ITMI20101394A1 - Serrande tagliafuoco dotate di guarnizioni intumescenti a corpo unico per tenuta ai fumi freddi e caldi - Google Patents

Description

“SERRANDE TAGLIAFUOCO DOTATE DI GUARNIZIONI INTUMESCENTI A CORPO UNICO PER TENUTA AI FUMI FREDDI E CALDI â€

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce a guarnizioni tagliafuoco con tenuta anche ai fumi freddi e caldi, in serrande tagliafuoco.

Le serrande tagliafuoco sono impiegate nella compartimentazione di zone antincendio negli impianti di ventilazione e/o condizionamento e hanno lo scopo di evitare la propagazione dei fumi nei canali di distribuzione aria durante un incendio mediante la chiusura della rispettiva pala montata su detta serranda.

La chiusura delle pale avviene generalmente quando un elemento sensibile presente su di esse raggiunge la temperatura di 72°C: tuttavia le guarnizioni intumescenti montate sulla pala o nelle immediate vicinanze di questa garantiscono generalmente una buona tenuta ai fumi caldi, generalmente a temperature maggiori di 110°C, grazie all’espansione del materiale intumescente, ma non sono atte a far tenuta a fumi con temperatura minore.

Ciò à ̈ dovuto al fatto che le guarnizioni tagliafuoco ad oggi disponibili sul mercato sono formate in realtà da due guarnizioni differenti affiancate, ciascuna atta ad assolvere un diverso compito: una prima guarnizione atta alla tenuta tagliafuoco e ai fumi caldi, la quale à ̈ costituita da una banda (A) in materiale intumescente avente una temperatura di espansione minima di 120-200°C, che può anche essere ricoperto da un profilo (B) in plastica, rigida o semirigida; una seconda guarnizione atta alla tenuta ai fumi freddi la quale à ̈ costituita ad esempio da spugna (C) in poliuretano espanso.

I limiti di questa soluzione tecnica risiedono nel dovere utilizzare due differenti guarnizioni con funzione diversa per garantire il funzionamento dell'intero sistema, e nel dover fissare la guarnizione (C) ad esempio in spugna poliuretanica vicino all’altra guarnizione e alla pala mediante opportuni adesivi. Inoltre nel caso specifico di profili per intumescenti in plastica rigida, ad esempio quelli per contenere i silicati di calcio intumescenti, le loro prestazioni elastiche e di tenuta sono limitate a causa della ridotta adattabilità a forme curvilinee.

Per superare tale problema di elasticità e di tenuta, sono stati fatti tentativi di incorporare il materiale intumescente, in genere grafite intumescente, in una matrice di PVC in modo da generare una mescola atta ad essere estrusa in forma tubolare flessibile: tuttavia l'incorporazione di materiale intumescente in una matrice polimerica come il PVC si traduce in una minore espansione del materiale intumescente al momento dell’ utilizzo poiché esso espande parzialmente già durante l’incorporazione e/o vulcanizzazione del tubolare, e quindi con minori prestazioni tagliafuoco. Inoltre l’ottenimento di guarnizioni flessibili con superfìcie liscia risulta difficoltoso a partire da dette matrici estrudibili e la loro combustione genera fumi tossici come acido cloridrico.

Ad oggi non risultano noti profili in plastica che siano flessibili, e che contengano materiale intumescente in grado sia di far tenuta anche ai fumi freddi, sia di espandersi completamente durante l’incendio.

Scopo della presente invenzione à ̈ quello di fornire guarnizioni tagliafuoco flessibili ed elastiche atte ad essere montate sulle pale di dette serrande, o nelle immediate vicinanze, in grado di fare tenuta a fumi caldi e freddi in un solo corpo e che possono essere realizzate senza provocare l’espansione, anche solo parziale, dei materiale intumescente incorporato in esse.

Altro scopo della presente invenzione à ̈ quello di fornire una tale guarnizione con superficie liscia che sia anche pratica, di facile realizzazione, ed economica.

Un ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ di permettere la realizzazione di serrande tagliafuoco dotate di tenuta anche ai fumi freddi senza utilizzare guarnizioni tagliafuoco formate da due differenti guarnizioni adiacenti.

Questi scopi sono raggiunti in accordo all’ invenzione con le caratteristiche elencate nell’ annesse rivendicazioni indipendenti 1 e 9.

Realizzazioni vantaggiose dell’invenzione appaiono dalle rivendicazioni dipendenti.

Oggetto della presente invenzione à ̈ una guarnizione tagliafuoco a corpo unico formata da una banda di materiale intumescente rivestita da un profilo in materiale elastomerico siliconico (definito anche come gomma siliconica) avente una superfìcie liscia.

Tale guarnizione a corpo unico à ̈ in grado di fare tenuta ai fumi freddi grazie al profilo esterno in silicone reticolabile a freddo (ossia senza apporto di calore come avviene ad esempio in forni IR, in forni ad aria calda, in forni UHF, in bagni di sali fusi, in autoclave), ma anche di far tenuta ai fumi caldi grazie al materiale intumescente contenuto dentro detto profilo. Pertanto non vi à ̈ necessità di accoppiare alla guarnizione in accordo alla presente invenzione una seconda guarnizione (C) in poliuretano espanso come invece avviene nell’ arte nota sopra descritta.

In aggiunta tale guarnizione in accordo alla presente invenzione à ̈ atta anche a far tenuta all’aria e all’acqua.

Per materiale intumescente qui si intende identificare un materiale incombustibile che reagisce alle alte temperature espandendosi velocemente e garantendo una sigillatura perfetta degli spazi vuoti verso i fumi caldi, quale ad esempio grafite espansa, silicati, e simili, preferibilmente grafite espandibile di grado “flame retardant†.

Ulteriori caratteristiche dell’invenzione risulteranno più chiare dalla descrizione dettagliata che segue, riferita ad una sua forma di realizzazione puramente esemplificativa, e quindi non limitativa, illustrata nei disegni annessi, in cui:

Fig. 1 Ã ̈ una vista prospettica semplificata di una serranda tagliafuoco a sezione circolare con pala aperta per permettere il passaggio di aria (indicata con frecce);

Fig. 2 Ã ̈ una vista prospettica semplificata della serranda tagliafuoco di fig.l con pala chiusa per bloccare il passaggio di fumi (indicate con frecce);

Figg. 3 a) e b) sono viste in pianta dall’alto parzialmente sezionate della serranda tagliafuoco delle figg. 1 e 2 con pala rispettivamente aperta e chiusa;

Figg. 3 c) e d) sono viste ingrandite del particolare indicato con A in fig. 3b) illustrante la guarnizione di serranda chiusa rispettivamente in condizione di tenuta ai gas freddi (<120°C) e ai gas caldi (<120°C) dopo l’espansione del materiale intumescente;

Fig. 4a à ̈ una vista frontale della serranda di fig. 3 a);

Fig.4b à ̈ una vista frontale di una seconda serranda per condotti a profilo quadrato;

Fig. 5 Ã ̈ una vista in sezione ingrandita di una guarnizione utilizzata nelle serrande delle figure precedenti;

Figg. 6-7 sono viste in sezione di guarnizioni con differenti profili esterni; Figg. 8-10 sono viste dall’alto di sezioni trasversali di guarnizioni con differenti profili esterni inserite in sottoporta di porte in alluminio.

In figura 1 Ã ̈ riportata una tipica serranda tagliafuoco cilindrica per condotti di aerazione o di condizionamento indicata con il riferimento numerico 1.

In condizioni ambientali normali tale serranda 1 à ̈ aperta poiché la pala 2 di forma circolare à ̈ in linea con il flusso dell’aria nel condotto indicato in figura mediante frecce. Intorno al suo perimetro, detta pala 2 ha montate una o due guarnizioni 100 in accordo alla presente invenzione, posizionate parallele tra loro, che andranno a far tenuta tra il perimetro della pala 2 e la parete interna della serranda tagliafuoco (fìgg.3c,3d)) quando detta pala 2 verrà chiusa posizionandosi perpendicolarmente al flusso d’aria (fig. 2 e fig. 3b).

Grazie all’elevata tenuta anche ai fumi freddi delle guarnizioni 100 in accordo all’ invenzione, il flusso d’aria non si propaga nel condotto su cui à ̈ montata la serranda tagliafuoco 1 come illustrano le frecce a punta curvata in fig. 2, una volta chiusa la pala 2 della serranda 1.

La pala 2 à ̈ montata su un alberino 3 intorno al quale detta pala può ruotare quando azionata da mezzi di attuazione 4 (figg.4a e 4b).

Entrando nel dettaglio, ciascuna guarnizione 100 à ̈ alloggiata in una rispettiva cavità ricavata nello spessore della pala 2 intorno al suo perimetro per permetterne ralloggiamento, o può essere graffettata sulla pala o sul perimetro della condotta realizzata in alluminio.

In questo caso la guarnizione 100 ha un profilo esterno con forma a C in sezione trasversale, atto a far tenuta quando la guarnizione à ̈ montata intorno alla pala circolare 2 (fig.5): in sezione trasversale il profilo esterno di tale guarnizione 100 à ̈ formato da un corpo o porzione centrale 101, sostanzialmente rettangolare e cava, tale da definire una sede tubolare 110 che alloggia internamente il materiale intumescente 102.

Alle estremità di detta porzione centrale 101 si estendono due alette 103 integrali con la porzione centrale 101 le quali sono atte a far tenuta ai fumi freddi contro le pareti 5 (figg. 3c e 3d) della serranda tagliafuoco 1 inserita nel condotto (non illustrato). Il profilo esterno à ̈ realizzato in silicone reticolabile a freddo e la guarnizione à ̈ un corpo unico poiché le varie porzioni sono continue una con l’altra.

Detta guarnizione 100 presenta inoltre delle incisioni longitudinali 104, preferibilmente discontinue, che favoriscono la lacerazione della sede 110 agevolando la fuoriuscita del materiale intumescente 102 espandentesi in caso di aumento della temperatura.

Il materiale siliconico viene accoppiato al materiale intumescente in modo da ricoprirlo interamente.

La guarnizione 100 in accordo all’ invenzione à ̈ ottenuta mediante la coestrusione di un elastomero siliconico intorno ad uno strato di materiale intumescente. Detto strato può avere un qualsiasi spessore e dipende in parte dal grado di espandibilità del materiale intumescente. Un esempio di spessore adatto può essere un valore compreso tra 1.5 e 5.0 mm.

Successivamente il materiale elastomerico siliconico viene reticolato a freddo in pochi secondi mediante esposizione a radiazioni UV, ad una temperatura di gran lunga compatibile con tutti i materiali intumescenti inclusi quelli che espandono alle temperature inferiori.

Grazie all’ impiego di silicone elastomerico reticolabile a freddo à ̈ possibile quindi realizzare guarnizioni intumescenti altamente flessibili e con superfici lisce che possono alloggiare internamente materiali intumescenti espandibili. Tali guarnizioni sono atte ad essere utilizzabili a partire da -60°C sino alla temperatura di espansione dell’intumescente. Tale materiale siliconico può anche essere formulato con additivi specifici che impartiscono resistenza ad esempio al calore, alla fiamma, ai batteri, alle muffe.

Poiché il profilo esterno in materiale elastomerico siliconico ha lo scopo di garantire la tenuta ai fumi quando il materiale intumescente non si à ̈ ancora espanso (fumi ancora “freddi†con temperature sotto i 100°C), tale profilo avrà la forma più idonea a seconda dell' applicazione finale e della sede in cui andrà alloggiata detta guarnizione, potendo presentare anche dei piedini di aggancio 106 (figg. 8 e 10), o palloncini di battuta 105 (figg. 6-7), etc., in alternativa o in aggiunta alle alette di tenuta 103.

Ad esempio, la guarnizione 100 riportata in fig. 7 ha il rivestimento esterno con un profilo a P, in sezione trasversale, il quale à ̈ formato da una porzione centrale 101 dove à ̈ contenuto il materiale intumescente 102, da cui si estendono un piedino di aggancio 106 e un palloncino di battuta 105 cavo internamente, i quali sono entrambi integrali con detta porzione centrale 101.

In un’altra realizzazione la guarnizione 100 ha un rivestimento esterno come sopra definito e comprende inoltre piedini di aggancio 106 rappresentati da una porzione a T, la quale à ̈ integrale con detta porzione centrale 101, come illustrato in figg. 8-9.

In fig. 10, la guarnizione 100 ha un rivestimento esterno comprendente due alette 103, una porzione 106 a T la quale à ̈ però separata da detta porzione centrale 101 mediante una cavità passante 107.

Come si vede dalle figg. 8-10 la porzione 106 a T à ̈ atta ad essere inserita nella ghigliottina 7 di un sottoporta 8 e far sì che venga trattenuta da detta ghigliottina 7, determinando una tenuta tra la porta tagliafuoco e il rispettivo telaio.

In ancora un’altra realizzazione la guarnizione 100 ha il rivestimento esterno il cui profilo, in sezione trasversale, à ̈ formato da una porzione centrale 101 dalla cui estremità si estendono un piedino di aggancio 106 e un palloncino cavo di battuta 105 come illustrato in fig. 6.

In pratica le alette in silicone 103, così come i palloncini di battuta 105 in silicone, rappresentano mezzi atti a far tenuta ai fumi freddi.

L’assenza di PVC garantisce l'assenza di fumi di acido cloridrico in caso di incendio.

E’ da intendersi che anche altri tipi di elastomeri (gomme) vulcanizzabili a freddo possono essere impiegati per realizzare il rivestimento esterno della guarnizione in accordo alla presente invenzione.

Alla presente forma di realizzazione dell’invenzione possono essere apportate numerose variazioni e modifiche di dettaglio alla portata di un tecnico del ramo, rientranti comunque nell’ambito dell’invenzione espresso dalle rivendicazioni annesse.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Guarnizione tagliafuoco (100) a corpo unico formata da un materiale intumescente (102) rivestito esternamente da un polimero caratterizzata dal fatto che detto polimero à ̈ un elastomero siliconico vulcanizzabile a freddo, preferibilmente mediante esposizione a radiazioni UV.
2. 2. Guarnizione secondo la rivendicazione 1 in cui il materiale intumescente (102) à ̈ grafite espandibile, preferibilmente di grado “flame retardant†.
3. 3. Guarnizione secondo la rivendicazione 1 o 2 in cui detto rivestimento esterno comprende una porzione centrale (101) con una sede tubolare (110) alloggiente detto materiale intumescente.
4. 4. Guarnizione secondo la rivendicazione 3 caratterizzata dal fatto di presentare incisioni longitudinali (104) atte a favorire la lacerazione di detta sede (110) e agevolare l’espansione di detto materiale intumescente (102) in caso di aumento della temperatura.
5. 5. Guarnizione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che detto rivestimento comprende mezzi (103; 105) di tenuta ai fumi freddi.
6. 6. Guarnizione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui detto rivestimento esterno ha un profilo a C formato da una porzione centrale (101) dalle cui estremità si estendono due alette (103) di tenuta ai fumi freddi integrali con detta porzione centrale (101).
7. 7. Guarnizione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 1 a 5 in cui detto rivestimento esterno à ̈ formato da una porzione centrale (101) dalle cui estremità si estendono almeno un piedino di aggancio (106) e un palloncino di battuta (105) di tenuta ai fumi freddi integrali con detta porzione centrale (101).
8. 8. Guarnizione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 3 a 7 in cui detta porzione centrale (101) comprende altresì una cavità vuota (107).
9. 9. Serranda tagliafuoco (1) per condotti di aerazione o di condizionamento comprendente una pala (2) per l’apertura o chiusura di detta serranda (1) caratterizzata dal fatto che intorno al perimetro di detta pala (2) o sul perimetro del condotto à ̈ montata almeno una guarnizione tagliafuoco intumescente (100) a corpo unico come definita in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti 1-8.