PL250019B1 - Preforma elementu osłonowego, sposób wytwarzania preformy elementu osłonowego oraz zastosowanie preformy elementu osłonowego - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest preforma elementu osłonowego, zawierająca co najmniej dwie preformy elementu komorowego, przy czym każda preforma elementu komorowego obejmuje ścianę pierwszą i ścianę (4) drugą wykonane z arkusza metalowego, rozmieszczone względem siebie przy zachowaniu luki, przy czym krawędzie poszczególnych ścian są uszczelnione za pośrednictwem uszczelnienia (6a) krawędziowego, przy czym na co najmniej jednej ścianie pierwszej preformy elementu komorowego lub drugiej preformy elementu komorowego rozmieszczony jest zawór (5), przy czym co najmniej jedna ściana, każdej preformy elementu komorowego wyposażona jest w co najmniej jeden otwór komunikacyjny, przy czym preformy elementu komorowego są zwrócone do siebie odpowiednimi ścianami tak, że preformy elementu komorowego są połączone ze sobą krawędziami obwodowymi odpowiednich otworów komunikacyjnych za pośrednictwem uszczelnienia obwodowego, dla określenia szczelnej hermetycznej przestrzeni wewnętrznej preformy elementu osłonowego obejmującej przestrzeń wewnętrzną co najmniej pierwszej preformy elementu komorowego i drugiej preformy elementu komorowego. Przedmiotem zgłoszenia jest również sposób wytwarzania preformy elementu osłonowego, jak również sposób wytwarzania elementu osłonowego.

Description

Preforma elementu osłonowego, sposób wytwarzania preformy elementu osłonowego oraz zastosowanie preformy elementu osłonowego

PL 250019 Β1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest preforma elementu osłonowego, sposób wytwarzania preformy elementu osłonowego oraz zastosowanie preformy elementu osłonowego. Przedmioty wynalazku znajdują zastosowanie w budownictwie czy w dziedzinie obronności, zwłaszcza jako zabezpieczenie ochronne, w tym przeciwpożarowe i/lub przeciwwybuchowe.

Elementy osłonowe, wykonane z arkuszy metalowych, posiadające wnęki, które mogą być wypełnione materiałem funkcyjnym i znajdują szerokie zastosowanie zwłaszcza w dziedzinie bezpieczeństwa przeciwpożarowego i przeciwwybuchowego.

Elementy osłonowe mają różnorodne zastosowania w dziedzinie bezpieczeństwa przeciwpożarowego. Stanowią skuteczną barierę zapobiegającą rozprzestrzenianiu się ognia i dymu w budynkach. Często są stosowane w korytarzach, otwartych przestrzeniach oraz na drogach ewakuacyjnych, pełniąc kluczową rolę w zapewnieniu bezpiecznej ewakuacji. Dodatkowo, elementy osłonowe np. w postaci kurtyn przeciwpożarowych są wykorzystywane do podziału stref pożarowych, ograniczając potencjalne straty materialne. Ich zastosowanie obejmuje także ochronę klatek schodowych i otworów w ścianach oraz sufitach, tworząc skuteczną ochronę przed skutkami pożaru.

Osłony chroniące przed wybuchami, znane również jako kurtyny przeciwwybuchowe, pełnią ważną rolę w dziedzinie bezpieczeństwa przemysłowego. Są skuteczną barierą zapobiegającą rozprzestrzenianiu się potencjalnie niebezpiecznych substancji oraz minimalizującą skutki wybuchu. Powszechnie stosowane w miejscach narażonych na ryzyko wybuchu, takich jak zakłady przemysłowe czy magazyny chemiczne, kurtyny przeciwwybuchowe zapewniają ochronę personelu oraz infrastruktury przed skutkami eksplozji. Często instalowane są w okolicach, gdzie istnieje ryzyko nagłego uwolnienia gazów czy pyłów palnych. W budynkach przemysłowych kurtyny te mogą być również wykorzystywane do separacji stref, ograniczając rozprzestrzenianie się potencjalnie niebezpiecznych substancji.

Dzięki swojej skuteczności, elementy osłonowe przeciwpożarowe i przeciwwybuchowe są kluczowym elementem systemów bezpieczeństwa przemysłowego, wspierając ochronę życia ludzkiego oraz mienia przed skutkami pożarów i wybuchów.

Jednym ze sposobów wytwarzania takich elementów osłonowych jest wprowadzenie płynu pod ciśnieniem do wnętrza uprzednio wytworzonej preformy elementu osłonowego.

W opisie chińskiego wzoru użytkowego CN210422413U ujawniono urządzenie do zapobiegania i kontrolowania pożarów. Urządzenie zawiera roletę przeciwpożarową, przy czym roleta obejmuje dwie przeciwległe ramy mocujące. Między ramami mocującymi umieszczony jest wał, który może swobodnie się obracać. Zewnętrzna powierzchnia wału jest wyposażona w roletę przeciwpożarową. Jeden koniec rolety przeciwpożarowej jest mocowany na wale, a drugi jej koniec jest wyposażony w drążek z przeciwwagą. Roleta przeciwpożarowa jest zwinięta i związana za pomocą liny. W przypadku pożaru ogień spala linę, umożliwiając rozwinięcie się rolety przeciwpożarowej automatycznie pod wpływem drążka z przeciwwagą, dla odizolowania obszaru pożaru.

Przedmiotem amerykańskiego patentu US7963075B2 jest system nadmuchiwanej bariery do drzwi lub innych otworów, który składa się z przedniej osłony o przekroju poprzecznym przypominającym kształtem kość, nadmuchiwanej gazem i wypełnianej twardniejącą pianką. Osłona połączona jest z nadmuchiwalnym tylnym układem rurkowych belek powietrznych skonfigurowanych z samouszczelniaczem (ang. self sealant). Zarówno osłona materiałowa jak i tylny układ rurkowych belek powietrznych połączone są ze źródłem gazu do nadmuchiwania. Przednia osłona jest skonfigurowana dla zapewniania odporności z przodu na określone poziomy nacisku, cięcia, przebicia, ognia, substancji chemicznych i ataków balistycznych. System służy do zamykania drzwi przed tego rodzaju atakami, poprzez rozstawienie i nadmuchanie systemu wewnątrz otworu, tak aby krawędzie po obu stronach otworu były utrzymywane między łukami odpowiednich końcówek profilu przedniej osłony w kształcie kości.

Z opisu europejskiego zgłoszenia patentowego EP2110189A1 znany jest sposób wytwarzania elementu komorowego, polegający na uformowaniu dwóch arkuszy blachy o pożądanym konturze, następnie połączeniu ze sobą odpowiadających konturów za pośrednictwem operacji spawania dla utworzenia hermetycznej wnęki, przy czym na jednym z arkuszy umieszczony jest zawór umożliwiający wprowadzenie powietrza pod ciśnieniem. W kolejnym etapie do tak utworzonej preformy elementu komorowego przez zawór wprowadza się powietrze pod wysokim ciśnieniem, które skutkuje odkształceniem arkuszy blachy w granicach ich plastyczności i w efekcie uzyskuje się odkształcony element komorowy.

Przedmiotem międzynarodowego zgłoszenia patentowego WO2021124093A1 jest sposób wytwarzania wielokomorowego elementu konstrukcyjnego, w którym dla utworzenia wielokomorowego elementu konstrukcyjnego, z rozciągającymi się promieniowo profilami komorowymi ze środka wyznaczonego przez połączenie profili komorowych, w kolejnych etapach, dostarcza się co najmniej trzy preformy profilu komorowego, przy czym każda preforma profilu komorowego zawiera dwie ściany wykonane z arkusza materiału metalowego, rozmieszczone względem siebie w zasadniczo równoległych płaszczyznach z zachowaniem luki pomiędzy sobą, przy czym krawędzie poszczególnych ścian są zbieżne ze sobą, przy czym na co najmniej jednej ścianie rozmieszczony jest wentyl. W następnym etapie uszczelnia się niepołączone krawędzie ścian każdej z preform profilu komorowego za pośrednictwem uszczelnienia, dla utworzenia zamkniętej hermetycznej pustej przestrzeni wewnętrznej preformy profilu komorowego, po czym wprowadza się poprzez wentyl do przestrzeni wewnętrznej preformy profilu komorowego płyn pod ciśnieniem dla utworzenia odkształconego profilu komorowego. W kolejnym etapie sposobu łączy się ze sobą co najmniej trzy preformy profilu komorowego albo profile komorowe w obszarze odpowiadających sobie krawędzi wewnętrznych preformy profilu komorowego albo profilu komorowego, proksymalnych względem osi łączenia, wzdłuż co najmniej części krawędzi wewnętrznych.

Problemem technicznym stawianym przed niniejszym wynalazkiem jest opracowanie takiego sposobu wytwarzania elementu osłonowego, który zapewni wytworzenie elementu osłonowego o pożądanych właściwościach i założonej geometrii z zachowaniem wysokiej dokładności wymiarowej. Pożądane jest, aby sposób wytwarzania elementu osłonowego cechował się ograniczoną liczbą etapów technologicznych i był realizowany bez użycia specjalistycznej i skomplikowanej aparatury, co przełoży się bezpośrednio na uzyskanie korzyści ekonomicznych polegających na uproszczonym, mniej czasochłonnym, a przez to tańszym procesie wytwarzania elementu osłonowego. Pożądane jest ponadto, aby sposób wytwarzania elementu osłonowego charakteryzował się niską materiałochłonnością i pozwalał na wytwarzanie elementu osłonowego o szerokim zakresie parametrów geometrycznych, zwłaszcza o różnej wysokości i ukształtowaniu przestrzennym, o charakterystyce zarówno symetrycznej jak i niesymetrycznej. Istotne jest również zapewnienie sposobu wytwarzania elementu osłonowego, który pozwoli na łatwe wprowadzanie modyfikacji kształtu elementu osłonowego w szerokim zakresie parametrów geometrycznych, bez konieczności rearanżacji aparatury stosowanej do wytwarzania.

Problemem technicznym stawianym przed niniejszy wynalazkiem jest również zaproponowanie preformy elementu osłonowego, która będzie stosowana w wytwarzaniu elementu osłonowego i która będzie wymagała wykonania ograniczonej liczby operacji celem utworzenia elementu osłonowego. Pożądane jest ponadto, aby element osłonowy utworzony z preformy elementu osłonowego spełniał funkcje bariery przeciwpożarowej i/lub przeciwwybuchowej, zabezpieczając przed uszkodzeniem elementów strukturalnych budynków lub zapewniając odgrodzenie obszaru zajętego pożarem, jednocześnie charakteryzując się zwiększoną wytrzymałością i odpornością na agresywne warunki zewnętrzne, takie jak wysoka temperatura wynikająca z rozprzestrzeniającego się pożaru czy fala uderzeniowa będąca skutkiem okolicznej eksplozji.

Pierwszym przedmiotem wynalazku jest preforma elementu osłonowego, zawierająca co najmniej dwie preformy elementu komorowego, przy czym każda preforma elementu komorowego obejmuje ścianę pierwszą i ścianę drugą, wykonane z arkusza metalowego, usytuowane względem siebie z zachowaniem odstępu, przy czym krawędzie poszczególnych ścian są połączone za pomocą uszczelnienia krawędziowego, i przy czym na co najmniej jednej ścianie jednej z preform elementu komorowego znajduje się zawór, charakteryzująca się tym, że co najmniej jedna ściana każdej preformy elementu komorowego wyposażona jest w co najmniej jeden otwór komunikacyjny, przy czym preformy elementu komorowego zwrócone są do siebie odpowiednimi ścianami tak, że preformy są połączone ze sobą krawędziami obwodowymi ich otworów komunikacyjnych uszczelnieniem obwodowym, i które to połączone preformy elementu komorowego, co najmniej pierwsza i druga, obejmują hermetycznie zamkniętą przestrzeń wewnętrzną preformy elementu osłonowego.

Korzystnie, uszczelnienie krawędziowe i/lub uszczelnienie obwodowe stanowi spoinę, zgrzeinę, warstwę kleju lub połączenie zakładkowe.

Korzystnie, otwór komunikacyjny jest oddalony od obszaru środkowego ściany.

Korzystnie, zawór stanowi zawór regulacyjny, zawór bezpieczeństwa lub zawór zwrotny. Korzystnie, w zamkniętej przestrzeni wewnętrznej znajduje się czynnik rozprężający.

Korzystnie, czynnik rozprężający stanowi woda, alkohol, mieszanina alkoholi, lub przechowywane osobno co najmniej dwa związki, które po połączeniu powodują zwiększenie objętości lub wytworzenie ciepła i oparów.

Drugim przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania preformy elementu osłonowego, charakteryzujący się tym, że obejmuje następujące etapy:

a) wytwarza się ścianę pierwszą i ścianę drugą co najmniej dwóch preform elementu komorowego, przy czym ściany odpowiednich preform elementu komorowego, wykonane z arkusza metalowego, są rozmieszczone względem siebie w zasadniczo równoległych płaszczyznach z zachowaniem odstępu pomiędzy nimi, i przy czym krawędzie poszczególnych ścian odpowiednich preform elementu komorowego są zbieżne ze sobą, zaś na co najmniej jednej ścianie sytuuje się zawór,

b) wykonuje się co najmniej jeden otwór komunikacyjny w co najmniej jednej ścianie każdej preformy elementu komorowego,

c) łączy się ze sobą krawędzie obwodowe odpowiednich otworów komunikacyjnych preform elementu komorowego za pośrednictwem uszczelnienia obwodowego,

d) uszczelnia się niepołączone krawędzie ścian odpowiednich preform elementu komorowego za pośrednictwem uszczelnienia krawędziowego, dla hermetycznego zamknięcia przestrzeni wewnętrznej preformy elementu osłonowego.

Korzystnie, etap d) przeprowadza się przed etapem c) lub przed etapem b).

Korzystnie, sposób obejmuje dodatkowo etap:

e) do zamkniętej hermetycznie przestrzeni wewnętrznej preformy elementu osłonowego wprowadza się przez zawór czynnik rozprężający.

Korzystnie, czynnik rozprężający stanowi woda, alkohol, mieszanina alkoholi, lub przechowywane osobno co najmniej dwa związki, które po połączeniu powodują zwiększenie objętości lub wytworzenie ciepła i oparów.

Korzystnie, zawór stanowi zawór regulacyjny, zawór bezpieczeństwa lub zawór zwrotny.

Korzystnie, uszczelnienie krawędziowe i/lub uszczelnienie obwodowe wytwarza się poprzez spawanie, zgrzewanie, klejenie lub łączenie zakładkowe.

Korzystnie, otwór komunikacyjny wykonuje się w oddaleniu od obszaru środkowego ściany.

Trzecim przedmiotem wynalazku jest zastosowanie preformy, jak określono w pierwszym przedmiocie wynalazku, w elemencie osłonowym, charakteryzujące się tym, że przez zawór wprowadza się płyn pod ciśnieniem, albo inicjuje się zwiększenie objętości lub wytworzenie ciepła i oparów czynnika rozprężającego, dla odkształcenia ściany pierwszej i/lub ściany drugiej ciśnieniem płynu wprowadzonego przez zawór, albo ciśnieniem powstałym w wyniku zwiększenia objętości i/lub powstania oparów czynnika rozprężającego.

Korzystnie, zainicjowanie zwiększenia objętości lub wytworzenia ciepła i oparów czynnika rozprężającego realizowane jest poprzez poddanie preformy elementu osłonowego ogrzewaniu, wibracjom i/lub wstrząsom.

Korzystnie, stopień odkształcenia ściany pierwszej i/lub ściany drugiej reguluje się zaworem.

Preforma elementu osłonowego według niniejszego wynalazku stanowi element pośredni w wytwarzaniu elementu osłonowego, który może przyjmować postać elementu budowlanego, zwłaszcza elementu ochronnego w postaci bariery przeciwpożarowej lub przeciwwybuchowej.

Preforma elementu osłonowego jest elementem prostym konstrukcyjnie, zawierającym elementy składowe o powtarzalnych cechach w postaci modułów preform elementów komorowych, co stanowi zaletę ekonomiczną oraz zwiększa niezawodność technologii. Połączenie ze sobą preform elementów komorowych za pośrednictwem krawędzi obwodowych ich otworów komunikacyjnych zapewnia uzyskanie konstrukcji przypominającej złożony miech. Taka konstrukcja zajmuje niewiele miejsca i może być umieszczona w niewidocznym miejscu pomieszczenia tak, że w sytuacji braku zagrożenia preforma elementu osłonowego nie wpływa na wygodę korzystania z danego pomieszczenia oraz pozwala zachować pożądaną estetykę. Dzięki zastosowaniu uszczelnień obwodowych i uszczelnień krawędziowych uzyskana została szczelna, hermetyczna przestrzeń wewnętrzna preformy elementu osłonowego, co daje możliwość wypełnienia przestrzeni wewnętrznej czynnikiem rozprężającym.

Zastosowanie czynnika rozprężającego wewnątrz szczelnej, hermetycznej przestrzeni wewnętrznej preformy elementu osłonowego wpływa korzystnie na sposób wytwarzania elementu osłonowego, zmniejszając liczbę etapów do przeprowadzenia oraz ograniczając stosowany do tego celu park maszynowy. Dla utworzenia elementu osłonowego konieczny jest jedynie etap inicjowania powstania oparów i/lub zwiększania objętości czynnika rozprężającego, co może zostać uzyskane poprzez ogrzanie preformy elementu osłonowego, jak również na skutek wprowadzenia preformy elementu osłonowego w wibracje lub poprzez gwałtowne uderzenie, przykładowo w wyniku pierwotnej fali uderzeniowej powstałej przy eksplozji. Wskazane powyżej działania mają na celu zainicjowanie reakcji chemicznej lub przemiany fizycznej powodującej zwiększenie ciśnienia wewnętrznego w szczelnej, hermetycznej przestrzeni wewnętrznej dla odkształcenia ścian preformy elementu komorowego, które stanowią elementy składowe preformy elementu osłonowego. W sytuacji zagrożenia pożarem lub wybuchem, w wyniku np. podwyższonej temperatury preforma elementu osłonowego zwiększa swoją objętość tak, że przechodzi z postaci złożonego miecha w postać rozłożonego miecha. Preforma elementu osłonowego umieszczona np. w obszarze framugi drzwi powiększa swoją objętość, odkształcając się w element osłonowy i zapewniając w ten sposób odizolowanie pomieszczenia objętego pożarem od pomieszczenia bezpiecznego. Dzięki otworom komunikacyjnym rozmieszczonym w obszarze odsuniętym od obszaru środkowego ścian preform elementów komorowych, zapewniona jest możliwość uzyskania różnych geometrii odkształconego elementu osłonowego w zależności od potrzeb.

Zastosowanie zaworu w postaci zaworu zwrotnego pozwala na wprowadzenie czynnika rozprężającego do wnętrza preformy elementu osłonowego uniemożliwiając jego przedostanie się na zewnątrz. Użycie zaworu w postaci zaworu bezpieczeństwa zwiększa dodatkowo bezpieczeństwo operacji wytworzenia elementu osłonowego, zabezpieczając przed nadmiernym wzrostem ciśnienia wewnętrznego w szczelnej, hermetycznej przestrzeni wewnętrznej preformy elementu osłonowego, co mogłoby prowadzić do rozerwania uszczelnień lub ścian. Z kolei zastosowanie zaworu regulacyjnego pozwala na zmianę ciśnienia progowego, powyżej którego zawór przepuszcza opary na zewnątrz szczelnej hermetycznej przestrzeni wewnętrznej, co umożliwia regulację stopnia odkształcenia ścian preform elementu komorowego, a przez to pozwala na modyfikację kształtu docelowego elementu osłonowego.

Wykorzystanie jako czynnika rozprężającego wody zwiększa dodatkowo bezpieczeństwo procesu wytwarzania elementu osłonowego, poprzez brak powstawania szkodliwych oparów. Zastosowanie czynnika rozprężającego w zbiorniku wykonanym przykładowo z cienkiego szkła, pozwala zainicjować powstawanie oparów lub zwiększanie objętości poprzez gwałtowne uderzenie w preformę elementu osłonowego, co ułatwia i usprawnia proces wytwarzania elementu osłonowego, a także zapewnia samoistne zainicjowanie odkształcania preformy elementu osłonowego podczas wybuchów. Z kolei zastosowanie czynnika rozprężającego w postaci związków tworzących pianę tworzywa sztucznego (np. PUR) powoduje dodatkowo, że utworzony w ten sposób element osłonowy ma dodatkowe funkcjonalności, przykładowo zwiększoną wytrzymałość na ściskanie czy zwiększony stopień izolacji termicznej.

Rozwiązanie według wynalazku zostało przedstawione w poniższych przykładach wykonania i zilustrowane na rysunku, na którym:

Fig. 1 przedstawia w widoku przekrojowym pierwszy przykład wykonania preformy elementu osłonowego według niniejszego wynalazku,

Fig. 2a przedstawia w widoku z przodu preformę elementu komorowego, która stanowi element składowy preformy elementu osłonowego według pierwszego przykładu wykonania wynalazku,

Fig. 2b przedstawia w widoku z tyłu preformę elementu komorowego, która stanowi element składowy preformy elementu osłonowego według pierwszego przykładu wykonania wynalazku,

Fig. 3A-F przedstawiają w widoku przekrojowym kolejne etapy wytwarzania pierwszego przykładu wykonania elementu osłonowego według niniejszego wynalazku,

Fig. 4 przedstawia w widoku aksonometrycznym pierwszy przykład wykonania elementu osłonowego według niniejszego wynalazku,

Fig. 5 przedstawia w widoku aksonometrycznym drugi przykład wykonania preformy elementu osłonowego według niniejszego wynalazku,

Fig. 6 przedstawia w widoku aksonometrycznym drugi przykład wykonania elementu osłonowego według niniejszego wynalazku,

Fig. 7A-F przedstawiają w widoku przekrojowym kolejne etapy wytwarzania drugiego przykładu wykonania elementu osłonowego według niniejszego wynalazku,

Fig. 8A-F przedstawiają w widoku przekrojowym kolejne etapy wytwarzania trzeciego przykładu wykonania elementu osłonowego według niniejszego wynalazku,

Fig. 9A-F przedstawiają w widoku przekrojowym kolejne etapy wytwarzania czwartego przykładu wykonania elementu osłonowego według niniejszego wynalazku,

Fig. 10 przedstawia w widoku aksonometrycznym czwarty przykład wykonania elementu osłonowego według niniejszego wynalazku, zaś

Fig. 11 przedstawia w widoku przekrojowym alternatywny przykład wykonania preformy elementu osłonowego według niniejszego wynalazku.

Przykład 1

Pierwszy przykład wykonania preformy 1 elementu osłonowego według niniejszego wynalazku został schematycznie przedstawiony w widoku przekrojowym na fig. 1. Preforma 1 elementu osłonowego zawiera dwie zbieżne preformy 2 elementu komorowego połączone ze sobą za pośrednictwem otworów 7 komunikacyjnych. Każda ze składowych preform 2 elementu komorowego ma w widoku z przodu kształt kwadratu z zaokrąglonymi narożnikami jak przedstawiono na fig. 2a i 2b. Po odkształceniu preformy 1 elementu osłonowego według pierwszego przykładu wykonania, element 10 osłonowy stanowi barierę przeciwpożarową zamontowaną we framudze okiennej.

Przedstawiony przykład preformy 1 elementu osłonowego został wytworzony sposobem wytwarzania preformy 1 elementu osłonowego według niniejszego wynalazku, który obejmuje etap, w którym wytwarza się ścianę 3 pierwszą i ścianę 4 drugą dwóch preform 2 elementu komorowego. Ściany 3, 4 wykonane z arkusza metalowego są rozmieszczone względem siebie w zasadniczo równoległych płaszczyznach z zachowaniem odstępu (luki) pomiędzy nimi. Krawędzie poszczególnych ścian 3, 4 każdej z preform 2 elementu komorowego są zbieżne ze sobą, przy czym na ścianie 3 pierwszej, jednej preformy 2 elementu komorowego rozmieszczony jest zawór 5. Lokalizacja zaworu 5 w preformie 1 elementu osłonowego nie stanowi ograniczenia zakresu niniejszego wynalazku, pod warunkiem zapewnienia komunikacji płynowej z wnętrzem preformy 1 elementu osłonowego. Miejsce ulokowania zaworu 5 również nie stanowi ograniczenia zakresu niniejszego wynalazku, zatem zawór 5 może być umieszczony w dowolnym obszarze na arkuszu blachy, z którego wykonana jest ściana 3 pierwsza i ściana 4 druga dowolnej ze składowych preform 2 elementu komorowego. Zawór 5 preformy 1 elementu osłonowego spełnia zasadniczo dwa zadania: po pierwsze stanowi element dostępowy dla czynnika rozprężającego 9 wprowadzanego do szczelnej hermetycznej przestrzeni 8 wewnętrznej preformy 1 elementu osłonowego, po drugie stanowi element regulacyjny w trakcie wytwarzania elementu 10 osłonowego, co zostanie opisane bardziej szczegółowo w dalszej części niniejszego opisu.

W kolejnym etapie na ścianie 3 pierwszej jednej preformy 2 elementu komorowego i na ścianie 4 drugiej drugiej preformy elementu komorowego został wykonany otwór 7 komunikacyjny. W tym przykładzie wykonania otwory 7 komunikacyjne są utworzone technologią obróbki skrawaniem, takiej jak wiercenie, w centralnym miejscu ścian 3, 4 i mają kształt koła, którego powierzchnia nie przekracza 2% powierzchni odpowiedniej ściany 3, 4. Kształt i rozmiar otworów 7 komunikacyjnych a także sposób ich wykonania nie stanowią jednak ograniczenia wynalazku i w alternatywnych realizacjach mogą mieć kształt np. owalny, prostokątny, podłużny, ich powierzchnia może przekraczać 2% powierzchni całkowitej każdej ze ścian 3, 4, i mogą być wykonane inną techniką, np. wycięte technikami termicznymi, laserowymi, czy strumieniem wody, pod warunkiem, że zapewniona zostanie szczelna komunikacja pomiędzy przestrzeniami wewnętrznymi składowych preform 2 elementu komorowego.

W kolejnym etapie łączy się ze sobą krawędzie obwodowe otworu 7 komunikacyjnego jednej preformy 2 elementu komorowego z krawędziami obwodowymi otworu 7 komunikacyjnego drugiej preformy 2 elementu komorowego za pośrednictwem uszczelnienia 6b obwodowego.

W kolejnym etapie uszczelnia się niepołączone krawędzie ścian 3, 4 każdej z dwóch preform 2 elementu komorowego za pośrednictwem uszczelnienia 6a krawędziowego dla utworzenia szczelnej hermetycznej pustej przestrzeni 8 wewnętrznej, występującej pomiędzy ścianą 3 pierwszą a ścianą 4 drugą jednej preformy 1 elementu komorowego oraz ścianą 3 pierwszą a ścianą 4 drugą drugiej preformy elementu komorowego, które są połączone ze sobą za pośrednictwem otworów 7 komunikacyjnych.

Uszczelnianie przeprowadzane jest na krawędziach blachy tworzącej ściany 3, 4 każdej z preform 2 elementu komorowego po ich zestawieniu ze sobą oraz na krawędziach obwodowych otworów 7 komunikacyjnych. W niniejszym przykładzie wykonania uszczelnianiu zatem poddawane są wszystkie krawędzie obwodowe zestawionych ścian 3, 4 preform 2 elementu komorowego oraz krawędzie obwodowe odpowiadających sobie otworów 7 komunikacyjnych.

W niniejszym przykładzie wykonania uszczelnianie realizowane było poprzez spawanie odpowiadających krawędzi ze sobą tworząc obwodowe spoiny. Uszczelnienie wszystkich wspomnianych krawędzi powoduje powstanie zamkniętej przestrzeni 8 wewnętrznej (szczelnej i hermetycznej) w preformie 1 elementu osłonowego, tak jak przedstawiono w przekroju poprzecznym na fig. 1. Rodzaj uszczelnienia 6a, 6b w tym przypadku nie stanowi ograniczenia zakresu niniejszego wynalazku, a w alternatywnych przykładach wykonania możliwe jest zastosowanie dowolnego rodzaju uszczelnienia 6a, 6b, pod wa runkiem utworzenia szczelnej, hermetycznej przestrzeni 8 wewnętrznej w preformie 1 elementu osłonowego, takiego jak utworzone przez zgrzewanie, lutowanie, klejenie, prasowanie, a w przypadku uszczelnienia 6a krawędziowego także zaginanie.

W ten sposób uzyskuje się preformę 1 elementu osłonowego, której struktura przedstawiona jest na fig. 1.

Kolejność przeprowadzenia poszczególnych etapów wytwarzania preformy 1 elementu osłonowego nie stanowi ograniczenia wynalazku, i w alternatywnych realizacjach może być inna pod warunkiem, że przestrzeń wewnętrzna wytworzonej preformy 1 elementu osłonowego będzie szczelna i hermetyczna tak, że możliwe będzie wytworzenie przy jej użyciu elementu 10 osłonowego. Alternatywna kolejność przeprowadzania etapów wytwarzania preformy 1 elementu osłonowego może być zatem następująca:

- wytwarza się ścianę 3 pierwszą i ścianę 4 drugą dwóch preform 2 elementu komorowego,

- na ścianie 3 pierwszej jednej preformy 2 elementu komorowego i na ścianie 4 drugiej drugiej preformy elementu komorowego wykonuje się otwór 7 komunikacyjny,

- uszczelnia się niepołączone krawędzie ścian 3, 4 odpowiednich preform 2 elementu komorowego za pośrednictwem uszczelnienia 6a krawędziowego,

- łączy się ze sobą krawędzie obwodowe odpowiednich otworów 7 komunikacyjnych preform 2 elementu komorowego za pośrednictwem uszczelnienia 6b obwodowego dla określenia szczelnej, hermetycznej przestrzeni 8 wewnętrznej preformy 1 elementu osłonowego.

Inna, alternatywna kolejność przeprowadzania etapów wytwarzania preformy 1 elementu osłonowego może być następująca:

- wytwarza się ścianę 3 pierwszą i ścianę 4 drugą dwóch preform 2 elementu komorowego,

- uszczelnia się niepołączone krawędzie ścian 3, 4 odpowiednich preform 2 elementu komorowego za pośrednictwem uszczelnienia 6a krawędziowego,

- na ścianie 3 pierwszej jednej preformy 2 elementu komorowego i na ścianie 4 drugiej drugiej preformy elementu komorowego wykonuje się otwór 7 komunikacyjny,

- łączy się ze sobą krawędzie obwodowe odpowiednich otworów 7 komunikacyjnych preform 2 elementu komorowego za pośrednictwem uszczelnienia 6b obwodowego dla określenia szczelnej, hermetycznej przestrzeni 8 wewnętrznej preformy 1 elementu osłonowego.

Istnieje również możliwość, aby etapy w których:

- uszczelnia się niepołączone krawędzie ścian 3, 4 odpowiednich preform 2 elementu komorowego za pośrednictwem uszczelnienia 6a krawędziowego,

- łączy się ze sobą krawędzie obwodowe odpowiednich otworów 7 komunikacyjnych preform 2 elementu komorowego za pośrednictwem uszczelnienia (6b) obwodowego były wykonywane naprzemiennie. W takim przypadku uszczelnia się kolejno niepołączone krawędzie ścian 3, 4 pierwszej preformy 2 elementu komorowego, następnie łączy się ze sobą krawędzie obwodowe otworów 7 komunikacyjnych drugiej ściany 4 pierwszej preformy 2 elementu komorowego i pierwszej ściany 3 drugiej 2 preformy elementu komorowego. Następnie łączy się niepołączone krawędzie ścian 3, 4 drugiej preformy 2 elementu komorowego i tak dalej.

Przedstawiona na fig. 1 preforma 1 elementu osłonowego zawiera zatem dwie preformy 2 elementu komorowego, przy czym każda preforma 2 elementu komorowego obejmuje ścianę 3 pierwszą i ścianę 4 drugą, rozmieszczone względem siebie w zasadniczo równoległych płaszczyznach z zachowaniem luki pomiędzy sobą. Krawędzie poszczególnych ścian 3, 4 każdej preformy 2 elementu komorowego są zbieżne ze sobą. Na ścianie 3 pierwszej jednej preformy 2 elementu komorowego i na ścianie 4 drugiej drugiej preformy 2 elementu komorowego rozmieszczone są jednakowe otwory 7 komunikacyjne.

W zamkniętej hermetycznie przestrzeni 8 wewnętrznej preformy 1 elementu osłonowego znajduje się czynnik rozprężający 9. W niniejszym przykładzie wykonania czynnikiem rozprężającym 9 jest gliceryna, która została wprowadzona przez zawór 5 do wnętrza preformy 1 elementu osłonowego do wysokości ok. 10 cm, w ilości kilku gram w temperaturze otoczenia wynoszącej 20°C dla zachowania jej ciekłego stanu skupienia. Czynnik rozprężający 9 wprowadzany jest zatem do wnętrza preformy 1 elementu osłonowego po etapie uszczelniania krawędzi ścian 3, 4 za pośrednictwem uszczelnienia 6a krawędziowego i po połączeniu obwodowych krawędzi otworów 7 komunikacyjnych uszczelnieniem 6b obwodowym, tj. po utworzeniu szczelnej hermetycznej przestrzeni 8 wewnętrznej preformy 1 elementu osłonowego.

W niniejszym przykładzie wykonania zawór 5 stanowi zawór zwrotny zapewniając jednokierunkową komunikację płynową ze szczelną hermetyczną przestrzenią 8 wewnętrzną. W alternatywnych przykładach wykonania zawór 5 zrealizowany jest w postaci zaworu regulacyjnego lub zaworu bezpieczeństwa, zapewniając tym samym funkcjonalność polegającą na kontroli etapu wytwarzania elementu 10 osłonowego.

Jak przedstawiono na fig. 2, czynnik rozprężający 9 znajdujący się wewnątrz preformy 1 elementu osłonowego w temperaturze 20°C, z uwagi na siły grawitacji, zlokalizował się w dolnym obszarze preformy 1 elementu osłonowego. Jak można zaobserwować na fig. 1, czynnik rozprężający 9 znajdujący się w szczelnej hermetycznej przestrzeni 8 wewnętrznej występuje w formie swobodnej i z uwagi na szczelność preformy 1 elementu osłonowego pozostaje w jej wnętrzu. W alternatywnych przykładach wykonania czynnikiem rozprężającym 9 może być woda, alkohol, mieszanina alkoholu lub przechowywane osobno co najmniej dwa związki, które po połączeniu powodują zwiększenie objętości lub wytworzenie ciepła i oparów. Co istotne, rodzaj jak i objętość wprowadzonego do szczelnej hermetycznej przestrzeni 8 wewnętrznej czynnika rozprężającego 9 jest uzależniona od rodzaju przemiany fizycznej lub chemicznej zachodzącej w danym czynniku rozprężającym 9, grubości zastosowanej blachy do utworzenia ściany 3 pierwszej i ściany 4 drugiej każdej z preform 2 elementu komorowego preformy 1 elementu osłonowego, jak również od wielkości samej preformy 1 elementu osłonowego. Czynnikiem rozprężającym 9 może być zatem taki związek lub mieszanina, która w wyniku etapu inicjowania z zewnątrz zachodzenia danej przemiany fizycznej lub chemicznej, powoduje wzrost ciśnienia w szczelnej hermetycznej przestrzeni 8 wewnętrznej preformy 1 elementu osłonowego, wystarczający dla odkształcenia ściany 3 pierwszej i/lub ściany 3 drugiej każdej z preformy 2 elementu komorowego dla utworzenia odkształconego elementu 10 osłonowego.

Tak przygotowana preforma 1 elementu osłonowego stosowana jest do utworzenia elementu osłonowego 10. W celu utworzenia elementu osłonowego 10 z preformy 1 elementu osłonowego inicjuje się zwiększenie objętości lub wytworzenie ciepła i oparów czynnika rozprężającego 9, dla odkształcenia ściany 3 pierwszej i/lub ściany 4 drugiej każdej z preform 2 elementu komorowego ciśnieniem wewnętrznym płynu powstałym w wyniku zwiększenia objętości i/lub powstania oparów czynnika rozprężającego 9. W niniejszym przykładzie wykonania etap inicjowania, o którym wspomniano powyżej, realizowany jest za pośrednictwem ogrzewania preformy 1 elementu osłonowego. Dla zasymulowania warunków pożaru, preforma 1 elementu osłonowego umieszczana jest w piecu i ogrzewana jest do temperatury zapewniającej zagotowanie czynnika rozprężającego 9 w postaci gliceryny, a przez to utworzenie oparów i zwiększenie ciśnienia wewnętrznego w szczelnej hermetycznej przestrzeni 8 wewnętrznej preformy 1 elementu osłonowego.

W niniejszym przykładzie wykonania, w celu wykonania testów i dla zapewnienia bardziej dynamicznej przemiany preformę 1 elementu osłonowego umieszczono w piecu i ogrzewano w temperaturze 300°C w czasie 10 minut. W alternatywnych przykładach temperatura inicjacji i czas trwania ogrzewania może się różnić i jest zależny od czynnika rozprężającego 9, który jest wybierany w zależności od wymagań dotyczących zabezpieczeń przeciwpożarowych lub przeciwwybuchowych. Przykładowo, gdy czynnikiem rozprężającym 9 jest alkohol etylowy o stężeniu 60% odkształcenie preformy 1 elementu osłonowego występuje w niższej temperaturze, przykładowo 100°C oraz w krótszym czasie, przykładowo 5 min. W wyniku zmiany stanu skupienia na gazowy czynnika rozprężającego 9 w postaci gliceryny, ciśnienie wewnętrzne w szczelnej hermetycznej przestrzeni 8 wewnętrznej rośnie do wartości powodującej stopniowe plastyczne odkształcenie ściany 3 pierwszej i ściany 4 drugiej każdej z preform 2 elementu komorowego, co zobrazowano w kolejnych etapach na fig. 3A-F. Jak można zauważyć na tych figurach, końcową formę odkształcenia element 10 osłonowy przyjmuje na fig. 3F, przy czym na tym etapie gazowy czynnik 9 rozprężający znajduje się we wnętrzu elementu 10 osłonowego. Po ochłodzeniu elementu 10 osłonowego do temperatury otoczenia, czynnik 9 rozprężający ulega przemianie powrotnej ze stanu gazowego do stanu ciekłego lub stałego, w zależności od temperatury otoczenia. Wytworzony w ten sposób element osłonowy 10 został przedstawiony w widoku aksonometrycznym na fig. 4. Jak można zauważyć na tej figurze, ściana 3 pierwsza i ściana 4 druga każdej z dwóch preform 2 elementu komorowego uległy odkształceniu, powodując „nadmuchanie” elementu 10 osłonowego. Największy stopień odkształcenia obserwowany jest w obszarach środkowych ścian 3, 4, najdalej od uszczelnienia 6a krawędziowego. Najmniejszy stopień (lub żaden) odkształcenia obserwowany jest w obszarach sąsiadujących z uszczelnieniem 6a krawędziowym, przez co element osłonowy 10 oddaje pierwotny kształt, który wyznaczony jest przez preformę 1 elementu osłonowego.

Przykład 2

Drugi przykład wykonania preformy 1 elementu osłonowego według niniejszego wynalazku został schematycznie przedstawiony w widoku aksonometrycznym na fig. 5 oraz w widoku przekrojowym na fig. 7A-F. Preforma 1 elementu osłonowego w niniejszym przykładzie wykonania wynalazku obejmuje dziesięć zasadniczo jednakowych preform 2 elementu komorowego. Preforma 1 elementu osłonowego w niniejszym przykładzie wykonania wynalazku stanowi element użytkowy stosowany w formie bariery przeciwpożarowej, blokujący rozprzestrzenianie się ognia na całej długości korytarza i jest montowany do ściany na całej wysokości korytarza. Fig. 7A-E przedstawiają w widoku przekrojowym kolejne etapy wytwarzania drugiego przykładu wykonania elementu 10 osłonowego z zastosowaniem preformy 1 elementu osłonowego według niniejszego wynalazku, zamocowanej na ścianie 11 korytarza budynku.

Niniejszy przykład wykonania preformy 1 elementu osłonowego, jak również sposobu wytwarzania preformy 1 elementu osłonowego jest zasadniczo tożsamy z przedstawionym w przykładzie 1, dlatego zbieżne konstrukcyjne cechy techniczne preformy 1 elementu osłonowego, jak również etapy sposobu wytwarzania preformy 1 elementu osłonowego nie zostaną omówione szczegółowo dla zachowania przejrzystości niniejszego ujawnienia.

Jak przedstawiono na fig. 7A, preforma 1 elementu osłonowego, wytworzona sposobem przedstawionym w pierwszym przykładzie wykonania, przymocowana jest do powierzchni zewnętrznej ściany 11 korytarza i przytwierdzona do niego częścią powierzchni ściany 3 pierwszej pierwszej preformy 1 elementu komorowego, zachowując szczelność hermetycznej przestrzeni 8 wewnętrznej. Tak przygotowana preforma 1 elementu osłonowego stanowi gotową do działania barierę przeciwpożarową.

W alternatywnych przykładach wykonania, mocowanie preformy 1 elementu osłonowego do struktur chronionych przed pożarem może być realizowane za pomocą mocowania punktowego lub mocowania całą powierzchnią jednej ze ścian 3, 4 preformy 2 elementu komorowego.

W sytuacji pożaru rozprzestrzeniającego się w korytarzu, w pobliżu ściany 11 z przyłączoną do niej preformą 1 elementu osłonowego, wzrost temperatury powoduje gwałtowne gotowanie czynnika rozprężającego 9 umieszczonego wewnątrz szczelnej hermetycznej przestrzeni 8 wewnętrznej, co skutkuje zwiększeniem ciśnienia wewnętrznego i odkształceniem preformy 1 elementu osłonowego, jak przedstawiono w kolejnych widokach na fig. 7B-F. W sytuacji, w której ściana 3 pierwsza jednej preformy 2 elementu komorowego jest przymocowana częściowo do ściany 11 korytarza, jej stopień odkształcenia jest zasadniczo taki, jak stopień odkształcenia pozostałych preform 2 elementu komorowego, które stanowią elementy składowe preformy 1 elementu osłonowego. W ten sposób powstaje element 10 osłonowy, który stanowi barierę przeciwpożarową chroniącą korytarz przed rozprzestrzenianiem się płomieni do dalszej części korytarza jak przedstawiono na fig. 7F.

Warto również wspomnieć, że zawór 5 rozmieszczony jest na ścianie 3 pierwszej pierwszej preformy 2 elementu komorowego, przymocowanej do ściany 11 korytarza. Dla zachowania stabilnego połączenia preformy 1 elementu osłonowego ze ścianą 11 korytarza, w ścianie 11 korytarza wykonany jest otwór, który ma za zadanie mieścić zawór 5 preformy 1 elementu osłonowego. W niniejszym przykładzie wykonania, zawór 5 stanowi zawór zwrotny zapewniając jednokierunkową komunikację płynową ze szczelną hermetyczną przestrzenią 8 wewnętrzną.

W niniejszym przykładzie wykonania, w szczelnej, hermetycznej przestrzeni 8 wewnętrznej preformy 1 elementu osłonowego znajduje się czynnik rozprężający 9, który stanowi etanol.

W alternatywnej realizacji czynnikiem rozprężającym mogą być natomiast przechowywane osobno co najmniej dwa związki, które po połączeniu powodują zwiększenie objętości lub wytworzenie ciepła i oparów. Czynnik rozprężający 9 może być zatem w zbiorniku z dwoma przedziałami, w których osobno przechowywane są dwa związki. Przykładowo taki zbiornik może być wykonany z cienkiego szkła, które pod wpływem wstrząsów preformy 1 elementu osłonowego tłucze się, powodując wylanie się dwóch związków do szczelnej hermetycznej przestrzeni 8 wewnętrznej preformy 1 elementu osłonowego, gdzie związki ulegają wymieszaniu, co inicjuje reakcję chemiczną, której skutkiem jest zwiększenie objętości czynnika rozprężającego 9 i/lub powstanie oparów. Zbiornik może być również wytworzony z cienkiego tworzywa sztucznego, które pod wpływem czynników zewnętrznych, takich jak podwyższona temperatura czy wstrząsy, traci swoją szczelność pozwalając na połączenie się przechowywanych osobno związków. Co istotne wymiary geometryczne zbiornika powinny pozwalać na jego wprowadzenie przez zawór 5.

Nieograniczającym przykładem czynnika rozprężającego 9, który stanowi przechowywane osobno co najmniej dwa związki, które po połączeniu powodują zwiększenie objętości lub wytworzenie ciepła i oparów, jest poliol i izocyjanian, które po połączeniu ze sobą powodują zachodzenie reakcji chemicznej powodującej wzrost piany poliuretanowej. W ten sposób szczelna hermetyczna przestrzeń 8 wewnętrzna wypełnia się pianą PUR, która powoduje wzrost ciśnienia wewnętrznego i pożądane odkształcenie ściany 3 pierwszej i ściany 4 drugiej każdej z preform 2 elementu komorowego, tworząc w ten sposób element osłonowy 10. Wypełnienie szczelnej hermetycznej przestrzeni 8 wewnętrznej elementu 10 osłonowego pianką poliuretanową charakteryzującą się dobrymi właściwościami izolującymi termicznie, dodatkowo zwiększa działanie barierowe elementu 10 osłonowego.

W alternatywnych przykładach wykonania możliwe jest zastosowanie dowolnych dwóch lub większej liczby związków, które po połączeniu powodują zwiększenie objętości i/lub powstanie oparów, które skutkują zwiększeniem ciśnienia w szczelnej hermetycznej przestrzeni 8 wewnętrznej dla odkształcenia ściany 3 pierwszej i ściany 4 drugiej każdej preformy 2 elementu komorowego. Takie związki mogą obejmować przykładowo przechowywane osobno żelazo i tlenek miedzi (II), gdzie podczas reakcji żelazo redukuje się a miedź utlenia, generując dużą ilość ciepła, które może zostać wykorzystane do zagotowania płynu znajdującego się w szczelnej hermetycznej przestrzeni 8 wewnętrznej dla utworzenia oparów i zwiększenia ciśnienia wewnątrz preformy 1 elementu osłonowego.

Element komorowy 10 utworzony z preformy 1 elementu osłonowego według niniejszego przykładu wykonania wynalazku, został przedstawiony w widoku aksonometrycznym na fig. 6.

P rz y kła d 3

Trzeci przykład wykonania preformy 1 elementu osłonowego według niniejszego wynalazku został schematycznie przedstawiony w widoku przekrojowym na fig. 8A. Preforma 1 elementu osłonowego w niniejszym przykładzie wykonania wynalazku obejmuje dziesięć zasadniczo jednakowych preform 2 elementu komorowego. Preforma 1 elementu osłonowego w niniejszym przykładzie wykonania wynalazku stanowi element użytkowy stosowany w formie bariery przeciwwybuchowej, zabezpieczający przed destrukcyjnymi skutkami wybuchu. Fig. 8A-E przedstawiają w widoku przekrojowym kolejne etapy wytwarzania trzeciego przykładu wykonania elementu 10 osłonowego z zastosowaniem preformy 1 elementu osłonowego według niniejszego wynalazku, zamocowanej na ścianie 11 korytarza.

Niniejszy przykład wykonania preformy 1 elementu osłonowego, jak również sposobu wytwarzania preformy 1 elementu osłonowego jest zasadniczo tożsamy z przedstawionym w przykładzie drugim, dlatego zbieżne konstrukcyjne cechy techniczne preformy 1 elementu osłonowego, jak również etapy sposobu wytwarzania preformy 1 elementu osłonowego nie zostaną omówione szczegółowo dla zachowania przejrzystości niniejszego ujawnienia.

Jak przedstawiono na fig. 8A, preforma 1 elementu osłonowego, wytworzona sposobem przedstawionym w pierwszym przykładzie wykonania, przymocowana jest do powierzchni zewnętrznej ściany 11 korytarza i przytwierdzona do niej częściowo, zachowując szczelność hermetycznej przestrzeni 8 wewnętrznej. Tak przygotowana preforma 1 elementu osłonowego stanowi gotową do działania barierę przeciwwybuchową.

W sytuacji wystąpienia wybuchu, w pobliżu ściany 11 korytarza z umieszczoną na niej preformą 1 elementu osłonowego, uderzenie lub wstrząsy powodują gwałtowne gotowanie czynnika rozprężającego 9 umieszczonego wewnątrz szczelnej hermetycznej przestrzeni 8 wewnętrznej, co powoduje zwiększenie ciśnienia wewnętrznego i odkształcenie preformy 1 elementu osłonowego, jak przedstawiono w kolejnych widokach na fig. 8B-F. W sytuacji, w której ściana 3 pierwsza jednej preformy 2 elementu komorowego jest przymocowana częściowo do ściany 11 korytarza, jej stopień odkształcenia jest zasadniczo jednakowy jak stopień odkształcenia pozostałych preform 2 elementu komorowego, które stanowią elementy składowe preformy 1 elementu osłonowego. W ten sposób powstaje element 10 osłonowy, jak przedstawiono na fig. 8F, który stanowi barierę przeciwwybuchową chroniącą korytarz przed rozprzestrzenianiem się potencjalnie niebezpiecznych substancji oraz minimalizuje skutki wybuchu.

W tym przykładzie wykonania wynalazku, zawór 5 (nie pokazano na rysunku) przymocowany jest do ściany 4 drugiej preformy 2 elementu komorowego, najdalej odsuniętej od ściany 11 korytarza, do której przymocowana jest preforma 1 elementu osłonowego, przy czym zawór 5 stanowi zawór bezpieczeństwa. Wzrost ciśnienia w szczelnej, hermetycznej przestrzeni 8 wewnętrznej ograniczony jest do wartości progowej (w tym przykładzie wykonania 20 bar) zaworu bezpieczeństwa. Przekroczenie tej wartości powoduje otwarcie zaworu 5 a przez to upuszczenie gazów ze szczelnej hermetycznej przestrzeni 8 wewnętrznej. Pozwala to z jednej strony ograniczyć stopień odkształcenia ścian 3 pierwszych i ścian 4 drugich preform 2 elementów komorowych, a z drugiej zabezpiecza przed wzrostem ciśnienia powyżej wartości krytycznej, która powodowałaby rozerwanie elementu osłonowego 10.

W alternatywnym przykładzie wykonania, w którym preforma 1 elementu osłonowego wyposażona jest w zawór 5 w postaci zaworu regulacyjnego, wzrost ciśnienia w szczelnej hermetycznej przestrzeni 8 wewnętrznej regulowany jest do wartości zadanej (przykładowo 2 bar) przez regulację zaworem regulacyjnym. W ten sposób możliwe jest regulowanie stopnia odkształcenia ściany 3 pierwszej i ściany 4 drugiej każdej z preform 2 elementu komorowego i wpływanie na kształt docelowego elementu komorowego 8. Przykładowo, możliwe jest ograniczenie wartości zadanej zaworu regulacyjnego do wielkości 1,5 bar i przez to zatrzymanie odkształcenia elementu osłonowego na etapie widocznym na fig. 8C. Zawór regulacyjny powyżej wartości 1,5 bar występującej w szczelnej hermetycznej przestrzeni 8 wewnętrznej będzie przepuszczał gazy, nie pozwalając na dalszy wzrost ciśnienia.

W korzystnym przykładzie wykonania, zawór 5 mocowany jest na ścianie 3 pierwszej lub ścianie 4 drugiej preformy 2 elementu komorowego, najbardziej odsuniętej od ściany 11 korytarza, poprzez połączenie rozłączne, przykładowo połączenie śrubowe. Po wytworzeniu elementu osłonowego 10 zawór 5 można wykręcić i w to miejsce wkręcić uchwyt wykorzystywany do łatwiejszego usuwania elementu osłonowego 10 po tym, gdy minie zagrożenie w postaci pożaru lub wybuchu.

W tym przykładzie czynnik rozprężający 9 stanowi woda, jednak alternatywnie możliwe jest zastosowanie dwóch osobno przechowywanych związków, przy czym jeden z nich znajduje się w zbiorniku, natomiast drugi, który z nim reaguje, jest przechowywany swobodnie w szczelnej, hermetycznej przestrzeni 8 wewnętrznej. Przerwanie szczelności zbiornika, spowodowane uderzeniem lub wstrząsami, powoduje uwolnienie przechowywanego w nim związku i jego połączenie się z drugim związkiem przechowywanym w szczelnej hermetycznej przestrzeni 8 wewnętrznej.

P rz y kła d 4

Czwarty przykład wykonania preformy 1 elementu osłonowego według niniejszego wynalazku został schematycznie przedstawiony w widoku przekrojowym na fig. 9A. Preforma 1 elementu osłonowego w niniejszym przykładzie wykonania wynalazku stanowi element użytkowy stosowany w formie bariery przeciwpożarowej, chroniącej wrażliwe elementy nośne budynku, takie jak słupy nośne 12. Fig. 9A-C przedstawiają w widoku przekrojowym kolejne etapy wytwarzania czwartego przykładu wykonania elementu 10 osłonowego z zastosowaniem preformy 1 elementu osłonowego według niniejszego wynalazku, zamocowanej na słupie nośnym 12 konstrukcji budynku, z kolei fig. 10 przedstawia w widoku aksonometrycznym element 10 osłonowy wytworzony z preformy 1 elementu osłonowego z fig. 9A.

Niniejszy przykład wykonania preformy 1 elementu osłonowego, jak również sposobu wytwarzania preformy 1 elementu osłonowego jest zasadniczo tożsamy z przedstawionym w przykładzie trzecim, dlatego zbieżne konstrukcyjne cechy techniczne preformy 1 elementu osłonowego, jak również etapy sposobu wytwarzania preformy 1 elementu osłonowego nie zostaną omówione szczegółowo dla zachowania przejrzystości niniejszego ujawnienia.

W odróżnieniu od preform 1 elementu osłonowego ujawnionych w drugim i trzecim przykładzie wykonania, w tym przykładzie wykonania otwory 7 komunikacyjne są rozmieszczone w oddaleniu (w obszarze odsuniętym) od obszaru środkowego ścian 3, 4 preform 2 elementu komorowego. Dzięki takiemu rozmieszczeniu otworów 7 komunikacyjnych, element 10 osłonowy wytworzony z preformy 1 elementu osłonowego ma kształt dopasowany do kształtu słupa 12 nośnego, który ma zostać zabezpieczony. Umiejscowienie otworów 7 komunikacyjnych nie stanowi ograniczenia wynalazku i w alternatywnych realizacjach otwory 7 komunikacyjne mogą być rozmieszczone w większej lub mniejszej odległości od obszaru środkowego ścian 3, 4 preform 2 elementu komorowego, pod warunkiem, że zachowana będzie szczelna, hermetyczna przestrzeń 8 wewnętrzna preformy 1 elementu osłonowego, a kształt uzyskanego elementu 10 osłonowego będzie spełniał wymaganą funkcję zabezpieczającą. Otwory 7 komunikacyjne mogą być zatem rozmieszczone w dowolnych miejscach ścian 3, 4 każdej ze składowych preform 2 elementu komorowego. W związku z tym istnieje możliwość regulowania kształtu uzyskanego elementu 10 osłonowego, poprzez odpowiednie rozmieszczenie otworów 7 komunikacyjnych. Jak widać na fig. 9A-F oraz fig. 10, rozmieszczenie otworów 7 komunikacyjnych w obszarze odsuniętym od obszaru środkowego ścian 3, 4 preform 2 elementu komorowego skutkuje uzyskaniem elementu 10 osłonowego o przekroju zasadniczo pierścieniowym, przy czym w środku pierścienia rozmieszczony jest słup nośny 12.

Podobnie jak rozmieszczenie otworów 7 komunikacyjnych, również ich liczba na ścianach 3, 4 nie stanowi ograniczenia wynalazku i w alternatywnych realizacjach może być większa i wynosić np. dwa lub więcej otworów 7 komunikacyjnych na jednej ścianie 3, 4. Liczba otworów 7 komunikacyjnych na poszczególnych ścianach 3, 4 nie musi być jednakowa, pod warunkiem zapewnienia szczelnej, hermetycznej przestrzeni 8 wewnętrznej preformy 1 elementu osłonowego. Większa liczba otworów 7 komunikacyjnych zapewnia lepszą komunikację płynową pomiędzy poszczególnymi preformami 2 elementów komorowych, a co za tym idzie większą efektywność odkształcania poszczególnych preform 2 elementów komorowych dla uzyskania gotowego elementu 10 osłonowego. Większa liczba otworów 7 komunikacyjnych może również wpłynąć na końcową geometrię uzyskanego elementu 10 osłonowego.

Dodatkowo, w alternatywnym przykładzie wykonania przedstawionym na fig. 11, do ściany 3 pierwszej jednej preformy 2 elementu komorowego przyłączone są zawory 5, przez które wprowadzany jest czynnik rozprężający 9. W realizacji przedstawionej na fig. 11 czynnikiem rozprężającym są przechowywane osobno dwa związki, które po połączeniu powodują zwiększenie objętości lub wytworzenie ciepła i oparów. Czynnik rozprężający 9 ma zatem postać zbiornika z dwoma przedziałami, w których osobno przechowywane są dwa związki. Gdy w pobliżu preformy 1 elementu osłonowego wybucha pożar lub następuje wybuch, szczelna hermetyczna przestrzeń 8 wewnętrzna preformy 1 elementu osłonowego jest wypełniana powstałymi poprzez reakcję dwóch związków oparami gazu pod ciśnieniem, co skutkuje odkształceniem preformy 1 elementu osłonowego i utworzeniem elementu 10 osłonowego stanowiącego barierę przeciwpożarową dla słupa 12 nośnego.

Alternatywnie, czynnik rozprężający 9 może być wprowadzany przez zawór 5 z zewnętrznego źródła czynnika rozprężającego dopiero w momencie zagrożenia pożarem, zatem inicjowanie wprowadzania czynnika rozprężającego 9 ze źródła czynnika rozprężającego realizowane jest poza układem preformy 1 elementu osłonowego za pośrednictwem zewnętrznych środków technicznych, przykładowo poprzez czujnik temperatury, który uruchamia źródło czynnika rozprężającego połączone płynowo w zaworem preformy 1 elementu osłonowego.

Wykaz oznaczeń

- preforma elementu osłonowego

- preforma elementu komorowego

- ściana pierwsza

- ściana druga

- zawór a - uszczelnienie krawędziowe b - uszczelnienie obwodowe

- otwór komunikacyjny

- przestrzeń wewnętrzna

- czynnik rozprężający

- element osłonowy

- ściana korytarza

- słup nośny

Claims (16)

1. Preforma (1) elementu osłonowego (10), zawierająca co najmniej dwie preformy elementu komorowego (2), przy czym każda preforma elementu komorowego (2) obejmuje ścianę pierwszą (3) i ścianę drugą (4), wykonane z arkusza metalowego, usytuowane względem siebie z zachowaniem odstępu, przy czym krawędzie poszczególnych ścian (3, 4) są połączone za pomocą uszczelnienia krawędziowego (6a), i przy czym na co najmniej jednej ścianie (3, 4) jednej z preform elementu komorowego (2) znajduje się zawór (5), znamienna tym, że co najmniej jedna ściana (3, 4) każdej preformy elementu komorowego (2) wyposażona jest w co najmniej jeden otwór komunikacyjny (7), przy czym preformy elementu komorowego (2) zwrócone są do siebie odpowiednimi ścianami (3, 4) tak, że preformy (2) są połączone ze sobą krawędziami obwodowymi ich otworów komunikacyjnych (7) uszczelnieniem obwodowym (6b), i które to połączone preformy elementu komorowego (2), co najmniej pierwsza i druga, obejmują hermetycznie zamkniętą przestrzeń wewnętrzną (8) preformy (1) elementu osłonowego (10).

2. Preforma (1) elementu osłonowego (10) według zastrz. 1, znamienna tym, że uszczelnienie krawędziowe (6a) i/lub uszczelnienie obwodowe (6b) stanowi spoinę, zgrzeinę, warstwę kleju lub połączenie zakładkowe.

3. Preforma (1) elementu osłonowego (10) według zastrz. 1, znamienna tym, że otwór komunikacyjny (7) jest oddalony od obszaru środkowego ściany (3, 4).

4. Preforma (1) elementu osłonowego (10) według zastrz. 1, znamienna tym, że zawór (5) stanowi zawór regulacyjny, zawór bezpieczeństwa lub zawór zwrotny.

5. Preforma (1) elementu osłonowego (10) według zastrz. 1, znamienna tym, że w zamkniętej przestrzeni wewnętrznej (8) znajduje się czynnik rozprężający (9).

6. Preforma (1) elementu osłonowego (10) według zastrz. 5, znamienna tym, że czynnik rozprężający (9) stanowi woda, alkohol, mieszanina alkoholi, lub przechowywane osobno co najmniej dwa związki, które po połączeniu powodują zwiększenie objętości lub wytworzenie ciepła i oparów.

7. Sposób wytwarzania preformy (1) elementu osłonowego (10), znamienny tym, że obejmuje następujące etapy:

a) wytwarza się ścianę pierwszą (3) i ścianę drugą (4) co najmniej dwóch preform elementu komorowego (2), przy czym ściany (3, 4) odpowiednich preform elementu komorowego (2), wykonane z arkusza metalowego, są rozmieszczone względem siebie w zasadniczo równoległych płaszczyznach z zachowaniem odstępu pomiędzy nimi, i przy czym krawędzie poszczególnych ścian (3, 4) odpowiednich preform elementu komorowego (2) są zbieżne ze sobą, zaś na co najmniej jednej ścianie (3, 4) sytuuje się zawór (5),

b) wykonuje się co najmniej jeden otwór komunikacyjny (7) w co najmniej jednej ścianie (3, 4) każdej preformy elementu komorowego (2),

c) łączy się ze sobą krawędzie obwodowe odpowiednich otworów komunikacyjnych (7) preform elementu komorowego (2) za pośrednictwem uszczelnienia obwodowego (6b),

d) uszczelnia się niepołączone krawędzie ścian (3, 4) odpowiednich preform elementu komorowego (2) za pośrednictwem uszczelnienia krawędziowego (6a), dla hermetycznego zamknięcia przestrzeni wewnętrznej (8) preformy (1) elementu osłonowego (10).

8. Sposób wytwarzania preformy (1) według zastrz. 7, znamienny tym, że etap d) przeprowadza się przed etapem c) lub przed etapem b).

9. Sposób wytwarzania preformy (1) według zastrz. 7, znamienny tym, że obejmuje dodatkowo etap:

e) do zamkniętej hermetycznie przestrzeni wewnętrznej (8) preformy (1) elementu osłonowego (10) wprowadza się przez zawór (5) czynnik rozprężający (9).

10. Sposób wytwarzania preformy (1) według zastrz. 9, znamienny tym, że czynnik rozprężający (9) stanowi woda, alkohol, mieszanina alkoholi, lub przechowywane osobno co najmniej dwa związki, które po połączeniu powodują zwiększenie objętości lub wytworzenie ciepła i oparów.

11. Sposób wytwarzania preformy (1) według zastrz. 7 albo 9, znamienny tym, że zawór (5) stanowi zawór regulacyjny, zawór bezpieczeństwa lub zawór zwrotny.

12. Sposób wytwarzania preformy (1) według zastrz. 7, znamienny tym, że uszczelnienie krawędziowe (6a) i/lub uszczelnienie obwodowe (6b) wytwarza się poprzez spawanie, zgrzewanie, klejenie lub łączenie zakładkowe.

13. Sposób wytwarzania preformy (1) według zastrz. 7, znamienny tym, że otwór komunikacyjny (7) wykonuje się w oddaleniu od obszaru środkowego ściany (3, 4).

14. Zastosowanie preformy (1), określonej w zastrz. 1-6, w elemencie osłonowym (10), znamienne tym, że przez zawór (5) wprowadza się płyn pod ciśnieniem, albo inicjuje się zwiększenie objętości lub wytworzenie ciepła i oparów czynnika rozprężającego (9), dla odkształcenia ściany pierwszej (3) i/lub ściany drugiej (4) ciśnieniem płynu wprowadzonego przez zawór (5), albo ciśnieniem powstałym w wyniku zwiększenia objętości i/lub powstania oparów czynnika rozprężającego (9).

PL 250019 Β1

15. Zastosowanie preformy (1) według zastrz. 14, znamienne tym, że zainicjowanie zwiększenia objętości lub wytworzenia ciepła i oparów czynnika rozprężającego (9) realizowane jest poprzez poddanie preformy (1) elementu osłonowego (10) ogrzewaniu, wibracjom i/lub wstrząsom.

16. Zastosowanie preformy (1) według zastrz. 15, znamienne tym, że stopień odkształcenia ściany pierwszej (3) i/lub ściany drugiej (4) reguluje się zaworem (5).