DE3932868A1 - Sicherheitsabsperrklappe gegen feueruebertragung durch lufttechnische rohrleitungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsklappe gegen Feuerübertragung durch lufttechnische Rohrleitungen, bestehend aus einem innen vierkantigen, vorzugsweise rechteckigen Klappengehäuse und aus einer in diesem Gehäuse angeordneten Klappe in Form einer beweglichen, vierkantigen Sperrplatte sowie einer Verschwenkvorrichtung für die Sperrplatte.

Bekannte Ausführungen von Sicherheitsabsperrklappen weisen eine beiderseitig feuerhemmend ausgebildete Platte von kreisförmiger oder rechteckiger Gestalt auf, die mittels eines Zentralbolzens oder seitlich zentral angeordneter Zapfen verschwenkbar in einem Klappengehäuse eingebaut ist. Diese Sperrplatten sind in der Mitte des Durchgangsprofiles des Gehäuses der Klappe drehbar gelagert, wobei sie in der geschlossenen Stellung quer zur Achse des Durchgangsprofiles stehen und an den Umfangsanlageflächen anliegen, während sie in der geöffne­ ten Stellung in der Mitte der Luftrohrleitung inmitten der Luftströmung liegen.

Der Nachteil dieser bekannten Ausführungen von Sicherheits­ absperrklappen liegt vor allem darin, daß die beiderseitig feuerhemmend ausgebildete drehbare Platte der Klappe in der geöffneten Bereitschaftsstellung stetig in der Mitte des Innenraumes des Gehäuses der Klappe befindlich ist, wo sie zusammen mit der in den Durchgangsquerschnitt hereinragenden Anlagefläche am Gehäuseumfang den Durch­ gangsquerschnitt verengt, wobei die Dicke der Platte aufgrund ihrer Herstellung aus einem brandsicheren Material nicht vernachlässigbar klein ist. Diese Ausführung ist nur für kleine Strömungsgeschwindigkeiten in den Luftrohrleitungen anwendbar. Sie ruft einen verhältnismä­ ßig hohen Druckverlust hervor und ist die Ursache für eine beträchtliche Geräuscherzeugung. Diese Nachteile werden umso markanter, je kleiner der Durchgangsquerschnitt und je größer die Strömungsgeschwindigkeit der Luft ist.

Weiter sind Sicherheitsabsperrklappen in der Gestalt eines zusammenziehbaren Lamellenrollos bekannt, welches im zusammengezogenen Zustand in einer Gehäuseausnehmung aufgenommen ist, die regelmäßig in der oberen Wand dieses in die Luftrohrleitung eingebauten Gehäuses ausgebildet ist. Diese Art von Sicherheitsabsperrklappen lassen sich nicht für höhere Stufen der Brandbeständigkeit herstellen. Daher sind sie nicht länger als 30 Minuten anwendbar. Ihre Abdichtung bereitet erhebliche Schwierig­ keiten. Ihre Funktion ist nicht immer zuverlässig.

Die Erfindung vermeidet die Nachteile des Standes der Technik.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, mit einfachen Mitteln eine Sicherheitsabsperrklappe gegen Feuerübertra­ gung durch lufttechnische Rohrleitungen zu schaffen, die einfach in ihrem Aufbau, einfach und sicher in ihrer Tätigkeit ist und die sich dadurch auszeichnet, daß sie im Bereitschaftszustand den Luftwiderstand der lufttech­ nischen Rohrleitung nur ganz geringfügig, in der Tat vernachlässigbar, erhöht.

Die Erfindung besteht darin, daß das vierkantige Durch­ gangsprofil des Gehäuses an mindestens ihrer einen Wand um eine Nische verbreitert ist, in welcher gleichlaufend mit dieser Wand die Sperrplatte in ihrer Offenstellung drehbar untergebracht ist, daß die Sperrplatte an ihrem einen Ende mit einem Bolzen als Drehlager versehen ist, daß dieses Drehlager an demjenigen Ende der Sperrplatte angeordnet ist, welches der Strömungsquelle abgekehrt ist, daß die Drehachse der Sperrplatte senkrecht zur Strömungsrichtung liegt, und daß die Länge der Sperrplatte größer als der abzusperrende Querschnitt des vierkantigen Durchgangsprofiles des Gehäuses (gemessen senkrecht zur Achse des Durchgangsprofiles) ist.

Diese Sicherheitsabsperrklappe zeichnet sich durch einfachen Aufbau, einfache Funktion und hohe Sicherheit aus. Sie ist ebenso gut wie bekannte Sicherheitsabsperr­ klappen automatisch, manuell oder durch Fernbedienung zu betätigen, sie kann ebenfalls mit einer Signalvorrichtung ausgestattet sein. Im Bereitschaftszustand, wenn die Klappe in der Nische liegt, wird der Durchgangsquerschnitt für den Luftstrom nicht verringert, die Wirbelbildung an der Luftklappe selbst ist äußerst gering. Daher ist der Strömungswiderstand so gut wie nicht vergrößert, die lästige Geräuschentwicklung bekannter Klappen ist vermie­ den.

Da die Sperrplatte in ihrer Abmessung senkrecht zur Drehachse größer ist als die entsprechende Dimension des durchströmten Profiles, steht die Klappe im Betriebsfall schräg im durchströmten Profil. Das bedeutet eine beson­ ders feste Abdichtung, denn die unter Druck in der Rohrleitung befindliche Luft unterstützt nicht nur die Schließbewegung der Sperrplatte, sondern drückt die Sperrplatte auch besonders fest in ihren Schließsitz.

Eine gute Abdichtung läßt sich dann erreichen, wenn das Durchgangsprofil des vierkantigen Gehäuses an der Schließ­ stelle der Sperrplatte mit einer an ihr anliegenden Umfangsanlageleiste versehen ist, welche mit einer Dichtung versehen ist.

Eine ebenso gute Abdichtung mit noch geringeren Strömungs­ verlusten läßt sich dann erreichen, wenn die Sperrplatte an ihrem Rand mit einer Dichtung versehen ist.

Bei Luftrohrleitungen mit größerem Querschnitt kann es zweckmäßig sein, wenn an der Wand, die der Wand mit der Nische gegenüberliegt, eine weitere Nische mit einer weiteren Sperrplatte vorgesehen ist, und wenn in der Mitte des Durchgangsprofiles des Gehäuses mindestens ein Anlageelement für die beiden Sperrplatten vorgesehen ist.

Das Anlageelement kann zweckmäßigerweise so ausgebildet sein, daß das Anlageelement sich von einer Wand des Gehäuses zur gegenüberliegenden Wand erstreckt, und daß im Schließzustand beide Sperrplatten mit ihrer freien, achsparallelen Kante an dem Anlageelement anliegen.

Besonders wenig bei gleicher Abdichtungsqualität wird der Luftwiderstand in der Bereitschaftsstellung dann beeinflußt, wenn an gegenüberliegenden Wänden des Gehäuses, die nicht mit einer Nische für die Aufnahme einer Sperrplatte versehen sind, mittig je ein Zapfen als Anlageelement vorgesehen ist, an welchen die Sperr­ platten im Sperrzustand anliegen, und wenn die beiden Sperrplatten mit ihren zur Drehachse parallelen Kanten auf der der Drehachse gegenüberliegenden Seite im Sperrzustand aneinander anliegen.

Der Vorteil der Erfindung und ihre höhere technische Wirkung liegt besonders darin, daß der Widerstand der strömenden Luft durch das Klappengehäuse gerade durch die Freimachung des ganzen Durchgangsprofiles markant vermindert wird. Bei der alternativen Lösung ist in diesem Durchgangsprofil nur die schmale Anlageleiste für den Rand der Sperrplatte oder das gemeinsame Anlage­ element bei der Verwendung zweier Sperrplatten verringert. Durch die vorteilhafte Verringerung des Widerstand der strömenden Luft durch das Klappengehäuse ist auch der im Klappengehäuse erzeugte Lärm wesentlich verringert, welcher durch die erhöhte ungleichmäßige Luftströmung in den bisherigen Ausführungen des Durchgangsprofils des Klappengehäuses entstanden war. Weiter entfällt auch die früher notwendige anknüpfende Übergangsrohrlei­ tung zu dem Klappengehäuse. Man hatte ein Klappengehäuse mit größerem Innenquerschnitt als dem Rohrquerschnitt angewandt, um den Luftwiderstand zu vermindern. Hierfür waren die Übergangsrohrstücke notwendig. Durch die Erfindung ist aber auch die Größe und dadurch die Masse des Gehäuses und damit der Arbeitsaufwand bei seiner Herstellung erheblich verringert. Auch die energetischen Ansprüche an den Betrieb der ganzen lufttechnischen Einrichtung sind dem vorteilhaften niedrigen Luftwider­ stand bei der Erfindung proportional.

Das Wesen der Erfindung ist nachstehend anhand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbei­ spielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen vertikalen Achsenschnitt durch die Gesamtanordnung einer Einrichtung mit einer Sperrplatte,

Fig. 2 einen vertikalen Achsenschnitt durch eine Vor­ richtung größeren Querschnitts mit zwei Sperr­ platten.

Das Gehäuse 1 der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist zwischen zwei Rohre 11 der Luftleitung eingebaut. Es befindet sich am Ort einer Brandscheidewand 12, welche durch eine vertikale Brandmauer oder sonstige feuerhemmen­ de Wand, gegebenenfalls eine Decke oder einen Boden eines einzelnen Gebäudeabschnittes gebildet sein kann. Das Gehäuse 1 weist in seinem Inneren einen vierkantigen Durchlaßquerschnitt, vorzugsweise einen rechteckigen Durchlaßquerschnitt auf. Eine der vier Innenwände des Gehäuses 1, im gezeichneten Ausführungsbeispiel die obere Wand, ist mit einer Nische 2 versehen, in welcher gleichlaufend mit dieser Wand, außerhalb des Durchgangs­ profiles die Sperrklappe 3 untergebracht ist. Die Sperrklappe 3 ist durch zwei gegenüberliegende Bolzen 4, die die Drehachse der Sperrklappe 3 bilden, gelagert. In dieser Nische oder an den Bolzen ist die Betätigungs­ vorrichtung, d.h. die Verschwenkvorrichtung für die Sperrplatte 3 vorgesehen. Die beiden gegenüberliegenden Bolzen 4 der Sperrplatte 3 können in einer gemeinsamen Führung gelagert sein, welche in den gleichlaufenden Seitenwänden der Nische 2 ausgebildet ist. Die durch die Bolzen 4 gebildete Drehachse liegt an dem Ende der Nische und der Sperrplatte, welches von der Strömungsquel­ le weiter entfernt ist. Wie der die Strömungsrichtung angebende Pfeil 10 zeigt, befindet sich die Strömungsquel­ le auf der linken Seite der Zeichnung. Zweckmäßigerweise ist die Sperrplatte 3 länger ausgeführt als die Stärke des Innenquerschnittes der Rohrleitung 11 bzw. des Durchlasses in dem Gehäuse 1. Dadurch ist erreicht, daß, wenn die Sperrplatte 3 aus ihrer mit vollen Strichen gezeichneten Bereitschaftsstellung in der Nische 2 in die Absperrstellung entsprechend dem gebogenen Pfeil verschwenkt wird, in einer schrägen Stellung im Durchlaß (schräg zur Strömungsrichtung 10) befindlich ist. Dadurch wird die Sperrplatte 3 durch die in der Richtung 10 strömende Luft fest in ihren Sitz gepreßt, nachdem sie zuvor durch die strömende Luft begünstigt in ihre Sperrstellung gedrückt worden ist.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform ist eine Sperrplatte 3 in Anwendung gebracht, die zur erhöh­ ten Feuerbeständigkeit mit einer Dichtung 7 versehen ist, die sich an eine Umfangsanlegeleiste 6 anlegt, die ebenfalls in der gleichen Schrägstellung am inneren Umfang des Durchlaßkanales durch das Gehäuse 1 angebracht ist. Diese Umfangsanlageleiste 6 ist nicht unbedingt notwendig, es reicht aus, wenn die Sperrklappe 3 mit Randdichtung versehen ist, die genügend weich ist, um sich an den Innenumfang des Durchlasses im Gehäuse 1 fest anzuschmiegen und dadurch eine hermetische Abdich­ tung zu erreichen.

Die Klappenbewegung wird durch einen Betätigungsmechanis­ mus 5 beliebiger bekannter Ausführungsform ausgelöst. Es ist eine Revisionsklappe 9 vorgesehen, mit der es möglich ist, Zugang zu der Sperrklappe 3 im Inneren des Gehäuses 1 zu erhalten.

Die Dichtung 7 an der Sperrklappe 1 kann auch an der Anlageleiste 6 angebracht sein. Diese Dichtung stellt eine besondere Schutzmaßnahme dar. Sie wird in vielen Fällen nicht notwendig sein, weil durch die den Durchlaß­ querschnitt bereits um mehr als 95% verringernde Sperrklappe ohne Dichtung die Strömungsgeschwindigkeit hinter der Sperrklappe derart niedrig ist, daß eine Feuerausbreitung nicht möglich ist.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist eine Ausführungs­ form für große Durchlaßquerschnitte gezeigt, beispielswei­ se in der Größe von 630 mm×630 mm bis 800 mm×1000 mm. Hier sind an zwei gegenüberliegenden Wandungen Nischen 2 vorgesehen, in denen in der Bereitschaftsstellung Sperrplatten 3 liegen, die jede etwas größer als der halbe Durchlaßquerschnitt des Durchgangskanales im Gehäuse 1 ist. Im Brandfall werden die beiden Platten entsprechend den gebogenen Pfeilen in den gestrichelten Betriebszustand geschwenkt, in welchem sie an einem gemeinsamen Anlageelement 8 anliegen. Dieses Anlageele­ ment 8 kann eine durchgehende Stange oder ein durchgehen­ des Rohr sein, es können aber auch zwei Zapfen oder Bolzen sein, an die sich die beiden Sperrplatten anlegen.

Durch ihre Anlage an einem durchgehenden Anlageelement 8 dichten die Sperrplatten durch ihre Anlage am Anlageele­ ment 8 ab. Sind als Anlageelemente 8 Zapfen vorgesehen, so ist es zweckmäßig, wenn die Sperrplatten an ihren den Drehachsen abgewandten Kanten Dichtungselemente, vorzugsweise in Form von Dichtungsstreifen aufweisen.

In den gezeichneten Ausführungsbeispielen sind die Nischen in der oberen Wand in Fig. 1 und in Fig. 2 in der unteren und in der oberen Wand untergebracht. Die Nischen können aber auch in Seitenwänden untergebracht sein. Jedoch ist es immer zweckmäßig, die Nischen 2 spiegelbildlich zueinander unterzubringen, wenn zwei Nischen vorgesehen sind. Im Falle des Vorhandenseins von zwei Sperrklappen 3 ist es zweckmäßig, einen Betäti­ gungsmechanismus 5 vorzusehen, der beide Sperrklappen gleichzeitig betätigt. Für das Schließen der Sperrklappe 3 in Fig. 1 reichen Gravitationskräfte und die von der Strömung 10 auf die Sperrklappe einwirkenden Kräfte aus. Hier ist es lediglich notwendig, einen Freigabemecha­ nismus für die Sperrklappe 3 vorzusehen, der ein Halte­ element für die Sperrklappe 3 außer Tätigkeit setzt. Dieser Freigabemechanismus kann auf beliebige Art mechanisch, magnetisch, elektrisch, aber auch pneumatisch oder hydraulisch wirksam sein. Dieser Freigabemechanismus kann auch durch Wärmeeinwirkung auslösbar sein, z.B. kann durch Wärmeeinwirkung ein schmelzbares Halteelement, ein permanentmagnetisches Halteelement oder ein brennba­ res Halteelement außer Tätigkeit gesetzt werden. Auch die Anwendung von Federn aus Metall, Kunststoff oder sonstigen elastomerischen Materialien ist möglich.

Diesen Freigabemechanismus wird man zweckmäßigerweise in dem Bereich links der Brandmauer 12 angeordnen. Die Brandmauer 12 mit ihrer hohen Wärmekapazität ist zweck­ mäßigerweise so angeordnet,daß sie denjenigen Teil des Gehäuses umschließt, in dem die Dichtungen der Sperrklap­ pen 3 an den Gehäuseinnenwandungen des Durchgangskanales anliegen, weil dieser Teil durch die Brandscheide 12 eine gewisse Kühlung erfährt, die die Lebensdauer der Dichtungen erhöht.

Die Möglichkeit der Anwendung dieser Sicherheitsabsperr­ klappe für Brandfälle liegt besonders in der Klimatisa­ tionstechnik, aber auch in sonstiger Technik, in der Luftrohrleitungen Anwendung finden. Durch das Schließen der Sperrklappe bzw. Sperrklappen wird eine Feuer- und Rauchgasverbreitung von einem Gebäudeteil in ein anderes Gebäudeteil verhindert.

Diese Sicherheitsvorrichtung ist nicht nur in Gebäuden, sondern auch in Schiffen, Eisenbahnzügen, Fahrzeugen aller Art anwendbar. Ausführbar ist diese Sicherheitsvor­ richtung jedoch auch für runde Rohre und eine runde Sperrklappe, wenn diese Ausführung auch nicht strömungs- und geräuschtechnisch so vorteilhaft ausführbar ist, wie eine Ausführung mit rechteckigem Durchlaßquerschnitt. Bei der runden Ausführung ist nämlich dafür Sorge zu tragen, daß die runde Sperrklappe durch gerundete Ausnehmungen von Viertelkreisform aus der Bereitschafts­ stellung in die Schließstellung fallen kann. Diese gerundeten Ausnehmungen bringen Verwirblungen und damit Geräusche und Strömungsverluste mit sich.

Claims (6)

1. Sicherheitsabsperrklappe gegen Feuerübertragung durch lauttechnische Rohrleitungen, bestehend aus einem innen vierkantigen, vorzugs­ weise rechteckigen Klappengehäuse und aus einer in diesem Gehäuse angeordneten Klappe in Form einer beweglichen, vierkantigen Sperrplatte sowie einer Verschwenkvorrichtung für die Sperrplatte, dadurch gekennzeichnet,
daß das vierkantige Durchgangsprofil des Gehäuses (1) an mindestens ihrer einen Wand um eine Nische (2) verbreitert ist, in welcher gleichlaufend mit die­ ser Wand die Sperrplatte (3) in ihrer Offenstellung drehbar untergebracht ist,
daß die Sperrplatte (3) an ihrem einen Ende mit einem Bolzen (4) als Drehlager versehen ist, daß dieses Drehlager an demjenigen Ende der Sperr­ platte (3) angeordnet ist, welches der Strömungs­ quelle abgekehrt ist,
daß die Drehachse der Sperrplatte (3) senkrecht zur Strömungsrichtung (10) liegt,
und daß die Länge der Sperrplatte (3) größer als der abzusperrende Querschnitt des vierkantigen Durchgangsprofiles des Gehäuses (1) (gemessen senkrecht zur Achse des Durchgangsprofiles) ist.

2. Sicherheitsabsperrklappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchgangsprofil des vierkantigen Gehäuses (1) an der Schließstelle der Sperrplatte (3) mit einer an ihr anliegenden Umfangsanlageleiste (6) versehen ist, welche mit einer Dichtung (7) ver­ sehen ist.

3. Sicherheitsabsperrklappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrplatte (3) an ihrem Rand mit einer Dichtung versehen ist.

4. Sicherheitsabsperrklappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß an der Wand, die der Wand mit der Nische (2) gegenüberliegt, eine weitere Nische mit einer weiteren Sperrplatte vorgesehen ist,
und daß in der Mitte des Durchgangsprofiles des Gehäuses (1) mindestens ein Anlageelement (8) für die beiden Sperrplatten (3) vorgesehen ist.

5. Sicherheitsabsperrklappe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das Anlageelement (8) sich von einer Wand des Gehäuses (1) zur gegenüberliegenden Wand er­ streckt,
und daß im Schließzustand beide Sperrplatten (3) mit ihrer freien, achsparallelen Kante an dem Anla­ geelement (8) anliegen.

6. Sicherheitsabsperrklappe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß an gegenüberliegenden Wänden des Gehäuses (1), die nicht mit einer Nische für die Aufnahme einer Sperrplatte (3) versehen sind, mittig je ein Zapfen als Anlageelement (8) vorgesehen ist, an welchen die Sperrplatten im Sperrzustand anlie­ gen,
und daß die beiden Sperrplatten mit ihren zur Drehachse parallelen Kanten auf der der Drehachse gegenüberliegenden Seite im Sperrzustand aneinander anliegen.