AT513183A1 - Absperrvorrichtung zum Verschließen eines Strömungskanals - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung offenbart eine Absperrvorrichtung (1) zum Verschließen eines Strömungskanals für Luft und/oder gasförmige Medien, die ein Klappengehäuse (2) mit einem Klappengehäusekanal (4) und eine Absperrklappe (10) umfasst, die in dem Klappengehäusekanal (4) auf einer Schwenkachse (14) schwenkbar gelagert ist. Längs des Umfangs der Absperrklappe (10) ist eine Dichtung (12) angeordnet. Die Absperrklappe (10) ist zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung schwenkbar, wobei in Offenstellung der Absperrklappe (10) der Klappengehäusekanal (4) strömungsdurchlässig ist, und wobei und in Schließstellung der Absperrklappe (10) diese den Klappengehäusekanal (4) vorschließt, so dass der Klappengehäusekanal (4) strömungsundurchlässig ist. Erfindungsgemäß umfasst die Absperrvorrichtung (1) eine mit einem Ausdehnungsmedium gefüllte Bourdonfeder (30), die mit dem Klappengehäuse(2) verbunden und mit der Absperrklappe (10) bewegungsgekoppelt ist. Bei Überschreiten einer vorgegebenen Temperatur des Ausdehnungsmediums vergrößert sich das Volumen des Ausdehnungsmediums derart, dass die Bourdonfeder (30) ein die Absperrklappe (10) in Schließstellung überführendes Drehmoment entwickelt, und bei Unterschreiten der vorgegebenen Temperatur des Ausdehnungsmediums verkleinert sich das Volumen des Ausdehnungsmediums derart, dass die Bourdonfeder (30) ein die Absperrklappe (10) in Offenstellung überführendes Drehmoment entwickelt.

Description

Absperrvorrichtung zum Verschließen eines Strömungskanals

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Absperrvorrichtung zum Verschließen eines Strömungskanals nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Absperrvorrichtungen zum Verschließen eines Strömungskanals werden auch als Brandschutzklappen bezeichnet. Brandschutzklappen werden beispielsweise in Lüftungskanälen und Abzugskanälen eingesetzt, die Strömungskanäle darstellen und einzelne Räume oder Gebäudeabschnitte miteinander und/oder beispielsweise auch mit einer Belüftungs- oder einer Klimaanlage verbinden.

Im Normalbetrieb soll Luft, oder ganz allgemein ein gasförmiges Medium durch eine in einem Strömungskanal eingesetzte oder eingebaute Brandschutzklappe in seiner Strömung zwischen zwei Räumen oder Gebäudeabschnitten möglichst wenig behindert werden. Im Falle eines Brandes oder einer Rauchentwicklung in einem Raum oder in einem Gebäudeabschnitt soll eine Brandschutzklappe jedoch einen Austausch von Luft oder gasförmigen Medien zwischen den durch • · • · • · • · • · • · • · • · • · • · « • · ···· • · • t • ·· • • · • · • • · • ·· • · ···· • · ·· • mm* • · 2 den Strömungskanal miteinander verbundenen Räumen unterbinden, so dass sich Hitze und/oder Rauch nicht von einem Raum zu einem über den Strömungskanal mit diesem verbundenen Raum ausweiten bzw. ausbreiten kann.

Eine Brandschutzklappe umfasst üblicherweise ein Klappengehäuse mit einem Klappengehäusekanal und eine in diesem um eine Schwenkachse schwenkbar gelagerte Absperrklappe. Die Absperrklappe ist zwischen einer Offenstellung, in der die Brandschutzklappe strömungsdurchlässig ist, und einer Schließstellung schwenkbar, in der die Brandschutzklappe strömungsundurchlässig ist. Zur Verbesserung der Dichtwirkung in Schließstellung ist auf dem Umfang der Absperrklappe üblicherweise eine Dichtung angeordnet, mittels der ein notwendiger Spalt zwischen dem Umfang der Absperrklappe und der Innenwandung des Klappengehäuses in Schließstellung der Absperrklappe abgedichtet werden soll. Auf der Innenwandung des Klappengehäuses kann zusätzlich ein flexibles Band aus intumeszierendem Material angebracht sein, das beispielsweise Blähgrafitbasis umfasst, und das unter Temperatureinwirkung mit hohem Druck aufschäumt und im Brandfall einen druckfesten Schaum bildet.

Zum Überführen der Absperrklappe zwischen der Offenstellung und der Schließstellung und umgekehrt kann gemäß dem Stand der Technik ein Antriebsmotor verwendet werden, der mit der Absperrklappe bewegungsgekoppelt ist. Bei Überschreiten einer vorgegebenen Temperatur (beispielsweise 72°C), die mittels eines mit dem Antriebsmotor oder einer Steuerungseinrichtung verbundenen Temperaturmessfühlers ermittelt wird, entwickelt der Antriebsmotor ein die Absperrklappe in Schließstellung überführendes Drehmoment. Wenn lediglich eine Kaltrauchentwicklung vorlag, wurde die 4/63

Absperrklappe nicht zerstört, so dass bei Unterschreiten der vorgegebenen Temperatur der Antriebsmotor ein die Absperrklappe in Offenstellung überführendes Drehmoment erzeugt. Eine entsprechende Absperrvorrichtung benötigt einen Temperaturmessfühler, einen Antriebsmotor und eine mit dem Temperaturmessfühler und dem Antriebsmotor verbundene Steuerungseinrichtung, so dass eine entsprechende Absperrvorrichtung in ihrer Herstellung arbeits- und kostenintensiv ist.

Aus dem Stand der Technik ist es auch bekannt, die Absperrklappe mittels einer Kraftspeichereinrichtung (beispielsweise eine Spiralfeder) in Richtung der Schließstellung vorzuspannen, wobei die Absperrklappe mittels einer Halteeinrichtung in der Offenstellung gehalten wird. Die Halteeinrichtung umfasst ein Schmelzlot, das bei überschreiten einer vorgegebenen Temperatur schmilzt, so dass die Absperrklappe durch die Halteeinrichtung nicht mehr in Offenstellung gehalten wird und mittels der Kraftspeichereinrichtung in die Schließstellung überführt wird. Wenn lediglich eine Kaltrauchentwicklung vorlag, bei der die Absperrklappe nicht zerstört worden ist, muss zum Wiederherstellen der Funktionalität der Absperrvorrichtung die Absperrklappe manuell in die Offenstellung überführt werden und die Halteeinrichtung muss mit einem neuen Schmelzlot ausgestattet werden. Hierfür ist stets ein Servicetechniker notwendig.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer verbesserten Brandschutzklappe, die in Schließstellung der Absperrklappe den Klappengehäusekanal zuverlässig abdichtet, bei der die Absperrklappe im Brandfall und/oder dem Fall einer Kaltrauchentwicklung zuverlässig in « • .·· ··:: :· : ···· ···· • · * ..... 4

Schließstellung überführt wird, und bei der die Absperrklappe nach Beendigung einer Kaltrauchentwicklung selbständig wieder in die Offenstellung überführt wird. 5 Die Aufgabe wird durch eine Absperrvorrichtung zum Verschließen eines Strömungskanals für Luft und/oder gasförmige Medien mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den ünteransprüchen angegeben. 10

Im Genaueren umfasst die erfindungsgemäße Absperrvorrichtung eine mit einem Ausdehnungsmedium gefüllte Bourdonfeder, die mit dem Klappengehäuse verbunden und mit der Absperrklappe bewegungsgekoppelt ist. Bei Überschreiten 15 einer vorgegebenen Temperatur des Ausdehnungsmediums vergrößert sich das Volumen des Ausdehnungsmediums derart, dass die Bourdonfeder ein die Absperrklappe in Schließstellung überführendes Drehmoment entwickelt. Andererseits verkleinert sich bei Unterschreiten der vorgegebenen Tem-20 peratur des Ausdehnungsmediums das Volumen des Ausdehnungsmediums derart, dass die Bourdonfeder ein die Absperrklappe in Offenstellung überführendes Drehmoment entwickelt. Eine Bourdonfeder ist eine rund gebogene Rohrfeder mit einem von der kreisrunden Form abweichenden 25 Querschnitt, so wie beispielsweise mit einem ovalen, elliptischen oder eine polygonal an diese angenäherten Querschnitt, die sich unter Druckeinwirkung aufbiegt.

Die erfindungsgemäße Absperrvorrichtung hat den Vorteil, 30 dass bei einer als kritisch angesehenen vorgegebenen Temperatur die Absperrvorrichtung selbstständig und ohne Notwendigkeit einer Steuerungseinrichtung mit einem Temperaturfühler und einem Antriebsmotor die Absperrklappe in 6/63 . ·· < • · · • · · • · · • · · ·· φ ···· ·· • « ·· • · • · φφ • φφφ 5

Schließstellung überführt, wodurch eine Ausdehnung eines Feuers bzw. von Rauch durch das Belüftungssystem unterbunden wird. Gleichzeitig bietet eine entsprechend ausgestaltete Absperrvorrichtung den Vorteil, dass bei Unter-5 schreiten der als kritisch angesehenen vorgegebenen Temperatur die Absperrvorrichtung die Absperrklappe selbstständig wieder in die Offenstellung verfährt, ohne dass beispielsweise ein Sicherheitslot (Halteeinrichtung, die bei Überschreiten einer vorgegebenen Temperatur schmilzt) 10 ersetzt werden müsste. Die Überführung der Absperrklappe in die Offenstellung ist lediglich möglich, wenn die Absperrklappe nicht zerstört worden ist.

Die Bourdonfeder kann entweder im Klappengehäusekanal 15 außerhalb an dem Klappengehäuse angeordnet sein.

Rechteckige Brandschutzklappen weisen den Nachteil auf, dass bei einer gewissen Winkelstellung der Absperrklappe in dem Klappengehäusekanal kurz vor der Schließstellung 20 der Absperrklappe die umlaufend angeordnete Dichtung über ihre gesamten zwei gegenüberliegenden Quereerstreckungen gleichzeitig mit der Innenwand des Klappengehäuses in Kontakt kommen, da die entsprechenden Querseiten der Absperrklappe geradlinig (nicht gekrümmt) sind. 25

Dies hat zur Folge, dass ab der Winkelstellung der Absperrklappe, bei der die Dichtung mit der Innenwand des Klappengehäusekanals Kontakt hat, zur weiteren Verschwenkung der Absperrklappe in Richtung Schließstellung ein 30 sehr großes Drehmoment aufgebracht werden muss, da die Dichtung über ihre gesamte Quererstreckung zum einen verformt (zusammengedrückt) werden muss, und zum anderen muss die Haftreibung zwischen der Dichtung und der Innenwand 7/63 6 4 • · • · • · ··· · ···· des Klappengehäusekanals überwunden werden, wobei die Haftreibung mit der Anlagefläche zwischen der Dichtung und der Innenwand des Klappengehäusekanals steigt. Andererseits muss zur Überführung der Absperrklappe von der 5 Schließstellung in die Offenstellung aus den gleichen

Gründen ein sehr großes Drehmoment aufgebracht werden. Daher muss bei einer entsprechenden geometrischen Ausgestaltung der Brandschutzklappe für eine motorische Verschwenkung der Absperrklappe ein überdimensionierter An-10 triebsmotor verwendet werden.

Vorzugsweise weisen der Klappengehäusekanal und die Absperrklappe jeweils elliptische Querschnitte auf. 15 Die entsprechend ausgebildete Absperrvorrichtung zum Ver schließen eines Strömungskanals für luft- und/oder gasförmige Medien, oder kurz die erfindungsgemäße Brandschutzklappe, erreicht eine Reduzierung des notwendigen Drehmoments für die Überführung der Absperrklappe von der Offen-20 Stellung in die Schließstellung und umgekehrt, wobei gleichzeitig die Querschnittsfläche des Klappengehäusekanals im Vergleich zu einer Brandschutzklappe mit kreisrundem Querschnitt vergrößert ist, so dass die Brandschutzklappe in Offenstellung einen geringeren Strömungs-25 widerstand aufweist.

Da sowohl der Klappengehäusekanal als auch die Absperrklappe jeweils elliptische Querschnitte aufweisen, kommt die auf dem Umfang der Absperrklappe angeordnete Dichtung 30 bei einer vorgegebenen Winkelstellung der Absperrklappe (in der Nähe / dem Bereich der Schließstellung) mit dem Klappengehäusekanal lediglich an zwei gegenüberliegenden Punkten in Kontakt. Bei einer weiteren Verschwenkung der 8/63 7 7 ···· • · ·· ·· ··· !··%.·% .·Υ\· ···· ···

Absperrklappe in Richtung der Schließstellung kommen dann sukzessive weitere bogenförmige Dichtungsabschnitte mit dem Klappengehäusekanal in Kontakt, so dass das zur Schließung der Absperrklappe notwendige Drehmoment langsam 5 und stetig anwächst, wobei das erforderliche Drehmoment zur Überwindung der Haftreibung konstant ist und proportional zur Kontaktfläche stetig anwächst und bei Annäherung an die Schließstellung seinen höchsten Wert erreicht, wohingegen das Drehmoment zur Überwindung der 10 Verformung der Dichtlippe variabel ist und lediglich abschnittsweise beim Einschwenken der Absperrklappe wirkt und nicht additiv ist.

Weiterhin ist das Verhältnis des Umfangs zur von dem Um-15 fang umschlossenen Fläche bei einer Ellipse günstiger (kleiner) als bei einem Rechteck oder Quadrat, so dass das Aufzubringende Drehmoment zum Schließen bzw. Öffnen der Absperrklappe mit einer elliptischen Querschnittsgeometrie aufgrund des kleineren Umfangs kleiner ist als bei einer 20 Absperrklappe mit einer rechteckförmigen Querschnittsgeometrie .

Aufgrund der speziellen Ausgestaltung der Querschnittsform der Absperrklappe und des Klappengehäusekanals ist für die 25 Überführung der Absperrklappe von der Offenstellung in die Schließstellung und andersherum lediglich ein verringertes Drehmoment notwendig, das von einer entsprechend dimensionierten Bourdonfeder leicht erzeugt werden kann. 30 Weiterhin weist eine Absperrklappe mit einer elliptischen Querschnittsgeometrie eine große Fläche auf, so dass bei einem Einbau der erfindungsgemäßen Brandschutzklappe in einen rechteckförmigen oder quadratischen Strömungskanal 9/63 8 lediglich eine kleine Verengung durch die Brandschutzklappe vorliegt, so dass lediglich kleine Verwirbelungen der Strömungsluft bewirkt werden, so dass die durch Turbulenzen bedingte Geräuschentwicklung durch die erfindungs-5 gemäße Brandschutzklappe vermindert ist.

Bei dem Strömungskanal kann es sich dabei um einen Lüftungs- und/oder Abzugskanal, einem Förderkanal oder schlicht um eine Maueröffnung handeln. Das Klappengehäuse 10 der erfindungsgemäßen Brandschutzklappe ist mit dem Strömungskanal verbindbar, wobei im verbundenen Zustand der Klappengehäusekanal dann einen Strömungskanalabschnitt des Strömungskanals bildet. Die Dichtung kann eine umlaufende Dichtlippe und/oder ein rundumlaufendes Band sein, das 15 sich bei Erhitzung aufschäumt, so dass ein Wärmetransport und/oder ein Rauchtransport zuverlässig unterbunden wird. Zusätzlich kann die Außenseite des Klappengehäuses thermisch isoliert sein, wobei die thermische Isolierung durch eine Ummantelung des Klappengehäuses mit einem thermisch 20 isolierenden Material erfolgen kann. Das Klappengehäuse kann auch durch eine thermische Isolierung mittig im Bereich der Klappenachse unterbrochen sein, wobei mittels der thermischen Isolierung ein Wärmedurchgang über das (metallische) Klappengehäuse von einem Raum zum anderen 25 verhindert wird.

Vorzugsweise entspricht die Querschnittsform der Absperrklappe im kartesischen Koordinatensystem der Ellipsengleichung

X 30 - a

Dabei sind a und b die Halbachsen der Ellipse, x ist die 10/63 9 x-Koordinate, y ist die y-Koordinate und n ist eine reelle Zahl im Bereich von 10 £ n > 2.

Im Falle von n = 2 entspricht die oben angeführte Glei-5 chung der Ellipsengleichung und die Querschnittsform der Absperrklappe ist elliptisch. Im Falle von n > 2 entspricht die Querschnittsform der Absperrklappe hingegen einer sogenannten Superellipse. Superellipsen interpolieren dabei Ellipsen und Rechtecke. Umso größer der Exponent 10 n ist, desto mehr gleicht sich die entsprechende Superellipse dem Rechteck mit den Querseiten a und b an, so dass die Querschnittsfläche der entsprechenden Superellipse mit steigendem n zunimmt und sich der Querschnittsfläche des interpolierten Rechtecks angleicht. Ellipsen und alle 15 Superellipsen weisen die Gemeinsamkeit auf, dass lediglich an den vier Schnittpunkten der Ellipsenkurve mit den Koordinatenachsen die Krümmung der Ellipsen oder Superellipse Null ist. Somit weist keine Ellipse und keine Superellipse gerade Abschnitte auf, so dass das notwendige Drehmoment 20 für die Überführung der Absperrklappe von der Offenstellung in die Schließstellung lediglich graduierlich ansteigt.

Vorzugsweise ist der Exponent n im Bereich zwischen 3 > n 25 >2. Weiterhin kann der Exponent n vorzugsweise im Bereich 4 s n > 3 sein. Des weiteren ist ein Exponent n im Bereich von 5 £ n > 3 vorteilhaft.

Vorzugsweise entspricht die Querschnittsfläche des Klap-30 pengehäusekanals der Querschnittsfläche des Strömungskanals .

Bei einer entsprechenden Ausgestaltung wird der Luftdurch- 11/63 10 satz durch die erfindungsgemäße Absperrvorrichtung nicht reduziert, so dass die Geräuschentwicklung an der Brandschutzklappe aufgrund von Turbulenzen maximal reduziert wird. Weiterhin wird die Saugleistung bzw. Förderleistung 5 durch den Einbau der erfindungsgemäßen Brandschutzklappe nicht beeinträchtigt.

Es sind jedoch auch Abweichungen der Querschnittsflächen des Klappengehäusekanals und des Strömungskanals möglich. 10 So können die Querschnittsflächen zwischen 5 % und 10 %, zwischen 10 % und 15 %, zwischen 15 % und 20 %, zwischen 20 % und 30 % und zwischen 30 % und 50 % voneinander abweichen. Dabei kann entweder die Querschnittsfläche des Strömungskanals größer als die Querschnittsfläche des 15 Klappengehäusekänals oder umgekehrt sein.

Vorzugsweise umfasst die Absperrvorrichtung zumindest ein mit dem Klappengehäuse verbundenes Übergangsstück, das einen Übergangskanal aufweist. Dieser Übergangskanal weist 20 an einer dem Klappengehäuse zugewandten Seite einen ersten Querschnitt auf, der dem Querschnitt des Klappengehäusekanals entspricht. Weiterhin weist der Übergangskanal an einer dem Strömungskanal zugewandten Seite einen zweiten Querschnitt auf, der dem Querschnitt des Strömungskanals 25 entspricht. Das Übergangsstück ist dabei mit dem Strömungskanal derart verbindbar, dass der Übergangskanal einen Strömungskanalabschnitt bildet.

Mittels entsprechend geformter Übergangsstücke werden 30 Verwirbelungen des Luftstroms zwischen dem Strömungskanal und der Absperrvorrichtung reduziert. Entsprechende Übergangsstücke können an der Eintrittsseite der Absperrvorrichtung und/oder an der Austrittsseite der Absperrvor- 12/63 11 richtung angeordnet sein. Dabei können die Übergangsstücke unterschiedliche Querschnittsformen aufweisen, die den Querschnittsformen des Strömungskanals eingangsseitig und ausgangsseitig der Absperrvorrichtung angepasst sind.

Vorzugsweise ist das Übergangsstück mit dem Klappengehäuse form- und/oder Stoffschlüssig verbunden. Bei einer entsprechenden Ausgestaltung der Absperrvorrichtung ist die Montage der Absperrvorrichtung in einem entsprechend ausgebildeten Lüftungssystem besonders vereinfacht, da die Anschlussseiten der Absperrvorrichtung dem Strömungskanal angepasst sind. Weiterhin könne Lagerkosten, Beschaffungskosten, Montagekosten, Verpackungskosten, Transportkosten und Verwaltungskosten für entsprechend ausgestaltete Absperrvorrichtungen reduziert werden, da die Absperrvorrichtungen nicht separat von den Übergangsstücken gelagert werden müssen.

Vorzugsweise ist das Übergangsstück in seiner Axialausdehnung veränderlich und somit flexibel. Entsprechend ausgebildete Übergangsstücke werden auch als Kompensatoren bezeichnet.

Bei einer entsprechenden Ausführungsform der Absperrvorrichtung können beispielsweise durch eine Erwärmung bewirkte Veränderungen der Längenausdehnung des Strömungskanals durch diese Kompensatoren kompensiert werden, ohne dass Undichtigkeiten zwischen dem Strömungskanal und der Absperrvorrichtung auftreten.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich nachfolgend aus den erläuterten Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen im Einzelnen: 13/63 12

Figur 1: Eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Absperrvorrichtung; Figur 2: Eine Draufsicht einer Abwandlung der in Figur 1 dargestellten Absperrvorrichtung; Figur 3: Eine dreidimensionale durchsichtige Darstellung einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Absperrvorrichtung, wobei sich die Absperrklappe in Offenstellung befindet; Figur 4A: Die in Figur 3 dargestellte Absperrvorrichtung in Draufsicht mit durchsichtigem Klappengehäuse; Figur 4B: Die in den Figuren 3 und 4A dargestellte Absperrvorrichtung in frontaler Draufsicht; Figur 5: Eine dreidimensionale durchsichtige Darstellung der in Figur 3 dargestellten Absperrvorrichtung, wobei sich die Absperrklappe in Schließstellung befindet; Figur 6A: Die in Figur 5 dargestellte Absperrvorrichtung in Draufsicht mit durchsichtigem Klappengehäuse; Figur 6B: Die in den Figuren 5 und 6A dargestellte Absperrvorrichtung in frontaler Draufsicht; 14/63 • · · · ·» ·· · ···· ···· · · · · · 13 Figur 7: Die erfindungsgemäße Absperrvorrichtung in dreidimensionaler perspektivischer Darstellung; 5 Figur 8 : Eine Zeichnung zur Darstellung der Angleichung der Flächeninhalte einer Superellipse an den Flächeninhalt eines Rechtecks; Figur 9A: Eine dreidimensionale perspektivische Dar 10 stellung eines mit der Absperrvorrichtung verbindbaren Übergangstücks; Figur 9B: Eine Draufsicht auf das in Figur 9A dargestellten Übergangsstück; 15 Figur 9C: Eine Seitenansicht des in den Figuren 9A und 9B dargestellten Übergangsstücks; Figur 10A: 20 Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Absperrvorrichtung mit zwei Übergangsstücken; Figur 10B: Eine Detaildarstellung des in Figur 10A mit einem Kreis umrandete Bereichs; 25 Figur 11: Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Absperrvorrichtung in Draufsicht/ 30 Figur 12: Eine dreidimensionale perspektivische Darstellung einer manuellen Antriebs-/ Sicherungseinrichtung; 15/63 14

Figur 13: Eine Querschnittsdarstellung der in Figur 12 dargestellten Antriebs-/ Sicherungseinrichtung; 5 Figur 14: Eine dreidimensionale perspektivische Dar stellung einer Auslöseeinrichtung;

Figur 15: Eine Querschnittsdarstellung eines Teils der Absperrklappe, längs deren Umfang eine 10 zwei Dichtungssegmente umfassende Dichtung angeordnet ist; und

Figur 16: Eine Querschnittsdarstellung eines

Flanschprofils. 15 20

In der nun folgenden Beschreibung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Bauteile bzw. gleiche Merkmale, so dass eine in Bezug auf eine Figur durchgeführte Beschreibung bezüglich eines Bauteils auch für die anderen Figuren gilt, so dass eine wiederholende Beschreibung vermieden wird.

Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Absperrvorrichtung 1 in Draufsicht, bei sich eine Absperrklappe 1 in einer 25 Schließstellung befindet. Die Absperrvorrichtung 1 zum

Verschließen eines Strömungskanals für Luft und/oder gasförmige Medien umfasst ein rohrförmiges Klappengehäuse 2 mit einem geraden Klappengehäusekanal 4 . Das Klappengehäuse 2 ist durch zwei parallel zueinander ausgerichtete 30 Anschlussflansche 6 begrenzt. Jedoch kann das Klappen gehäuse 2 und somit auch der Klappengehäusekanal 4 auch eine Biegung aufweisen, so dass dann die begrenzenden Anschlussflansche mit einem beliebigen Winkel zwischen 0° 16/63 15 und 90° zueinander ausgerichtet sind.

In dem Klappengehäusekanal 4 ist mittig eine Absperrklappe 10 an zwei Befestigungspunkten 14 (siehe Figur 3) drehbar 5 gelagert, so dass die Absperrklappe 10 in dem Klappengehäusekanal 4 um eine durch die Befestigungspunkte 14 definierte Schwenkachse 14 zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung schwenkbar ist. 10 Die Absperrvorrichtung 1 umfasst eine mit einem Ausdehnungsmedium gefüllte Bourdonfeder 30, die mit dem Klappengehäuse 2 verbunden und mit der Absperrklappe 10 bewegungsgekoppelt ist. Die Bourdonfeder 30 ist eine rundgebogene Rohrfeder 30 mit einem ovalen Querschnitt, die 15 sich unter interner Druckeinwirkung aufbiegt. Die Bourdonfeder 30 kann entweder in dem Klappengehäusekanal 4 oder außerhalb des Klappengehäusekanals 4 und somit an der Außenseite des Klappengehäuses 2 angeordnet sein. 20 Bei Überschreiten einer vorgegebenen Temperatur des Ausdehnungsmediums, z. B. bei Überschreiten von 72° Celsius, vergrößert sich das Volumen des Ausdehnungsmedium derart, dass die Bourdonfeder 30 ein die Absperrklappe 10 in Schließstellung überführendes Drehmoment entwickelt. In 25 Figur 1 ist die Absperrvorrichtung 1 gezeigt, bei der sich die Absperrklappe 10 in Schließstellung befindet. In Schließstellung der Absperrklappe 10 schlägt die Absperrklappe 10 an einen Anschlag 9 an, so dass ein Überdrehen der Absperrklappe 10 über die Schließstellung hinaus ver-30 mieden wird.

Wenn sich andererseits die Temperatur des Ausdehnungsmediums wieder unter die vorgegebene Temperatur absenkt, 17/63 16 zieht sich das Ausdehnungsmedium 10 zusammen, so dass sich das Volumen des Ausdehnungsmediums verkleinert. Aufgrund der Verkleinerung des Volumens des Ausdehnungsmediums vermindert sich der Druck innerhalb der Bourdonfeder 30, 5 so dass diese ein die Absperrklappe in Offenstellung überführendes Drehmoment erzeugt.

Bei der in Figur 1 dargestellten Absperrvorrichtung 1 ist die Bourdonfeder 30 auf der Schwenkachse 14 angeordnet. 10 Bei der Ausführungsform gemäß Figur 11 ist die Bourdonfeder 30 nicht auf der Schwenkachse 14 angeordnet. Vielmehr ist ein freier Schenkel der Bourdonfeder 30 über ein zweiteiliges Getriebegestänge 32 mit der Absperrklappe 10 verbunden. Somit ist die Bourdonfeder 30 mittels des Ge-15 triebegestänges 32 mit der Absperrklappe 10 bewegungsgekoppelt. Die übrige Funktionsweise der in Figur 11 dargestellten Absperrvorrichtung 1 ist identisch mit der Funktionsweise der in Figur 10 dargestellten Absperrvorrichtung 1. 20

Die Verwendung einer Bourdonfeder 30 als Antriebseinrichtung für die Absperrklappe 10 hat den Vorteil, dass bei Überschreiten einer als kritisch angesehenen vorgegebenen Temperatur die Absperrvorrichtung 1 selbstständig und ohne 25 Notwendigkeit einer Steuerungseinrichtung mit einem Temperaturfühler und einem Antriebsmotor die Absperrklappe 10 in Schließstellung überführt werden kann, wodurch die Ausdehnung eines Feuers bzw. von Rauch durch das Belüftungssystem unterbunden wird. Gleichzeitig bietet die 30 Verwendung einer Bourdonfeder 30 in einer Absperrvorrichtung 1 den Vorteil, dass bei Unterschreiten der als kritisch angesehenen vorgegebenen Temperatur die Absperrvorrichtung die Absperrklappe 10 selbstständig wieder in die 18/63 17

Offenstellung verfährt. Ein aus dem Stand der Technik bekanntes Schmelzlot, das die Absperrklappe 10 in der Offenstellung hält und bei Überschreiten der vorgegebenen Temperatur schmilzt, muss für einen erneuten Einsatz nicht ersetzt werden.

Es ist zu beachten, das ein Überführen der Absperrklappe 10 in die Schließstellung durch die Bourdonfeder 30 lediglich sinnvoll und möglich ist, wenn die Temperaturentwicklung nicht so groß war, dass die Absperrklappe 10 aufgrund der zu hohen Temperaturen zerstört worden ist. Die Bourdonfeder 30 gewährleistet daher ein sicheres Überführen der Absperrklappe 10 in die Schließstellung bei Überschreiten der vorgegebenen Temperatur (beispielsweise 72°C), wohingegen die Bourdonfeder 30 die Absperrklappe 10 nur dann wieder in die Offenstellung überführen kann, wenn die Absperrklappe 10 aufgrund sehr hoher Temperaturen nicht zerstört worden ist. Wenn hingegen lediglich eine Kaltraumentwicklung vorlag, wird die Absperrklappe 10 mittels der Bourdonfeder 30 bei Unterschreiten der vorgegebenen Temperatur zuverlässig wieder in die Offenstellung überführt.

In den Figuren 3 bis 7 und 10A bis 11 ist die Absperrvorrichtung 1 ohne die Bourdonfeder 30 dargestellt, jedoch kann die Bourdonfeder in den dargestellten Ausführungsformen ebenfalls wie oben beschrieben vorgesehen sein. In den Figuren 3, 4A und 4B befindet sich die Absperrklappe 10 in der Offenstellung, in der der Klappengehäusekanal 4 strömungsdurchlässig ist. In der hier dargestellten Offenstellung steht die Normale der Absperrklappe 10, die senkrecht auf der Fläche der Absperrklappe 10 steht, senkrecht zur Zentralachse des Klappengehäuses 2. Jedoch kann in 19/63 ♦ ·· · ·· ·· #· ·· • · · · · · · • · · · · ·· 18

Offenstellung der Absperrklappe 10 deren Normale auch einen von 90° abweichenden Winkel mit der Zentralachse des Klappengehäuses 2 einschließen, solange nur gewährleistet ist, das der Klappengehäusekanal 4 strömungsdurchlässig 5 ist.

Aus Figur 3 ist ersichtlich, dass längs des Umfangs der Absperrklappe 10 eine Dichtung 12 umlaufend angeordnet ist. Die Dichtung 12 der Absperrklappe 10 dient einer 10 Abdichtung eines Spalts zwischen der Absperrklappe 10 und einer Innenwandung des Klappengehäuses 2 in der in den Figuren 3, 4A und 4B dargestellten Schließstellung der Absperrklappe 10, in der der Klappengehäusekanal 4 strömungsundurchlässig ist. 15

Die Absperrklappe 10 ist zwischen der Offenstellung und der Schließstellung mittels einer Antriebseinrichtung 40 verschwenkbar. Dabei kann die Antriebseinrichtung 40 als Elektromotor 40, als Hydraulikmotor 40 oder auch als manu-20 eil betätigbare Antriebseinrichtung 40 ausgestaltet sein. Die Antriebseinrichtung 40 ist mittels eines dreiteiligen Getriebegestänges 42 mit der Absperrklappe 10 bewegungsgekoppelt . 25 Weiterhin umfasst die Absperrvorrichtung 1 einen in den Klappengehäusekanal 4 hineinragenden Temperaturfühler 16, der mit der Antriebseinrichtung 40 über eine nicht dargestellte Signalleitung verbunden sein kann. Die Antriebseinrichtung 40 kann eine Steuerungseinrichtung aufweisen, 30 die den Betrieb der Antriebseinrichtung 40 steuert. Alternativ kann eine separate und nicht dargestellte Steuerungseinrichtung verwendet werden, die mit der Antriebseinrichtung 40 und mit dem Temperaturfühler 16 über nicht 20/63 19 dargestellte Signalleitungen verbunden ist.

Bei Überschreiten einer vorgegebenen Temperatur, beispielsweise 70° Celsius, steuert die Steuerungseinrichtung 5 die Antriebseinrichtung 40 derart, dass dieser die Absperrklappe 10 über das Getriebegestänge 42 von der Offenstellung in die Schließstellung verschwenkt, so dass der Klappengehäusekanal 4 in der Schließstellung nicht mehr strömungsdurchlässig ist. 10

Aus den Figuren 3, 4A und 4B ist ersichtlich, dass an den zwei Anschlussflanschen 6 des Klappengehäuses 2 jeweils ein Übergangsstück 20 befestigt ist, die jeweils zwischen dem Klappengehäuse 2 und dem nicht dargestellten Strö-15 mungskanal angeordnet sind. Jedoch kann das Klappengehäuse 2 auch mittels der zwei Anschlussflansche 6 direkt mit einem Strömungskanal verbunden werden. Die Übergangsstücke 20 weisen jeweils einen Übergangskanal 22 auf, der von einem ersten Anschlussflansch 24 und von einem zweiten 20 Anschlussflansch 26 begrenzt ist.

Der erste Anschlussflansch 24, der dem Klappengehäuse 2 zugewandt und mit dem Anschlussflansch 6 verbunden ist, weist einen ersten Querschnitt auf, der dem Querschnitt 25 des Klappengehäusekanals 4 entspricht. Da der Querschnitt des Klappengehäusekanals 4 elliptisch bzw. superelliptisch ist, ist auch der erste Querschnitt des Übergangskanals 2 ebenfalls elliptisch bzw. superelliptisch. Der zweite Anschlussflansch 26, der dem Strömungskanal zugewandt und 30 mit diesem verbindbar ist, weist einen zweiten rechtecki-cken Querschnitt auf, der dem Querschnitt des Strömungskanals entspricht. 21/63 ·· ·· ·· ·· ♦ ♦ · ·· · ♦ · • ♦ · · · ·# • · · · · · · • « · · · · · 20

Aus Figur 4B ist dabei ersichtlich, dass die Querschnittsfläche des Klappengehäusekanals 4 annähernd gleich groß ist wie die Querschnittsfläche des Übergangskanals 22 im Bereich des zweiten Anschlussflansches 26 und somit annä-5 hernd gleich groß ist wie die Querschnittsfläche des nicht dargestellten Strömungskanals.

Aus Figur 8 ist eine schematische Darstellung der Querschnittsflächen des Klappengehäusekanals 4 und des Strö-10 mungskanals und somit des Übergangskanals 22 im Bereich des zweiten Anschlussflansches 26 dargestellt. Dabei bezeichnet Fl die Querschnittsfläche des Klappengehäusekanals 4, und somit die Fläche einer Superellipse, da die Querschnittsfläche des Klappengehäusekanals 4 in dem dar-15 gestellten Ausführungsbeispiel eine Superellipse ist. F2 bezeichnet die Fläche des Strömungskanals. Die rechteckige Querschnittsfläche F2 des Strömungskanals weist eine Rechteckbreite Ra und eine Rechteckhöhe Rb auf. Demgegenüber ist die Breitenerstreckung al der Superellipse größer 20 als die Rechteckbreite Ra und die Höhenerstreckung bl der Superellipse ist ebenfalls größer als die Rechteckhöhe Rb.

Die Höhen- und Breitenerstreckungen des Rechtecks und der Superellipse sind derart gewählt, dass die Flächen Fl und 25 F2 identisch sind. Zwar deckt die Fläche Fl nicht die Eckbereiche der Fläche Fl komplett ab, doch sind die Breitenerstreckung al und die Höhenerstreckung bl der Superellipse größer als die Rechteckbreite Ra und die Rechteckhöhe Rb.

Die Querschnittsfläche des Klappengehäusekanals 4 entspricht somit der Querschnittsfläche des Strömungskanals. Es sind jedoch auch Abweichungen der Querschnittsflächen 22/63 30 ·· ·· ·· ·· · ···· ·········· · ···· · ♦· · ♦ ···· ··· · · 21 des Klappengehäusekanals 4 und des Strömungskanals möglich. So können die Querschnittsflächen zwischen 5 % und 10 %, zwischen 10 % und 15 %, zwischen 15 % und 20 % und zwischen 20 % und 30 % und zwischen 30 % und 50 % von-5 einander abweichen. Dabei kann entweder die Querschnittsfläche des Strömungskanals größer als die Querschnittsfläche des Klappengehäusekanals 4 oder umgekehrt sein.

In den Figuren 5, 6A und 6B ist die in den Figuren 3, 4A 10 und 4B dargestellte Absperrvorrichtung 1 in der Schließstellung dargestellt, in der der Klappengehäusekanal 4 strömungsundurchlässig ist. In der in den Figuren dargestellten Schließstellung sind die Normale der Absperrklappe 10 und die Zentralachse des Klappengehäuses 2 par-15 allel zueinander, so dass die Absperrklappe 10 senkrecht in dem Klappengehäusekanal 4 steht. Jedoch muss in der Schließstellung der Absperrklappe 10 diese nicht notwendigerweise senkrecht in dem Klappengehäusekanal 4 stehen, wenn die Absperrklappe entsprechend dimensioniert ist. 20 Dann muss zum Überführen der Absperrklappe 10 von der Offenstellung in die Schließstellung diese nicht um 90° sondern um einen kleineren Winkel verschwenkt werden.

Durch Aktivieren der Antriebseinrichtung 40 beispielsweise 25 durch eine nicht dargestellte Steuerungseinrichtung, die mit der Antriebseinrichtung 40 und mit dem Temperaturfühler über eine Signalleitung verbunden ist, wird ein durch die Antriebseinrichtung 40 erzeugtes Drehmoment mittels des dreiteiligen Getriebegestänges 42 auf die Schwenkachse 30 14 der Absperrklappe 10 übertragen, so dass die Absperr klappe 10 von der Offenstellung in die Schließstellung verschwenkt wird. 23/63 5 22 5 22 10 15

Im Folgenden wird davon ausgegangen, dass die Offenstellung der Absperrklappe 10 einer 0°-Stellung entspricht, und dass die Schließstellung der Absperrklappe 10 einer 90°-Stellung entspricht. Bei Überführung der Absperrklappe 10 von der Offenstellung in die Schließstellung kommt die um die Absperrklappe 10 umlaufend angeordnete Dichtung 12 mit der Innenwandung des Klappengehäuses 2 und somit mit dem Klappengehäusekanal 4 beispielsweise bei einer 85°-Stellung der Absperrklappe 10 in Kontakt. Je nach Dimensionierung der Dichtung 12, des Klappengehäusekanals 4 und der Absperrklappe 10 kann der Kontakt aber auch bei anderen Winkelstellungen der Absperrklappe erfolgen. Aufgrund der elliptischen bzw. superelliptischen Querschnittsform der Absperrklappe 10, deren Querschnitt im kartesischen Koordinatensystem durch die Ellipsengleichung X n y — + a ~b beschrieben wird, wobei a und b die Halbachsen der Ellipse, x die x-Koordinate, y die y-Koordinate und n eine reelle Zahl ist, kommt die Dichtung 12 bei der 85°-Stel-20 lung lediglich an zwei sich gegenüberliegenden Punkten mit der Innenwandung des Klappengehäuses 2 in Kontakt.

Bei einer weiteren Verschwenkung der Absperrklappe 10 in Richtung der Schließstellung und somit in Richtung der 25 90°-Stellung, kommen dann weiter sukzessiv weitere bogen förmige Dichtungsabschnitte der Dichtung 12 mit der Innenwandung des Klappengehäuses 2 in Kontakt. Somit kommt bei der Winkelstellung, bei der die Dichtung 12 erstmalig mit dem Klappengehäusekanal 4 in Kontakt kommt (85° in dem 30 oberen Beispiel), die Dichtung 12 mit dem Klappengehäusekanal 4 nicht über ihre gesamte Längenerstreckung mit dem 24/63

I • · • · · · ·· • ··· · • • • « · · • · '·· · • • » · · ·· • · • • • · · • • • • • • · · • • • · · ·· «· ···· ·· ··« ·· 23

Klappengehäusekanal in Kontakt, so dass die Dichtung 12 nicht über ihre gesamte Längenerstreckung verformt werden muss. Weiterhin steigt die Haftreibungskraft zwischen dem Klappengehäusekanal 4 und der Dichtung 12 kontinuierlich 5 bei Verschwenken der Absperrklappe 10 in die 90°-Stellung an. Das von der Antriebseinrichtung 40 aufzubringende Drehmoment steigt folglich kontinuierlich bei Überführen der Absperrklappe in die Schließstellung an. Bei Überführen einer rechteckigen Absperrklappe in einem rechteckigen 10 Klappengehäusekanal muss beim ersten Kontakt der Dichtung mit dem Klappengehäusekanal hingegen sofort das maximale Drehmoment erzeugt werden.

Darüber hinaus ist das Verhältnis des Umfangs zur von dem 15 Umfang umschlossenen Fläche bei einer Ellipse günstiger (kleiner) als bei einem Rechteck oder einem Quadrat, so dass das aufzubringende Drehmoment zum Schließen bzw. Öffnen der Absperrklappe 10 mit einer elliptischen bzw. superelliptischen Querschnittsgeometrie aufgrund des klei-20 neren Umfangs kleiner ist als bei einer Absperrklappe 10 mit einer beispielsweise rechteckförmigen Querschnittsgeometrie. Daher kann bei einer erfindungsgemäßen elliptischen Ausgestaltung der Brandschutzklappe 1 bzw. der Absperrklappe 10 und des Klappengehäusekanals 4 die An-25 triebseinrichtung 40 zum Verschwenken der Absperrklappe 10 kleiner ausfallen als bei einer Brandschutzklappe mit einer rechteckförmigen Absperrklappe.

Wie oben bereits mit Bezug auf die Figuren 4B, 6B und 8 30 erläutert, weist die Absperrklappe 10 mit einer elliptischen bzw. superelliptischen Querschnittsgeometrie einen großen Flächeninhalt auf. Somit liegt bei Einbau der erfindungsgemäßen Brandschutzklappe 1 in einem beispiels- 25/63 24 weise rechteckförmigen oder quadratischen Strömungskanal keine oder lediglich eine kleine Verengung durch die Brandschutzklappe 1 vor, so dass lediglich kleine Verwirbelungen der Strömungsluft bewirkt werden. Dadurch ver-5 mindern sich die durch Turbulenzen bedingte Geräuschentwicklung durch die erfindungsgemäße Brandschutzklappe 1.

In den in den Figuren 1 bis 7 dargestellten Ausführungsformen der Absperrvorrichtung 1 ist die Absperrvorrichtung 10 1 mit jeweils zwei Übergangsstücken 20 über einen An schlussflansch 6 mit jeweils einen ersten Anschlussflansch 24 der Übergangsstücke 20 verbunden.

Aus den Figuren 10A und 10B ist ersichtlich, dass eine 15 Verbindung zwischen dem Klappengehäuse 2 und den Über gangsstücken 20 auch über eine sogenannte Verbördelung möglich ist. Dabei greifen die Flächenenden des Übergangsstücks 20 spiralförmig in die Flächenenden des Klappengehäusekanals 2 ein, wie in Figur 10B dargestellt. Durch 20 weiteres Verpressen der in Figur 10B dargestellten Struktur kann die Verbindung zwischen dem Übergangsstück 20 und dem Klappengehäusekanal 2 weiter verfestigt werden.

Aus Figur 10A ist ersichtlich, dass das Klappengehäuse 2 25 eine Revisionsöffnung 8 zur Wartung der Absperrvorrichtung 1 aufweist. Diese Revisionsöffnung 8 kann auch in der in den Figuren 1 bis 5 dargestellten Absperrvorrichtung 1 vorgesehen sein. 30 Aus den Figuren 9A, 9B und 9C ist ein Übergangsstück 20 in dreidimensional perspektivischer Darstellung, in Draufsicht und in Seitenansicht dargestellt. Bei diesem dargestellten Übergangsstück 20 ist die Querschnittsfläche 26/63

25 des strömungskanal-seitigen Endes kleiner als die Querschnittsfläche des klappengehäuse-seitigen Endes, so dass folglich die Querschnittsfläche der Absperrvorrichtung 1 bzw. die Querschnittsfläche der Absperrklappe 10 größer 5 ist als die Querschnittsfläche des Strömungskanals. Die jeweiligen Endflächen 24, 26 können entweder jeweils einen Anschlussflansch aufweisen oder können alternativ einen Bördelrand aufweisen. Das in den Figuren 9A bis 9C dargestellte Übergangsstück 20 kann aus einem flächigen Mate-10 rial herausgeschnitten werden (z. B. ein Blech, ein flexibles und feuerfestes Flächenmaterial, usw.), und durch aneinander Fügen und miteinander Verbinden von zwei freien Enden des herausgeschnittenen flächigen Materials entsteht das in den Figuren 9A bis 9C dargestellte dreidimensionale 15 Übergangsstück 20.

Wie in Figur 11 dargestellt, kann alternativ das Klappengehäuse 2 auch einstückig mit den Übergangsstücken 20 ausgebildet sein. Die in Figur 9 dargestellte Absperrvor-20 richtung 1 weist an ihrer Außenseite Befestigungseinrich tungen 19 in Form von Gewindestangen 19 auf, mittels denen die Absperrvorrichtung 1 beispielsweise in einem Mauerwerk oder an einer Befestigungskonstruktion befestigt werden können. Diese Befestigungseinrichtungen 19 können selbst-25 verständlich auch in den Absperrvorrichtungen 1 gemäß den Figuren 1 bis 8 verwendet werden.

Aus Figur 11 ist weiterhin ersichtlich, dass die linke Seite des Klappengehäuses 2 mit einer umlaufenden ther-30 mischen Isolierung 18 versehen ist, so dass eine Wärmeübertragung von der Absperrvorrichtung 1 auf eine Unterkonstruktion bzw. auf einer Mauerkonstruktion vermindert wird. 27/63 •· · · ·· ·· · ···· • ·· ·· · · . Μ . 26

In der Darstellung der Figur 11 stellt die rechte Seite der Absperrvorrichtung 1 die Motorseite dar, also die Seite der Absperrvorrichtung 1, an der ein Abzugsmotor bzw. ein Ventilator angeordnet ist. Die linke Seite der in 5 Figur 9 dargestellten Absperrvorrichtung 1 stellt die Seite dar, die an einem Lüftungssystem angeschlossen ist. Durch Schließen der Absperrklappe 10 kann warme bzw. heiße Luft und Rauch lediglich bis zu der Absperrklappe 10 gelangen, so dass die thermische Isolierung 18 lediglich 10 auch in diesem Bereich um das Klappengehäuse 2 angeordnet ist.

In den Figuren 12 und 13 ist eine manuelle Antriebs-/Si-cherungseinrichtung 50 dargestellt, die anstelle der An-15 triebseinrichtung 40 bzw. anstelle der Bourdonfeder 30 oder alternativ zusätzlich zur Bourdonfeder 30 und zu der Antriebseinrichtung 40 verwendet werden kann. Die manuelle Antriebs-/Sicherungseinrichtung 50 umfasst eine Antriebswelle 51, die mit der Schwenkachse 14 der Absperrklappe 10 20 bewegungsgekoppelt werden kann. Die Antriebswelle 51 ist mit einer Vorspanneinrichtung 54 in Form einer Drehfeder 54 mittels einer Scheibe 52 drehfest verbunden, wobei die Scheibe 42 mit der Antriebswelle 51 und mit der Drehfeder 54 fest verbunden ist. Die Drehfeder 54 ist auch mit einem 25 Gehäuse 58 der manuelle Antriebs-/Sicherungseinrichtung 50 verbunden.

Die Drehfeder 54 spannt die Antriebswelle 51 und somit die Absperrklappe 10 derart vor, dass die mit der Antriebs-30 welle 51 bewegungsgekoppelte Absperrklappe 10 in Richtung der Schließstellung vorgespannt ist. Die manuelle Antriebs-/Sicherungseinrichtung 50 umfasst auch zwei Halteeinrichtungen 53 in Form von Sicherungshebeln 53, die in 28/63 • · • · • ··· · * · # · · ·· · · ··

27

Aussparungen der Scheibe 52 eingreifen und ein Verdrehen der Antriebswelle 51 verhindern. Die Halteeinrichtungen 53 sind auf Führungsbolzen 55 verschiebbar gelagert und mittels Druckfedern 56 vorgespannt. 5

Durch Betätigen des in Figur 13 oben dargestellten Sicherungshebels 53 entgegen der durch die Druckfeder 56 aufgebrachten Vorspannkraft greift die Halteeinrichtung 53 nicht mehr in eine entsprechend vorgesehene Aussparung der 10 Scheibe 52 ein, so dass die Drehfeder 54 die Antriebswelle 51 und die mit der Antriebswelle 51 bewegungsgekoppelte Absperrklappe 10 in Schließstellung überführen kann.

Die in Figur 13 unten dargestellte Halteeinrichtung 53 15 greift bei Überführen der Absperrklappe 10 in die Schließstellung in eine entsprechend vorgesehene weitere Aussparung der Scheibe 52 ein, so dass die Absperrklappe 10 aus der Schließstellung nicht mehr in die Offenstellung verschwenkt werden kann. Lediglich durch Betätigen der in 20 Figur 13 unten dargestellten Halteeinrichtung 53 entgegen der durch die Druckfeder 56 aufgebrachten Vorspannkraft kann die Absperrklappe 10 mittels eines mit der Antriebswelle 51 drehfest verbundenen Bedienhebel 57 von der Schließstellung wieder in die Offenstellung überführt 25 werden, wodurch die Drehfeder 54 wieder vorgespannt wird.

Aus Figur 12 ist ersichtlich, dass in dem Gehäuse 58 frontseitig eine Bohrung 59 für einen Auslösestift 61 vorgesehen ist.

Figur 14 zeigt eine Auslöseeinrichtung 60. Die Auslösee-inrichtung 60 umfasst einen Auslösestift 61, der in einer Stiftführung 62 verschiebbar gelagert ist. Der Auslöses- 29/63 30 28 tift 61 steht mit einem Bolzen 64 in Kontakt, der mittels einer als Schmelzlot 65 ausgebildeten Halteeinrichtung 65 bzw. Sicherungseinrichtung 65 mittels eines weiteren Bolzens mit der Stiftführung 62 verbunden ist. Zwischen den 5 zwei Bolzen ist eine Druckfeder 63 angeordnet, die in dem in Figur 14 dargestellten Zustand vorgespannt, das heißt gestaucht ist. Bei Überschreiten einer vorgegebenen Temperatur schmilzt das Schmelzlot 65, so dass der Bolzen 64 durch die Druckfeder 63 verschoben wird. Aufgrund der 10 Verbindung des Auslösestifts 61 mit dem Bolzen 64 wird der Auslösestift 61 aus der Stiftführung 62 herausgedrückt.

Wie bereits oben erwähnt, kann der Auslösestift 61 der Auslöseeinrichtung 60 durch die Bohrung 59 des Gehäuses 58 15 ragen und mit den in Figur 13 oben dargestellten Sicherungshebel 13 in Kontakt stehen. Bei Überschreiten einer vorgegebenen Temperatur wird der Auslösestift 61 mittels der Druckfeder 63 weiter in das Gehäuse 58 hineingeschoben, so dass der Auslösestift 61 den Sicherungshebel 53 20 wie oben beschrieben gegen die durch die Druckfeder 56 aufgebrachte Vorspannkraft nach hinten drückt. Somit wird die Drehfeder 54 freigegeben, so dass die Drehfeder 54 die Antriebswelle 51 und die mit der Antriebswelle 51 bewegungsgekoppelte Absperrklappe 10 in die Schließstellung 25 überführen kann.

Mittels der in den Figuren 12 bis 14 dargestellten manuellen Antriebs-/Sicherungseinrichtung 50 kann die Absperrklappe 10 manuell von der Offenstellung in die Schließ- 30 Stellung überführt werden. Weiterhin kann mittels der manuellen Antriebs-/Sicherungseinrichtung 50 die Absperr klappe 10 durch einfaches Betätigen einer Halteeinrichtung 53 von der Öffenstellung in die Schließstellung überführt 29 werden, und weiterhin kann die Absperrklappe 10 automatisch mittels der Auslöseeinrichtung 60 und der manuellen Antriebs-/Sicherungseinrichtung 50 von der Offenstellung in die Schließstellung überführt werden. 5

Die beschriebene manuelle Antriebs-/ Sicherungseinrichtung 50 wird zusammen mit der Auslöseeinrichtung 60 an der Außenseite des Absperrvorrichtung 1 befestigt, so dass nach einer Auslösung der Auslöseeinrichtung 60 das 10 Schmelzlot 65 oder direkt die gesamte Auslöseeinrichtung 60 ohne Probleme ausgetauscht werden kann, ohne dass die Absperrvorrichtung 1 geöffnet werden muss.

Figur 15 zeigt eine Querschnittsdarstellung eines Teils 15 der Absperrklappe 10 in Schließstellung (links in Figur 15) und in einer Stellung zwischen der Schließstellung und der Offenstellung (rechts in Figur 15) . Die längs des Umfangs der Absperrklappe 10 angeordnete Dichtung 12 umfasst zwei Dichtungssegmente 12a, 12b, die halbkreisförmi-20 ge Querschnitte aufweisen. In dem in Figur 15 nicht dargestellte Klappengehäusekanal 4 sind an dessen Innenwandung zwei Sicken vorgesehen, an denen die Dichtsegmente 12a, 12b in Schließstellung der Absperrklappe 10 form schlüssig anliegen. Die Dichtung 12, die auch als Dicht-25 lippe 12 bezeichnet werden kann, besteht aus einem elastischen Material, beispielsweise ein Elastomer wie PVC, PU oder Kunstkautschuk (EDPM), mit einer Härte von beispielsweise Shore-A 65, bei niedrigeren Temperaturbelastungen und aus Siliconkautschuk bei höheren Temperaturbelastun-30 gen. Die obere, dem Klappengehäusekanal zugewandte Hohlkammer ist mit innen liegenden Fachwerkstreben derart versteift, dass beim Einschwenken der Absperrklappe 10 in Schließstellung die seitlich resultierende, zur senkrecht 31/63 *

30 auf den geometrischen Mittelpunkt der Absperrklappe 10 wirkende Kraft die Dichtlippe 12 am seitlichen Versatz hindert. Die untere Kammer ist für die Aufnahme eines intumeszierenden halbsteifen Bandes geeignet. Die Dichtlippe 12 ist beim Umreifen der Klappe 10 durch radial ausgerichtete Bohrungen und Verschraubungen 13 mit der Klappe 10 verbunden.

Der erste Anschlussflansch 24 des Übergangsstücks 20 umfasst ein Flanschprofil 27 und der zweite Anschlussflansch 26 des Übergangsstücks 20 umfasst vier Flanschprofile 27. Figur 16 zeigt ein entsprechendes Flanschprofil 27 im Querschnitt. Die vier Flanschprofile 27 des zweiten Anschlussflansches 26 sind mittels vier nicht dargestellten Eckwinkel miteinander verbunden.

Das Flanschprofil 27 weist einen zentralen Montageschenkel 27a auf, der im montierten Zustand quer zur Längs- oder Anbaurichtung des Übergangsstücks 20 ausgerichtet liegt. Kanalinnenseitig, also dem Übergangskanal 22 zugewandt liegend, geht der Montageschenkel 27a in eine U-förmige Nut 27b über, die nicht zwingend rechteckförmig gestaltet sein muss, sondern beispielsweise auch eine eher kreisförmige nach Art einer Sicke gestaltete Hinterschneidung aufweisen kann, wie dies grundsätzlich aus der DE 41 40 870 Al bekannt ist. Das innenliegende Materialende 27c des Flanschmaterials ist im Querschnitt gemäß Figur 16 Widerhacken-ähnlich in Richtung Nut 27b hineinragend umgekantet und bildet somit eine Widerhacken ähnliche Halteleiste 27d.

Die zum Materialende 27c gegenüberliegende äußere Begrenzungskante 27e des Flanschprofils 27 ist zur Erzielung 32/63 31 einer höheren Steiflichkeit unter Ausbildung einer sich quer zum Montageschenkel 27a erstreckenden und über diese überstehende Versteifungsabwinkelung 27f zweimal konvex und einmal konkav gekantet, und geht dann in einen Par-5 allelschenkel 27g über, der im geringen Abstand benachbart und parallel oder zumindest ansatzweise parallel zum Montageschenkel 27a verläuft. Die Begrenzungskante 27e endet dann kurz vor der im Querschnitt U-förmigen Nut 27b. 10 Eine nicht dargestellte Verankerungslippe eines Mantelmaterials, das die Wandung des Übergangsstücks 20 bildet, kann in die Nut 27b eingefügt werden und die Halteleiste 27d hintergreifen. Nach Einfügen dieser Dichtlippe, beispielsweise eines Balges, in die entsprechend umlaufende 15 Nut 27b des ersten Anschlussflansches 24 oder des zweiten Anschlussflansches 26 ist der Balg unverlierbar fest am Flanschprofil 27 befestigt.

Das Flanschprofil 27 muss nicht notwendigerweise den Par-20 allelschenkel 27g aufweisen, denn die oben beschriebene Funktionalität wird auch ohne den Parallelschenkel 27 g erreicht. 32

Bezuaszeichenliste: 1 Absperrvorrichtung, Brandschutzklappe 2 Klappengehäuse 5 4 Klappengehäusekanal 6 Anschlussflansch (des Klappengehäuses) 8 Revisionsöffnung 9 Anschlag 10 Absperrklappe 10 12 Dichtung 12a,12b Dichtungssegment 13 Verschraubung 14 Befestigungspunkt, Schwenkachse 16 Temperaturfühler 15 18 thermische Isolierung (des Klappengehäuses) 19 Befestigungseinrichtung, GewindeStange 20 Übergangsstück 22 Übergangskanal 24 erster Anschlussflansch (des Übergangsstücks) 20 26 zweiter Anschlussflansch (des Übergangsstücks' 27 Flanschprofil 27a MontageSchenkel 27b Nut 27c Materialende (des Flanschprofils) 25 27d Halteleiste (des Flanschprofils) 27e Begrenzungskante 27f Versteifungsabwinkelung 27g ParallelSchenkel 28 Bördelrand (des Übergangsstücks) 30 30 Bourdonfeder 32 Getriebegestänge (zwischen Bourdonfeder und Absperrklappe) 40 Antriebseinrichtung, Motor 34/63

42 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 Fl F2 Ra Rb al bl 33

Getriebegestänge manuelle Antriebs-/ Sicherungseinrichtung Antriebswelle (der manuellen Antriebseinrichtung)

Scheibe (der manuellen Antriebseinrichtung) Halteeinrichtung / Sicherungshebel (der manuellen Antriebseinrichtung)

Vorspanneinrichtung, Drehfeder Führungsbolzen

Druckfeder

Bedienhebel

Gehäuse

Bohrung für Auslösestift

AuslÖseeinrichtung

Auslösestift

Stiftführung

Druckfeder

Bolzen

Halteeinrichtung, Schmelzlot Fläche der Superellipse Fläche des Rechtecks Rechteckbreite Rechteckhöhe

Breitenerstreckung der Superellipse Höhenerstreckung der Superellipse 35/63

Claims (16)

1. 5 34 10 15 20 25 30 Patentansprüche: 1. Absperrvorrichtung (1) zum Verschließen eines Strömungskanals für Luft und/oder gasförmige Medien, wobei die Absperrvorrichtung (1) folgende Merkmale aufweist: - die Absperrvorrichtung (1) umfasst ein Klappengehäuse (2) mit einem Klappengehäusekanal (4) ; die Absperrvorrichtung (1) umfasst eine Absperrklappe (10), die in dem Klappengehäusekanal (4) auf einer Schwenkachse (14) schwenkbar gelagert ist; längs des Umfangs der Absperrklappe (10) ist eine Dichtung (12) angeordnet; die Absperrklappe (10) ist zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung schwenkbar; in Offenstellung der Absperrklappe (10) ist der Klappengehäusekanal (4) strömungsdurchlässig; und in Schließstellung der Absperrklappe (10) verschließt diese den Klappengehäusekanal (4), so dass der Klappengehäusekanal (4) strömungsundurchlässig ist, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: die Absperrvorrichtung (1) umfasst eine mit einem Ausdehnungsmedium gefüllte Bourdonfeder (30); die Bourdonfeder (30) ist mit dem Klappengehäuse (2) verbunden und mit der Absperrklappe (10) bewegungsgekoppelt; bei Überschreiten einer vorgegebenen Temperatur des Ausdehnungsmediums vergrößert sich das Volumen des Ausdehnungsmediums derart, dass die Bourdonfeder (30) 36/63

   • · · · ι· ·· · ···· ·· · · · t ··· · • · · · ·· · · ······· « 35 ein die Absperrklappe (10) in Schließstellung überführendes Drehmoment entwickelt; und bei Unterschreiten der vorgegebenen Temperatur des Ausdehnungsmediums verkleinert sich das Volumen des 5 Ausdehnungsmediums derart, dass die Bourdonfeder (30) ein die Absperrklappe (10) in Offenstellung überführendes Drehmoment entwickelt,
2. 2. Absperrvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekenn-10 zeichnet, dass der Klappengehäusekanal (4) und die Absperrklappe (10) jeweils elliptische Querschnitte aufweisen .
3. 3. Absperrvorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekenn-15 zeichnet, dass die Querschnittsform der Absperrklappe (10) im kartesischen Koordinatensystem der Ellipsengleichung n + = 1 entspricht, wobei a und b die Halbachsen der Ellipse, x die X-Koordinate, y die Y-Koordinate und n eine reele Zahl 20 im Bereich 10 £ n £ 2 sind.
4. 4. Absperrvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elliptische Form des Querschnitts der Absperrklappe (10) durch ein Polygon angenähert ist. 25
5. 5. Absperrvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche des Klappengehäusekanals (4) der Querschnittsfläche des Strömungskanals entspricht. 37/63 30 5 36
6. 6. Absperrvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: die Absperrvorrichtung (1) umfasst ferner zumindest ein mit dem Klappengehäuse (2) verbundenes Übergangsstück (20) mit einem Übergangskanal (22); der Übergangskanal (22) weist an einer dem Klappengehäuse (2) zugewandten Seite einen ersten Querschnitt auf, der dem Querschnitt des Klappengehäusekanals (4) entspricht; 10 der Übergangskanal (22) weist an einer dem Strömungskanal zugewandten Seite einen zweiten Querschnitt auf, der dem Querschnitt des Strömungskanals entspricht; und 15 das Übergangsstück (20) ist mit dem Strömungskanal derart verbindbar, dass der Übergangskanal (22) einen Strömungskanalabschnitt bildet.
7. 7. Absperrvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: 20 25 die Absperrvorrichtung (1) umfasst ferner zumindest ein mit dem Klappengehäuse (2) verbundenes Übergangsstück (20) mit einem Übergangskanal (22); der Übergangskanal (22) weist an einer dem Klappengehäuse (2) zugewandten Seite einen ersten Querschnitt auf, der dem Querschnitt des Klappengehäusekanals (4) entspricht; 30 der Übergangskanal (22) weist an einer dem Strömungskanal zugewandten Seite einen zweiten Querschnitt auf, der dem Querschnitt des Strömungskanals entspricht; und das Übergangsstück (20) ist mit dem Klappengehäuse (2) form- und/oder Stoffschlüssig verbunden. 38/63 37
8. 8. Absperrvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Übergangsstück (20) in seiner Axialausdehnung unveränderlich und somit starr ist.
9. 9. Absperrvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Übergangsstück (20) in seiner Axialausdehnung veränderlich und somit flexibel ist.
10. 10. Absperrvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Übergangsstück (20) aus einem flächigen Material gebildet ist, wobei das flächige Material eine derartige Form aufweist, dass durch Verbinden von zwei Abschlusskanten des flächigen Materials 15 das Übergangsstück (20) gebildet wird.
11. 11. Absperrvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 10, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: das Übergangsstück (20) umfasst einen ersten An-20 schlussflansch (24) und einen zweiten Anschlussflansch (26) ; der erste Anschlussflansch (24) und der zweite Anschlussflansch (26) umfassen jeweils ein Flanschprofil (27); und 25 - das Flanschprofil (27) umfasst einen Montageschenkel (27a) und eine Montagenut (27b) , in die eine Halteleiste (27d) hineinragt.
12. 12. Absperrvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden 30 Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Absperrvorrichtung (1) eine mit der Absperrklappe (10) bewegungsgekoppelte Antriebseinrichtung (40) umfasst, mittels der 39/63 ·· ·· ·· ·· • · · ·· ·· I » · · · · ·· > · · · · · , * · · · · · · ···· · ·· ·· 38 die Absperrklappe (10) motorisch zwischen der Offenstellung und der Schließstellung verschwenkbar ist.
13. 13. Absperrvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Absperrvorrichtung (1) einen mit der Absperrklappe (10) bewegungsgekoppelten Bedienhebel (57) umfasst, mittels dem die Absperrklappe (10) manuell zwischen der Offenstellung und der Schließstellung verschwenkbar ist.
14. 14. Absperrvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: die Absperrvorrichtung (1) umfasst eine Vorspanneinrichtung (54), die die Absperrklappe (10) auf die Schließstellung zu vorspannt; die Absperrvorrichtung (1) umfasst eine Halteeinrichtung (53), die die Absperrklappe (10) in der Offenstellung hält; und bei Überschreiten einer vorgegebenen Temperatur innerhalb der Absperrvorrichtung (1) gibt die Halteeinrichtung (53) die Absperrklappe (10) frei, so dass die Absperrklappe (10) mittels der Vorspanneinrichtung (54) in die Schließstellung verschwenkt wird.
15. 15. Absperrvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: an einer Innenwandung des Klappengehäuses (2) sind zwei umlaufende Sicken vorgesehen; die Dichtung (12) umfasst zwei Dichtungssegmente (12a, 12b); und in Schließstellung der Absperrklappe (10) liegen die Dichtungssegmente (12a, 12b) formschlüssig an den Sicken des Klappengehäuses (2) an. 40/63

    39
16. 16. Absperrvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Innenwandung des Klappengehäuses (2) ein umlaufendes Band angeordnet ist, das in Schließstellung der Absperrklappe (10) mit 5 der Dichtung (12) in Kontakt steht und bei Überschreiten einer vorgegebenen Temperatur aufschäumt. 41/63