DE3831995A1

DE3831995A1 - Vorrichtung zum verschliessen von oeffnungen, z. b. lueftungsschaechten

Info

Publication number: DE3831995A1
Application number: DE19883831995
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Marx
Original assignee: Kabelmetal Electro GmbH
Current assignee: Kabelmetal Electro GmbH
Priority date: 1988-09-21
Filing date: 1988-09-21
Publication date: 1990-03-29

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschließen von Öffnungen, z.B. Lüftungsschächten mit einem die Öffnungen ausfüllenden gitterartigen Element.

In Großbauten, wie Hotels, Geschäftsgebäuden, sind in der Regel Lüftungsanlagen vorgesehen, welche für einen Luftaustausch bzw. eine Klimatisierung der Innenräume sorgen. Diese Lüftungsanlagen bestehen aus einem Leitungsrohrsystem, in welchem die Luftmenge entweder aufgrund der Schwerkraft oder über einen Ventilator umgewälzt wird. Die Lüftungsschächte bei solchen Lüftungsanlagen sind üblicherweise mit Gittern versehen, die Vögel, Mäuse, größere Schmutzteile wie Papier etc. aus der Lüftungsanlage fernhalten sollen.

Der Nachteil einer so aufgebauten Lüftungsanlage ist darin zu sehen, daß z.B. in einem Brandfalle Rauchgase, die am Brandort entstehen, über die Lüftungsanlage im ganzen Gebäude verteilt werden. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß dem Brandherd über die Lüftungsanlage ständig Frischluft zugeführt und somit das Feuer angefacht wird. Aber auch andere Gase, z.B. Giftgase, die in einem der Räume des Gebäudes freiwerden, werden über die Lüftungsanlage in alle Räume verteilt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben, mit deren Hilfe solche Lüftungsschächte in einfacher Weise abgesperrt werden können und somit die Verteilung der Frischluft bzw. der Rauch- oder Giftgase unterbunden wird. Die Absperrung soll dabei entweder selbsttätig oder ferngesteuert wirksam werden können.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das gitterartige Element aus einem Gewebe, Geflecht, Gestricke etc. besteht, bei dem zumindest die in einer Richtung verlaufenden Stränge aus wärmerückstellbarem Kunststoff hergestellt sind. Wärmerückstellbare Kunststoffe haben die Eigenschaft, sich bei einer Erwärmung in den bei der Formgebung erzeugten Zustand zurückzubilden.

Ein Polyethylenband, welches nach der Extrusion gereckt wird, verkürzt sich bei Erwärmung auf eine bestimmte Temperatur bis nahezu auf die Ursprungslänge bei der Extrusion, wobei gleichzeitig die Wanddicke sich auf das ursprüngliche Maß zurückbildet. Die Erfindung macht sich diese Eigenschaft einiger Kunststoffe zunutze, indem gereckte Stränge zu einem Gewebe, Geflecht, Gestricke oder einem ähnlichen Gebilde verarbeitet werden, wobei ein bestimmter Abstand zwischen den einzelnen Strängen vorgesehen ist, so daß das Gewebe in der Lage ist, einen Luftdurchtritt zu ermöglichen. Im Falle einer Erwärmung, z.B. durch heiße Rauchgase, stellen sich die Stränge in ihrer Länge zurück, nehmen in ihrem Querschnitt zu, so daß sich der ursprünglich vorhandene Abstand zwischen ihnen verringert und somit der Durchschnittsquerschnitt nahezu null wird.

Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung bestehen die Stränge aus vernetztem Polyethylen. Durch den Vernetzungsprozeß erlangt das Polyethylen eine hohe Rückstellkraft und darüber hinaus eine höhere Beständigkeit gegen chemische, thermische und mechanische Einflüsse.

Der Querschnitt der Stränge kann beliebig sein, z.B. rund, oval etc.. Es hat sich jedoch als vorteilhaft erwiesen, wenn der Querschnitt der Stränge rechteckförmig ist, d.h. die Stränge in Form von Bändern vorliegen. Diese Bänder werden zweckmäßigerweise dadurch hergestellt, daß man ein Band aus vernetzbarem Kunststoff extrudiert, dieses Band vernetzt, über den Kristallitschmelzpunkt des vernetzten Kunststoffes erwärmt, im erwärmten Zustand reckt und im gereckten Zustand abkühlen läßt. Der gereckte Zustand wird sozusagen eingefroren und bei nachfolgender Erwärmung wird sich das Band in seine Ursprungsform, d.h. der extrudierten Form zurückbilden. Bei der Reckung verringert sich sowohl die Wanddicke als auch die Breite des Bandes, so daß beim Schrumpfprozeß einmal die Breite der Bänder wieder zunimmt, andererseits durch die Verkürzung der Bänder diese die quer zu ihnen verlaufenden Bänder einander annähern.

Mit besonderem Vorteil weisen die Stränge eine wendelartige Umspinnung aus einem Band oder Faden aus zugfestem feuerfestem Material wie Glas, Metall oder einem bei Temperaturen zwischen 100 und 250°C zugfesten Kunststoff, wie z.B. Polyester, Polyamid, Polyaramid etc. auf.

Eine Umspinnung aus Metall hat den Vorteil, daß einmal eine Fernsteuerung des Schrumpfprozesses möglich ist, d.h. in einem Brandfall die Gitter durch Stromdurchgang durch die Metallfäden oder -bänder geschlosen werden. Dadurch kann die Ausbreitung von "kalten" Gasen unterbunden werden.

Eine Umspinnung aus Glasseide, die u.U. oberhalb einer Umspinnung aus Metall angeordnet sein kann, hat den Vorteil, daß im Falle eines Brandes, d.h. bei extrem hohen Temperaturen die Stränge wesentlich länger gegen die hohen Temperaturen geschützt werden können.

Die Stränge können auch in der Weise ausgestattet sein, daß diese aus einer Vielzahl miteinander verseilter Fäden aus wärmerückstellbarem Kunststoff und zugfesten Fäden aus nichtrückstellbarem Werkstoff, wie Glas, Metall, Baumwolle oder hochfestem Kunststoff bestehen. Beim Recken eines solchen Verseilverbundes nimmt die Schlaglänge zu, wobei sich der Querschnitt der vernetzten Fäden bei der Streckung derselben verringert. Beim Schrumpfen verkürzen sich die wärmerückstellbaren Fäden und verringern aufgrund ihrer Schrumpfung die Schlaglänge.

Für eine Fernsteuerung des Schrumpfprozesses hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Umspinnung aus Widerstandsmaterial, wie z.B. einer Nickel-Chrom- Legierung besteht bzw. der Verseilverband Drähte aus Widerstandsmaterial, vorzugsweise in der äußersten Lage des Verseilverbandes enthalten. Die Fäden, das Band bzw., die Drähte sind dann an eine Stromquelle anschließbar. Um für diesen Fall eine Kontaktierung der Stränge an den Kreuzungsstellen des Gewebes zu vermeiden, weisen die Stränge eine Bespinnung aus Glasseidefäden auf.

Die Erfindung ist an Hand der in den Fig. 1 bis 3 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

In der Fig. 1 ist ein seitlicher Schnitt durch einen Lüftungskanal 1 dargestellt, wie er beispielsweise in Großbauten, wie Hotels, Krankenhäusern, Bürogebäuden etc. zur Be- und Entlüftung verwendet wird.

Das Ende des Lüftungskanals 1 ist mit einem Gitter 2 versehen. Dieses Gitter 2 ist gemäß der Lehre der Erfindung aus Kunststoffsträngen 3 aufgebaut, die vernetzt und gereckt und dadurch wärmerückstellbar sind. Die Stränge 3, die vorteilhafterweise in Form von Bändern vorliegen, sind nach Art eines Geflechtes miteinander verflochten. Bei einer exakten Ausgestaltung des Gewebes in bezug auf die Breite der Stränge 3, des Abstandes der Stränge 3 zueinander und des Reckgrades der Stränge kann beim Schrumpfen der Stränge 3 der Querschnitt des Luftkanals 1 vollkommen abgeschlossen werden. Treten beispielsweise heiße Rauchgase im Falle eines Brandes durch das Gitter 2, so verschließt sich der Querschnitt des Lüftungskanals 1 selbsttätig und verhindert somit eine Verbreitung der Rauchgase auf andere Räume. Auch die Zufuhr von Frischluft zum Brandherd wird selbsttätig unterbunden, so daß der Brand allmählich erstickt. Da der Schrumpfungsprozeß irreversibel ist, kann nach dem Abklingen des Brandes dieser auch nicht wieder aufflackern. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, den Schrumpfungsprozeß ferngesteuert durchzuführen. Hierzu ist es sinnvoll, wenn die Stränge 3 in nicht dargestellter Weise mit einem Band aus einem Widerstandsmaterial wendelartig umwickelt sind und über der Bewicklung eine isolierende Schicht angeordnet ist, die einen Kurzschluß an den Kreuzungsstellen des Gewebes verhindert. Die Bewicklung ist an eine Stromquelle angeschlossen und heizt sich bei Stromdurchgang auf die Schrumpftemperatur auf. Beim Schrumpfen ist die Bewicklung nicht hinderlich, da sich deren Schlaglänge beim Schrumpfen verkürzt.

Alternativ besteht die Möglichkeit, die Stränge 3 in nicht dargestellter Weise mit einer leitfähigen Kunststoffschicht zu versehen. Diese Schicht kann gemeinsam mit dem Strang 5 durch Koextrusion hergestellt werden. Die leitfähige Kunststoffschicht übernimmt bei dieser Anordnung die Funktion der metallischen Bewicklung und erwärmt sich bei Stromdurchgang.

Damit die Absperrwirkung des Gewebes auch bei Temperaturen erhalten bleibt, die oberhalb des Schmelzpunktes bzw. der Zerfallstemperatur liegen, ist es zweckmäßig, die Stränge 3, wie es in Fig. 3 angedeutet ist, mit einer Umspinnung aus Glasfäden 4 zu versehen. Die Umspinnung ist so auszubilden, daß die Glasfäden 4 im geschrumpften Zustand in Berührung miteinander gelangen und somit eine dichte Umhüllung bilden. Selbst für den Fall, daß das Kunststoffmaterial der Stränge 3 zerfällt, bleibt aufgrund der Stützwirkung der Zerfallsprodukte die Form der Stränge 3 und damit die Absperrwirkung des Gewebes erhalten.

Die Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf einen Teil des Gewebes, welches aus den Strängen 3 aufgebaut ist. Die Stränge 3 sind um ca. 300% gereckt, d.h. sie verkürzen sich bei Temperaturen von ca. 130°C auf 1/3 der dargestellten Länge. Damit wird der Abstand korrespondierender Längskanten zweier parallel zueinander verlaufender Stränge 3 beim Schrumpfen um 1/3 verkürzt. Da beim Schrumpfen gleichzeitig die Breite der Stränge zunimmt, wird der Abstand zwischen den Strängen 3 null, aus dem offenen Gewebe ist eine nahezu undurchlässige Schicht entstanden.

Anhand eines Ausführungsbeispiels soll die Herstellung der Stränge 3 näher erläutert werden.

Es wird eine Mischung aus

50 Teilen Polyethylen höherer Dichte (0,949/m³)
15 Teilen Ethylen-Copolymerisat mit 20% Vinylacetatanteil
10 Teilen Acetylenruß
0,1 Teilen Calciumstearat
0,5 Teilen Trimethyldihydrochinolin

hergestellt und dieser Mischung

1 Teil Vinyltrimethoxisilan
0,04 Teile Dicumylperoxid und
0,05 Teile Dibutylzinndilaurat

zugegeben.

Mit einem Extruder wird aus dieser Mischung ein nahezu endloses Band mit einer Breite von z. B. 10 mm und 5 mm Wanddicke hergestellt. Dieses Band wird bei Anwesenheit von Feuchtigkeit, d.h. in einer sogenannten Sauna bei ca. 95°C ca. 24 h vernetzt.

Das auf einer Spule befindliche Band wird von dieser kontinuierlich abgezogen, auf ca. 130°C erwärmt und einem Längszug unterworfen. Hierzu wird das Band im Bereich der Erwärmungszone um eine Trommel herumgeführt. Der Durchmesser bzw. die Drehgeschwindigkeit dieser Trommel ist so ausgelegt, daß das Band um ca. 300% gereckt wird. Beim Reckprozeß wird die Breite des Bandes ggfs. unter Zuhilfenahme geeigneter Formwerkzeuge auf 5 mm und seine Wanddicke auf ca. 1 mm verringert. Das Band wird dann im gereckten Zustand auf Raumtemperatur abgekühlt.

Von dem auf diese Weise hergestellten Band werden die zur Herstellung des Gewebes erforderlichen Längen abgetrennt und zu dem Gewebe verarbeitet.

Für ein Gitter für einen Lüftungskanal mit den Querschnittsabmessungen 400 mm×300 mm werden Längen von ca. 1200 mm und ca. 900 mm abgetrennt und kreuzweise miteinander verflochten. Der Abstand zwischen den Bändern liegt bei ca. 20 mm.

Die u.U. vorgesehene Umspinnung aus Metall und/oder Glasseidefäden kann sowohl vor als auch nach dem Recken auf das Band aufgebracht werden.

Claims

1. Vorrichtung zum Verschließen von Öffnungen, z.B. Lüftungskanälen mit einem die Öffnung ausfüllenden gitterartigen Element, dadurch gekennzeichnet, daß das gitterartige Element aus einem Gewebe, Geflecht, Gestricke, besteht, bei dem zumindest die in einer Richtung verlaufenden Stränge aus wärmerückstellbarem Kunststoff hergestellt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stränge aus vernetztem Polyethylen bestehen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Stränge und der Abstand der Stränge zueinander so bemessen sind, daß im geschrumpften Zustand ein nahezu gasundurchlässiges Gewebe etc. vorliegt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stränge einen im wesentlichen rechteckförmigen Querschnitt aufweisen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stränge eine wendelartige Umspinnung aus einem Band oder Faden aus zugfestem feuerfestem Material wie Glas, Metall oder einem bei Temperaturen zwischen 100 und 250°C zugfesten Kunststoff wie z.B. Polyester, Polyamid, Polyaramid etc. aufweisen.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stränge aus miteinander verseilten Fäden aus wärmerückstellbarem Kunststoff und zugfesten Fäden aus Glas, Metall oder Kunststoff bestehen.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stränge mit einem Faden oder Band aus Widerstandsmaterial wie z.B. einer Nickel-Chrom-Legierung umwickelt sind, bzw. der Verseilverband Drähte aus Widerstandsmaterial, vorzugsweise in der äußersten Lage des Verseilverbandes enthält und daß der Faden, das Band bzw. die Drähte an eine Stromquelle anschließbar sind.