DE2437537A1

DE2437537A1 - Feuerklappe

Info

Publication number: DE2437537A1
Application number: DE2437537A
Authority: DE
Inventors: Sherwin S Tarnoff
Original assignee: AIR BALANCE
Current assignee: AIR BALANCE
Priority date: 1973-08-03
Filing date: 1974-08-03
Publication date: 1975-02-20
Also published as: US3861443A; GB1435638A; FR2239577A1; FR2239577B3

Description

Patentanwälte

6 Fi

Parksiraße 13

7972

AIR BALANCE, INC., Chicago, Illinois 60622, V.St.A.

Feuerklappe

Die Erfindung bezieht sich auf Feuerklappen oder Feuer-Dämmvorrichtungen, insbesondere auf Feuerklappen, die eine metallische Vorhangwand aufweisen, welche aus einem geöffneten Zustand in dem Luft durch eine Öffnung in der Klappe strömen kann, in eine geschlossene Position bewegbar ist, in der die Vorhangwand die Luftströmung sowie die Strömung von Rauch oder Feuer durch die Klappenöffnung im wesentlichen blockiert.

Feuerklappen dieser allgemeinen Gattung enthalten in der Regel einen quadratischen oder rechteckigen Rahmen, mittels dessen sie in einer Luftleitung einsetzbar sind, und sie werden gewöhnlich entweder, in einer vertikalen Lage, beispielsweise in einer vertikalen Wand oder in einer horizontalen Position, z.B. in einer Decke oder einen Boden eingebaut. In manchen Fällen kann die Vorhangwand aus einem einzigen Stahlstück hergestellt sein, eine bevorzugte Vorhang-Wandkonstruktion weist jedoch zahlreiche faltbare Klappenlamellen auf, die entlang ihren. · longitudinal verlaufenden Rändern gelenkig miteinander verbunden sind, so daß sie sich zwischen einer gefalteten gestapelten Position, die eine Luftströmung durch die Klappe hindurch ermöglicht, und einer aufgefalteten ausgestreckten Vorhang-Wandposition verschwenkbar sind, in der die Luftströmung durch die Klappe hindurch blockiert ist. Die Erfindung wird anschließend in Zusammenhang mit einer Feuerklappe beschrieben, welche falt-

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bare gelenkig verbundene Lamellen aufweist, und in der US-PS 3 327 76£ gezeigt ist.

Im einzelnen wird ein gefaltetes Bündel gelenkig verbundener Lamellen durch eine Vorrichtung neben dem einen Ende oder der Oberseite des Klappenrahmens gehalten, die eine durch ³WaITHe auslösbare Vorrichtung darstellt, beispielsweise ein schmelzbares Verbindungsglied, welches schmilzt, wenn es einer hohen Temperatur ausgesetzt wird. Die durch eine hohe Temperatur ausgelöste Freigabe dieser Vorrichtung erlaubt es, daß die Lamellen herabfallen und sich entfalten können, um die Luftströmung durch die Feuerklappe hindurch zu blockieren. Bei horizontalen Einbauten werden mit der LamellenanordnungiFedern verbunden, die die Lamellen quer über die Klappenöffnung ziehen, wenn das schmelzbare Verbindungsglied oder irgend eine andere Temperatur betätigte Vorrichtung die Lamellen für das Entfalten freigibt. Bei vertikalen Installationen kann die Schwerkraft ausreichen, um die Feuerklappe zu schließen. Wenn sich die Lamellen in Bewegung setzen, um die Vorhangwand auszubilden, verschwenkt sich jede um ihre Verbindungsstelle zu einer benachbarten Lamelle, wobei sich die Lamellen im allgemeinen in eine flache, ebene Vorhangwand bewegen.

Feuerklappen der vorstehend erwähnten Gattung enthalten in der Regel Stahllamellen und einen Stahlrahmen, der eine einwandfreie Baufestigkeit gewährleistet, um die Vorhangwand geschlossen zu halten bzw. abzudichten gegen irgend eine merkliche Strömung von Rauch, Feuer und erwärmter Luft, wenn die Feuerklappe Bränden mit hoher Temperatur ausgesetzt ist und wenn Wasserstrahlen aus Feuerwehr schlauchen auf die Wand auf treffen· Diese Feuerklappen haben eine weit verbreitete, Zellenaufnahme gefunden und sich als sehr zufriedenstellend erwiesen. Es treten jedoch Fälle auf, die Feuerklappen erfordern, welche nicht nur zuverlässig eine Feuer strömung, eine Strömung aus heißer Luft und Rauch an einen

Durchtritt hindern, sondern auch die Wärmeübertragung durch

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Strahlung wirksam beschränken, um die Möglichkeit einer Entzündung oder eines Bruches von Baumaterialien an der anderen Seite der Feuerklappe gegenüber der Wärmequelle zu vermeiden. Allgemein ausgedrückt, Stahl-Feuerklappen der vorstehend erwähnten Gattung haben die Strahlungstests bei hohen Temperaturen der underwriters Laboratories,. Inc. nicht erfüllt, da die Stahllamellen die Strahlungswärmeüöertragung durch die Feuerklappe nicht genügend verringern· '

Der vorliegenden Erfindung liegt demzufolge die Aufgabe zugrunde, eisenmeue und verbesserte Feuerklappe zu schaffen, die die Übertragung von Wärme durch Strahlung quer über die Feuerklappe hinweg entscheidend begrenzt.

Die Erfindung wird nun anhand der beiliegenden Abbildungen ausführlich beschrieben, wobei alle aus der Beschreibung und den Abbildungen hervorgehenden Einzelheiten oder Merkmale zur Lösung der Aufgabe im Sinne der Erfindung beitragen können und mit dem Willen zur Patentierung in die Anmeldung aufgenommen wurden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht der Feuerklappe gemäß der Erfindung, wobei ihre Vorhangwand in der geschlossenen Stellung gezeigt ist;

Fig. 2 eine Querschnittsansicht ähnlich der Fig. 1, gemäß der sich jedoch die Vorhangwand in der .geöffneten Stellung befindet; · .

Fig. 3 eine Vorderansicht der in Fig· 2 gezeigten Feuerklappe; ·

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Fig. 3A eine Teil-Schnittansicht entlang der Linie 3A-3A der Fig. 3; '

Fig. 4 eine Querschnittsansicht einer anderen Feuerklappe gemäß der vorliegenden Erfindung, deren Vorhangwand sich in der geschlossenen Lage befindet;

Fig. 5 eine der Fig. 4 ähnliche Querschnittsansicht, jedoch mit der Vorhangwand in der geöffneten Stellung und

Fig. 6 eine Draufsicht der in Fig. 4 gezeigten Feuerklappe.

Wie in den Zeichnungen ipnas Gründen der Erläuterung der Erfindung dargestellt ist, weist ein Ausführungsbeispiel einer Feuerklappe 11 einen Rahmen 12 mit Vorrichtungen in der Form einer metallischen Vorhangwand 13 auf, wie am besten in Fig. 1 gezeigt ist. Die Vorhangwand 13 ist zwischen der in Fig. 1 gezeigten geschlossenen Position, in der die Vorhangwand eine Öffnung 14 (Fig. 3) im rechteckigen Rahmen 12 verschließt und einer offenen Stellung bewegbar, die am besten in den Fig.2 und ,3 zu ersehen ist. In dieser offenen Stellung ist die Vorhangwand gegen das obere Teil des Rahmens hin gefaltet und sie gibt die Öffnung 14 frei, so daß Luft durch die Feuerklappe hindurchströmen kann. Der Rahmen hat typischerweise eine rechteckige Form und weist 'ein erstes paar vertikal verlaufender paralleler seitlicher Rahmenteile oder "Wände 17 und 18 auf, die an ihren gegenüberliegenden Enden mit einem zweiten Paar von parallelen, horizontal verlaufenden oberen und unteren Wänden 19 und 20 verbunden sind. Im'Ausführungsbeispiel weist die Vorhangwand

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13 zahlreiche metallische Klappen-Lamellen 22 auf, die an ihren entsprechenden longitudinal verlaufenden Rändern 23 an einer benachbarten Lamelle oder Lamellen schwenkbar gelagert sind, wie dies ausführlich in der US-Patentschrift 3 327 764 beschrieben ist. Dadurch kann sich die Vorhangwand 13 zwischen der aufgefalteten oder aufgelösten, in Fig. 1 gezeigten Position und der gefalteten oder gerafften Position bewegen, die in den •Fig. 2 und 3 gezeigt ist. „

Die Vorhangwand 13 wird in der geöffneten Stellung durch eine auslösbare Sicherungsvorrichtung 34 gehalten, die αμβ zahlreichen Ausführungen bestehen kann. Im Ausführungsbeispiel enthält sie jedoch zwei herabhängende Bügel 25, die ein schmelzbares Verbindungsglied 26 tragen, das sich quer über den unteren Teil oder Boden der untersten Lamelle 22 erstreckt. Das schmelzbare Verbindungsglied schmilzt beim Auftreten einer, übermäßigen Wärme, wie sie z.B. durch einen Brand hervorgerufen wird, sowie bei einer vorbestimmten Temperatur und gibt die Lamellen frei, so daß sich diese in die geschlossene Stellung bewegen und die Vorhangwand bilden können, die in Fig. 1 gezeigt ist. Diese Vorhangwand verschließt die Öffnung 14 und hält das Feuer ab. In anderen Fällen kann ein Wärmefühler, der an einem abgelegenen Platz angeordnet ist, Vorrichtungen betätigen, die das Verbindungsglied 26 auslösen, wodurch die Lamellen 22 freige- * geben werden und sich in die geschlossene Stellung bewegen. Wenn der Rahmen 12 eine vertikale Lage einnimmt, können die Lamellen 22 unter dem Einfluß der Schwerkraft nach unten fallen, wenn jedoch der Rahmen 12 in einer horizontalen Lage eingebaut wird, wie in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel noch beschrieben wird, das in den Fig. 4, 5 und 6 gezeigt ist, werden die freigegebenen Lamellen durch die Kräfte von Federn 27 in die geschlossene Stellung gebracht.

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In der geschlossenen Position der Vorhangwand blockieren die Klappenlamellen 22 im allgemeinen ausreichend die Strömung von heißer Luft und Rauch, insbesondere wenn die seitlichen Ränder der Lamellen mit Rauchabdichtungen versehen sind, welche eine Luftströmung unterbinden, wie dies im einzelnen in der US-PS 3 729*-"043 erläutert ist. Wenngleich die Wärmeübertragung durch die dünnen Stahllamellen verhältnismäßig gut ist, stehen die Klappenlamellen 22 in der Regel mit nichts in Berührung, ausgenommen den Rahmen" 12, und Wärme wird somit von den Lamellen nicht in einem größeren Ausmaß übertragen. Andererseits kann jedoch die Wärmeübertragung durch Strahlung ziemlich groß sein, insbesondere wenn an der einen Seite der Feuerklappe eine sehr hohe Temperatur herrscht, z.B. 1800⁰F bzw. 981⁰C. Ferner können sich die Lamellen verbiegen oder ausbeulen, wenn die Temperatur der Lamellen sehr hoch werden kann und es können Zwischenräume zwischen und um den Lamellen herum auftreten, so daß Luft durch die Vorhangwand hindurchströmen kann. Bei einigen Versuchen hat sich herausgestellt, daß durch Strahlung so viel Wärme quer über die Feuerklappe übertragen wird, daß Materialien entzündet oder Baumaterialien an der Seite der Feuerklappe brechen oder reißen können, die gegenüber der Wärmequelle liegt. Vorzugsweise sollte die Feuerklappe so leistungsfähig sein, daß sie eine Wärmeübertragung durch Schalung, Konvektion und Kleidung blockiert, und daß sie ferner eine ausreichende Baufestigkeit bei hohen Temperaturen aufweist, um Wasserstrahlen zu wiederstehen, die mit hoher Geschwindigkeit aufschlagen. Da die Kosten stets einen wichtigen Faktor bilden, sollte die Lösung des Problems des Schutzes der Wärmeübertragung durch Schalung quer über die Feuerklappe vorzugsweise einfach und preiswert sein.

In Feuerklappen, wie sie in den oben erwähnten Patentschriften beschrieben sind, wurde bisher von einem Feuer an der einen Seite der Klappe Wärme durch Konvektion und Strahlung direkt auf die Stahllamellen übertragen und die Stahllamellen stellen einen guten Radiator für die Wärme dar, die von der anderen Seite

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der Klappe abgestrahlt wird und sie ermöglichen auch die Wärmeübertragung durch Konvektion, wenngleich sie zwar die Strömung heißer Luft, von Rauch und Feuer durch die Klappenöffnung 14 blockieren. Einige sehr alte Patentschriften auf diesem Gebiet, wie beispielsweise die US-ES 827 677 geben die Anregung, Asbestbögen oder Überzüge auf den Klappenlamellen vorzusehen, um dieselben zu isolieren. Dieser Vorschlag hat jedoch mindestens zwei Nachteile, und es ist nicht bekannt, daß diese Lösung zum gegenwärtigen Zeitpunkt angewendet wird. Asbestfasern von solchen Überzügen sind für die Gesundheit gefährlich und gewöhnlich in Anlagen für bewegte Luft nicht zugelassen. Bringt man andererseits die Asbestfasern direkt auf den Stahllamellen an, so führt dies zu einer beträchtlichen Wärmeübertragung durch Wärmeleitung über die Asbestfasern auf die Lamellen und von diesen weg. Ein anderer Vorschlag in der US-Patentschrift 685 481 geht dahin, ein Gewebe oder einen Überzug bei gerollten Klappenlamellen vorzusehen, aber auch hier besteht die Gefahr, daß Fasern gebildet werden, und eine Wärmeübertragung durch Wärmeleitung zu oder von den Lamellen erfolgt. Diese Gewebe oder Überzüge decken ferner die Gelenkverbindungen nicht ab£ das heißt, daß diese frei bleiben.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein erhöhter Widerstand gegen eine Wärmeübertragung und insbesondere gegen eine Wärme- * übertragung durch Strahlung und Konvektion in einer Feuerklappe dadurch geschaffen,. daß wenigstens eine Strahlung-Abschirmung 30 oder 31 gegenüber einer benachbarten Seite einer metallischen Vorhangwand 13 im Abstand vorgesehen wird, um dazwischen einen Luftraum 32 oder 35 zu begrenzen, wenn die Abschirmung zusammen mit der Vorhangwand 13 ausgefahren ist, um die Öffnung 14 in der Feuerklappe abzudecken. Vorzugsweise werden zwei Strahlungsabschirmungen 30 und 31 an den gegenüber-

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liegenden Seiten der Vorhangwand 13 vorgesehen, und sie bestehen vorzugsweise aus feuerfesten Gewebebögen, z.B. gewebten Asbeststoffbögen mit einem Oberflächenüberzug, der eine Erosion oder ein Lösen der Asbestfasern von den Bögen durch die Luftströmung sicher bremst oder völlig unterbindet.

Eine Wärmeübertragung durch Wärmeleitung von der strömungsauf wärts gelegenen Strahlungsabschirmung., z.B. der Abschirmung 30 auf die gegenüberliegenden flachen Seiten" 33 der Lamellen 22 ist stark beschränkt, und zwar aufgrund der kleinen Berührungsfläche zwischen den Abschirmungen 30 und den Lamellen 22, sofern eine solche überhaupt vorhanden ist, und aufgrund der losen Berührung zwischen diesen Teilen. Das gleiche Verhältnis zwischen den anderen Seiten 37 der Lamellen 22 und der gegenüberliegenden Stoffabschirmung 31 führt auch dazu, daß nur eine schwache Wärmeübertragung durch Wärmeleitung zu und durch die Strahlungsabschirmung 31 hindurch gegen die andere Seite der Feuerklappe auftritt. Vorzugsweise werden die eine oder beide Strahlungsäbschirmungen 30 und 31 gespannt gehalten, wenn sie ausgefahren sind, um die Möglichkeit zu verringern, daß sich die Abschirmung den großen Flächenbereichen der Vorhangwand 13 anpaßt oder sich gegen diese legt.

Infolge der im allgemeinen kleinen toten Lufträume 32 und 35 •ist die Wärmeübertragung durch Konvektion zu oder aus den Räumen an beiden Seiten der Feuerklappe von oder zu den Lamellen 22 begrenzt, und die Wärmeübertragung durch Konvektion zwischen einer benachbarten Strahlungsabschirmung 30 oder 31 und einer gegenüberliegenden Seite 33 oder 37* einer Lamelle ist nicht groß. Ferner reflektieren, wie noch ausführlicher erläutert wird, die zwei Strahlungsabschirmungen 30 und 31 Strahlungswärme und sie unterteilen die Feuerklappe wirksam in zahlreiche aufeinanderfolgende Rückstrahlungszonen oder -abschnitte,zwischen denen

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zahlreiche Temperaturgefälle herrschen. Die Eolge dieser Rückstrahlungszonen ist, daß der Gesamteffekt der übertragenen Strahlungswärme, wie man dies nach dem Stefan-Boltzman .'sehen Gesetz berechnen kann gegenüber bekannten Feuerklappen ohne derartige Rückstrahlungszonen beträchtlich verringert ist. Diese große Anzahl von Rückstrahlungszonen und Zonen, in denen ein Temperaturgefälle vorherrscht, führt an jeder der aufeinander-^ folgenden Wärmestrahlungsflächen nacheinander zu niedrigeren maximalen Strahlungstemperaturen, und da die Strahlung gemäß dem Stefan-Boltzman¹ sehen Gesetz abhängig ist,von dem Unterschied zwischen der 4. Potenz der Temperaturen der Strahlungsflachen, führt das Ergebnis der abnehmenden Temperaturunterschiede zu einem sehr beachtlichen Faktor in bezug auf die gesamte übertragene Wärmemenge.

Wenn man annimmt, daß gegenüber der einen Seite der-Feuerklappe ein Feuer ausgebrochen ist und an einer ersten Seite der Feuerklappe eine Temperatur T_Q auf einen relativ hohen Wert ansteigt, z.B. auf 1800⁰F bzw. 981°C, wird die Wärme, die von diesem Feuer ausgeht, durch Strahlung und Konvektion auf die Außenseite 39 der Strahlungsabschirmung 30 übertragen, und die Wärme ^wird dann durch Wärmeleitung auf die Innenseite 41 der Strahlungsabschirmung 30 übertragen, wobei deren Temperatur auf eine Temperatur T₁ ansteigt. Die erwärmte Innenseite 41 der Abschirmung strahlt Wärme auf die gegenüberliegende Seite 33 der metallischen Lamellen 22 ab. Relativ wenig Wärme, wird durch Wärmeleitung auf die Lamellen 22 übertragen, und zwar aus dem Grund, daß nur eine verhältnismäßig geringe, wenn überhaupt eine Berührung zwischen den Lamellen 22 und der Timenseite 41 der Asbest-Abschirmung 30 vorhanden ist. Selbst an den Berührungspunkten zwischen der Abschirmung 30 und den Lamellenverbindungen 23 ist noch einer relativ schwache Druckberührung zwischen der Abschirmung. 30 und den Lamellen 22 vorhanden, was bedeutet, daß kein guter Wärmeleitungspfad vorliegt. Im Hinblick auf die Wärmeübertragung durch Konvektion soll der Raum 32

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im allgemeinen ein kleiner geschlossener Luftraum sein, wobei irgendeine Luftströmung, die durch Eigenkonvektion in diesem zirkuliert, sich relativ langsam bewegt, ohne daß die Oberflächenluft an der Innenseite 41 der Abschirmung stark entlang streicht. Das Ergebnis besteht in einer geringen Konvektions-Wärmeübertragung zwischen den Innenseiten 41 der Abschirmung 30 und den gegenüberliegenden Seiten 33 der Lamellen 22.

Die Feuerklappen-Lamellen 22, welche gute Wärmeleiter sind, übertragen leicht die Wärme durch Wärmeleitung von der einen Seite oder Oberfläche 33 auf die gegenüberliegende Seite oder Oberfläche 37. Die Lamellen-Seiten 37 sind gleichfalls im allgemeinen durch den toten Luftraum 35 gegenüber der Schalungs« abschirmung 31 beabstandet, und es findet hier zwischen diesen Teilen nur eine geringe Wärmeübertragung durch Konvektion aus den oben erläuterten Gründen statt. Die Wärmeübertragung durch Wärmeleitung von den Lamellenoberflächen 37 auf die Strahlungsabschirmung 31 ist gering, und zwar aufgrund der kleinen Eingriff sflächenbereiche und des Fehlens einer dichten innigen Berührung zwischen den Lamellen 22 und der Abschirmung 31·

Die Lamellenoberflächen 37, welche eine Temperatur T₂ haben, übertragen Wärme durch Rückstrahlung auf die inneren gegenüberliegenden Seiten 45 der Strahlungsabschirmung 31, wodurch .die letztere auf eine Temperatur T^ erwärmt wird. Die Wärme strömt dann infolge Wärmeleitung durch die Abschirmung 31 hindurch auf ihre gegenüberliegende Außenseite 47. Die Wärme wird von dort auf die Umgebungsatmosphäre abgestrahlt, wobei die Temperatur an der anderen Seite der. Feuerklappe auf eine Temperatur T^ ansteigt.

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Die Peststellung, wonach die Strahllingsabschirmungen 30 und 31 nur eine lose und schwache Berührung mit den Lamellen 22 haben, schließt nicht aus, daß eine feste und innige Berührung zwischen einer oberen Lamelle 22b und der oberen Wand 19 und einer unteren Lamelle 22a vorhanden ist, da diese Stellen geschützt oder abgeschirmt sind, und zwar durch herabhängende Flansche 40 an der oberen Rahmenwand 19 und durch nach oben ragende Flansche 42 an der unteren Rahmenwand 20, und außerdem liegen sie -im allgemeinen außerhalb der rückstrahlenden Lamellen an der Öffnung 14 in der Feuerklappe. Obwohl zwar Wärme auf und durch den Rahmen hindurch und von diesem weg übertragen wird, hat diese, die übertragene Wärmemenge in tatsächlichen Strahlungstests, wie sie nachstehend beschrieben werden, nicht zu einein Bruch oder Ausfall der dargestellten Feuerklappe geführt. Wie noch erläutert wirdj sind die Verbindungen der Abschirmungen 30 und 31 mit dem Rahmen 12 und mit der Vorhangwand 13"einfach und preiswert.

Ohne die Strahlungsabschirmungen 30 und 31 ist das Temperaturgefälle quer über die Strahlungs-Feuerklappe im allgemeinen T₀ - Tp und T₂ - T^, wobei nur eine relativ schwache Reflexion der Strahlungswärme durch die Lamellen 22 vorliegt, Da keine toten Lufträume in diesen bekannten Feuerklappen vorhanden sind, kann die Luft die Lamellen 22 an ihren beiden Seitenflächen überstreichen und beaufschlagen und dadurch leicht Wärme durch Konvektion zwischen den Temperaturbereichen T_Q und T^ übertragen. Da ferner die Temperaturen Tq und Tp relativ hoch gehalten werden, veranschaulicht die Vervielfachung dieser Temperaturen auf die 4. Potenz den Wert der größeren Wärmeübertragung durch Strahlung ohne die Strahlungsabschirmungen 30 und 31 als mit den Strahlungsabschirmungen 30 und 31, die z.B. vier Temperaturgefälle und Übertragungszonen bilden, nämlich die Zonen T_Q T₁, T₁ - T₂, T₂ - T^, T^ - T^. Es-ist daher ersichtlich, daß infolge der verringerten Wärmeübertragung durch Wärmeleitung,

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Konvektion und Strahlung durch die dargestellte Feuerklappe eine niedrigere Temperatur an der Seite der Feuerklappe vorherrscht, die gegenüber dem Feuer liegt. Und dies trifft für die Feuerklappe mit den Strahlungsabschirmungen 30 und 31 zu, und zwar im Gegensatz zu einer gleichartigen Feuerklappe ohne solche Schalungsabschirmungen.

Die abgebildeten Strahlungsabschirmungen 30 und 31 erstrecken sich über die Breite der Lamellen 22 sowie in gegenüberliegende Kanäle 51 hinein, von denen jeweils einer zwischen zwei Lamellen-Führungsflanschen 53 und 54 ausgebildet ist, die ihrerseits von den vertikalen Seitenwänden 17 und 18 des Feuerklappen-Rahmens weg nach innen ragen. In manchen Fällen können sich die Strahlungsabschirmungen von einem Rand von einem der Flansche 53 oder 54 nach außen verlagern, die Abschirmung behält jedoch öennoch ihre Wirksamkeit. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die beiden Strahlungsabschirmungen 30 und 31 aus einem einzigen Stück eines gewebten Asbesttuches hergestellt, das ein erstes Ende 55 an der oberen Wand 19 des Rahmens aufweist, und sich nach unten gegen einen einstückigen Bodenabschnitt 56 erstreckt, um die Strahlungsabschirmung 30 zu bilden. Der Abschnitt 56 ist um die Unterseite der untersten Klappen-Lamelle 22a geschlungen. Der untere Abschnitt 56 bildet ferner ein Teil mit der Strahlungsabschirmung 31, und diese erstreckt sich wiederum zu einem, zweiten Ende 57 des Asbestgewebes, das unterhalb des überlappenden ersten Endes 55 des Gewebes oder Tuches angeordnet ist. Die Enden 55 und 57 des Asbesttuches sind ineinander eingelegt und zwischen der oberen Klappenlamelle 22b und der oberen Wand 19 durch zwei Befestigungsmittel 59, z.B. Nieten, befestigt. Die letzteren halten die Lamelle dicht am Rahmen sowie die Stoff enden parallel und

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ausgefluchtet, so daß gegenüberliegende Ränder 60 (Fig. 3) des Tuches parallel zu den Rahmen-Seitenwänden 17 und 18 verlaufen, wenn sich die Klappenlamellen 22 in der geschlossenen Lage befinden. Der untere Abschnitt 56 des Tuches kann ferner durch eine Reihe von Befestigungsmitteln 61"mit der unteren Lamelle 22a verbunden sein, um eine richtige Einstellung der Strahlungsabschirmungen 30 und 31 quer zur Öffnung 14 zu gewährleisten. Vorzugsweise ist die Lange der entsprechenden Abschirmungen auf die Endposition der unteren Lamelle 22a abgestimmt, wenn sich die Vorhangwand in der geschlossenen Stellung befindet, derart, daß die Abschirmungen 30 und 31 relativ gespannt sind und unter den Lamellen in einer minimalen Berührung vorhanden ist. Zugleichrisollen dadurch die toten Lufträume 32 und 35 aufrecht erhalten werden. Das Asbesttuch ist auf diese Weise zwischen der oberen Lamelle und der oberen Rahmenwand und zwischen der unteren Lamelle und der'unteren Rahmenwand angeordnet, wodurch die Wärmeübertragung durch Wärmeleitung gegenüber bekannten Feuerklappenkonstruktionen erheblich reduziert wird, in denen die metallischen Lamellen auf den metallischen oberen und unteren Rahmenwänden 19 und 20 aufliegen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Strahlungsabschirmungen 30 und 31 dadurch in eine Aufbewahrungslage oberhalb der Öffnung 14 gebracht, daß man sie zwischen benachbarten Lamellen 22 einschachtelt oder einfaltet. Wenn die Lamellen 22 aus der in Fig. 2 gezeigten offenenPosition der Feuerklappe herabfallen, entfaltet sich das Asbesttuch, um die im allgemeinen ebenen bogenähnlichen Schaltungsabschirmungen 30 und 31 auszubilden, von denen sich "eine jede über die Breite und Höhe der Feuerklappenöffnung 14 erstreckt. Im Ausführungsbeispiel erstrecken sich die Abschirmungen 30 und 31 ferner über und unter die Öffnung 14 hinaus. In der Speicherposition, die am

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besten in Fig. 2 zu sehen ist, ist die Abschirmung 30 gefaltet,, wobei die gefalteten Lagen oder Teile 30a und 30b zwischen jeweils einem Paar benachbarter gefalteter Lamellen 22 eingeschoben sind. In ähnlicher Weise ist die Asbeststoffabschirmung 31 gefaltet, derart, daß die gefalteten Lagen oder Abschnitte 31a und 31b zwischen jeweils einem Paar entsprechender benachbarter Lamellen 22 eingeschoben sind.

Wenn die Feuerklappe, wie in den Fig. 1 bis 3 gezeigt ist, in einer vertikalen Stellung installiert wird, reicht das Gewicht des metallischen Feuervorhangs 13 normalerweise aus, um zu gewährleisten, daß sein unterster Teil derart herabfällt, daß die unterste Lamelle 22a auf der unteren Wand 20 des Rahmens 12 zu liegen kommt, wobei die Asbeststoffabschirmungen 30 und 31 mit nach unten geführt werden, während sie sich gleichzeitig auffalten. Bei horizontalen Einbauten, wie beispielsweise in einer Decke, werden jedoch Federn 27 (Fig. 4) vorgesehen, die die Vorhangwand 13 in die geschlossene Stellung ziehen. In diesem Fall ist jeweils ein Paar von Federn 27 an einem äußeren Ende der untersten Klappenlamelle 22a mittels einer der Nieten 61 festgemacht, die auch dazu dienen, die untere Schleife des Asbeststoffes an der unteren Lamelle 22a zu fixieren. Die Federn 27 bestehen in der Regel aus metallischen Spiralfedern, die in den gegenüberliegenden Kanälen 51 neben den Seitenwänden 17 und 18 des Rahmens angeordnet sind und sich auf Spulen 63 aufwickeln. Die Spulen 63 sind am unteren Teil des Kanals 51 angeordnet und an den Seitenwänden 17 und 18 festgemacht, wie am besten in Fig. 6 zu sehen ist, und zwar in der Nähe der unteren Rahmenwand 20. Die in den Fig. 4 bis 6 gezeigte Feuerklappe ist identisch mit der'in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Feuerklappe, mit Ausnahme,' daß die Federn 27 und Spulen 63 hinzugekommen sind, und es sind daher auch für beide Aus-

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führungsbeispiele der Erfindung die gleichen Bezugszeichen verwendet worden.

Ein bevorzugtes Asbesttirah kann von der Raybestos-Manhattan, Inc. of Elmhurst, Illinois bezogen werden, und es handelt sich bei diesem um ein dichtgewebtes Asbesttuch, das mit einem faserbindenden Überzug versehen ist, z.B. mit einem Überzug aus Polyurethan, um ein Lösen der Fasern von dem Tuch durch die Luftströmungen zu begrenzen. Man verringert dadurch die Einlagerung oder das Einfließen von Pasern in die Luftströmung, welche durch die Feuerklappenöffnung 14 hindurchströmt. Durch neueste Gesundheits- und Sicherheitsvorschriften, werden Asbest-Fasermaterialien, die für die Gesundheit ungefährlich sind, vorgeschrieben, insbesondere für die Verwendung in luftführenden Anlagen oder in Luftleitungen, wie beispielsweise Luftleitungsinstallationen mit Feuerklappen, in denen Luftströmungen Fasern von der Abschirmung abreiben oder ablösen können. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Polyurethanüberzug an beiden Seiten 39 und 41 der Strahlungsabschirmung 30 und an beiden Seiten 45 und 47 der Strahlungsabschirmung 31 vorgesehen. Diese Überzüge des gesamten Asbeststoffes haben die Asbestfasermengen auf akzeptable Werte und darunter gesenkt, beispielsweise herunter bis zu 0,0015 Partikel pro cbm.

Obwohl im Falle eines Brandes der Polyureihanüberzug schmilzt, wenn er den hierbei auftretenden hohen Temperaturen ausgesetzt ist, beeinträchtigt das Schmelzen des Überzugs nicht nachteilig die Wärmeübertragungs-Bremse.igenschaften der Strahlungsabschirmungen 30 und 31 und der Feuerklappe Tl.. Vorzugsweise ist der Asbeststoff derart dicht gewebt, daß nach dem Schmelzen /des Überzugs die Strahlungsabschirmungen 30 und 31 ausreichend undurchlässig bleiben, um, die Luftströmung durch die Abschirmungen

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hindurch im wesentlichen zu "blockieren und. dadurch die Wärmeübertragung zu begrenzen, die auf die Konvektion durch die Poren des Stoffes zurückzuführen ist. Daß der Überzug durch Feuer zerstört wird und daraufhin sich die Asbestfasern lösen, ist nicht von Bedeutung, da die·Strahlungsabschirmungen noch wirksam ihren vorgesehenen Zweck erfüllen. Das Ablösen der Asbestfasern während des Notfalls ist vernachlässigbar, und das Asbesttuch wird nach dem Notfall nicht wiederverwendet. Die Feuerklappe wird vielmehr ausgetauscht oder repariert. Das Gewebe des Asbeststoffes ist genügend dicht, damit es die Konvektionsströmung zu den Lamellen unterbinden kann, da jedoch die geschlossenen Lamellen der Vorhangwand jegliche direkte Luftströmung durch die Feuerklappe hindurch verhindern, braucht andererseits der Asbeststoff nicht so dicht zu sein, um diese Funktion zu erfüllen. Es wird in diesem Zusammenhang bemerkt, daß auch andere feuerfeste Materialien für die Strahlungsabschirmungen 30 und 31 als die oben beschriebenen verwendet werden können und noch in den Rahmen der vorliegenden Erfindung fallen.

Eine Feuerklappe der vorstehend beschriebenen allgemeinen Bauart wurde mit Erfolg einem Strahlungstest der Underwriters' Laboratories Inc. unterworfen, wobei in diesem Test die Feuerklappe 11 horizontal in einer Decke montiert war. Die Decke bestand .aus feuerfesten Steingut-Formstücken, und sie war durch eine Kammer, in der eine Luftleitung eingebaut war, von einem überlagerten Plattenboden beabstandet, der durch Teile abgestützt war, welche sich von der Decke nach oben erstreckten. In diesem Test der Underwriters' Laboratories.Inc. beträgt die Temperatur im Raum (T_Q) etwa 981⁰C bzw. 1800⁰F, und der Test läuft so lange, bis entweder eine Komponente ausfällt oder die Temperatur (T^) in der Kammer 537⁰C bzw. 100O⁰F erreicht. In diesem Versuch blockierte die Feuerklappe 11 erfolgreich die VTärmeübertragung über eine Spanne von 2 Stunden, ohne daß die Temperatur in der

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Kammer auf 537°C (100O⁰F) angestiegen ist, und nach 2.Stunden, bevor jedoch noch eine Lufttemperatur in der Kammer von 537⁰C bzw. 1000⁰F erreicht wurde, fiel eine andere Komponente der Decken-Boden-Platten-Versuchsanordnung aus. Aufgrund der gegenwärtigen Kenntnisse kann erwartet werden, daß in einem ahnlichen Versuch mit besseren Decken-Boden-Plattenmaterialien die Feuerklappe 11 wenigstens einem 4 Stunden-Test standhalten sollte, bevor eine Lufttemperatur in der Kammer von 537°C bzw#- 1000⁰F erreicht wird.

Aus dem vorstehenden geht hervor, daß die vorliegende Erfindung eine verbesserte Feuerklappe schafft, die insbesondere eine Strahlungswärmeübertragung blockiert. Da der Stahlvorhang hohen Temperaturen stand hält und baulich fest ist, kann die Feuerklappe in eine vertikale Wand eingebaut werden, um einem Feuerschlauchtest unterworfen zu werden, bei dem eine Wassermenge aus einem Wasserschlauch durch die Lamellenanordnung blockiert wird. Darüber hinaus können in der Feuerklappe gemäß der vorliegenden Erfindung überzogene Asbeststoffe als Strahlungsabschirmungen verwendet werden, ohne daß sich größere Mengen von Asbestfasern lösen und in die Luftsströmung gelangen, die durch die Feuerklappe hindurchtritt.

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Claims

Pat ent ansprüche

■ 1. Feuerklappe mit einem Rahmen, der eine Öffnung aufweist, ^v—' durch welche Luft strömen kann, einen metallischen Vorhang-Wandanordnung, die dem Rahmen zugeordnet ist und aus einer offenen Klappenstellung, in der Luft durch die öffnung strömen kann, in eine geschlossene Stellung bewegbar ist, in der die Öffnung in dem Rahmen gegen einen Luftdurchtritt im wesentlichen geschlossen ist und mit Vorrichtungen, die die Vorhand-Wandanordnung in der offenen Stellung halten und auf hohe Temperaturen ansprechen, um die Vorhang-Wandanordnung zur Bewegung in die geschlossene Stellung und die Strahlungsabschirmungen zur Bewegung in die wirksamen Stellungen freizugeben, gekennzeichnet durch eine Strahlungsabschirmung (30), die in eine Speicherstellung positioniert ist, in der die Öffnung(i4) freigegeben ist, und die aus dieser in eine wirksame Stellung bewegbar ist, um die öffnung (14) abzudecken, wobei die Strahlungsabschirmung (30) gegenüber der einen Seite der Vorhang-Wandanordnung (13) angeordnet und von dieser im allgemeinen beabstandet ist, wenn sich die letztere in ihrer geschlossenen Stellung befindet.
2. Feuerklappe nach Anspruch 1,

gekennzeichnet durch

eine zweite Strahlungsabschirmung (31), die in einer Speicherstellung positioniert ist, in der die Öffnung (14) freigegeben ist, und die aus dieser in eine wirksame Position zum Abdecken der Öffnung.(14) bewegbar ist, . wobei die zweite Strahlungsabschirmung (31) an der Seite

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der Vorhang-Wandanordnung (13) angeordnet ist, die gegenüber derjenigen mit der einen Abschirmung (30) liegt und daß die zweite Strahlungsabschirmung (31) im allgemeinen einen Abstand von der Vorhang-Wandanordnung (13) hat, wenn'sich letztere in der geschlossenen Stellung befindet. ■ · ■
3» Feuerklappe nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch ge-kennzeich η et, daß die ersten und zweiten Strahlungsabschirmungen (30 und 31) jeweils einen Asbesttucnbogen aufweisen und daß ein ÜbBbzug auf diesen Bögen die Asbestfasern gegen ein Lösen in einer Luftströmung hinein festhält, die durch die Öffnung (14) hindurchtritt.
4. Feuerklappe nach den Ansprüchen 1 bis 3_f dadurch gekennzeichnet,

daß sich die Vorhangwand-Anordnung (13) aus zahlreichen länglichen metallischen Klappenlamellen (22) zusammengesetzt, die an parallelen longitudinal verlaufenden Rändern gelenkig miteinander verbunden sind, daß die Lamellen (22) reversibel faltbar und in der offenen Stellung der Klappe stapelüfeB sind und daß die Strahlungsabschirmung oder Abschirmungen (30, 31) jeweils Teile (30a, 30b} 31a, 31b) aufweisen, die zwischen den gefalteten Lamellen (22) eingeschoben sind, wenn die letzteren sich in der geöffneten Position der Klappe befinden.
5. Feuerkläppe nach Anspruch 4,.
dadurch gekennzeichnet,

daß die ersten und zweiten Strahlungsabschirmungen (30 und 31) einstückig verbundene Teile eines gewebten Asbesttuches aufweisen und daß in dem Tuch dadurch Falten gebildet sind, daß das Tuch zwischen benachbarte aneinander zugekehrte Lamellen (22) eingesteckt ist, wenn die Lamellen sich in der offenen Stellung der Feuerklappe befinden.

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6. Feuerklappe nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, daß ein Kunststoff- oder metallischer Überzug das Asbesttuch abdeckt, um ein Lösen der Asbestfasern von dem Tuch zu verhindern. -
7. Feuerklappe nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet,

daß die Strahlungsabschirmungen (30, 31) Asbesttuchbögen aufweisen, die allenfalls lose die Lamellen (22), ausgenommen die oberste und unterste Lamellen (22b, 22a) berühren,, und die die öffnung (14) abdecken, wenn die Vorhangwand (13) sich in der Schließstellung befindet.
8. Feuerklappe nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bögen an der obersten Klappen-Lamelle (22b) und der oberen Rahmenwand (19) sowie an der untersten Lamelle (22a) befestigt sind.
9. Feuerklappe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die oder beide Strahlungs-Abschirmungen (30, 31) in der geschlossenen Stellung im wesentlichen flach und eben sind und die Lamellen (22), die die Öffnung (14) abdecken, allenfalls leicht berühren.

ReFu/Pi.

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L e e r s e i t e