DE20210409U1 - Feststellvorrichtung - Google Patents

Description

Feststellvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Feststellvorrichtung, wie sie zum arretieren von Raumabschlüssen insbesondere zwischen Brandabschnitten von Gebäuden Verwendung findet.

Aus Gründen des baulichen Brandschutzes sind Gebäude in sogenannte Brandabschnitte aufgeteilt, die durch Rauch- und Feuerschutztüren oder andere Raumabschlüsse von einander getrennt sind. Normalerweise müssen diese Abschlüsse geschlossen sein damit sich im Brandfall Rauch und Feuer nicht auf andere Abschnitte ausbreiten kann. Um jedoch einen reibungslosen Betriebsablauf gewährleisten zu können, dürfen solche Raumabschlüsse durch Feststelleinrichtungen offen gehalten werden, wenn sichergestellt ist, daß die Raumabschlüsse beim auftreten von Feuer oder Rauch, in einem oder mehreren Brandabschnitten, selbständig schließen und somit die Ausbreitung von Rauch und Feuer verhindern.

Bei Einrichtungen der obengenannten Art, werden die Raumabschlüsse von einer automatisch lösbaren Arretiervorrichtung offen gehalten, während einer oder mehrere Detektoren die Umgebung des Raumabschlusses auf Brandkenngrößen wie Rauch oder Wärme überwachen. Wenn einer der Detektoren eine bestimmte Konzentration der überwachten Brandkenngröße erkennt, wird die Arretiervorrichtung so angesteuert, dass sie den Raumabschluß frei gibt. Der Raumabschluss kann sich dann aus eigener, z.B. in einer Feder gespeicherten, Kraft schließen.

Es kommt immer wieder vor, dass Raumabschlüsse entgegen den gesetzlichen Vorschriften trotz vorhandener Feststellvorrichtung mit Holzkeilen oder ähnlichen Dingen arretiert werden. Somit ist beim auftreten von Rauch oder Feuer ein automatisches schließen der Raumabschlüsse nicht mehr möglich und Rauch bzw. Feuer kann sich ungehindert über Brandabschnitte hinweg ausbreiten, was die getroffenen Sicherheitsmaßnahmen stark beeinträchtigt. Es ist daher sinnvoll, wenn man Informationen darüber gewinnen kann, ob ein Raumabschluß ordnungsgemäß offengehalten wird.

Aus dem allgemeinen Stand der Technik ist eine Feststelleinrichtung bekannt, die zum arretieren einen Elektromagneten verwendet. Die Arretierung des Raumabschlusses erfolgt dadurch, dass der Elektromagnet eine an dem Raumabschluss befestigte Ankerplatte aus ferromagnatischem Material anzieht. Wenn einer der angeschlossenen Detektoren Rauch erkennt, wird der Elektromagnet abgeschaltet. Damit der Raumabschluss nun zuverlässig vom Magneten freigegeben wird, befindet sich noch ein

Abdruckbolzen in der Mitte des Elektromagneten. Der Abdruckbolzen, wird mit Federkraft aus dem Magneten herausgerückt, wobei die Kraft der Feder so stark ist, dass sie die aus der Remanenz des Magneten resultierende Kraft überwindet und die Ankerplatte vom Magneten löst. Danach kann sich der Raumabschluss aus eigener Kraft schließen. Im Magneten befindet sich unter dem Abruckbolzen ein Schalter bzw. Taster, der geschlossen ist, wenn die Ankerplatte an dem Magneten anliegt und offen ist, wenn die Ankerplatte frei ist. Somit kann man an der Schalterstellung erkennen, ob Raumabschluss ordnungsgemäß arretiert ist.

Diese Anordnung weist jedoch folgende Nachteile auf. Bedingt durch den Schalter muss der Abdruckbolzen weiter aus dem Magneten hervorstehen, als es ohne den Schalter nötig wäre beim Arretieren des Raumabschlusses muss der zusätzliche Weg gegen die hohe Federkraft des Abdruckbolzens überwunden werden. Beim schnellen nicht sorgfältigem Öffnen des Raumabschlusses, kann es dadurch zu einem Rückfedern und unbeabsichtigtem sofortigen Schließen des Raumabschlusses kommen. Weiterhin kann der Schalter bei häufigen Öffnen und Schließen verschleißen. Ein Austausch es Schalters ist nicht möglich, da der Magnet vergossen ist. Außerdem sind die Informationen nicht immer zuverlässig. Es kann beispielsweise vorkommen, daß bei defektem Elektromagneten der Raumabschluss mit anderen Mitteln arretiert wird die Ankerplatte dabei aber am Magneten an liegt. Der Zustand des Schalters würde in diesem Fall aber ein ordnungsgemäßes Arretieren signalisieren. Ebenso ist es denkbar, dass der Schalter verkeilt und selbst bei geschlossener Türe eine ordnungsgemäße Arretierung anzeigt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Feststellvorrichtung zu schaffen, die ein Signal liefert, mit dem zuverlässig erkannt wird ob der Raumabschluss durch die Feststelleinrichtung gehalten wird ohne den Komfort beim Arretieren zu beeinträchtigen und bei der auch die anderen o.g. Nachteile vermieden werden.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt, nach dem Oberbegriff und den Merkmalen des Anspruchs eins und wird im Folgenden näher beschrieben.

Untersuchungen haben gezeigt, dass die Ursache für die im oben beschriebenen Stand der Technik auftretenden Probleme beim arretieren des Raumabschlusses durch den vom Schalter bedingten längeren Weg des Abruckbolzens bedingt sind. Beim Kontakt der Ankerplatte mit dem Abdruckbolzen entsteht ein Luftspalt zwischen Ankerplatte und Magnet. Die Anziehungskraft F_Mag des Magneten wächst nicht linear stark mit kleiner werden dem Luftspalt an. Die Kraft F_Ab wächst jedoch nur linear mit kleiner werdendem Luftspalt an. Es gibt daher eine Luftspaltlänge, bei der die Anziehungskraft des Elektromagneten größer wird, als die abstoßenden Federkraft F_Ab des Abdruck Bolzens.

Das bedeutet, dass der Hub des Abdruckbolzens gegenüber dem Stand der Technik verringert werden muss.

Die Erfindungsgemäße Feststellvorrichtung besteht daher aus einem Körper aus ferromagnetischem Material, Einem Abruckbolzen aus nicht ferromagnetischem Material mit Feder und Stellschraube, einer Spule, die als Elektromagnet dient und einem Hallsensor zum Messen der magnetischen Flussdichte. In der Mitte des Zylinders ist axial eine erste Bohrung angebracht, die der Aufnahme des Abdruckbolzens samt Spiralfeder und Stellschraube dient. Zentrisch zur Mittelpunktsachse des Körpers ist eine umlaufende Aussparung in den Körper eingebracht, die der Aufnahme der Magnetspule dient. In Höhe der Unterkante der Aussparung ist eine zweite Bohrung, vom Umfang des Körpers zur Mittelachse hin gerichtet, eingebracht, die der Aufnahme von Versorgungs- und Signalleitungen und des Hallsensors dient. Der Körper ist mit einer Montageplatte fest verbunden, mit der er an eine Wand oder eine entsprechende Vorrichtung montiert werden kann. Die Spule ist mit mindestens einem Detektor für eine Brandkenngröße verbunden und wird solange keiner der angeschlossenen Detektoren eine nennenswerte Konzentration der überwachten Größe erkennt mit Strom versorgt. Die Stromversorgung kann auch manuell durch einen Handtaster unterbrochen werden. Solange Strom durch die Spule fließt, erzeugt sie ein Magnetfeld und bildet mit dem zylindrischen Körper einen Magneten, dessen einer Pol durch das Mittelteil des Körpers und dessen anderer Pol durch den äußeren Rand jenseits der Aussparung des Körpers gebildet wird. Das Magnetfeld wird zum großen Teil in dem zylindrischen Körper geführt und tritt nur am oberen Rand, von dem aus die Spule in den Körper eingesetzt ist, aus dem Körper aus und tritt am entgegengesetzten Pol auf der selben Seite des Körpers wieder in den Körper ein. Die stärke des Magnetfeldes wird dabei von dem im Inneren des Körpers angebrachten Hallsensor gemessen. Durch die Verwendung eines Hallsensors kann auf den Schalter verzichtet werden und der Hub des Abruckbolzens nur über die nötige Anziehungskraft des Elektromagneten bestimmt werden. Wenn nun der zu arretierende Raumabschluss geöffnet wird, wird die mit dem Raumabschluss verbundene Ankerplatte, die ebenfalls aus ferromagnetischem Material gebildet ist, von dem Magneten angezogen, sobald sie den Abdruckbolzen berührt. Dabei wird der nur wenig über die Oberfläche des zylindrischen Körpers hervorragende Abdruckbolzen gegen eine Federkraft in den Körper hinein gedrückt und die Ankerplatte liegt plan auf der Oberfläche des Körpers auf. Dadurch wird das Magnetfeld vom Mittelpol zum Außenpol in der Ankerplatte geführt, wodurch sich die magnetische Flussdichte auch im Körper vergrößert. Wenn die Ankerplatte nicht auf der Oberfläche des Körpers aufliegt, bleibt das magnetische Streufeld erhalten, und die Flussdichte nimmt nicht oder nur unbedeutend zu. Der Anstieg der Flußdichte wird vom Hallsensor registriert der somit zuverlässig ein Signal liefert, mit

dem bestimmt werden kann, ob die Ankerplatte korrekt vom Magneten gehalten wird. Ebenso kann ein defekter Magnet mit dem Hallsensor detektiert werden, da bei einem defekten Magneten die gemessene Feldstärke zu klein wird.

Wenn der Raumabschluß wieder geschlossen werden soll, wird entweder manuell durch einen Taster oder im Brandfall automatisch durch einen Detektor die Stromversorgung des Magneten unterbrochen. Dadurch wird das Magnetfeld schwächer und es bleibt nur noch die Remanenzfeldstärke übrig. Die wegen der Remanenzfeldstärke immer noch auf die Ankerplatte wirkende Anziehungskraft wird von der Federkraft des Abdruckbolzens überwunden, der die Ankerplatte gerade soweit vom Magneten ab drückt, dass ein kleiner Luftspalt zwischen Ankerplatte und Magneten entsteht und sich der Raumabschluss selbsttätig schließen kann. Das Signal des Hallsensors, kann an eine Zentrale oder Alarmvorrichtung weitergeleitet werden und dort zur Anzeige gebracht werden.

Um noch zuverlässigere Aussagen über die korrekten Feststellzustand des Raumabschlusses zu treffen, ist es sinnvoll einen weiteren Sensor vorzusehen, der den Schließzustand des Raumabschlusses überwacht. Ein Alarm wird in diesem Fall nur dann abgegeben, wenn der Raumabschluss weder geschlossen noch korrekt arretiert ist, wobei ein Alarm mindestens um die Zeit, die zum Öffnen bzw. Schließen des Raumabschlusses nötig ist, verzögert wird.

Zum leichteren Verständnis wird im Folgenden die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Figur 1a zeigt einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Feststellvorrichtung längs der Linie AB in Figur 1b

Figur 1b zeigt eine um 90° gedrehte Ansicht von Figur 1a

Figur 2 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Feststellvorrichtung

Figur 1 zeigt eine Feststellvorrichtung 1, bestehend aus einem Elektromagneten 2 und einer damit verbundenen Montageplatte 3. In der Montageplatte 3 sind Bohrungen 4 vorgesehen, um die Feststellvorrichtung z.B. an einer Wand zu montieren. Der Elektromagnet 2 besteht aus einem Grundkörper 5 aus ferromagnetischem Material und einer Spule 6, die in eine entsprechende Aussparung in den Grundkörper 5 eingesetzt ist. Unterhalb der Spule 6 befindet sich eine Bohrung 7 zur Aufnahme von Versorgungs- und Signalleitungen 9 und eines Sensors 8, der die magnetische Feldstärke im Grundkörper misst. In einer Bohrung 10 entlang einer Achse des Grundkörpers befindet sich ein Abdruckbolzen 11 aus nicht ferromagnetischem Material. Der Abdruckbolzen 11 drückt die Ankerplatte 14 (Figur 2) mittels der Federkraft aus der Feder 12 entgegen der

Remanenz bedingten Kraft des Elektromagneten 2 vom Grundkörper 5 ab, wobei die Federkraft durch die Stellschraube 13 eingestellt wird.

Die Spule 6 ist mit mindestens einem nicht dargestellten Detektor für Brandkenngrößen und einem ebenfalls nicht dargestellten Handtaster verbunden und wird solange bestromt bis die Versorgung entweder automatisch durch den Detektor oder manuell durch den Taster unterbrochen wird. Je nach Flussrichtung des Stromes tritt das magnetische Feld z.B. am Mittelpol 15 aus dem Elektromagneten 2 aus, wird über weite Strecken in der Luft geführt und tritt am Außenpol 16 wieder in den Elektromagneten 2 ein. Bei umgekehrter Stromrichtung, kehrt sich die Richtung des Feldes um. Wenn die an dem Raumabschluss befestigte Ankerplatte, die auch aus ferromagnetischem Material gefertigt ist, den Elektromagneten abdeckt, wird das magnetische Feld in der Ankerplatte geführt und die Ankerplatte 14 vom Elektromagneten 2 angezogen. Durch die Führung des Magnetfeldes, erhöht sich die magnetische Flussdichte und Feldstärke im Grundkörper 5 . Der Anstieg der Feldstärke bzw. der Flussdichte wird vom Sensor 8 registriert, und ein dem Auflegen des Ankers über die beiden Pole 15 16 entsprechender Anstieg als Hinweis auf ein korrektes Feststellen des Raumabschlusses gewertet. Das so gewonnene Signal kann nun direkt oder auch negiert an einer Anzeigevorrichtung 17 zur Anzeige gebracht werden. Schaltungen zur Bewertung des Signals aus Sensoren sind dem Elektronikfachmann bekannt und werden daher hier nicht beschrieben.

In einer weiteren in Figur 2 dargestellten Ausführungsform, verfügt die erfindungsgemäße Feststellvorrichtung, zusätzlich zum ersten Sensor 8 über einen zweiten Sensor 18 zum Erfassen des Schließzustandes des Raumabschlusses, ein AND-Gatter auf das die Signale „Raumabschluss offen" und „Raumabschluss nicht festgestellt" geschaltet werden, ein vorzugsweise einstellbares Verzögerungsglied 20 das nach jeder Signaländerung zurück gesetzt wird und eine Anzeigevorrichtung 17 zum Anzeigen der ordnungsgemäßen Zustände bzw. eines Vorsorgealarms. Anstelle des AND-Gatters kann hier auch jede andere äquivalente Boolsche Verknüpfung entsprechender Signale eingesetzt werden.

Mit dem ersten Sensor 8 wird der Zustand der Arretierung und mit dem zweiten Sensor 18 der Schließzustand des Raumabschlusses erfasst. Beide Zustandssignale sind zum einen direkt mit der Anzeigevorrichtung 17 und zum anderen mit je einem der beiden Eingänge des AND-Gatters 19 verbunden. Das Signal am Ausgang des AND-Gatters 19 zeigt an, dass der Raumabschluss weder ordnungsgemäß arretiert noch geschlossen ist. Damit jedoch nicht bei jedem Öffnen und Schließen ein Vorsorgealarm angezeigt wird, wird das Ausgangssignal des AND-Gatters 19 durch ein Zeitglied 20 verzögert. Das Zeitglied 20 überbrückt dabei mindestens die Zeitspanne, die zum vollständigen Öffnen bzw.

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Schließen des Raumabschlusses nötig ist und wird bei jeder Signaländerung an seinem Eingang zurückgesetzt.

-Ansprüche-

Claims (5)

1. Feststellvorrichtung zum arretieren von Raumabschlüssen, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststellvorrichtung über einen Hallsensor zum Erkennen des ordnungsgemäßen Arretierens des Raumabschlusses verfügt.

2. Feststellvorrichtung nach Anspruch eins, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Hallsensor im Inneren eines Elektromagneten befindet.

3. Feststellvorrichtung nach einem oder beiden der voran gegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Sensor vorhanden ist, der den Schließzustand des Raumabschlusses überwacht und beide Sensoren mit einer Logikschaltung verbunden sind, die ein Alarmsignal erzeugt, wenn der Raumabschluss weder arretiert, noch geschlossen ist.

4. Feststelleinrichtung nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Feststellvorrichtung über ein Zeitglied verfügt, das die Anzeige des Alarmsignals für die Dauer des Öffnens bzw. Schließens des Raumabschlusses verzögert.

5. Feststellvorrichtung mit einem ersten Sensor zur Erfassung des ordnungsgemäßen Arretierens eines Raumabschlusses dadurch gekennzeichnet, dass die Feststellvorrichtung verfügt über einen zweiten Sensor zum Erfassen des Schließzustandes des Raumabschlusses, eine Logikschaltung zum verknüpfen der Signale beider Sensoren, ein Zeitglied zum verzögern des Signals aus der Logikschaltung und eine Anzeigevorrichtung zum anzeigen des verzögerten Signals.