DE19731180C2

DE19731180C2 - Selbsttätig schließende Brandschutzeinrichtung

Info

Publication number: DE19731180C2
Application number: DE19731180A
Authority: DE
Inventors: Ingo Bruchhold
Original assignee: Individual
Current assignee: BRUCHHOLD, INGO, DR.-ING., 10585 BERLIN, DE
Priority date: 1997-07-11
Filing date: 1997-07-11
Publication date: 2003-05-22
Anticipated expiration: 2017-07-12
Also published as: EP0890372A3; EP0890372A2; DE19731180A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Brandschutzeinrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.

Brandschutzeinrichtungen in zum Transport konditionierter Luft vorgesehenen Kanälen von Lüftungs- und Klimaanlagen sind erforderlich, um im Fall eines Brandes die Brandausbreitung und die Rauchübertragung über die Kanäle zu verhindern.

Diese Brandschutzeinrichtungen arbeiten selbsttätig und weisen ein Absperrelement auf, welches im Brandfall den Kanal verschließt und damit ein weiteres Ausbreiten in Nachbarräume verhindert, da sonst die transportierte erhitzte Luft selbst zur Anfachung und Unterstützung eines Feuers beitragen kann.

Im dem deutschen Gebrauchsmuster DE 295 11 265 U1 und der deutschen Offenlegungsschrift DE 196 00 369 A1 sowie in dem Europäischen Patent 0 506 497 A1 und dem USA Patent US 41.36.707 werden Brandschutzeinrichtungen zur Abschottung eines Lüftungskanals mit einem im Querschnitt erweiterten Kanalabschnitt offenbart, in welchen eine Brandschutzmasse jeweils ringförmig angeordnet ist. In der Brandschutzmasse sind Stäbe oder Absperrelemente eingebettet, wobei die Stäbe oder Absperrelemente um eine sich senkrecht zur Kanalachse erstreckende Achse schwenkbar angeordnet sind. Beim Aufschäumen der Brandschutzmasse durch Hitzeeinwirkung werden die Stäbe oder Absperrelemente aus ihrer zur Kanalachse parallelen Position, also aus der Offenstellung der Brandschutzeinrichtung, in eine im wesentlichen radiale Position, also in die Geschlossenstellung der Brandschutzeinrichtung, geschwenkt. Bei dem Patent US 41.36.707 ist vorgesehen, dass die Masse und die Stäbe um das Lüftungsrohr angeordnet sind und dass das Lüftungsrohr beim Schließvorgang verformen und luftdicht zusammengepresst wird.

Brandschutzeinrichtungen gemäß der vorgenannten Ausführung, bei denen die Brandschutzmasse bei Hitzeeinwirkung aufquillt und dabei die Energie für den Schließvorgang liefert, weisen den wesentlichen Nachteil auf, dass das Aufschäumen der Brandschutzmasse im Brandfall stets mit einer bestimmten Trägheit erfolgt und dadurch ein unterer Grenzwert für den Zeitraum vom Ansprechen bis zum vollständigen Schließen der Brandschutzeinrichtung - physikalisch bedingt - nicht unterschritten werden kann. Ein kurzfristiges, bevorzugtes schlagartiges, schließen der Brandschutzeinrichtung ist nicht erreichbar. Es ist darüber hinaus von Nachteil, dass durch das Verschäumen der Brandschutzmasse eine im wesentlichen ungerichtete Kraftwirkung erzeugt wird. Dadurch ist weder die Richtung noch die Größe der auf die Absperrelemente wirkenden Kraft genau vorsehbar, so dass ein vollständiges Verschließen des Strömungskanals nicht in jedem Fall gewährleistet ist

In dem deutschen Gebrauchsmuster DE 295 11 265 U1 und der deutschen Offenlegungsschrift DE 196 00 369 A1 werden Ausführungsvarianten beschrieben, bei denen die Schwenkbewegung von Stäben, die Absperrelemente darstellen sollen, durch vorgespannte Schenkelfedern unterstütz wird. Die Schenkelfedern sind an den Enden miteinander bzw. untereinander durch Lot verbunden. Zusätzlich sind die Schenkelfedern und Stäbe komplett in die Brandschutzmasse eingebettet. Bei Hitzeeinwirkung schmilzt das Lot und die Verbindung zwischen den Schenkelfedern löst sich. Erst nachdem auch das Brandschutzmaterial nachgibt und beginnt, aufzuquellen, wird der Schließvorgang, also das Abkippen der Stäbe in die wagerechte Lage, zusammen vom aufquellenden Schaumbildner und den sich entspannenden Schenkelfedern eingeleitet.

Das zusätzlich verwenden vorgespannter und durch an den Spitzen mit Lot verbundenen Federn, wie in dem deutschen Gebrauchsmuster DE 295 11 265 U1 und der deutschen Offenlegungsschrift DE 196 00 369 A1 offenbarten Variante erläutert, kann im Vergleich zu Varianten, bei denen ausschließlich Schaumbildner verwendet wird, dazu geeignet sein, die Reaktionszeit der Brandschutzeinrichtung zu erhöhen. Da in den offenbarten Varianten die komplette Mechanik sowie das Schmelzlot in die träge und wärmedämmend reagierende Brandschutzmasse eingebettet wurde, ist mit einer wesentlichen Erhöhung der Reaktionszeit nicht zu rechnen. Weitere Nachteile dieser Ausführungsvariante ergeben sich aus dem vom Herstellungsverfahren her aufwändige Lotverbindungen zwischen den Federspitzen sowie der nachteiligen Belastung des Schmelzlotes auf Zug.

Aus der US-Patentschrift 4 627 498 ist eine Sperr- bzw. Auslösevorrichtung bekannt, bei der ein Lotkörper, welcher im Hohlraum eines Kolben-Zylinder-Systems angeordnet ist, im festen Zustand das Verschieben von Kolben und Zylinder zueinander verhindert. Beim Schmelzen des Lotköpers durch Hitzeeinwirkung lassen sich Kolben und Zylinder unter Verdrängung und Abfließen des flüssigen Lotes zueinander verschieben.

In der vom Deutschen Institut für Bautechnik erteilten Zulassung Z-41.3-540 ist eine Brandschutzeinrichtung beschrieben, welche die in der US-Patentschrift 4 627 498 offenbarten Idee zum Auslösen einer Brandschutzeinrichtung verwendet. Ein Schieber aus feuerfestem und wärmedämmendem Material wird durch Federdruck dann quer und abdichtend zur Lüftungsleitung verschoben, wenn sich das Lot in der den Federmechanismus sperrenden Auslösevorrichtung durch Hitzeeinwirkung verflüssigt und unter dem Druck der Feder durch Kanäle abgeflossen ist.

Bei der in der US-Patenschrift 4 627 498 offenbarten und in der gemäß der Zulassung Z-41.3- 540 verwendeten Prinzips einer Auslösevorrichtung ist das Lot während der Sperrfunktion, also in Offenstellung der Brandschutzeinrichtung, vorteilhaft, ausschließlich unter Druck belastet. Besonders wegen des günstigeren Fließverhaltens unter Druckbelastung und dem Entfallen von aufwendiger Verbindungstechnik weist diese Auslösevorrichtung Vorteile auf. Die gemäß der genannten Zulassung ausgeführte Brandschutzeinrichtung kann wegen des massiven Schiebers aus wärmedämmendem Material eine hohe Isolier- und Dichtwirkung aufweisen.

Wegen der Einkapselung des Lotkörpers, der damit verbundenen schlechten Wärmeleitung zum Lotkörper hin sowie der gedrosselten Ableitung des flüssigen Lotes durch Kanäle ist eine relative verzögerte Reaktion der Brandschutzeinrichtung wahrscheinlich. Ein weiterer Nachteil der in der Zulassung Nr. Z-41.3-540 beschriebenen Lösung für eine Brandschutzeinrichtung ist die im Verhältnis zum Rohrquerschnitt der Lüftungsleitung durch das gewählte Wirkprinzip eines Schiebers relativ große Abmessungen, die mindestens das Doppelte des Querschnitts der Lüftungsleitung betragen muss. Auf Grund dieser Baugröße müsste der Architekt für den Versorgungsschacht den Querschnitt mindestens verdoppeln, was sich für das Verhältnis vermietete Wohnfläche zu Versorgungsflächen negativ auswirken würde. Ein weiterer Nachteil der in der Zulassung offenbarten Brandschutzeinrichtung wäre die asymmetrische Bauform: Bereits in der Planungsphase des Gebäudes erfordert das Anordnen besonders der asymmetrischen Kastengeometrie einen erhöhten Aufwand. Außerdem ist die offenbarte Lösungen wegen der Vielzahl unterschiedlicher Einzelteile technisch sehr aufwändig.

Eine weiteres Wirkprinzip für eine Brandschutzeinrichtung wird in dem deutschen Gebrauchsmuster DE 297 04 346 U1 erläutert. Senkrecht im Außenbereich einer Lüftungsleitung angeordnete Schaufeln, die jeweils über ein metallisches Filmgelenk mit dem Gehäuse verbunden sind, werden bei Hitzeeinwirkung nach Aufschmelzen und Erweichen eines aus Kunststoff, Lot oder Lotsegmenten bestehenden Innenrohres, welches die Sperr- und Auslösevorrichtung darstellt, von Federkraft und dem aufquellendem Brandschutzmaterial in den Innendurchgang der Lüftungsleitung geschwenkt.

Ein Nachteil der in dem deutschen Gebrauchsmuster DE 297 04 346 U1 offenbarten Lösung ergibt sich aus der Verwendung des Innenrohrs aus Kunststoff als Sperr- und Auslösevorrichtung. Der Kunststoff selbst zeichnet sich durch schlechte Wärmeleitfähigkeit aus. Bei Hitzeeinwirkung reagiert das Material bezüglich der Erweichung sehr träge. Zusätzlich schirmt dieses Rohr die Brandschutzmasse vor der heizen Luft ab, wodurch das Aufquellen des Brandschutzmasse, zusätzlich zu seiner Natürlich bedingten Trägheit, verstärkt verzögert aufquellen wird. Insgesamt wirkt sich beides nachteilig auf die Schließzeit der Brandschutzeinrichtung aus.

Im Gegensatz dazu würde die in dem deutschen Gebrauchsmuster DE 297 04 346 U1 offenbarte Lösung, bei der das Innenrohr nicht aus Kunststoff sondern aus Lotmaterial bzw. Lotsegmenten vorgeschlagen wird, sich vermutlich durch eine etwas kürzere Reaktionszeit auszeichnen. Nachteilig wäre aber bei dieser Ausführungsvariante die hohen Materialkosten für das Lot sowie die Fertigungskosten für den segmentierten Lotring.

Ein weiteres Wirkprinzip für eine selbsttätig schließende Brandschutzeinrichtung wird in der deutschen Offenlegungsschrift DE 196 27 987 A1 beschrieben, bei dem die in Offenstellung der Vorrichtung senkrecht angeordneten schaufelähnlichen Absperrelemente von einem spiralähnlichen Draht umschlungen sind, welcher ein Memory-Metall, ein Bimetall oder eine Feder ist. Bei Hitzeeinwirkung soll sich das Memory-Metall in seine Urstellung bzw. das Bimetall zusammenziehen und dadurch angetrieben die Absperrelemente in den Innenraum des Lüftungsschachtes kippen. Zusätzlich verschließt eine aufquellende Brandschutzmasse zeitverzögert den Kanal dicht. Das Wirkprinzip bei Verwendung von Federn ist nicht genauer beschrieben.

Die Unterbringung des Memory-Metalls bzw. des Bimetalls in dem wärmeisolierten Bereich hinter den Absperrelementen führt vermutlich zur trägen Reaktion der Brandschutzeinrichtung. Die Material- und Fertigungskosten für das Memory-Metall bzw. das Bimetall sind relativ hoch.

Ausgehend von den Mängeln des Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Brandschutzeinrichtung der eingangs genannten Gattung anzugeben, welche sich durch eine präzise einzuhaltende Auslösetemperatur und eine kurze Reaktionszeit auszeichnet, und dadurch bei einfachem Aufbau eine verbesserte Funktionssicherheit und einen höheren Gebrauchswert aufweist.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst und mit den weiteren Ansprüchen vorteilhaft ausgestaltet.

Die Erfindung schließt die Erkenntnis ein, dass bei Verwenden von Schmelzlot zum Arretieren eines Absperrelementes in einer Offenstellung eine schlagartige Bewegung in eine Geschlossenstellung dann erzielbar ist, wenn ein im wesentlichen ungehinderter Abfluss geschmolzenen Lotes gesichert ist. Hierbei ist das Lot zunächst blockierend in einer U-förmig angeformten Rinne eines Federelementes in der Weise vorgesehen, dass diese Rinne im entspannten Zustand des Federelements - also in Geschlossenstellung des Absperrelementes - einen verkleinerten Querschnitt aufweist. Das Lot hält also in der Offenstellung des Absperrelementes durch seinen Querschnitt die Rinne - unter Vorspannung des Federelementes - sperrend offen.

Auf diese Weise ist das Lot in der Offenstellung des Absperrelementes stets mit Druck der Federvorspannung beaufschlagt, so dass die Konfiguration in Niedrigtemperaturbereich, langzeitstabil ist. Eine Temperaturerhöhung wird unmittelbar auf das Lot übertragen, wobei die Federflächen eine große Oberfläche zur Erwärmung mittels Konvektion aus dem Strömungsmedium aufweisen. Da zusätzliche wesentliche Materialmassen, die erwärmt werden müssten, fehlen, erfolgt ein Ansprechen der Absperreinrichtung kurzfristig und unmittelbar.

Entsprechend der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die einen Kanal eines Lüftungs- oder Klimatisierungssystem abschottende Brandschutzeinrichtung eine Mehrzahl von Absperrelementen auf, welche in Offenstellung der Brandschutzeinrichtung einen Teil der Wandung des Strömungskanals bilden und - in der Ebene der Kanalwand angeordnet - um eine sich im wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Kanals erstreckende Achse schwenkbar angeordnet sind. Die Absperrelemente sind jeweils an einem Federelement befestigt, welches durch einen Schmelzlotkörper gegen die Federkraft in einem vorgespannten Zustand derart gehalten wird, dass sich die einzelnen, jeweils an ihnen befestigten Absperrelemente parallel zur Strömungsrichtung des in dem Strömungskanal transportierten Mediums erstrecken.

Im Falle eines Brandes wird der Schmelzlotkörper über seinen Schmelzpunkt erhitzt, und gibt die Federkraft frei, wodurch die Absperrelemente schlagartig in eine im wesentlichen radiale Position schwenken und dadurch den Strömungsweg abschotten. Dieser Schwenkvorgang in die Geschlossenstellung der Brandschutzeinrichtung erfolgt im wesentlichen schlagartig, da das Schmelzlot umhüllungsfrei und im geschmolzenen Zustand ungehindert aus dem Federelement abfließt, so dass sich das Federelement sofort entspannen kann.

Entsprechend der bevorzugten Ausführungsform ist der Schmelzkörper als Kreisring mit viereckigem, insbesondere quadratischem, Querschnitt ausgebildet. Die Federelemente bestehen aus flachen, bandförmigen Federmaterial und weisen einen federnden Bereich auf, welcher gegen die Federkraft im wesentlichen U-förmig aufweitbar ist und den Schmelzkörper aufnimmt. Die einzelnen Federelemente sind gleichmäßig in Umfangsrichtung verteilt an dem Schmelzlotkörper angeordnet und jeweils mit ihren U-förmig aufgeweiteten Bereich auf den Schmelzlotkörper aufgesteckt.

Nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Absperrelemente im wesentlichen dreieckförmig, bevorzugt als gleichschenkliges Dreieck, ausgebildet, wobei sich die Schwenkachse parallel zur Grundseite des Dreiecks erstreckt. In der Geschlossenstellung der Brandschutzeinrichtung bilden die einzelnen Absperrelemente die Mantelfläche eines Kreiskegels.

Um sicher zu stellen, dass auch im Bereich der Schwenkachse der Absperrelemente in Geschlossenstellung der Brandschutzeinrichtung eine gute Abschottung erreichbar ist, sind weitere, gleichartig ausgebildete und auf den Schmelzlotkörper aufgesteckte Federelemente vorgesehen, welche sich auf den Eckbereichen benachbarter Absperrelemente abstützen und dadurch die Schwenkbewegung in die Geschlossenstellung der Brandschutzeinrichtung an der Grundseite der dreiecksförmigen Absperrelemente unterstützen.

Entsprechend einer günstigen Weiterbildung der Erfindung sind die Kanten und/oder die Rückseite der einzelnen Absperrelemente mit einem bei Erhitzung reagierenden Schaumbildner beschichtet. Dadurch wird auf einfache Weise gesichert, dass die in Geschlossenstellung der Brandschutzeinrichtung prinzipbedingten vorhandenen schmalen Schlitze zwischen den Seitenkanten der Absperrelemente nach dem schlagartigen Abschotten verschlossen werden.

In vorteilhaften Varianten der Erfindung ist vorgesehen, den Schaumbildner in Form einer dünnen Matte auf der dem Strömungsmedium abgewandten Rückseite der einzelnen Absperrelemente anzuordnen und bevorzugt durch Kleben, nieten oder Bördeln zu befestigen.

Entsprechend einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind unter Einhaltung eines axialen Abstandes zwei ringförmige Schmelzkörper mit den dazu gehörigen, an Federelementen befestigten Absperrelementen der vorstehenden beschriebenen Form vorgesehen. Die Anordnung erfolgt spiegelsymmetrisch, so dass in Geschlossenstellung der Brandschutzeinrichtung die Mantelflächen von zwei mit der Spitze aufeinander weisenden Kreiskegeln den Strömungskanal abschotten.

Dadurch kann die Brandschutzeinrichtung im Brandfall in zwei sich im wesentlichen parallel zueinander erstreckenden Ebenen unter Einfluss eines natürlichen Luftpolsters schlagartig abgeschottet werden, wodurch ein Durchschlagen der Hitze durch die Mantelflächen der beiden Kreiskegel im wesentlichen verhindert wird, selbst wenn der Schaumbildner auf der Rückseite der einzelnen Absperrelemente noch nicht in vollem Umfang wirksam geworden ist und die zwischen den einzelnen Absperrelementen befindlichen schmalen Schlitze noch nicht vollständig ausgefüllt hat.

Eine besonders geringe Baugröße ist für die Brandschutzeinrichtung erreichbar, wenn die beiden ringförmigen Schmelzlotkörper in vorteilhafter Weise derart in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt angeordnet sind, dass die Spitzen der an dem ersten Schmelzkörper befestigten, dreieckförmig ausgebildeten Absperrelemente in die zwischen den an dem zweiten Schmelzkörper befestigten Absperrelementen vorhandenen Freiräumen hineinragen.

Eine Verbesserung der Abschottungswirkung ist erreichbar, wenn die Brandschutzeinrichtung entsprechen einer zusätzlichen Weiterbildung eine unter Hitzeeinwirkung ihr Volumen vergrößernde, bevorzugt einen Schaumbildner aufweisende Vorrichtung aufweist, welche die Absperrelemente bei Offenstellung der Brandschutzeinrichtung von außen in Form einer Manschette umgreift. Nachdem die Absperrelemente im Falle eines Brandes den Strömungsquerschnitt in einer ersten Phase schlagartig in zwei ebenen verschlossen haben, wird nachfolgend Schaumbildner in einer zweiten Phase aktiv und füllt seinerseits den den Freiraum, welcher zwischen den beiden Verschlussebenen verblieben ist.

Bildet der Schaumbildner einen - bevorzugt durch Tauchen aufgetragenen - Überzug, so stellt ein entsprechender Kunststoff auch gleichzeitig einen Korrosionsschutz für metallische Absperrelemente dar.

Entsprechend einer anderen vorteilhaften Variante der Erfindung ist ein Schmelzlot vorgesehen, bei welchem das Schmelzlot Zusätze in Form von metallischen Partikeln oder Spänen, bevorzugt aus wärmeleitenden Material wie Kupfer, aufweist. Dieser Schmelzkörper wird vorzugsweise durch Wärmebehandlung nach Art des Sinterns hergestellt. Dadurch wird auf einfache Weise das duktile Verhalten des Schmelzkörpers verbessert, ohne dass seine Fließfähigkeit bei Erhitzung im Brandfall unzulässig eingeschränkt wird.

Eine Vereinfachung bei der form- und maßgerechten Herstellung des Schmelzkörpers ist entsprechend einer weiteren Variante der Erfindung erreichbar, indem der Kreisring aus mehreren, bevorzugt drei, gesinterten, bogenförmigen Segmenten zusammengesetzt wird. Die Verbindung zwischen den einzelnen Bogenstücken wird durch Verlöten mit einem gesonderten Schmelzlot hergestellt.

Die erfindungsgemäße Brandschutzeinrichtung ist darüber hinaus in technologischer Hinsicht besonders vorteilhaft, da sie

1. mit sehr kleinen Abmessungen rotationssymmetrisch zur Achse des Strömungskanals ausgeführt,
2. aus nur wenigen Bauteilen montiert und
3. mit einer geringen Anzahl unterschiedlicher Bauteile hergestellt

werden kann und dabei unabhängig von der Einbaulage und der Einbaurichtung voll funktionsfähig ist und auch eine Nachrüstung von bereits installierten Lüftungs- oder Klimatisierungssystemen gestattet.

Bei einer anderen bevorzugten Ausführung wird die Anordnung aus Absperr- und Federelementen als Bandmaterial einstückig hergestellt als Abschnitt nach entsprechender Verformung in den rohrförmigen Kanal eingeschoben und an die Wandung angelegt. Auf diese Weise kann der Kanal einstückig als geschlossenes Rohr hergestellt und kann ohne Veränderung montiert werden.

Andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Nachstehend werden bevorzugte Ausführungen der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung in einem perspektivisch dargestellten Teilschnitt,

Fig. 1a ein Teilansicht eines Absperrkörpers mit Brandschutzmasse,

Fig. 2 die in Fig. 1 dargestellte Brandschutzeinrichtung in Seitenansicht und Geschlossenstellung,

Fig. 3 eine andere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung in einem perspektivisch dargestellten Teilschnitt,

Fig. 4 die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform in Seitenansicht und Geschlossenstellung der Brandschutzeinrichtung,

Fig. 5 und 6 ein Federelement in verschiedenen Spannungszuständen, sowie

Fig. 7a bis 7c bevorzugte Ausführungsformen für einen erfindungsgemäß eingesetzten Schmelzlotkörper.

Die in Fig. 1 in Offenstellung gezeigte Brandschutzeinrichtung 10 ist als gesondertes Bauteil zwischen zwei Kanalabschnitte 7 einer Lüftungsanlage eingesetzt. In die Wandung 5 der Brandschutzeinrichtung 10 ist ein ringförmiger Schmelzlotkörper 3 eingebördelt, welcher eine Mehrzahl von über Federelemente 2 mit ihm verbundenen Absperrelemente 1 trägt. Die Federelemente 2 sind gleichmäßig am Umfang des Schmelzlotkörpers 3 verteilt angeordnet. Sie bilden zusammen mit einem Träger einen kronenförmigen Ring 4, welcher einen gleichen Abstand zwischen benachbarten Federelementen 2 fixiert. Die Federelemente 2 bestehen aus einem flachen, bandförmigen Material und weisen einen U-förmigen Abschnitt 2.1 auf, dessen Form durch den ringförmigen Schmelzkörper 3 gegen die Wirkung der Federkraft aufrecht erhalten wird.

Die an jedem in Umfangrichtung zweiten Federelement 2 befestigten Absperrelemente 1 sind als gleichschenklige Dreiecke ausgebildet und aus relativ dünnen Stahlblech gefertigt. Im Falle eines Brandes wird der Schmelzlotkörper 3 über die Schmelztemperatur des Lotes erhitzt. Die Federkraft der Federelemente 2 wird schlagartig wirksam, wobei das sich verflüssigende Schmelzlot aus dem U-förmigen Bereich herausströmt. Dadurch schwenken die Absperrelemente 1 um eine sich zur Längsachse 9 des Kanals 7 senkrecht erstreckenden Achse nach innen und nehmen eine im wesentlichen radiale Position ein. Die dreieckförmigen Absperrelemente 1 bilden dabei die Mantelfläche eines Kreiskegels 11, wie Fig. 2, in der die Brandschutzeinrichtung 10 in Geschlossenstellung darstellt ist, zeigt.

Die Anzahl der Federelemente 2 ist hier doppelt so groß, wie die Anzahl der Absperrelemente 1, wobei sich die nicht an den Absperrelement 1 durch Vernieten befestigten Federelemente jeweils an den beiden nebeneinander liegenden Dreiecks-Ecken 1.3 von in Umfangsrichtung benachbart angeordneten Absperrelementen abstützt. Dadurch wird die Schwenkbewegung der Absperrelemente 2 bei schlagartigem Übergang der Brandschutzeinrichtung 10 in die Geschlossenstellung auch in deren Randbereich forciert, so dass sich auch dort eine im wesentlichen geschlossene Mantelfläche des Kreiskegels 11 ausbildet.

Um die Dichtwirkung der den Kanalabschnitt abschottenden Mantelfläche des Kreiskegels 11 zu erhöhen, tragen die einzelnen Absperrelemente 1 eine aus Schaumbildner gebildete Beschichtung 1.2, wie die in Fig. 1a dargestellte Einzelheit E aus Fig. 1 zeigt. Der Schaumbildner 1.2 ist auf das metallische Trägermaterial 1.1 als Matte geklebt oder durch Nieten bzw. Bördeln mit dem Trägermaterial verbunden. Beim Aufbringen durch Tauchen erfolgt die Beschichtung beidseitig, so dass gleichzeitig ein Korrosionsschutz erzielbar ist. Da das Aufschäumen des Schaumbildners 1.2 in jede Richtung erfolgt, werden insbesondere die sich bei Geschlossenstellung der Brandschutzeinrichtung 10 zwischen den sich parallel zueinander erstreckenden Dreieckschenkel der Absperrelemente 2 befindlichen Spalte durch das Schaummaterial gasdicht verschlossen. Damit werden auch Herstellungstoleranzen oder die Auswirkungen von Verschmutzungen ausgeglichen, welche sonst ein vollständiges Verschließen der Öffnung verhindern würden.

In der Wandung 5 sind zwei Befestigungsbolzen 6 vorgesehen, mit welchen die Brandschutzeinrichtung 10 mit einer Wandhalterung 8 verbindbar ist.

Die in den Fig. 3 und 4 in Offenstellung bzw. Geschlossenstellung gezeigte Brandschutzeinrichtung 10' weist zwei ringförmige Schmelzkörper 3 auf, welche unter Einhaltung eines axialen Abstandes mit den dazugehörigen, an Federelementen 2, 2' befestigten Absperrelementen 1, 1' in der vorstehend beschriebenen Form angeordnet sind. Durch die spiegelsymmetrische Anordnung der Absperrelemente werden in der Geschlossenstellung der Brandschutzeinrichtung zwei mit der Spitze aufeinanderweisende Kreiskegel 11, 11' gebildet, deren Mantelflächen den Strömungskanal des Kanals 7 in zwei Ebenen abschottet.

Die Brandschutzeinrichtung 10' weist darüber hinaus einen zu einer Manschette geformten Schaumbildner 12 auf, welcher im Brandfall durch die Hitzeeinwirkung sein Volumen in Abhängigkeit von der Materialzusammensetzung um das Zwei- bis Vierfache vergrößert. Die Manschette 12 umgreift die Absperrelemente 1 und 1' bei Offenstellung der Brandschutzeinrichtung von außen. Dadurch kann sich der bei Hitzeeinwirkung entstehende Schaum in dem Freiraum zwischen den aus den Absperrelementen 1 und 1' in einer ersten Reaktionsphase der Brandschutzeinrichtung 10' gebildeten Mantelflächen der Kreiskegel 11, 11' eine geschlossene Schaumwand 12' bilden, welche den Strömungskanal in einer zweiten Reaktionsphase der Brandschutzeinrichtung 10' zusätzlich abschottet.

Die Fig. 5 und 6 zeigen in perspektivischer Darstellung einen Abschnitt eines kronenförmigen Rings 4, welcher auf einen als Kreisring ausgebildeten Schmelzkörper 3 aufgesetzt ist, bei Offenstellung bzw. bei Geschlossenstellung der Brandschutzeinrichtung.

Der kronenförmige Ring 4 fixiert Federelemente 2 in einem festen Abstand zueinander in Umfangsrichtung. Das Federelement 2 besteht aus bandförmigem Federstahl und weist einen in der Offenstellung der Brandschutzeinrichtung durch den festen Schmelzkörper 3 gegen die Federkraft zu einer U-Form mit gleicher Schenkellänge aufgespreizten Abschnitt 2.1 auf. Der freie Schenkel 2.2 des Federelements 2 weist zwei Bohrungen 2.3 auf, welche für die sichere Nietverbindung zwischen dem Federelement 2 und einem Absperrelement (vergleiche die Position 1 in Fig. 1) vorgesehen sind.

Im Brandfall wird der Schmelzlotkörper 3 bis über seinen Schmelzpunkt durch das heiße Strömungsmedium erhitzt. Das abschmelzende Lot 3 ist nicht mehr in der Lage, die Form des aufgespreizten Abschnitts 2.1 aufrecht zu erhalten, so dass der freie Schenkel 2.2 schlagartig unter Wirkung der Federkraft um die Achse 2.4 schwenkt. Durch Variation der Schenkellänge des U-förmigen Abschnitts 2.1 lässt sich der Winkel, um den der freie Schenkel 2.2 des Federelements 2 bei Ansprechen der Brandschutzeinrichtung geschwenkt wird, verändern.

In den Fig. 7a, 7b und 7c sind Ausführungsformen von kreisringförmig ausgebildeten Schmelzlotkörpern 3, 3' und 3" dargestellt, welche sich sowohl durch ihre Materialzusammensetzung als auch durch ihre Konstruktion unterscheiden.

Der in Fig. 7a gezeigte Schmelzkörper 3 besteht aus einem reinen Lotwerkstoff mit vorgebbarer Schmelztemperatur.

Durch Beimengen von spanförmigen Kupferteilchen 3.1' zu einem reinen Lotwerkstoff lässt sich durch Sintern ein in Fig. 7b dargestellter Schmelzkörper 3' herstellen, welcher bei im wesentlichen gleichem Schmelzverhalten eine geringere Duktilität aufweist und darüber hinaus eine kostengünstigere Produktion ermöglicht.

Technologische Vorteile sind bei der Herstellung des Schmelzlotkörpers 3" gemäß Fig. 7c erreichbar. Der ringförmige Schmelzkörper ist aus drei gleichgroßen Bogenstücken 3.1" zusammengesetzt, wobei die Verbindung an den Stoßstellen durch ein Schmelzlot 3.2" vorgenommen wird. Gleichermaßen ist es möglich, die einzelnen Bogenstücke 3.1" als Sinterteile mit Metallpartikel-Einlagen auszubilden.

Bei einer anderen Variante erfolgt die Herstellung der Anordnung aus Absperrelementen und durch den Lotstrang gesperrten Federelementen als einstückige Einlage in Form einer Art "Matte", wobei diese ungeteilt entlang der Wandung des (kreisförmig) geschlossenen Rohrs oder Kanals eingelegt wird. Die "Matte" enthält dann eine Stoßkante in Längsrichtung des Kanals.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteter Ausführung Gebrauch macht. Insbesondere lässt sich ein Auslöseelement, basierend auf einer Feder, die in sich durch Schmelzlot blockiert wird, entsprechend auch für die kinematische Umkehrung - also ein Element, welches bei Erwärmung einen Kanal öffnet - verwenden.

Claims

1. Selbsttätig schließende Brandschutzeinrichtung (10, 10'), zur Abschottung eines Kanals (7) in einem Lüftungs- und/oder Klimatisierungssystem, mit mindestens einem schwenkbar angeordneten Absperrelement (1, 1'), welches bei Hitzeeinwirkung nach Freigabe aus einer durch einen Schmelzlotkörper (3, 3') gebildeten Arretierung in einer zur Durchtrittsrichtung (9) parallelen Offenstellung in eine quer zur Kanalachse (9) gerichteten Geschlossenstellung schwenkbar ist, wobei das Absperrelement ein in Offenstellung vorgespanntes Federelement (2, 2') aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (2, 2') im Bereich seiner Drehachse eine Kröpfung zur Aufnahme des Schmelzlotkörpers aufweist, in welche der Schmelzlotkörper derart eingebracht ist, dass das Federelement in seiner vorgespannten Stellung blockiert ist, solange der Schmelzkörper nicht geschmolzen ist.

2. Brandschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kröpfung aus einer U-förmigen Abwinkelung eines Bandmaterials besteht, in dessen U-förmigen Ausnehmung (2.1, 2.1') der Schmelzlotkörper (3, 3', 3") derart eingebracht ist, dass sie diesen umgreift.

3. Brandschutzeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrelement (1, 1') mit dem Federelement (2, 2') durch Vernieten verbunden ist.

4. Brandschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung aus Federelement und Absperrelement als Bandmaterial einstückig hergestellt ist.

5. Brandschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmelzlotkörper (3, 3') einen Strang bildet, welcher in Strangrichtung mehrere Federelemente vorgespannt arretiert.

6. Brandschutzeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Strang kreisringförmig ausgebildet ist.

7. Brandschutzeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Strang den Kanal (7) umgreift, wobei die Federelemente (2, 2') auf dem Schmelzlotkörper in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordnet sind.

8. Brandschutzeinrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der strangförmige Schmelzkörper (3, 3', 3") einen rechteckigen, bevorzugt quadratischen, Querschnitt aufweist und aus Flachbandmaterial geformte Federelemente (2, 2') vorgesehen sind, so dass die Anordnung von Feder- und Absperrelementen aus einer ebenen Konfiguration in einen Hohlzylinder umformbar ist, der unter Bildung einer Stoßkante in den in Bezug auf die Wandung geschlossenen Kanal einfügbar ist.

9. Brandschutzeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der U-förmige Abschnitt (2.1, 2.1') gleich lange Schenkel aufweist.

10. Brandschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmelzkörper (3') Partikel (3.1') einschließt, welche einen Füllstoff zur Ersparnis des Lotmaterials bilden.

11. Brandschutzeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff aus einem wärmeleitenden Material besteht.

12. Brandschutzeinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff aus Kupfer besteht.

13. Brandschutzeinrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrelement (1, 1') mindestens im Bereich seiner in Geschlossenstellung der Innenwandung des Kanals oder einem weiterem Absperrelement benachbarten Kante eine Beschichtung (1.2) aus einem bei Hitzeeinwirkung reagierenden Schaumbildner, aufweist.

14. Brandschutzeinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaumbildner (1.2) flächig ausgebildet und durch Tauchen, Kleben, oder Bördeln an dem Absperrelement (1, 1'), insbesondere beidseitig, befestigt oder in sonstiger Weise aufgebracht ist.

15. Brandschutzeinrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Absperrelemente (1, 1') als Kreissektoren dreieckförmig ausgebildet sind.

16. Brandschutzeinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere gleichartige Absperrelemente (1, 1') die Form eines gleichschenkligen Dreiecks aufweisen, dessen Grundseite sich parallel zur jeweiligen Schwenkachse erstreckt.

17. Brandschutzeinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Absperrelemente (1, 1') in Geschlossenstellung der Brandschutzeinrichtung (10, 10') eine geschlossene Mantelfläche (11, 11') einer mehrseitigen Pyramide bilden.

18. Brandschutzeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Absperrelemente (1, 1') unter Einhaltung eines Abstands zwischen benachbarten Federelementen (2, 2') zu mindestens einem kronenförmigen Ring (4) zusammengefasst sind.

19. Brandschutzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine manschettenförmige, bei Hitzeeinwirkung ihr Volumen vergrößernde, bevorzugt einen Schaumbildner aufweisende Vorrichtung (12), welche die Absperrelemente (1, 1') bei Offenstellung der Brandschutzeinrichtung (10') von außen umgreift.

20. Brandschutzeinrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Absperrelemente (1, 1') in Offenstellung einen Teil der Wandung des Strömungskanals bilden.

21. Brandschutzeinrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzliche, den Schließvorgang unterstützende, Federelemente vorgesehen sind, die sich auf den Eckbereichen benachbarter Absperrelemente abstützen.

22. Brandschutzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass ein zweiter ringförmiger Schmelzkörper mit dazugehörigen, an Federelementen befestigten Absperrelementen (1') vorgesehen ist.

23. Brandschutzeinrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die an dem zweiten ringförmigen Schmelzkörper mit den dazugehörigen an Federelementen befestigten Absperrelementen (1') den Absperrkörpern des ersten Ringes entsprechen.

24. Brandschutzeinrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung der am ersten ringförmig Schmelzkörper befestigten Absperrsegmente (1) zu den Absperrelementen (1') am zweiten ringförmig befestigten Schmelzkörper spiegelsymmetrisch erfolgt, so dass in Geschlossenstellung der Brandschutzeinrichtung die Mantelflächen von zwei mit der Spitze aufeinanderweisende Kreiskegel den Strömungskanal abschotten.

25. Brandschutzeinrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelzlotkörper in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt angeordnet sind, dass die Spitzen des an dem ersten Schmelzlotkörper befestigten Absperrelemente (1) in die zwischen den an dem zweiten Schmelzlotkörper befestigten Absperrelementen (1') vorhandenen Freiräume hineinragen.

26. Brandschutzeinrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Aufschäumen des Schaumbildners in jede Richtung und in Geschlossenstellung die sich zwischen den dreieckförmigen Absperrelementen befindlichen Spalte gasdicht verschlossen werden.