EP1023922A1 - Antriebseinheit für eine Klappe in einem Brandschutzsystem - Google Patents

Antriebseinheit für eine Klappe in einem Brandschutzsystem Download PDF

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EP1023922A1
EP1023922A1 EP99101455A EP99101455A EP1023922A1 EP 1023922 A1 EP1023922 A1 EP 1023922A1 EP 99101455 A EP99101455 A EP 99101455A EP 99101455 A EP99101455 A EP 99101455A EP 1023922 A1 EP1023922 A1 EP 1023922A1
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locking
electromagnet
drive unit
crown
electric motor
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Withdrawn
Application number
EP99101455A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Matthias Gräzer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Joventa AG
Original Assignee
Joventa AG
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Publication date
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    • F24F13/08—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates
    • F24F13/10—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers
    • F24F13/14—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers built up of tilting members, e.g. louvre
    • F24F13/1426—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers built up of tilting members, e.g. louvre characterised by actuating means
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    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C2/00—Fire prevention or containment
    • A62C2/06—Physical fire-barriers
    • A62C2/24—Operating or controlling mechanisms
    • A62C2/246—Operating or controlling mechanisms having non-mechanical actuators
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    • F24F13/1486—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers built up of tilting members, e.g. louvre characterised by bearings, pivots or hinges
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    • F24F11/32—Responding to malfunctions or emergencies
    • F24F11/33—Responding to malfunctions or emergencies to fire, excessive heat or smoke
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    • F24F13/14—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers built up of tilting members, e.g. louvre
    • F24F13/1426—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers built up of tilting members, e.g. louvre characterised by actuating means
    • F24F2013/148—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers built up of tilting members, e.g. louvre characterised by actuating means with magnets

Definitions

  • the invention relates to a drive unit for a flap in a smoke extraction duct of a fire protection system.
  • the invention is therefore based on the object Specify drive unit that is suitable for the actuation of Smoke control dampers are suitable. This task is accomplished by the Features solved in the characterizing part of claim 1.
  • Fig. 1 shows a simplified example of a building with three superimposed rooms 1a, b, c.
  • a supply air duct 2 with a fan 3 supplies rooms 1a, b, c via Supply air spigot 4a, b, c with fresh air.
  • An exhaust air duct 6 leads accordingly with a fan 7 used air from rooms 1a, b, c, with which he over Exhaust port 8a, b, c is connected from.
  • the Exhaust ports 8a, b, c are with fire dampers 9a, b, c Mistake.
  • a smoke extraction duct 10 with a Fan 11 provided. Rooms 1a, b, c are with the Smoke extraction duct 10 via smoke extraction nozzle 12a, b, c connected, in which smoke extraction dampers 13a, b, c installed are.
  • the fire dampers are normally open and the Smoke control dampers closed, as in the upper room 1a and at the lower room 1c, where the Fire dampers 5a, 9a, 5c, 9c are open and the Smoke control dampers 13a, 13c are closed.
  • Kick like shown in the middle room 1b a fire started by Temperature sensors and smoke detectors are detected, so the fire dampers (here 5b, 9b) immediately closed while the smoke extraction damper 13b is open becomes. Further oxygen supply through supply air duct 2 or Spread of fire in other rooms via the exhaust air duct 6 is prevented.
  • smoke is caused by the Opened smoke extraction damper 13b removed. A spread of smoke in rooms 1a, 1c not affected by the fire via the smoke extraction duct 10 through the Smoke control dampers 13a, 13c, which remain closed, prevented.
  • the drive units of the fire dampers 5a, b, c, 9a, b, c and the smoke control dampers 13a, b, c are usually over a separate system powered and are at least functional at the start of the fire. You take the above positions described and shown in Fig. 1. If a power failure occurs later, the Ensuring the most effective isolation of the Spaces against each other and to prevent Oxygen supply only too late from Fire-rated rooms all fire dampers conclude.
  • the smoke extraction dampers are said to be in the rooms already covered to ensure a minimum of partial smoke extraction remain open while the rest to prevent the spread of smoke and any toxic gases released by the fire should remain closed. Closing the Fire dampers are replaced by return springs in the Drive units achieved this in a basic position bring in which the fire dampers are closed, while the smoke extraction dampers are in the desired Positions are held by the drive units blocked in the position you are currently in become.
  • a drive unit for smoke extraction dampers can are basically built the same, but without Return spring, therefor with a locking device, which blocks the drive unit in the event of a power failure ensures (Fig. 2, 3a, b).
  • gearbox which has an electric motor of the drive unit connects an output that is used directly on the Smoke control damper acts on a locking device.
  • she includes a gear 14 which is part of the transmission and with the output is in a positive operative connection. It is firmly connected with a coaxial locking ring 15 and forms with the same a locking crown 16 with the one Locking pin 17 can engage.
  • the locking ring 15 is uniformly over for this purpose with a number provided its circumference distributed locking holes 18.
  • the Gear 15 is non-rotatable on a coaxial pinion 19 attached, which with an electric motor Drive unit is in operative connection.
  • the mechanical Active connection between the electric motor and the output So runs on the pinion 19 and the gear 15 on a fixed shaft 20 are rotatably mounted together.
  • the locking pin 17 is near the edge the same on a disc-shaped anchor plate 21 attached ferromagnetic material and protrudes against the Locking ring 15 before.
  • the anchor plate 21 is between the locking crown 16 and an electromagnet 22 the shaft 20 through a central recess of the Armature plate 21 protrudes, axially limited slidably mounted.
  • the electromagnet 22 with a housing 23 wound coil 24 and a sleeve-shaped core 25 Ferromagnetic material also surrounds the shaft 20 coaxial.
  • the anchor plate 21 is against rotation secured because the housing 23 in turn over another Extension 28 with a non-rotatable on the shaft 20th attached sleeve 29 engages.
  • Coil spring 30 exercises on the anchor plate 21 against the Locking crown 16 aligned pressure.
  • On a tab 31 of the anchor plate 21 is an unlocking pin 32 attached.
  • the locking pin 17 either directly with one of the Locking holes 18 or he is against the top of the Locking ring 15 pressed until after any short further rotation of the locking crown 16 with one of the Locking holes 18 come to coincide and engage.
  • the any mobility of the downforce and thus the Smoke control damper after a power failure is in in any case limited to a narrow interval. If this limited freedom of movement is necessary restrict further, e.g. B. by using a Tooth coupling instead of the locking ring and Locking pin. By pulling the release pin 32 the drive unit can be unlocked manually.

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Abstract

Damit eine Antriebseinheit für eine Entrauchungsklappe bei Stromausfall blockiert, ist ein mit einem Abtrieb derselben in formschlüssiger Wirkverbindung stehendes Zahnrad (14) eines Getriebes mit einem Verriegelungsring (15) verbunden, während zwischen denselben und einem parallel mit dem Elektromotor mit Strom versorgten Elektromagneten (22) axial verschieblich und gegen Verdrehung gesichert eine Ankerplatte (21) mit einem gegen den Verriegelungsring (15) weisenden Verriegelungsstift (17) angeordnet ist. Sie wird bei stromdurchflossenem Elektromagneten (22) von demselben gegen die Kraft einer Spiralfeder (30) angezogen, so dass der Verriegelungsstift (17) ausser Eingriff mit dem Verriegelungsring (15) bleibt, während sie bei Stromausfall von der Spiralfeder (30) gegen denselben gedrückt wird, so dass der Verriegelungsstift (17) mit einem der Rastlöcher (18), die gleichmässig über den Umfang des Verriegelungsrings (15) verteilt sind, eingreift. <IMAGE>

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit für eine Klappe in einem Entrauchungskanal eines Brandschutzsystems.
Stand der Technik
Es ist bekannt, Lüftungssysteme in Gebäuden mit Brandschutzklappen zu versehen, welche im Brandfall schliessen und die vom Brand erfassten Räume gegen Sauerstoffzufuhr abriegeln sowie zur Unterbindung einer Ausbreitung des Feuers die noch nicht erfassten Räume abschotten. Derartige Brandschutzklappen werden gewöhnlich von mit Rücklauffedern ausgerüsteten Antriebseinheit angetrieben. Bei einem Stromausfall bringt die Rücklauffeder die Antriebseinheit in eine Grundstellung, in der die Brandschutzklappe geschlossen ist.
Es hat sich jedoch herausgestellt, dass diese Massnahmen insbesondere bei starker Rauchentwicklung nicht genügen, weil der Rauch nicht entweichen kann und Lösch- und andere Arbeiten behindert, ausserdem im Brandbereich befindliche Personen durch denselben einer akuten Vergiftungsgefahr ausgesetzt sind. Daher werden neuerdings meist Entrauchungskanäle vorgesehen, die über Entrauchungsklappen mit den Räumen verbunden sind. Diese Klappen dürfen bei Stromausfall nicht schliessen, da sie sonst ihre Funktion nicht erfüllen könnten. Nach den feuerpolizeilichen Vorschriften sollen sie dagegen in der Position, in der sie sich eben befinden, blockiert werden. Diese Randbedingung erfordert eine Antriebseinheit für die Entrauchungsklappen, die sich von den für die Brandschutzklappen entwickelten unterscheidet.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Antriebseinheit anzugeben, die sich für die Betätigung von Entrauchungsklappen eignet. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren, welche lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellen, näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1
schematisch einen vertikalen Schnitt durch ein Gebäude,
Fig. 2
einen Teil einer erfindungsgemässen Antriebseinheit in Explosionsdarstellung,
Fig. 3a
einen Längsschnitt durch den Teil der erfindungsgemässen Antriebseinheit in einer ersten Position und
Fig. 3b
einen Längsschnitt durch den Teil der erfindungsgemässen Antriebseinheit entsprechend Fig. 3a in einer zweiten Position.
Wege zur Ausführung der Erfindung
Fig. 1 zeigt ein vereinfachtes Beispiel eines Gebäudes mit drei übereinanderliegenden Räumen 1a,b,c. Ein Zuluftkanal 2 mit einem Ventilator 3 versorgt die Räume 1a,b,c über Zuluftstutzen 4a,b,c mit frischer Luft. In die Anschlusskanäle sind Brandschutzklappen 5a,b,c eingebaut. Entsprechend führt ein Abluftkanal 6 mit einem Ventilator 7 verbrauchte Luft aus den Räumen 1a,b,c, mit denen er über Abluftstutzen 8a,b,c verbunden ist, ab. Auch die Abluftstutzen 8a,b,c sind mit Brandschutzklappen 9a,b,c versehen. Zusätzlich ist ein Entrauchungskanal 10 mit einem Ventilator 11 vorgesehen. Die Räume 1a,b,c sind mit dem Entrauchungskanal 10 über Entrauchungsstutzen 12a,b,c verbunden, in welche Entrauchungsklappen 13a,b,c eingebaut sind.
Im Normalfall sind die Brandschutzklappen offen und die Entrauchungsklappen geschlossen, wie dies beim oberen Raum 1a und beim unteren Raum 1c gezeigt ist, wo die Brandschutzklappen 5a, 9a, 5c, 9c offenstehen und die Entrauchungsklappen 13a, 13c geschlossen sind. Tritt, wie beim mittleren Raum 1b dargestellt, ein Brand auf, der von Temperaturfühlern und Rauchmeldern festgestellt wird, so werden die Brandschutzklappen (hier 5b, 9b) sofort geschlossen, während die Entrauchungsklappe 13b geöffnet wird. Weitere Sauerstoffzufuhr durch den Zuluftkanal 2 oder Verbreitung des Brandes in andere Räume über den Abluftkanal 6 ist damit unterbunden. Dagegen wird Rauch durch die geöffnete Entrauchungsklappe 13b abgezogen. Eine Verbreitung des Rauchs in die vom Brand nicht betroffenen Räume 1a, 1c über den Entrauchungskanal 10 wird dabei durch die Entrauchungsklappen 13a, 13c, die geschlossen bleiben, verhindert.
Die Antriebseinheiten der Brandschutzklappen 5a,b,c, 9a,b,c und der Entrauchungsklappen 13a,b,c werden gewöhnlich über ein separates System mit Strom versorgt und sind wenigstens zu Beginn des Brandes funktionsfähig. Sie nehmen die oben geschilderten und in Fig. 1 dargestellten Stellungen ein. Tritt später ein Stromausfall ein, so sollen zur Sicherstellung einer möglichst wirksamen Abschottung der Räume gegeneinander und zur Unterbindung von Sauerstoffzufuhr auch zu allfällig erst nachträglich vom Brand erfassten Räumen sämtliche Brandschutzklappen schliessen. Die Entrauchungsklappen sollen dagegen in den bereits erfassten Räumen zur Sicherstellung einer mindestens teilweisen Entrauchung offen bleiben, während die übrigen zur Verhinderung einer Verbreitung des Rauchs und allfälliger vom Brand freigesetzter giftiger Gase geschlossen bleiben sollen. Das Schliessen der Brandschutzklappen wird durch Rücklauffedern in den Antriebseinheiten erzielt, die diese in eine Grundstellung bringen, in der die Brandschutzklappen geschlossen sind, während die Entrauchungsklappen in den gewünschten Positionen gehalten werden, indem die Antriebseinheiten jeweils in der Position, die sie gerade einnehmen, blockiert werden.
Antriebseinheiten für Brandschutzklappen sind bekannt, z. B. umfasst das Joventa SLC-System mehrere Typen derartiger Antriebe. Eine Antriebseinheit für Entrauchungsklappen kann grundsätzlich gleich aufgebaut werden, allerdings ohne Rücklauffeder, dafür mit einer Verriegelungseinrichtung, welche die Blockierung der Antriebseinheit bei Stromausfall sicherstellt (Fig. 2, 3a,b). Zu diesem Zweck weist sie im Getriebe, welches einen Elektromotor der Antriebseinheit mit einem Abtrieb verbindet, der im Einsatz unmittelbar auf die Entrauchungsklappe einwirkt, eine Sperrvorrichtung auf. Sie umfasst ein Zahnrad 14, das Teil des Getriebes ist und mit dem Abtrieb in formschlüssiger Wirkverbindung steht. Es ist mit einem koaxialen Verriegelungsring 15 fest verbunden und bildet mit demselben eine Verriegelungskrone 16, mit der ein Verriegelungsstift 17 eingreifen kann. Der Verriegelungsring 15 ist zu diesem Zweck mit einer Reihe von gleichmässig über seinen Umfang verteilten Rastlöchern 18 versehen. Das Zahnrad 15 ist auf ein koaxiales Ritzel 19 unverdrehbar aufgesteckt, welches mit einem Elektromotor der Antriebseinheit in Wirkverbindung steht. Die mechanische Wirkverbindung zwischen dem Elektromotor und dem Abtrieb läuft also über das Ritzel 19 und das Zahnrad 15, die an einer raumfesten Welle 20 gemeinsam drehbar gelagert sind.
Der Verriegelungsstift 17 ist in der Nähe des Randes derselben an einer scheibenförmigen Ankerplatte 21 aus ferromagnetischem Material befestigt und ragt gegen den Verriegelungsring 15 vor. Die Ankerplatte 21 ist zwischen der Verriegelungskrone 16 und einem Elektromagneten 22 an der Welle 20, die durch eine zentrale Ausnehmung der Ankerplatte 21 ragt, axial begrenzt verschiebbar gelagert. Der Elektromagnet 22 mit einer auf ein Gehäuse 23 gewickelten Spule 24 und einem hülsenförmigen Kern 25 aus ferromagnetischem Material umgibt die Welle 20 ebenfalls koaxial. Durch eine Ausnehmung 26, in welche ein Fortsatz 27 am Gehäuse 23 ragt, ist die Ankerplatte 21 gegen Verdrehung gesichert, da das Gehäuse 23 seinerseits über einen weiteren Fortsatz 28 mit einer unverdrehbar an der Welle 20 befestigten Hülse 29 eingreift. Eine am Kern 25 abgestützte Spiralfeder 30 übt auf die Ankerplatte 21 einen gegen die Verriegelungskrone 16 gerichteten Druck aus. An einer Lasche 31 der Ankerplatte 21 ist ein Entriegelungsstift 32 befestigt.
Solange der Elektromotor der Antriebseinheit mit Strom versorgt wird, wird auch die Spule 24 des Elektromagneten 22, der parallel zum Elektromotor mit einem Stromversorgungsanschluss der Antriebseinheit verbunden ist, von Strom durchflossen, so dass (Fig. 3a) die Ankerplatte 21 gegen die Kraft der Spiralfeder 30 an den Kern 25 gezogen wird und der Verriegelungsstift 17 ausser Eingriff mit dem Verriegelungsring 15 bleibt. Bricht die Stromversorgung zusammen, so hört die Anziehungskraft des Elektromagneten 22 auf die Ankerplatte 21 auf und dieselbe wird von der Spiralfeder 30 gegen die Verriegelungskrone 16 gedrückt. Dabei greift je nach Winkellage der Verriegelungskrone 16 der Verriegelungsstift 17 entweder unmittelbar mit einem der Rastlöcher 18 ein oder er wird gegen die Oberseite des Verriegelungsringes 15 gedrückt, bis er nach allfälliger kurzer Weiterdrehung der Verriegelungskrone 16 mit einem der Rastlöcher 18 zur Deckung kommt und einrastet. Die allfällige Beweglichkeit des Abtriebs und damit der Entrauchungsklappe nach einem Stromausfall ist somit in jedem Fall auf ein enges Intervall eingeschränkt. Falls erforderlich lässt sich diese geringe Bewegungsfreiheit weiter einschränken, z. B. durch die Verwendung einer Zahnkupplung statt des Verriegelungsrings und des Verriegelungsstiftes. Durch Zug am Entriegelungsstift 32 kann die Antriebseinheit manuell entriegelt werden.
Bezugszeichenliste
1a,b,c
Räume
2
Zuluftkanal
3
Ventilator
4a,b,c
Zuluftstutzen
5a,b,c
Brandschutzklappen
6
Abluftkanal
7
Ventilator
8a,b,c
Abluftstutzen
9a,b,c
Brandschutzklappen
10
Entrauchungskanal
11
Ventilator
12a,b,c
Entrauchungsstutzen
13a,b,c
Entrauchungsklappen
14
Zahnrad
15
Verriegelungsring
16
Verriegelungskrone
17
Verriegelungsstift
18
Rastloch
19
Ritzel
20
Welle
21
Ankerplatte
22
Elektromagnet
23
Gehäuse
24
Spule
25
Kern
26
Ausnehmung
27
Fortsatz
28
Fortsatz
29
Hülse
30
Spiralfeder
31
Lasche
32
Entriegelungsstift

Claims (10)

  1. Antriebseinheit für eine Klappe in einem Brandschutzsystem, mit einem Stromversorgungsanschluss, einem Elektromotor, welcher über denselben gespeist wird sowie mit einem Getriebe, welches eine Wirkverbindung zwischen einer Welle des Elektromotors und einem Abtrieb der Antriebseinheit herstellt, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit eine Verriegelungseinrichtung aufweist mit einem über den Stromversorgungsanschluss gespeisten Elektromagneten (22) sowie einer Sperrvorrichtung, die derart vorgespannt ist, dass sie, keiner Einwirkung unterworfen, mit dem Getriebe eingreift und dasselbe in seiner Bewegung derart einschränkt, dass der Abtrieb nach beiden Richtungen höchstens geringen Bewegungsspielraum hat, während sie bei stromdurchflossenem Elektromagneten (22) durch die Einwirkung desselben gegen die Vorspannung ausser Eingriff mit dem Getriebe gehalten wird.
  2. Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor und der Elektromagnet (22) parallel mit dem Stromversorgungsanschluss verbunden sind.
  3. Antriebseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrvorrichtung eine Verriegelungskrone (16) umfasst, welche zugleich ein Rad des Getriebes bildet und die Sperrvorrichtung als zwischen der Verriegelungskrone (16) und dem Elektromagneten (22) axial verschieblich angeordneter, vom Elektromagneten (22) anziehbarer Anker ausgebildet ist, welcher mit der Verriegelungskrone (16) eingreifen kann und gegen Drehung gesichert ist.
  4. Antriebseinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromagnet (22) mit der Verriegelungskrone (16) koaxial ist.
  5. Antriebseinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker als im wesentlichen scheibenförmige Ankerplatte (21) ausgebildet ist, welche einen gegen die Verriegelungskrone (16) weisenden Verriegelungsvorsprung zum Eingriff mit demselben aufweist.
  6. Antriebseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungsvorsprung als Verriegelungsstift (17) ausgebildet ist.
  7. Antriebseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass dass die Verrieglungskrone (16) in Umfangsrichtung aufeinanderfolgende Rastlöcher (18) zur Aufnahme des Verriegelungsstiftes (17) aufweist.
  8. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannung des Ankers durch eine am Elektromagneten (22) abgestützte komprimierte Spiralfeder (30) hergestellt ist.
  9. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine feststehende zentrale Welle (20) umfasst, an welcher die Ankerplatte (21) sowie drehbar die Verriegelungskrone (16) gelagert sind und welche in der Fortsetzung vom Elektromagneten (22) umgeben ist.
  10. Antriebseinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungskrone (16) an ihrer Aussenseite einen Zahnkranz aufweist, über den sie mit dem Abtrieb formschlüssig in Wirkverbindung steht und dass sie unverdrehbar mit einem koaxialen Ritzel (19) verbunden ist, welches mit der Welle des Elektromotors in Wirkverbindung steht.
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