulisse 14 aufweist, die zwischen den Enden ungefähr in dessen Längsrichtung verläuft.
Die Führungskulisse 14 kann, wie hier dargestellt, die Form eines Langlochs in dem flachen Steuerungshebel 8 haben. Das ist die einfachste Ausgestaltungsweise. Die Führungskulisse 14 kann aber auch die Form einer Laufschiene haben, in der das Kraftübertragungselement 15 läuft (innere Laufschiene) oder auf dem das Kraftübertragungselement 15 läuft (äußere Laufschiene). Das Kraftübertragungselement 15 seinerseits kann, wie hier dargestellt, lediglich eine Art Zapfen sein, der in der als Langloch ausgeführten Führungskulisse 14 gleitet, das Kraftübertragungselement 15 kann aber auch eine Rolle sein, ein längeres Gleitstück, ein Schlitten oder auch eine, eine Führungsschiene außen umfassende Doppelrolle o. dgl. Der Stand der Technik zeigt für derartige Konstruktionen einige Anregungen, so auch die eingangs genannten Entgegenhaltungen.
Wesentlich ist, dass die Führungskulisse 14 durch ihren Verlauf einen bestimmten Bewegungsverlauf des Steuerungshebels 8 generiert, wenn das Kraftübertragungselement 15 des Linearantriebs 9 sich linear in 1 von links nach rechts bewegt.
Erfindungsgemäß ist der Linearantrieb 9 i. W. ortsfest am Antriebsträger 7 angebracht, führt also abgesehen von seiner eigentlichen Antriebsbewegung, die das Kraftübertragungselement 15 verlagert, i. W. keine weitere räumliche Bewegung während des Betriebs des Klappenantriebs 4 aus.
Das in 1 bis 7 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine konstruktive Besonderheit der Rauchabzugsvorrichtung, die dem Stand der Technik ähnelt. Hier ist vorgesehen, dass das Scharnier 2 der Verschlussklappe 3 außen am Tragrahmen 1 und vorzugsweise etwas unterhalb der Verschlussebene liegt. Man sieht die Wirkung dieses Merkmals ab 3 ff besonders deutlich. Die Verschlussklappe 3 macht nicht nur eine Schwenkbewegung um das Scharnier 2, sondern auch eine überlagerte Translationsbewegung, die daraus resultiert, dass die Verschlussklappe 3 am Scharnier 2 mit einem nach unten ragenden kurzen Hebelarm angelenkt ist. Die daraus resultierende Verlagerungsbewegung überlagert sich der Schwenkbewegung mit dem Ergebnis eines größeren maximalen Öffnungswinkels.
Wie bereits eingangs erläutert worden ist, kommen für den erfindungsgemäßen Linearantrieb 9 alle typischer Weise im Stand der Technik verwendeten Linearantriebe in Frage. Insbesondere kann man mit einem pneumatischen oder hydraulischen Linearantrieb in Form einer Zylinder-Kolben-Anordnung arbeiten. Die erfindungsgemäße Konstruktion eignet sich aber in besonderer Weise zum Einsatz eines Linearantriebs 9, der als Spindelantrieb ausgeführt ist. Das Kraftübertragungselement 15 ist dann an der Spindelmutter angeordnet, die auf der Spindel des Spindelantriebs läuft. Man erkennt die Verlagerung der Spindelmutter auf der Spindel des Linearantriebs 9 besonders gut im Übergang von 1 nach 2.
Ferner empfiehlt sich und ist auch im Ausführungsbeispiel so verwirklicht, dass der Antriebsträger 7 am Tragrahmen 1 i. W. horizontal angeordnet ist und dass der Linearantrieb 9 am Antriebsträger 7 i. W. horizontal ausgerichtet angeordnet ist. Mit dieser i. W. horizontalen Ausrichtung des Linearantriebs 9 an oder in dem Antriebsträger 7 trägt der Linearantrieb 9 gegenüber dem Antriebsträger 7 praktisch nicht auf. Er ist in den Antriebsträger 7 integriert. Dabei kann der Antriebsträger 7, wie eingangs erläutert, auch Teil des Tragrahmens 1 sein oder diesen komplettieren.
Beide dargestellten Ausführungsbeispiele zeigen die Anordnung des Linearantriebs 9 oberhalb des Anlenkendes 12 des Steuerungshebels 8. Das gilt insbesondere für das Befestigungsende 10 des Linearantriebs 9.
Bei dem als Spindelantrieb ausgeführten Linearantrieb 9 ist der Begriff ”Befestigungsende” und der Begriff ”Antriebsende” anhand der Zeichnung kurz zu konkretisieren. Bei dem Linearantrieb 9 in Form eines Spindelantriebs sitzt die Antriebsspindel, wie in 1 bis 7 dargestellt, fest am Antriebsträger 7. Sie wird von einem hier nicht dargestellten Antriebsmotor angetrieben. Das in 1 bis 7 rechts dargestellte Ende der Antriebsspindel des Linearantriebs 9 ist im Sinne der Lehre das Befestigungsende 10. Bei einem als Hydraulikantrieb ausgeführten Linearantrieb 9 wäre es auch das konkret gegebene Befestigungsende. Hier ist es dies im übertragenen Sinne, weil es das am weitesten rechts sitzende, vom Anlenkende entfernte Ende der Spindel ist. Das Kraftübertragungselement 15 an der Spindelmutter bildet das Antriebsende 11 des Linearantriebs, weil der Linearantrieb an dieser Stelle mit dem anzutreibenden Steuerungshebel 8 gekuppelt ist. Dieses wandert im Betrieb auf der Spindel.
Betrachtet man 1 der Zeichnung, so erkennt man, dass in Schließstellung der Verschlussklappe 3 das Klappenende 13 des Steuerungshebels 8 nahe der dem Scharnier 2 der Verschlussklappe 3 fernen Seite des Tragrahmens 1 angeordnet ist. Der Steuerungshebel 8 ist also eingefahren und liegt mit seinem Klappenende weitestmöglich links entfernt vom Scharnier 2, um an der Verschlussklappe 3 mit größtmöglichem Hebelarm in Öffnungsrichtung angreifen zu können. Dort, nahe dem Klappenende 13 des Steuerungshebels 8, liegt ja auch das Kraftübertragungselement 15 hier in der Führungskulisse 14 des Steuerungshebels 8. Auch der Linearantrieb 9 greift also mit größtmöglichem Hebelarm am Steuerungshebel 8 an, um die Verschlussklappe 3 mit optimalen Kraftübertragungsverhältnissen aus der Schließstellung heraus auch beispielsweise mit erheblicher Schneelast in die Öffnungsrichtung bewegen zu können.
Eine weiter bevorzugte Konstruktion ergibt sich aus 1 dergestalt, dass der Linearantrieb 9 sich von nahe der dem Scharnier 2 der Verschlussklappe 3 fernen Seite des Tragrahmens 1 bis zu einem Punkt jenseits des Anlenkendes 12 des Steuerungshebels 8 am Antriebsträger 7 erstreckt. Die in Längserstreckung des Linearantriebs 9, hier also der Spindel des als Spindelantrieb ausgeführten Linearantriebs 9, ist größer als die Längserstreckung des Steuerungshebels 8, die Spindel reicht in 1 rechts über das Anlenkende 12 des Steuerungshebels 8 hinaus. Die weiteren Fig. zeigen, dass dies verantwortlich dafür ist, dass der Steuerungshebel 8 über die vertikale Stellung hinaus weiter nach rechts in die maximale Öffnungsstellung geschwenkt werden kann.
Das in 1 bis 7 dargestellte erste Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Rauchabzugsvorrichtung zeigt eine Konstruktion bei der vorgesehen ist, dass die Führungskulisse 14 i. W. gerade verläuft. Man sieht in 1 die sich von links nach rechts schräg abfallend mit einem Winkel von etwa 10° bis 20° relativ zur Horizontalen erstreckende Führungskulisse 14 im Steuerungshebel 8.
Hier ist der Winkelverlauf der Führungskulisse 14 gegenüber der Verschlussebene des Tragrahmens 1 so flach, dass in der in 1 dargestellten Schließstellung der Verschlussklappe 3 von selbst eine Verriegelung der Verschlussklappe 3 gegeben ist. Die Verschlussklappe 3 kann auch bei Auftreten hoher Soglasten oder Angreifen von Einbruchswerkzeug nicht ohne weiteres aufgeschwenkt werden. Das liegt daran, dass die Führungskulisse 14 sehr flach relativ zur Horizontalen verläuft. Beim Anheben der Verschlussklappe 3 wird die auftretende Kraft nach oben zu fast 90% vom Kraftübertragungselement 15 aufgenommen, nur eine ganz geringe horizontal gerichtete Kraftkomponente verbleibt. Diese reicht nicht aus, um die Spindel des als Spindelantrieb ausgeführten Linearantriebs 9 rückwärts zu drehen, das Spindelgetriebe ist jedenfalls in dieser Position selbsthemmend. Damit ist von selbst, lediglich durch die Lage der Führungskulisse 14, eine Verriegelung der Verschlussklappe 3 in der Schließstellung gewährleistet.
Im Übergang von 1 nach 2 sieht man, wie die Verschlussklappe 3 durch den Linearantrieb 9 um zunächst 15° aufgeschwenkt worden ist. Das ist von der Neigung der Verschlussklappe 3 her recht wenig. Man sieht aber, dass das Kraftübertragungselement 15 in der Führungskulisse 14 sich schon sehr weit nach rechts bewegt hat. Mehr als die Hälfte der zur Verfügung stehenden Arbeitslänge des Linearantriebs 9 sind bereits verbraucht. D. h., dass der Linearantrieb 9, jedenfalls wenn er wie hier als Spindelantrieb ausgeführt ist, für den Weg der Verschlussklappe 3 von 1 nach 2 eine recht lange Zeit benötigt. Zwar können ganz erhebliche Schneelasten gehoben werden, weil durch die flache Lage der Führungskulisse 14 das Kraftübertragungsverhältnis auf die Verschlussklappe 3 sehr günstig ist, der Öffnungsvorgang dauert aber in dieser Phase einfach sehr lange. Das ist ein gewisser Nachteil dieser Konstruktion mit einer geraden Führungskulisse 14.
In 3 sieht man die Verschlussklappe 3 nun auf 45° aufgeschwenkt. Hier rutscht normalerweise eine Schneelast von selbst ab. Man sieht, dass nur noch recht wenig vom Bewegungsweg des Kraftübertragungselements 15 übrig ist.
4 zeigt eine Besonderheit der vorliegenden Konstruktion, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Anordnung des Steuerungshebels 8 mit der Führungskulisse 14 und des Linearantriebs 9 so getroffen ist, dass dann, wenn die Verbindungslinie von Anlenkende 12 und Klappenende 13 des Steuerungshebels 8 vertikal ausgerichtet ist, die Verschlussklappe 3 in einem Schwenkwinkel von 50° bis 60° zur Schließstellung steht. Die hier dargestellte vertikale Ausrichtung geht mit einem Schwenkwinkel von exakt 56,2° einher.
Eine lediglich minimale Verlagerung des Kraftübertragungselements 15 weiter nach rechts führt, 5, zur Vertikalstellung der Verschlussklappe 3. Dabei läuft das Kraftübertragungselement 15 bezogen auf die Führungskulisse 14 schon wieder etwas rückwärts. Diese Rückwärtsbewegung wird dann bis zur maximalen Öffnungsstellung in 7 auf 136° weiter fortgesetzt. Die maximale Öffnungsstellung bei 136°, gezeigt in 7, ist auch durch ein Anschlagen des Steuerungshebels 8 auf dem Tragrahmen 1 definiert. Jedenfalls ist hier aber auch die Gewindemutter auf der Gewindespindel des als Spindelantrieb ausgeführten Linearantriebs 9 bis ganz nach rechts ans Befestigungsende 10 gewandert. Bei dieser Konstruktion des Linearantriebs 9 fallen hier also Antriebsende 11 und Befestigungsende 10 zusammen.
Wäre der Linearantrieb 9 als Zylinder-Kolben-Anordnung ausgeführt, so könnte diese Konstruktion natürlich nicht so aussehen. Der Zylinder der Zylinder- Kolben-Anordnung müsste sich um ein ganz erhebliches Stück weiter nach rechts am Antriebsträger 7 erstrecken, das Befestigungsende 10 des Linearantriebs 9 wäre dann sehr viel weiter rechts am Antriebsträger 7.
Die zuvor gegebenen Erläuterungen des ersten Ausführungsbeispiels gemäß 1 bis 7, das mit einer geraden Führungskulisse 14 arbeitet, machen deutlich, dass eine gerade Führungskulisse 14 es nicht erlaubt, einen optimalen Kompromiss zwischen dem Kraftverlauf an der Verschlussklappe 3 beim Öffnen der Verschlussklappe 3 einerseits und der Öffnungsgeschwindigkeit der Verschlussklappe 3 andererseits zu erzielen.
Das in 8 bis 12 dargestellte weitere und bevorzugte Ausführungsbeispiel schafft hier Abhilfe durch eine besonders interessante Gestaltung des Steuerungshebels 8. Die Bezugszeichen, die bei dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet worden sind, werden auch im zweiten Ausführungsbeispiel verwendet. Insoweit, als die Anordnung übereinstimmt darf auch hinsichtlich der Erläuterungen ergänzend auf die Erläuterungen zum ersten Ausführungsbeispiel verwiesen werden.
Die grundsätzliche Konstruktion der Rauchabzugsvorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels entspricht der des ersten Ausführungsbeispiels. Insoweit darf auf die voranstehenden Ausführungen verwiesen werden.
Wesentlich ist hier der Unterschied, dass die Führungskulisse 14 des Steuerungshebels 8 nicht i. W. gerade verläuft, sondern dass die Führungskulisse 14 i. W. konkav, also bezogen auf die Verschlussebene wannenartig nach unten gebogen verläuft. Dabei ist die dargestellte und bevorzugte Konstruktion weiter so ausgestaltet, dass der Verlauf der Führungskulisse 14 nicht kreisbogenförmig, also mit konstantem Bogenradius gestaltet ist, sondern dass hier der Verlauf einen sich verändernden Bogenradius aufweist. Durch die Veränderungen des Bogenradius, also der Krümmung der Führungskulisse 14 im Verlaufe der Führungskulisse 14 vom Klappenende 13 zum Anlenkende 12 des Steuerungshebels 8 wird der Kraft-Weg-Zeit-Verlauf des Klappenantriebs 4 gezielt beeinflusst.
8 zeigt die Schließstellung der Verschlussklappe 3 dieses zweiten Ausführungsbeispiels. Hier ist bereits eine erste Besonderheit dahingehend zu erkennen, dass in der Schließstellung der Verschlussklappe 3 ein kurzes erstes Stück 16 der Führungskulisse 14 i. W. horizontal verläuft, um so eine Verriegelung der Verschlussklappe 3 in der Schließstellung bereitzustellen. Dieses kurze horizontale Stück 16 nahe dem Klappenende 13 des Steuerungshebels 8 schafft die Verriegelung für die in Schließstellung befindliche Verschlussklappe 3.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel wurde die Verriegelung durch die geringe Neigung der Führungskulisse 14 gegenüber der Verschlussebene bzw. der Horizontalen erreicht. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Neigung der Führungskulisse 14 gegenüber der Verschlussebene bzw. der Horizontalen an sich deutlich größer. Es ist nämlich vorgesehen, dass die Führungskulisse 14 abgesehen von dem zuvor erläuterten kurzen horizontalen Stück in Schließstellung in dem ersten Abschnitt in einem Winkel von 40° bis 50°, vorzugsweise von etwa 45°, zur Horizontalen verläuft. Das würde aber möglicherweise für einen sicheren Verschluss der Verschlussklappe 3 nicht ausreichen, insbesondere wenn man die hohen Soglasten bei Sturm berücksichtigt. Das Problem löst das erste horizontale kurze Stück 16 der Führungskulisse 14.
Die starke Neigung der Führungskulisse 14 im ersten Abschnitt führt dazu, dass, wie sich aus einem Vergleich von 8 und 9 im Gegensatz zu 1 und 2 entnehmen lässt, der Linearantrieb 9 für eine Öffnung der Verschlussklappe 3 um 15° nur etwa ein Drittel des zur Verfügung stehenden Verfahrweges des Kraftübertragungselements 15 verbraucht. Der Linearantrieb 9 hat genug Kraft, um auch unter erheblicher Schneelast die Verschlussklappe 3 zu öffnen, die für die Öffnung erforderliche Zeit ist aber wesentlich geringer, weil der Linearantrieb 9, auch hier als Spindelantrieb ausgeführt, eben nur etwa die halbe Strecke fahren muss.
Die weitere Öffnungsbewegung der Verschlussklappe 3 auf 45° erkennt man im Übergang von 9 nach 10. Man sieht, dass durch die geschickte Kontur der Führungskulisse 14 das Kraftübertragungselement 15 sich am Linearantrieb 9 erneut um wiederum etwa ein Drittel der gesamten zur Verfügung stehenden Wegstrecke verlagert hat. In diesem Bereich verlagerte sich das Kraftübertragungselement 15 an der Führungskulisse des ersten Ausführungsbeispiels wesentlich weniger (2 nach 3).
Hier steht also eine höhere Kraft für das weitere Aufschwenken der Verschlussklappe 3 zur Verfügung, die Verfahrgeschwindigkeit des Linearantriebs 9 ist in diesem Bereich relativ gleichmäßig. Das trägt der Tatsache Rechnung, dass bis zu diesem Winkel von 45° (10) sich noch Schneelast auf der Verschlussklappe 3 befinden kann.
Der weitere Bewegungsverlauf des Linearantriebs 9 führt zu einer sehr schnellen weiteren Schwenkung der Verschlussklappe 3 bis in die in 11 dargestellte nahezu vertikale Position bei ca. 95°.
Hier zeigt sich eine weitere Besonderheit der hier dargestellten Konstruktion dergestalt, dass die Führungskulisse 14 in Schließstellung der Verschlussklappe 3 zum Anlenkende 12 des Steuerungshebels 8 hin in einem Abschnitt wieder ansteigend verläuft. Dieser Abschnitt hat zu einer schnellen Öffnungsbewegung von 45° nach 95° geführt.
11 und 12 zeigen ferner, dass nach weiter bevorzugter Lehre vorgesehen ist, dass die Führungskulisse 14 (in Schließstellung der Verschlussklappe 3) zum Anlenkende 12 des Steuerungshebels 8 hin im letzten kurzen Abschnitt entgegen dem Verlauf in den vorherigen Abschnitten konvex zurück verläuft, vorzugsweise dergestalt, dass in der maximalen Öffnungsstellung der Verschlussklappe 3 eine Verriegelung der Verschlussklappe 3 erfolgt. Hier wird damit erreicht, dass das Kraftübertragungselement 15 am Ende der Führungskulisse 14 bei maximaler Öffnungsstellung der Verschlussklappe 3 sich tatsächlich am Ende der Führungskulisse 14 befindet (12). In dieser Lage ist es nun tatsächlich so, dass in der maximalen Öffnungsstellung der Verschlussklappe 3 ein kurzes letztes Stück der Führungskulisse 14 i. W. horizontal verläuft, um so eine Verriegelung der Verschlussklappe 3 in der maximalen Öffnungsstellung bereitzustellen. Auch hier hat man also wieder eine eigenständige Verriegelung der Verschlussklappe 3.
Gerade die Verriegelung der Verschlussklappe 3 in der Schließstellung und vorzugsweise auch in der maximalen Öffnungsstellung und, wie hier dargestellt, in gewisser Weise auch in einer Stellung von nahe 90° ist ein erheblicher konstruktiver Vorteil dieser Anordnung. Diese Verriegelung, für die der Stand der Tech nik eigene Hebelkonstruktionen benötigt, erfolgt hier einfach durch die intelligente Gestaltung der Führungskulisse 14 des Steuerungshebels 8.
Das in 8 bis 12 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt dabei, dass die Anordnung des Steuerungshebels 8 mit der Führungskulisse 14 und des Linearantriebs 9 so getroffen ist, dass sich für die maximale Öffnungsstellung ein Schwenkwinkel von 140° bis 170°, vorzugsweise von etwa 160°, ergibt.
13 zeigt ein Beispiel eines Klappenantriebs 4, der für eine erfindungsgemäße Rauchabzugsvorrichtung gemäß der zweiten, bevorzugten Ausführungsform nachrüstbar ist. Bei diesem Klappenantrieb 4 kann man sehen, dass der Klappenantrieb 4 zwei am Antriebsträger 7 einander gegenüber angeordnete, synchron angetriebene Steuerungshebel 8 aufweist.
Eine Zusammenschau von 9 einerseits und 13 andererseits lässt ferner die genaue konstruktive Lösung, die hier gewählt worden ist, erkennen, nämlich dass die Verschlussklappe 3 mit einer Laufschiene 6 (Obertraverse 6) versehen ist, die in Schließstellung der Verschlussklappe 3 parallel zur Verschlussebene verläuft und in der oder an der ein Laufelement 18 am Klappenende 13 des Steuerungshebels 8 läuft. Die Obertraverse 6 am Klappenrahmen 5 der Verschlussklappe 3 ist also hier als Laufschiene ausgeführt, in die von beiden Seiten her Laufrollen als Laufelemente 18 an den beiden einander gegenüberstehenden Steuerungshebeln 8 eingreifen.
Hier könnte man auch eine schlittenartige Konstruktion wie im den Ausgangspunkt bildenden Stand der Technik verwenden. Auch kann man mit Gleitstücken arbeiten, die innenseitig in einer als Hohlprofil ausgeführten Schiene laufen oder außenseitig, wie hier dargestellt die Laufrollen 18. Hier bietet der Stand der Technik eine Vielzahl von Anregungen für praktische konstruktive Lösungen, die auch dem harten betrieblichen Alltag Stand halten.
Bereits im allgemeinen Teil der Beschreibung ist darauf hingewiesen worden, dass der Klappenantrieb 4 für sich eine nachrüstbare und eigenständig handelbare Baugruppe einer solchen Rauchabzugsvorrichtung bildet.
Gegenstand der Erfindung ist daher auch ein Klappenantrieb 4 für eine Rauchabzugsvorrichtung o. dgl. mit einem durch seine Längsausdehnung eine Längsrichtung definierenden Antriebsträger 7, mindestens einem Steuerungshebel 8 und einem Linearantrieb 9 mit einem festen Ende, dem Befestigungsende 10, und einem dagegen linear beweglichen Ende, dem Antriebsende 11, wobei der Steuerungshebel 8 mit einem Ende, dem Anlenkende 12, am Antriebsträger 7 schwenkbar angelenkt und mit dem anderen Ende, dem Klappenende 13, an einer Verschlussklappe 3 schwenkbar und verschiebbar anlenkbar ist, und wobei der Linearantrieb 9 mit seinem Befestigungsende 10 an Antriebsträger 7 und mit seinem Antriebsende 11 am Steuerungshebel 8 angeschlossen ist. Dieser Klappenantrieb ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerungshebel 8 eine Führungskulisse 14 aufweist, die zwischen den Enden 12, 13 des Steuerungshebels 8 in dessen Längsrichtung verläuft, dass der Linearantrieb 9 am Antriebsträger 7 i. W. ortsfest angebracht ist und dass das Antriebsende 11 des Linearantriebs 9 mittels eines Kraftübertragungselements 15 mit der Führungskulisse 14 in Eingriff steht.
Für diesen eigenständigen Klappenantrieb 4, in bevorzugter Ausführungsform in 13 gezeigt, darf im übrigen auf die voranstehenden Ausführungen zur Rauchabzugsvorrichtung insgesamt verwiesen werden. Aus diesen Ausführungen ergeben sich die weiteren Merkmale, die bei einem solchen Klappenantrieb 4 für sich in vorteilhafter Weise verwendet werden können.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- FR 2535443 A [0001]
- EP 1103690 B1 [0001]
- EP 2669510 A1 [0001]
- EP 2003262 A2 [0001, 0011]
- EP 1669510 [0010]
- EP 1103690 [0010]
- FR 535443 [0012]

Claims

Rauchabzugsvorrichtung mit einem eine Öffnung und eine Verschlussebene definierenden Tragrahmen (1), mit einer am Tragrahmen (1) mittels eines Scharniers (2) um eine horizontale Schwenkachse schwenkbar angelenkten Verschlussklappe (3), die aus einer die Öffnung verschließenden Schließstellung bis in eine maximale Öffnungsstellung aufschwenkbar und in die Schließstellung zurückschwenkbar ist, und mit einem Klappenantrieb (4), wobei der Klappenantrieb (4) einen am Tragrahmen (1) angebrachten oder als Teil des Tragrahmens (1) ausgeführten, mit seiner Längserstreckung eine Längsrichtung definierenden Antriebsträger (7), mindestens einen Steuerungshebel (8) und einen Linearantrieb (9) mit einem feststehenden Befestigungsende (10) und einem dagegen linear beweglichen Antriebsende (11) aufweist, wobei der Steuerungshebel (8) des Klappenantriebs (4) mit einem Ende, dem Anlenkende (12), am Antriebsträger (7) schwenkbar angelenkt und mit dem anderen Ende, dem Klappenende (13), an der Verschlussklappe (3) schwenkbar und in Längsrichtung verschiebbar angelenkt ist und wobei der Linearantrieb (9) mit seinem Befestigungsende (10) am Antriebsträger (7) und mit seinem Antriebsende (12) am Steuerungshebel (8) angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerungshebel (8) eine Führungskulisse (14) aufweist, die zwischen den Enden (12, 13) des Steuerungshebels (8) ungefähr in dessen Längsrichtung verläuft, dass der Linearantrieb (9) am Antriebsträger (7) i. W. ortsfest angebracht ist, dass das Antriebsende (11) des Linearantriebs (9) mittels eines Kraftübertragungselements (15) mit der Führungskulisse (14) in Eingriff steht, dass die Verstellung der Verschlussklappe (3) durch Verstellen des Kraftübertragungselements (15) in der Führungskulisse (14) erfolgt und dass in der Schließstellung der Verschlussklappe (3) das Kraftübertragungselement (15) am vom Anlenkende (12) des Steuerungshebels (8) fernen Ende der Führungskulisse (14) und in der maximalen Öffnungsstellung der Verschlussklappe (3) am dem Anlenkende (12) nahen Ende der Führungskulisse (14) steht.
Rauchabzugsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Scharnier (2) der Verschlussklappe (3) außen am Tragrahmen (1) und vorzugsweise etwas unterhalb der Verschlussebene liegt.
Rauchabzugsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearantrieb (9) als Spindelantrieb ausgeführt und das Kraftübertragungselement (15) an der Spindelmutter des Spindelantriebs angeordnet ist.
Rauchabzugsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsträger (7) am Tragrahmen (1) i. W. horizontal angeordnet ist und dass der Linearantrieb (9) am Antriebsträger (7) i. W. horizontal ausgerichtet angeordnet ist.
Rauchabzugsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsende (10) des Linearantriebs (9) oberhalb des Anlenkendes (12) des Steuerungshebels (8) am Antriebsträger (7) angeordnet ist.
Rauchabzugsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Schließstellung der Verschlussklappe (3) das Klappenende (13) des Steuerungshebels (8) nahe der dem Scharnier (2) der Verschlussklappe (3) fernen Seite des Tragrahmens (1) angeordnet ist.
Rauchabzugsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearantrieb (9) sich von nahe der dem Scharnier (2) der Verschlussklappe (3) fernen Seite des Tragrahmens (1) bis zu einem Punkt jenseits des Anlenkendes (12) des Steuerungshebels (8) am Antriebsträger (7) erstreckt.
Rauchabzugsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Schließstellung der Verschlussklappe (3) ein kurzes erstes Stück der Führungskulisse (14) i. W. horizontal verläuft, um so eine Verriegelung der Verschlussklappe (3) in der Schließstellung bereitzustellen.
Rauchabzugsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der maximalen Öffnungsstellung der Verschlussklappe (3) ein kurzes letztes Stück der Führungskulisse (14) i. W. horizontal verläuft, um so eine Verriegelung der Verschlussklappe (3) in der maximalen Öffnungsstellung bereitzustellen.
Rauchabzugsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung des Steuerungshebels (8) mit der Führungskulisse (14) und des Linearantriebs (9) so getroffen ist, dass dann, wenn die Verbindungslinie von Anlenkende (12) und Klappenende (13) des Steuerungshebels (8) vertikal ausgerichtet ist, die Verschlussklappe (3) in einem Schwenkwinkel von 50° bis 60° zur Schließstellung steht.
Rauchabzugsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungskulisse (14) i. W. gerade verläuft und, vorzugsweise, in Schließstellung der Verschlussklappe (3), so vorhanden abgesehen von dem kurzen ersten horizontalen Stück, in einem Winkel von 10° bis 20° zur Horizontalen verläuft.
Rauchabzugsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung des Steuerungshebels (8) mit der Führungskulisse (14) und des Linearantriebs (9) so getroffen ist, dass sich für die maximale Öffnungsstellung ein Schwenkwinkel von 120° bis 140° ergibt.
Rauchabzugsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungskulisse (14) i. W. konkav, also bezogen auf die Verschlussebene wannenartig nach unten gebogen, verläuft, wobei, vorzugsweise, der Verlauf einen sich verändernden Bogenradius aufweist.
Rauchabzugsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungskulisse (14), so vorhanden abgesehen von dem kurzen ersten horizontalen Stück, in Schließstellung der Verschlussklappe (3) in einem ersten Abschnitt in einem Winkel von 40° bis 50°, vorzugsweise von 45°, zur Horizontalen verläuft.
Rauchabzugsvorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungskulisse (14) in Schließstellung der Verschlussklappe (3) zum Anlenkende (12) des Steuerungshebels (8) hin in einem Abschnitt wieder ansteigend verläuft.
Rauchabzugsvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungskulisse (14) in Schließstellung der Verschlussklappe (3) zum Anlenkende (12) des Steuerungshebels (8) hin im letzten kurzen Abschnitt entgegen dem Verlauf in den vorherigen Abschnitten konvex zurück verläuft, vorzugsweise dergestalt, dass in der maximalen Öffnungsstellung der Verschlussklappe (3) eine Verriegelung der Verschlussklappe (3) erfolgt.
Rauchabzugsvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung des Steuerungshebels (8) mit der Führungskulisse (14) und des Linearantriebs (9) so getroffen ist, dass sich für die maximale Öffnungsstellung ein Schwenkwinkel von 140° bis 170°, vorzugsweise von etwa 160°, ergibt.
Rauchabzugsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Klappenantrieb (4) zwei am Antriebsträger (7) einander gegenüber angeordnete, synchron angetriebene Steuerungshebel (8) aufweist.
Rauchabzugsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussklappe (3) mit einer Laufschiene (6) versehen ist, die in Schließstellung der Verschlussklappe (3) parallel zur Verschlussebene verläuft und in der oder an der ein Laufelement (18) am Klappenende (13) des Steuerungshebels (8) läuft.
Klappenantrieb für eine Rauchabzugsvorrichtung o. dgl. mit einem durch seine Längsausdehnung eine Längsrichtung definierenden Antriebsträger (7), mindestens einem Steuerungshebel (8) und einem Linearantrieb (9) mit einem festen Ende, dem Befestigungsende (10), und einem dagegen linear beweglichen Ende, dem Antriebsende (11), wobei der Steuerungshebel (8) mit einem Ende, dem Anlenkende (12), am Antriebsträger (7) schwenkbar angelenkt und mit dem anderen Ende, dem Klappenende (13), an einer Verschlussklappe (3) anlenkbar ist und wobei der Linearantrieb (9) mit seinem Befestigungsende (10) an Antriebsträger (7) und mit seinem Antriebsende (11) am Steuerungshebel (8) angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerungshebel (8) eine Führungskulisse (14) aufweist, die zwischen den Enden (12, 13) des Steuerungshebels (8) in dessen Längsrichtung verläuft, dass der Linearantrieb (9) am Antriebsträger (7) i. W. ortsfest angebracht ist, und dass das Antriebsende (11) des Linearantriebs (9) mittels eines Kraftübertragungselements (15) mit der Führungskulisse (14) in Eingriff steht.
Klappenantrieb nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils eines oder mehrerer der Ansprüche 3, 5, 7, 8, 9, 11, 13, 14, 15, 16, 18.