DE4326759C2 - Brandschutzeinrichtung zur Abschottung eines Luftweges - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Brandschutzeinrichtung zur Abschottung oder Unterbrechung eines Luftweges eines Lüftungsrohres eines Lüftungssystems im Brandfalle, umfassend ein den Luftweg im Brandfalle sperrendes Abschottungsorgan, wobei als Triebmittel zum Antrieb des Abschkottungsorgans eine Masse vorgesehen ist, die aus einem Material besteht, welches sein ursprüngliches Volumen unter Hitzeeinwirkung vorzugsweise um ein Vielfaches vergrößert.

Das Leitungsnetz eines Lüftungssystems führt häufig durch die Grenzen sogenannter Brandabschnitte eines Gebäudes. Eine solche Durchbrechung ist aus Sicherheitsgründen nur dann zu­ lässig, wenn eine Brandschutzeinrichtung der eingangs genannten Gattung vorgesehen ist, die im Brandfalle den Luftweg im Übergangsbereich von einem Brandabschnitt zum nächsten unter­ bricht und so abschottet, daß die gewünschte feuerbeständige Trennung der Abschnitte gewährleistet ist. Insbesondere muß diese Abschottung sowohl einen Hitzeübertritt als auch einen Rauchdurchtritt von einem Brandabschnitt in den angrenzenden Brandabschnitt verhindern, wenigstens für eine vorbestimmte Zeitdauer, beispielsweise wenigstens für 90 min. Hierdurch soll gewährleistet werden, daß im Brandfalle wenigstens in den vom Brand noch nicht betroffenen Brandabschnitten, aber gefährdeten Brandabschnitten genügend Zeit zur Evakuierung dieses Brandabschnittes zur Verfügung steht, bevor der Brand auch auf diesen Brandabschnitt übergreift.

Um eine Abschottung im Brandfalle zu gewährleisten, sind an geeigneter Stelle in Lüftungssystemen zumeist bewegliche Klappen, Schieber oder dergleichen vorgesehen, die in Schließ­ richtung unter einer Federbelastung oder dergleichen stehen, aber in Öffnungsstellung durch eine Art Lot fixiert sind, welches sich unter Hitzeeinwirkung eines Brandes löst, so daß dann das bewegliche Abschottungsorgan der Federbelastung nach­ gibt und den Luftweg schließt bzw. unterbricht.

Derartige Brandschutzeinrichtungen werfen jedoch das Pro­ blem auf, daß sie in regelmäßigen Zeitabständen auf ihre Funk­ tionsfähigkeit geprüft werden müssen, damit Sicherheit be­ steht, daß auch tatsächlich eine Auslösung im Brandfalle er­ folgt. Derartige Überprüfungsarbeiten sind zeit- und arbeits­ aufwendig, eventuell sogar gar nicht möglich, wenn nämlich die Brandschutzeinrichtung an schwer zugänglicher Stelle in einer Wand oder einer Decke eingebaut ist.

Im günstigsten Falle sind derartige Überprüfungsarbeiten daher ein ständiger Kostenfaktor, im ungünstigsten Falle werden die Überprüfungsarbeiten wegen der Schwierigkeiten ganz unterlassen, so daß durch die Brandschutzeinrichtungen unter Umständen nicht die gewünschte Sicherheit gewährleistet ist.

Für Kunststoffrohrleitungen, beispielsweise Wasserlei­ tungen, die die Grenzen zwischen zwei Brandabschnitten durch­ brechen, sind Brandschutzeinrichtungen auf dem Markt, die war­ tungsfrei und dennoch sicher sind. Bei derartigen Brandschutz­ einrichtungen wird im Übergangsbereich von einem Brandabschnitt zum nächsten um das betroffene Kunststoffrohr eine Art Manschette gelegt, die im wesentlichen aus einem Material be­ steht, welches sich unter Hitzeeinwirkung, beispielsweise bei etwa 80°C, ausdehnt, also sein Volumen vergrößert, eventuell um einen Faktor 7, und dabei einen so großen Druck ausübt, daß hierdurch das umschlossene Kunststoffrohr im umschlossenen Be­ reich so weit zusammengequetscht wird, daß es in diesem Bereich verschlossen ist.

Speziell bei Lüftungsanlagen sind jedoch Kunststoffrohr­ leitungen nicht zulässig, vielmehr werden Rohre aus Metall verwendet, so daß die vorgenannten Brandschutzeinrichtungen für die Unterbrechung von Luftwegen in der geschilderten Weise nicht eingesetzt werden können.

Eine Brandschutzeinrichtung der vorgenannten Art ist aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 88 08 393 U1 bekannt. In dieser Schrift wird eine Brandschutzeinrichtung zur Abschottung eines Luftweges eines Lüftungsrohres beschrieben, die ein den Luftweg im Brandfall sperrendes Abschottungsorgan in Form zweier schwenkbarer Klappen umfaßt, wobei als Triebmittel zum Antrieb dieser Abschottungsorgane eine Masse aus einem bei Hitzeeinwirkung aufschäumenden Material vorgesehen ist, das bei Hitzeeinwirkung sein ursprüngliches Volumen vorzugsweise um ein Vielfaches vergrößert. Das unter Hitzeeinwirkung aufschäumende Material befindet sich außerhalb des Rohres auf der Außenseite der Klappen. Bei dem Rohr muß es sich um ein durch Hitzeeinwirkung seine Gestalt verlierendes Rohr handeln, d. h. beispielsweise ein brennbares Kunststoffrohr, da die Klappen erst aufgrund des Schmelzvorgangs des Kunststoffrohres in das Rohr hineinschwenken können. Dabei werden die beiden Klappen durch das aufschäumende Material angetrieben und schwenken um ihre tangential zum Lüftungsrohr angeordnete Achsen radial in Richtung auf die Rohrmitte hin. Eine derartige Brandschutzeinrichtung ist bei Metallrohren nicht verwendbar.

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE-GM 72 31 630 ist eine Brandschutzeinrichtung bekannt, die ein spiralförmig gewickeltes Streifenband aus einem bei Hitzeeinwirkung aufschäumenden Material verwendet, um das Lüftungsrohr zu verschließen. Da sich das sprialförmig gewickelte Streifenband im Innern des Lüftungsrohres befindet, stellt es eine wesentliche Behinderung des Luftstroms durch die Lüftungsrohrleitung dar, wodurch diese Variante strömungstechnisch sehr ungünstig ist.

Aus der US-Patentschrift 3,592,207 ist eine Brandschutzeinrichtung bekannt, bei der ein außerhalb des Lüftungsrohres befindlicher Vorratsbehälter bei Hitzeeinwirkung ein aufschäumendes Material in das Lüftungsrohr injiziert. Hierbei erweist es sich jedoch als nachteilig, daß insbesondere bei größeren Rohrdimensionen das aufgeschäumte Material wegfließen oder bei höheren Temperaturen zerbröseln kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Brandschutzeinrichtung der eingangs genannten Gattung anzugeben, die die erforderliche Sicherheit gewährleistet und wartungsärmer ist als bisherige Brandschutzeinrichtungen für Luftwege, vorzugsweise wartungsfrei ist sowie im Nichtgebrauchsfall den vollen Querschnitt der Lüftungsleitung offen läßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine in eine Lücke zwischen zwei Luftwegabschnitten zu deren Verbindung einsetzbare Kammer, in der die Masse angeordnet ist, wobei zwei Massekissen einander gegenüberliegend angeordnet sind, derart, daß sie sich bei stempelartiger Ausdehnung klemmbackenartig aufeinander zu bewegen und jedes Kissen in einer Schale eingebettet ist, deren Böden einander zugewandt sind, und die an den Kammerwänden geführt sind, wobei die Volumenausdehnung der Kissen in Richtung auf die Längsachse des Luftweges erfolgt, bis die Böden der beiden Schalen im Bereich dieser Längsachse aneinanderstoßen und der Luftweg durch die Kammer verschlossen wird.

Gemäß dieser Lösung wird also mit Vorteil nicht die Masse selbst als Abschottungsorgan eingesetzt, sondern bei dem Abschottungsorgan handelt es sich um zwei Schalen, in denen die Kissen eingebettet sind. Die ausdehnungsfähige Masse wird lediglich als Triebmittel, also als Antrieb, für dieses Abschottungsorgan im Brandfalle vorgesehen. Je nachdem, welche Anordnung hierfür gewählt wird, kann auch eine solche erfindungsgemäße Brandschutzeinrichtung wartungsfrei oder zumindest wartungsarm sein. Unter Umständen muß von Zeit zu Zeit die Gängigkeit des Abschottungsorgans überprüft werden. Erfindungsgemäß wird als kompakte Brandschutzeinrichtung im wesentlichen eine Kammer zwischen zwei Leitungsabschnitte gesetzt, in der die ausdehnungsfähige Masse bereits in geeigneter Weise untergebracht ist. Dabei können vorzugsweise die Leitungsabschnitte so an der Kammer angeschlossen werden, daß sich die Endöffnungen dieser Leitungsabschnitte gegenüberliegen und somit die Lüftung unbeeinträchtigt durch die Kammer hindurch erfolgt. Die Masse kann in Kammerbereichen untergebracht sein, die sich seitlich des eigentlichen Luftweges befinden. Eine solche Kammer kann beispielsweise in eine Wand oder eine Decke eines Zimmers eingesetzt werden. Die in Bewegungsrichtung weisenden Flächen dieser beiden Kissen stoßen bei der hitzebedingten Ausdehnung flächig und dichtend aufeinander, so daß ein zuverlässiger Schott-Verschluß gegeben ist, zumal dieses Aufeinanderstoßen der Flächen mit einer relativ hohen Druckbeaufschlagung erfolgt. Die in Bewegungsrichtung des Kissens weisende Fläche ist dadurch genauer vorgegeben, daß jedes Kissen in einer Schale eingebettet ist, deren Boden an der der Hauptausdehnungsrichtung des Kissens angeordnet ist, also der Hauptbewegungsrichtung zugewandt ist.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Masse aus einem Material ist, welches einen niedrigen Wärmeleitungskoeffizienten aufweist. Geeignet ist ein an sich bekanntes Graphitmaterial.

An der dem Kissen abgewandten Seite des Bodens der Schale ist vorzugsweise eine Kleb- und/oder Dichtungsmasse angeordnet, die aus demselben Material sein kann wie die Kissenmasse selbst. Insbesondere bei zwei klemmbackenartig vorhandenen Kissen, deren Flächen schließlich aufeinanderstoßen, kann die zusätzliche Masse an der Außenseite des Schalenbodens dafür sorgen, daß auch der Zwischenraum zwischen den Kissen sicher verschlossen wird, obwohl ein sicherer Verschluß zumeist be­ reits durch den herrschenden Druck gewährleistet ist.

Die Wände der Kammer weisen vorzugsweise ein wärmedämmen­ des, hitzebeständiges Material auf, wozu beispielsweise ein zementgebundenes Silikatmaterial geeignet ist, welches an sich bekannt ist.

Die in die Kammer eingebrachte Masse kann im Inneren der Kammer vorzugsweise befestigt, fixiert oder verankert sein, damit sie ihre Lage zunächst einmal beibehält, bis sie eventu­ ell unter Hitzeeinwirkung im Brandfalle in Funktion treten muß. Eine solche Fixierung kann relativ einfach mit Schrauben, beispielsweise Holz- oder Spaxschrauben, geschehen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt durch die Kammer einer erfindungs­ gemäßen Brandschutzeinrichtung,

Fig. 2 einen zum Schnitt gemäß Fig. 1 senkrecht verlaufen­ den Schnitt durch die Kammer gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Brandschutzeinrichtung als Frontabdeckung eines Lüfters in Öffnungsstellung und

Fig. 4 die Brandschutzeinrichtung gem. Fig. 3 in Schließ­ stellung.

Die Fig. 1 und 2 zeigen Schnitte in senkrecht zueinander verlaufenden Schnittebenen durch die Kammer einer erfindungs­ gemäßen Brandschutzeinrichtung. Gleiche Bauelemente sind in den beiden Figuren mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet.

Die Kammer 1 der in den Figuren gezeigten Brandschutzein­ richtung ist im wesentlichen quaderförmig aus sechs Kammerwän­ den gebildet. Zwei einander gegenüberliegende Kammerwände der Kammer 1 weisen Rohrstutzen 2 auf, an die Rohrleitungsab­ schnitte von Lüftungsrohren 3 angesetzt sind. Eine Luftleitung erfolgt also von einem Lüftungsrohr 3 in das nächste durch die Kammer 1 hindurch.

Die die Rohrstutzen 2 aufweisenden Kammerwände 4 sind aus Metallblech gefertigt. An ihren den Rohrstutzen 2 abgewandten Seiten bilden sie einen Mauerrahmen 5, mit dessen Hilfe die Kammer 1 in einer Wand oder einer Decke eines Zimmers befestigt werden kann. Die übrigen Kammerwände 6 der Kammer 1 bestehen aus einem wärmedämmenden, hitzebeständigen zementgebundenen Silikatmaterial.

Innerhalb der Kammer 1 sind neben dem von einem Lüftungs­ rohr 3 in das nächste Lüftungsrohr führenden Luftweg zwei Massekissen 7 aus einem unter Hitzeeinwirkung sich auf­ blähenden Material, beispielsweise einem Graphitmaterial, an­ geordnet. Diese beiden Massekissen 7 sind jeweils in Schalen 8 eingebettet, deren Böden einander zugewandt sind. Mit Hilfe von Schrauben 9 sind die Massekissen 7 an Kammerwänden 6 befestigt.

Unter Hitzeeinwirkung bläht sich das Material der Masse­ kissen 7 auf, wobei sich das Volumen der Massekissen 7 etwa um ein Siebenfaches vergrößern kann. Da die Massekissen 7 in den Schalen 8 eingebettet sind, welche an den Kammerwänden 4 geführt sind, und weil die Massekissen 7 nur einen relativ geringen Abstand zu den Wänden 6 der Kammer 1 haben, erfolgt die Volumenausdehnung der Massekissen 7 im wesentlichen in Richtung auf die Längsachse 10 des Luftweges, bis schließlich die Böden der beiden Schalen 8 im Bereich dieser Längsachse 10 unter einer relativ großen Druckbeaufschlagung aneinanderstoßen. Die Massekissen 7 bil­ den dann zusammen mit den Schalen 8, die durch die Ausdehnung der Massekissen 7 bewegt werden, Abschottungsorgane, die den Luftweg durch die Kammer 1 verschließen, indem sie die Endöff­ nungen der Lüftungsrohre 3 abdecken bzw. versperren. Im wesentlichen ist nach einer solchen Hitzeeinwirkung die ge­ samte Kammer 1 mit aufgeblähter Masse der Massekissen 7 ge­ füllt, so daß der Luftweg durch die Lüftungsrohre 3 sicher verschlossen ist.

Die Fig. 3 und 4 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Brandschutzeinrichtung.

Flächen, vorzugsweise metallische Flächen, begrenzen dort als Frontwand 11 und als Rückwand 11′ eine im wesentlichen quaderförmige Kammer, in der ein verschiebbarer Schieber 8′ als Abschottungsorgan parallel zu den Flächen 11, 11′ verschiebbar ge­ lagert geführt ist. Dieser Schieber 8′ lagert auf einem unteren Polster aus einer bei Hitze ausdehnbaren Masse 7′, die im unte­ ren Bereich der Kammer untergebracht ist. Die Flächen 11, 11′ weisen miteinander korrespondierende Luftdurchtrittsöffnungen 12 auf, der Schieber 8′ weist mit den Luftdurchtritts­ öffnungen 12 korrespondierende Durchtrittsöffnungen 13 auf. In der Fig. 3 ist die Brandschutzeinrichtung in ihrer luftdurchlässigen Öffnungsstellung gezeigt, in der sich der Schieber 8′ in seiner unteren Stellung befindet und die Masse 7′ noch nicht ausgedehnt ist, wobei die Durchtrittsöffnungen 13, die als Bohrungen ausgeführt sind, mit den Luftdurchtrittsöff­ nungen 12 der Flächen 11, 11′ korrespondieren. In den Fig. 3 und 4 ist die Frontwand 11 und die Oberseite der Kammer hälftig geschnitten dargestellt, um einen Einblick in die Kammer auf den Schieber 8′ und die Masse 7′ zu ermöglichen und erkennbar zu machen, daß sich in der Öffnungsstellung der Fig. 3 die Durch­ trittsöffnungen 13 in der gleichen Höhe befinden wie die Luft­ durchtrittsöffnungen 12, mit denen sie auch anzahlmäßig über­ einstimmen, nämlich insgesamt zwölf. Natürlich können bei an­ deren Ausführungsbeispielen auch mehr oder weniger Durch­ trittsöffnungen jeweils vorhanden sein.

In der Fig. 4 ist die Brandschutzeinrichtung in ihrer Schließstellung gezeigt. Dort hat sich die Masse 7′ unter Hitze­ einwirkung ausgedehnt und dadurch ihr Volumen in etwa ver­ doppelt. Der Schieber 8′ ist hierdurch bis zur Oberseite der Kammer angehoben worden, so daß sich die Durchtrittsöffnungen 13 des Schiebers 8′ nunmehr auf Lücke zwischen den Luftdurch­ trittsöffnungen 12 der Flächen 11, 11′ befinden. Die Öffnungen 12 und 13 korrespondieren also nicht mehr miteinander, so daß die Brandschutzeinrichtung für einen Luftdurchtritt gesperrt ist.

Die Frontwand 11 weist im Bereich der Masse 7′ kleinere Öffnungen 14 auf, die eine Hitzeeinwirkung auf die in der Kammer befindliche Masse 7′ erleichtern, so daß die Masse 7′ auf eine äußere Hitzeeinwirkung besonders schnell reagieren kann, sich besonders schnell ausdehnen kann und dadurch die Brand­ schutzeinrichtung möglichst schnell schließen kann.

Claims (7)

1. Brandschutzeinrichtung zur Abschottung oder Unterbrechung eines Luftweges eines Lüftungsrohres eines Lüftungssystems im Brandfalle, umfassend ein den Luftweg im Brandfalle sperrendes Abschottungsorgan, wobei als Triebmittel zum Antrieb des Abschottungsorgans (Schale 8) eine Masse (Massekissen 7) vorgesehen ist, die aus einem Material besteht, welches sein ursprüngliches Volumen unter Hitzeeinwirkung vorzugsweise um ein Vielfaches vergrößert, gekennzeichnet durch eine in eine Lücke zwischen zwei Luftwegabschnitten (Lüftungsrohr 3) zu deren Verbindung einsetzbare Kammer (1), in der die Masse (Massekissen 7) angeordnet ist, wobei zwei Massekissen (7) einander gegenüberliegend angeordnet sind, derart, daß sie sich bei stempelartiger Ausdehnung klemmbackenartig aufeinander zu bewegen und jedes Massekissen (7) in einer Schale (8) eingebettet ist, deren Böden einander zugewandt sind, und die an den Kammerwänden geführt sind, wobei die Volumenausdehnung der Massekissen (7) in Richtung auf die Längsachse (10) des Luftweges erfolgt, bis die Böden der beiden Schalen (8) im Bereich dieser Längsachse (10) aneinanderstoßen und der Luftweg durch die Kammer (1) verschlossen wird.

2. Brandschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse (Massekissen 7) aus einem Material ist, welches einen niedrigen Wärmeleitungskoeffizienten aufweist.

3. Brandschutzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse (Massekissen 7) aus einem Graphitmaterial besteht.

4. Brandschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der dem Massekissen (7) abgewandten Seite des Bodens eine Kleb- und/oder Dichtungsmasse angeordnet ist, vorzugsweise aus demselben Material wie die Masse des Massekissens (7).

5. Brandschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige der Kammerwände (6) ein wärmedämmendes, hitzebeständiges Material aufweisen, vorzugsweise ein zementgebundenes Silikatmaterial.

6. Brandschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse (Massekissen 7) in der Kammer (1) an keiner Kammerwand (6), vorzugsweise mit Schrauben (9), befestigt bzw. verankert ist.

7. Brandschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwei einander gegenüberliegende Kammerwände der Kammer (1) jeweils Rohrstutzen (2) aufweisen, an die Rohrleitungsabschnitte von Lüftungsrohren angesetzt werden können.