DE9103382U1

DE9103382U1 - Fire protection closure for ventilation ducts or similar.

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Publication number: DE9103382U1
Application number: DE9103382U
Authority: DE
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Priority date: 1991-03-19
Filing date: 1991-03-19
Publication date: 1991-06-20
Anticipated expiration: 2001-03-20

Description

BEETZ & PARTNER
Steinsdorfstr. 10 ■ D-8000 München 22 Telefon (0 89) 22 72 01 - 22 72 44 - 29 5910 Telex 5 22 048 - Telegramm Allpat® MünchenBEETZ & PARTNER
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933-44.603G933-44.603G

Patentanwälte: ; European P?tent AttorneysPatent Attorneys: ; European Patent Attorneys

Dipl.-Ing. R. BEETZ sen.Dipl.-Ing. R. BEETZ sen.

Dr.-Ing. R. BEETZ jun.Dr.-Ing. R. BEETZ jun.

Dr.-Ing. W. TIMPE Dipl.-Ing. J. SIEGFRIEDDr.-Ing. W. TIMPE Dipl.-Ing. J. SIEGFRIED

Prof. Dr.rer.nat. W. SCHMITT-FUMIANProf. Dr.rer.nat. W. SCHMITT-FUMIAN

Dipl.-Phys. Dr.rer.nat. C-M. MAYRDipl.-Phys. Dr.rer.nat. C-M. MAYR

Dipl.-Ing. K. LAMPRECHT 11981 19. März 1991Dipl.-Ing. K. LAMPRECHT 11981 19 March 1991

Karl Zimmermann
D-5000 Köln 80 (Flittard)Karl Zimmermann
D-5000 Cologne 80 (Flittard)

Brandschutz-Verschluß für Lüftungskanäle od. dgl.Fire protection closure for ventilation ducts or similar.

Die Erfindung betrifft einen Brandschutz-Verschluß für Lüftungskanäle, Maueröffnungen u. dgl., bestehend aus einem im Kanal bzw. am Mauerwerk befestigten Gehäuse, einer im Gehäuse zwischen einer offenen Normalstellung und einer geschlossenen Betriebsstellung schwenkbar gelagerten Klappe und aus einem Antriebs- oder Betätigungsmechanismus für die Klappe, dem eine Auslöseeinheit zugeordnet ist.The invention relates to a fire protection closure for ventilation ducts, wall openings and the like, consisting of a housing fastened in the duct or on the masonry, a flap pivotably mounted in the housing between an open normal position and a closed operating position and a drive or actuation mechanism for the flap, to which a trigger unit is assigned.

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Derartige Verschlüsse sind in verschiedenen Ausführungen als Brandschutzaggregate bekannt und werden z. B. in den Luftleitungen von komplexen Klimaanlagen in Großgebäuden, in den Luftleitungssystemen von Industrieanlagen sowie auch in Mauerdurchbrüchen zur brandsicheren Abschottung von Räumen eingesetzt. Neben einer zuverlässigen Abdichtung im Brandfall ist es ein wesentliches Merkmal derartiger VersChlußexnrxchtungen, daß ihre Funktionsfähigkeit auch nach langen Zeitintervallen gewährleistet sein muß. Die Klappe selbst ebenso wie ihre Lager und ihr Antriebsmechanismus müssen daher den Einflüssen des normalen Lüftungsbetriebs entzogen sein, d. h. sie dürfen ihre Bewegungsmöglichkeit durch z. B. Verschmutzungen nicht verlieren. Bei bekannten Verschlüssen bestehen das Gehäuse aus Blech und die Klappe aus einer ggf. beschichteten Metallplatte. Die entweder mittig oder einseitig an Zapfen gelagerte Klappe wird von dem durch die Auslöseeinheit oder durch einen Operator aktivierten Antriebsmechanismus aus ihrer Normalstellung parallel zur Strömungsrichtung in die Schließposition senkrecht zur Strömungsrichtung mit einer vorgegebenen Kraft verschwenkt. Anschläge und/oder Verriegelungseinrichtungen sichern die Klappe in ihrer Schließstellung und verhindern ein ungewolltes Öffnen durch den Luftdruck. Nachteilig sind u. a. die Wärmeleitung der verwendeten Materialien, eine fehlende Isolierwirkung sowie vom Luftstrom im Normalbetrieb verursachte Schwingungen, welche die Funktionsfähigkeit der Einzelteile beeinträchtigen können. Ferner lassen sich diese Verschlüsse in Maueröffnungen nur unter Verwendung von Füllmaterialien zwischen dem Gehäuse und dem Mauerwerk, insbesondere von Mörtel, einbauen, was regelmäßig mit einem erheblichen Material- und Arbeitsaufwand verbunden ist.Such closures are known in various designs as fire protection units and are used, for example, in the air ducts of complex air conditioning systems in large buildings, in the air duct systems of industrial plants and also in wall openings for fire-proof partitioning of rooms. In addition to reliable sealing in the event of a fire, an essential feature of such closure devices is that their functionality must be guaranteed even after long periods of time. The flap itself, as well as its bearings and drive mechanism, must therefore be protected from the influences of normal ventilation operation, i.e. they must not lose their ability to move due to dirt, for example. In known closures, the housing is made of sheet metal and the flap is made of a metal plate that may be coated. The flap, which is mounted either centrally or on one side on pins, is pivoted by the drive mechanism activated by the trigger unit or by an operator from its normal position parallel to the flow direction into the closed position perpendicular to the flow direction with a specified force. Stops and/or locking devices secure the flap in its closed position and prevent it from opening accidentally due to air pressure. Disadvantages include the heat conduction of the materials used, a lack of insulation and vibrations caused by the air flow during normal operation, which can impair the functionality of the individual parts. Furthermore, these closures can only be installed in wall openings using filling materials between the housing and the masonry, in particular mortar, which usually involves a considerable amount of material and labor.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Brandschutz-Verschluß für Lüftungskanäle, Luftleitungen, Maueröffnungen u. dgl. zu schaffen, der bei vereinfachter Handhabung bzw. Einbau einen erheblich verbesserten Brandschutz gewährleistet.The object of the invention is to create a fire protection closure for ventilation ducts, air lines, wall openings and the like, which ensures significantly improved fire protection with simplified handling and installation.

Diese Aufgabe wird anspruchsgemäß gelöst.This task is solved in accordance with the requirements.

Durch die Verwendung von Hartschaumstoff für die Gehäusewände und die Klappe, der bei hohen Temperaturen unter Bildung eines stabilen Kohlenstoffgerüstes bis zu einem Mehrfachen seines ursprünglichen Volumens aufschäumen kann, wird erreicht, daß im Brandfall durch einen herkömmlichen Antriebsmechanismus und dessen Auslöseeinheit die Klappe in ihre geschlossene Betriebslage verschwenkt wird und damit den Luftkanal in herkömmlicher Weise sperrt. Darüber hinaus erfolgt jedoch bei höheren Temperaturen ein Aufschäumen der Klappen- bzw. Gehäusematerialien unter gleichzeitiger Volumenvergrößerung, wobei sich eine innige Verbindung der aufgeschäumten Gehäuse- und Plattenteile ergibt, so daß ein luftdichter Abschluß·sichergestellt wird. Darüber hinaus wird aufgrund der speziellen Eigenschaften dieser verwendeten Schaumstoffe eine hohe thermische Isolierwirkung erzielt, so daß die stromab liegenden Abschnitte des Luftkanales von den stromauf herrschenden hohen Temperaturen unbeeinflußt bleiben. Im normalen Betriebszustand stellt das Gehäuse eine wirksame Sperre gegen Schwingungen der Luftleitungen dar, die auch eine unerwünschte Geräuschübertragung unterbindet.By using rigid foam for the housing walls and the flap, which can expand to several times its original volume at high temperatures to form a stable carbon framework, it is ensured that in the event of a fire, the flap is pivoted into its closed operating position by a conventional drive mechanism and its trigger unit, thus blocking the air duct in the conventional way. In addition, however, at higher temperatures the flap and housing materials foam up while simultaneously increasing in volume, resulting in an intimate connection between the foamed housing and plate parts, thus ensuring an airtight seal. In addition, due to the special properties of the foams used, a high thermal insulation effect is achieved, so that the downstream sections of the air duct remain unaffected by the high temperatures prevailing upstream. In normal operating conditions, the housing provides an effective barrier against vibrations in the air ducts, which also prevents unwanted noise transmission.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist die Klappe beidseitig in mittigen Blindbohrungen der Gehäuse-Seitenwände gelagert und ein erster Satz von dreiAccording to an expedient embodiment of the invention, the flap is mounted on both sides in central blind holes in the housing side walls and a first set of three

Anschlagleisten ist in der Gehäusedecke und in den oberen Hälften der Seitenwände sowie ein zweiter Satz von Anschlagleisten im Gehäuseboden und in den unteren Hälften der Seitenwände angeordnet, wobei die beiden Leistensätze um die Dicke der Klappe in Längsrichtung gegeneinander versetzt sind und die Leisten jeweils aus einem Weichschaumstoff bestehen.Stop strips are arranged in the housing ceiling and in the upper halves of the side walls and a second set of stop strips in the housing base and in the lower halves of the side walls, whereby the two sets of strips are offset from each other in the longitudinal direction by the thickness of the flap and the strips each consist of a soft foam.

Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Klappe als sog. Fallklappe ausgebildet und im oberen Bereich der Seitenwände bzw. in der Gehäusedecke schwenkbar gelagert.According to another embodiment of the invention, the flap is designed as a so-called drop flap and is pivotably mounted in the upper area of the side walls or in the housing ceiling.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further embodiments of the invention are the subject of the subclaims.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Brandschutz-Verschlusses anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigen:In the following, preferred embodiments of the fire protection closure according to the invention are described in detail with reference to the drawing. They show:

Fig. la - Ic einen Brandschutz-Verschluß im vertikalen Querschnitt, sowie im vertikalen und horizontalen Längsschnitt;Fig. la - Ic a fire protection closure in vertical cross-section, as well as in vertical and horizontal longitudinal section;

Fig. 2 einen Brandschutz-Verschluß mit einer Fallklappe.Fig. 2 a fire protection closure with a drop flap.

Bei dem in Fig. 1 dargestellen Verschluß ist eine Klappe 1 über endseitige Zapfen 2, 3 in gleichachsigen Blindbohrungen 4> 5 um eine Mittelachse um 90° verdrehbar gelagert. Die beiden Blindbohrungen \, 5 sind diametral gegen-In the closure shown in Fig. 1, a flap 1 is mounted on end pins 2, 3 in coaxial blind holes 4> 5 so that it can be rotated by 90° around a central axis. The two blind holes \, 5 are diametrically opposed.

überliegend in den zentralen Bereichen der Seitenwände 7> 8 eines Gehäuses 9 ausgebildet. Die Klappe 1 und die Gehäusewände bestehen jeweils aus einem feinporigen Mehrkomponenten-Schaumstoff, der bei höheren Temperaturen von ca. 300 ⁰C und/oder bei Flammeneinwirkung unter mehrfacher Volumenvergrößerung karbonisiert. Derartige Schaumstoffe sind als Intumeszenzmaterialien zum Verschließen von Spalten und Rissen im Mauerwerk bekannt. Bei hohen Temperaturen bzw. Beflammung bildet sich ein feuerwiderstandsfähiger Kohlenstoffschaum, der das Mehrfache des ursprünglichen Volumens einnimmt und die feuersicheren Eigenschaften begründet. Derartige Intumeszenz-Schaumstoffe sind z. B. unter der Bezeichnung "Fomox PA" bzw. "Fomox PE" (eingetragene Warenzeichen) bekannt. Insbesondere im Material der Klappe 1 können Versteifungseinlagen in Form z. B. eines Mineralfaser-Gewebes 10 (Fig. la), eines Gitters 11 (vgl. Fig. Ib), von Stäben od. dgl., vorzugsweise aus Glas oder Keramik, eingebettet sein.formed overlying in the central areas of the side walls 7 > 8 of a housing 9. The flap 1 and the housing walls each consist of a fine-pored multi-component foam which carbonises at higher temperatures of approx. 300 ⁰ C and/or when exposed to flames, increasing in volume several times over. Foams of this type are known as intumescent materials for closing gaps and cracks in masonry. At high temperatures or when exposed to flames, a fire-resistant carbon foam is formed which takes up several times the original volume and is responsible for the fire-safe properties. Intumescent foams of this type are known, for example, under the name "Fomox PA" or "Fomox PE" (registered trademarks). In the material of the flap 1 in particular, stiffening inserts in the form of e.g. a mineral fiber fabric 10 (Fig. la), a grid 11 (cf. Fig. 1b), rods or the like, preferably made of glass or ceramic.

In der oberen und der unteren Gehäusehälfte sind an vorspringenden Teilen der Seitenwände 7, 8, der Decke 12 und des Bodens 13 Schaumstoffleisten 14, 15> 16 bzw. 17, 18, 19 befestigt, die ebenfalls aus einem Intumeszenz-Schaumstoff bestehen, welcher jedoch wesentlich weicher eingestellt ist. Diese Leisten 14 bis 19 dienen der Abstützung der in die Betriebslage geschwenkten Klappe (vgl. gestrichelte Stellung in Fig. Ib).In the upper and lower halves of the housing, foam strips 14, 15>16 and 17, 18, 19 are attached to protruding parts of the side walls 7, 8, the ceiling 12 and the floor 13, which also consist of an intumescent foam, but which is set much softer. These strips 14 to 19 serve to support the flap when it is pivoted into the operating position (see dashed position in Fig. 1b).

Wie aus Fig. la ersichtlich, ist in dem dargestellten rechten Endteil der Klappe 1 ein Zapfen 20 befestigt, der eine Lageröffnung in der Seitenwand 7 durchsetzt und mit seinem Ende in eine Ausnehmung 21 in der Seitenwand 7As can be seen from Fig. la, a pin 20 is attached to the right end part of the flap 1 shown, which passes through a bearing opening in the side wall 7 and with its end in a recess 21 in the side wall 7

hineinragt. In dieser kammerförmigen Ausnehmung 21 ist eine Feder 22 eingespannt, die mit einem Ende am Zapfen 21 festgelegt ist und auf diesen ständig ein Drehmoment ausübt. Sobald eine - nicht dargestellte - Auslöseeinheit auf z. B. einen Rauchmelder anspricht, tritt nach Lösen einer - nicht dargestellten - Verriegelung die einen Antriebsmechanismus bildende Feder 22 in Funktion und verschwenkt die Klappe 1 um ihre Achse 6 in die in Fig. Ic gestrichelt dargestellte Betriebsstellung.protrudes. In this chamber-shaped recess 21, a spring 22 is clamped, which is fixed at one end to the pin 21 and constantly exerts a torque on it. As soon as a - not shown - trigger unit responds to a smoke detector, for example, after releasing a - not shown - lock, the spring 22 forming a drive mechanism comes into operation and pivots the flap 1 about its axis 6 into the operating position shown in dashed lines in Fig. 1c.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführung besteht das Gehäuse und die Klappe aus den gleichen Schaumstoff-Materialien wie bei der Ausführung nach Fig. 1, wobei die Klappe 1 jedoch als sog. Fallklappe ausgebildet und in dem mit ausgezogenen Linien dargestellten Normalzustand horizontal ausgerichtet in einer oberen Gehäusekammer 25 festgelegt ist. Eine durchgehende Welle bzw. zwei gleichachsig angeordnete Lagerzapfen 26 sind an einem Ende der Klappe 1 befestigt und in den Seitenwänden der Kammer 25 gelagert. Mittels eines nicht dargestellten Antriebsmechanismus, z. B. einer Torsionsfeder 22, kann die Klappe 1 aus der horizontalen Normalstellung in die vertikale - gestrichelt angedeutete - Betriebslage verschwenken. Ein im Bodenteil 27 des Gehäuses 9 ausgebildeter Absatz 28 weist an seiner Vorderseite eine weicher eingestellte Schaumstoffleiste 29 als Rauchdichtung auf.In the embodiment shown in Fig. 2, the housing and the flap are made of the same foam materials as in the embodiment according to Fig. 1, whereby the flap 1 is, however, designed as a so-called drop flap and is fixed in an upper housing chamber 25 in the normal state shown in solid lines, aligned horizontally. A continuous shaft or two bearing pins 26 arranged on the same axis are attached to one end of the flap 1 and mounted in the side walls of the chamber 25. By means of a drive mechanism (not shown), e.g. a torsion spring 22, the flap 1 can pivot from the horizontal normal position into the vertical operating position - indicated by dashed lines. A shoulder 28 formed in the base part 27 of the housing 9 has a softer foam strip 29 on its front side as a smoke seal.

Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Verschluß ist zwischen zwei Leitungsabschnitte 30, 31 eingeschaltet und mit seinen Stirnseiten über Schrauben 33 mit den Leitungsflanschen 34 fest verbunden. Zusätzlich ist die Ausführung nach Fig. 2 in den Durchbruch einer Mauer 34 ohne Verwen-The closure shown in Fig. 1 and 2 is inserted between two pipe sections 30, 31 and is firmly connected with its front sides to the pipe flanges 34 via screws 33. In addition, the design according to Fig. 2 can be installed in the opening of a wall 34 without using

dung eines zusätzlichen Bindemittels, &zgr;. &Bgr;. Mörtel, eingebaut .addition of an additional binding agent, &zgr;. &Bgr;. mortar, installed .

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. So kann beispielsweise als Antriebsmechanismus auch ein Druckmittelzylinder, ein Elektromagnet, ein Zahntrieb oder ein Handgestänge eingesetzt werden. Darüber hinaus kann sich der Zapfen 20 auch durch die gesamte Klappe 1 hindurch erstrecken und mit seinem anderen freien Ende in der Lageröffnung der Seitenwand 8 drehbar aufgenommen sein.The invention is not limited to the embodiments shown. For example, a pressure cylinder, an electromagnet, a pinion or a hand rod can also be used as the drive mechanism. In addition, the pin 20 can also extend through the entire flap 1 and be rotatably received with its other free end in the bearing opening of the side wall 8.

Claims

Expectations

1. Fire protection closure for ventilation ducts, wall openings etc., consisting of

- a housing that can be attached to the duct wall or masonry,

- a flap pivoted in the housing, the
Shape and size is adapted to the internal cross-section of the housing, and

- a drive mechanism with an associated release unit for the flap,

characterized ,

that the housing (9) and the flap (1) consist of an intumescent rigid foam which foams at higher temperatures to form a stable carbon framework , and

that stop strips (14 to 19; 29) are arranged in the housing (9) for the flap (1) pivoted into its closed position

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which consist of a soft intumescent foam which also foams at higher temperatures to form a stable carbon framework and forms a firm bond with the foamed material of the flap (1).

2. Closure according to claim 1,
characterized,

that the flap (1) is mounted on both sides in central blind bores (4, 5) of the housing walls (7, 8) and that a set of stop strips (14 to 16) are arranged in the housing ceiling (12) and in the upper halves of the side walls (7, 8) and a further set of stop strips (17 ₃ 19) in the housing base (13) and in the lower halves of the side walls (7, 8), both sets of strips being offset from one another in the longitudinal direction by the thickness of the flap (1) (cf. Fig. Ic).

3· Closure according to claim 1,

characterized,

that the flap is designed as a drop flap ( 1 ■ ) and is mounted in an upper chamber (25) in the housing cover.

4· Closure according to one of claims 1 to 3, characterized in

that the drive mechanism (22) and a lock for the flap (l) are accommodated in a blind bore (21) in the outer side wall (7) of the housing (9).

5· Closure according to one of claims 1 to 4, characterized in

that the bearing pins (4, 5) of the flap (1) consist at least partially of the flap foam.

6. Closure according to one of claims 1 to 5, characterized in

that the housing (9) is surrounded by a sheet metal casing (35).

7· Closure according to one of claims 1 to 6, characterized in

that reinforcements (10, 11) are embedded in the housing walls or in the flap (l).

8. Closure according to one of claims 1 to 7, characterized in

that the housing walls (7, 8; 12, 13) or the flap (1) consist of several layers, of which the outermost layer is an intumescent foam.

9. Closure according to one of claims 1 to 8, characterized in

that the foams of the housing walls (7, 8; 12, 13) or the flap (l) contain fibrous or granular fillers.