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Vorrichtung zur automatischen Öffnung eines Rauchabsuges im Falle
eines Brandes0 Priorität s Frankreich, vom 12. Januar 1972 und Zusatzanmeldung vom
1. Dezember 1972 Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatischen
Öffnung eines Abzuges, insbesondere eines Oberlichtes, im Falle eines Brandes.
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Die Terrassendächer oder solche mit geringer Neigung sind meistens
mit Oberlichtern versehen, um eine vertikale Beleuchtung durch das Tageslicht zu
erzielen. Dieses ist insbesondere der Fall für die Räume des obersten Stockwerkes
in Warenhäusern Lagerhäusern oder Werkstätten.
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Die Verglasung oder Abdeckung ist meistens in einem Kipprahmen montiert,
um die Belüftung des Raumes zu ermöglichen.
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Dasselbe gilt ebenfalls für gewisse Verkleidungen der Fassaden in
den oberen Stockwerken der Gebäude, die zu denselben Zwecken mit schwenkbaren Klappen
versehen sind.
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Die Erfindung hat zur Aufgabe, diese Abzüge für die durch einen Brand
entwickelten Rauchgase und heissen Gase anzubringen, wobei die Öffnung dieser Abzüge
automatisch durch Wärmeeinfluss beim Ausbruch dieses Brandes erfolgt und es dem
Rauch und den heissen Gasen gestattet, unmittelbar ine Freie auszutreten anstatt
sich in den verschiedenen Räumen des Gebäudes zu verbreiten. Eine derartige Anlage
bietet zahlreiche Vorteile, und zwar insbesondere eine schnellere Entdeckung des
oder der Brandherde und eine Verringerung der Erstickungsgefahren, so wie sie gleichzeitig
auch die Ansammlung der Wärme vermeidet und die Gefahren der Explosion entflammbarer
Dämpfe herabsetzt. Es ist ebenfalls wünschenswert, die Öffnung dieser anzüge von
Hand steuern zu können für den Fall, dass, wenn der Brand in einem unteren Stockwerk
ausbricht und sehr viel Rauch entwickelt, der Wärmeeffekt auf der Ebene der Oberlichter
für die Auslösung des Öffnungsmechanismus nicht ausreichen sollte.
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Die erfindungsgemässe Vorrichtung erfüllt die vorgenannten Bedingungen
und ermöglicht in praktisch unverzögerter Weiee die automatische Öffnung eines Oberlichtes
im Falle eines Brandes sowie seine Öffnung von Hand.
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Sie ist in der Hauptsache dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Trägheitsorgan
für die Steuerung der Öffnung umfasst, das bei der Entriegelung Halteorgane für
die Schliesstellung eines Abzugoerschlusses, Abdeckung oder Tür, von einer vorbestimmten
Schwelle des Steuerparameters an betätigt, der entweder die Temperatur in der Nähe
des Abzuges oder an einer anderen Stelle, oder eine Transparenz der Atmosphäre oder
auch Je nach Bedarf eine Zusammensetzung der Atmosphäre sein kann.
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Der Vorteil eines derartigen Trägheitsorganes liegt in der Hauptsache
darin, dass es ein energisches und sicheres Mittel liefert, das geeignet ist, die
gennschte Bedienung trotz der Seltenheit der Betätigungseventualitäten und des notwendigerweise
grossen abstandes der Betriebskontrollen zu erreichen.
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Für den Fall, dass die Öffnungsvorrichtung ein elastisches Organ
wie eine Feder umfasst, das den Verschluss des Abzuges belastet und seine Öffnung
durch Schwenken bewirkt, nachdem ein anderes Organ, das den Verschluss in der Schliesstellung
hält, unter der Einwirkung einer einen Brand kennzeichnenden Erscheinung, zum Beispiel
einer Erhöhung der Temperatur, entriegelt worden ist, kann es aufgrund der durch
einen derartigen Brand verursachten Temperaturerhöhung vorkommen, dass der diese
Federn bildende Werkstoff einem Glühprozess unterworfen wird, durch den sie ihre
elastischen Eigenschaften verlieren. Erfolgt die Temperaturerhöhung sprunghaft,
so können die Federn so schnell geglüht werden, dass der Verschluss sich nicht öffnet.
Besteht dieser aus einem feuerfesten Material, so ist die betrachtete Sicherheitsvorrichtung
absolut unwirksam. Handelt es sich um einen Werkstoff, zum Beispiel um einen Kunststoff,
der unter der Einwirkung einer starken Erwärmung schmilzt oder brennt, so wird hierdurch
eine Öffnung des Abzuges dennoch bewirkt, aber es ist tu befürchten, dass diese
Öffnung durch Zerstörung des Verschlusses erst mit einer grossen und urannehmbaren
Verzögerung erfolgt.
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Um diesen Nachteilen abzuhelfen, hat die Erfindung ebenfalls eine
Anordnung zum Gegenstand, die dem Glühen der Federn zur Öffnung des Verschlusses
vorbeugt. Diese Anordnung umfasst ein Wärmeschutzorgan, das die Öffnungsfedern umschliesst,
und zwar vorzugsweise jede Feder einzeln.
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In der Praxis verlangsamt ein derartiger Wärmeschutz das Auftreten
eines Glühens der Federn, garantiert aber nicht die vollständige Ausschaltung desselben.
Es ist daher möglich, dass der Verschluss, der sich geöffnet hatte, nach Ablauf
einer gewissen Zeit wieder schliesst.
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Ist der diesen Verschluss bildende Werkstoff feuerfest, so wird der
Verschluss abermals unwirksam.
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Damit dieses nicht eintreten kann, betrifft die Erfindung weiterhin
eine Vorrichtung, die die Schliessung des Verschlusßes nach
seiner
Öffnung verhindert. Eine derartige Vorrichtung ist ein Bewegungewähler, der eine
Rückkehr des Verschlusses nach seiner Öffnungabewegung untersagt und zum Beispiel
von einer Rücklaufsperrstütze oder von einem gelenkigen Zirkel gebildet wird, der
den Verschluss mit einem festen Teil verbindet und sich in der Öffnungsstellung
verriegelt. Die Verriegelung eines derartigen Zirkels wird vorzugsweise durch eine
Feder gewährleistet.
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Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
beispielshalber erläutert. Es zeigen Fig. 1 in schematischer, geschnittener Seitenansicht,
ein mit einer derartigen Vorrichtung versehenes Oberlicht ; Fig. 2 ebenfalls dieses
Oberlicht in der geschlossenen Stellung mit den Organen zur Entriegelung der Schnapper;
Fig. 3, analog zu Fig. 2, den Einsatz des automatischen Entriegelungeprozesses Fig.
4 denselben Prozess in einem weiter fortgeschrittenen Stadium; Fig. 5 das Endstadium
des automatischen Entriegelungsprozesses ; Fig. 6, in der die Merkmale von Fig.
1 und 2 vereinigt sind, wie die Entriegelung durch Handsteuerung vorgenommen werden
kann, wobei die automatische Entriegelungsvorrichtung gespannt bleibt; Fig. 7, in
schmatischer Darstellung, eine andere Ausführungsform der Erfindung in geschnittener
Seitenansicht Fig. 8 dieselbe Ausführungsform im Schnitt entlang der Linie VIII-VIII
in Fig. 7 Fig. 9 das Schema einer Variante mit elektrischer Steuerung; Fig. 10 und
11 ebenfalls Varianten mit elektrischer Steuerung, die in diesem Falle auf an Fassaden
angebrachten Türen angewandt werden; Fig. 12, in schematischer Darstellung, eine
Variante mit kombinierten Steuerungen t
Fig. 13, im Schnitt, einen
Verschluss, dessen Federn mit einem Wärmeschutuantel versehen sind; Fig. 14, im
Schnitt, einen Verschluss mit einer Rücklaufsperrstütze; Fig. 15, im Schnitt, einen
Verschluss mit einem Verriegelungszirkel.
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Wie in Fig. 1 dargestellt, wird die kuppelförmige Abdeckung 1 durch
den Zug zweier Federn 2 angehoben, die im Verhältnis zur Ebene der Figur synetrisch
angeordnet sind und auf Hebelarme 3 wirken, die sich um zwei festst.hende Zapfen
4 drehen. Vor dieser Öffnung und wie in Fig. 2, 3 und 4 ersichtlich, wird die Abdeckung
1 entgegen der Zugwirkung der Federn 2 gehalten und durch zwei Schnapper 6 im Eingriff
auf zwei auf der Abdeckung 1 befestigten Rollen 6a gegen die bockelzungen 5 gedrückt,
wobei diese Schnapper 6 wie auch die beiden Hebel 6b fest mit einer Achse 7 senkrecht
zur Ebene der Figur verbunden sind und sich in zwei in den Zungen 5 angeordneten
Lagern drehen. In der Draufsicht bildet jeder der Schnapper 6, in Verbindung mit
einem beliebigen Hebel 6b, gewisseruus.n einen Hebel der ersten Art. Die beiden
Enden dieser Hebel 6b sind untereinander durch eine ebenfalls senkrecht zur Ebene
der Figur angeordnete Stange 8 verbunden. Eine sich durch eines ihrer Enden frei
um die Achse 7 drehende ziemlich schwere Stange 9 ist durch ihr anderes Ende mit
einer kalibrierten Schmelzsicherung 10 verbunden, die ihrerseits über eine Feder
11 mit einem zum Beispiel aus rostfreiem Stahl bestehenden Bindeglied 12 verbunden
ist.
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Wird angenommen, dass unter der Einwirkung des Beginnes eines Brandes
eine übermässige Temperatur, zum Beispiel von mehr als 100 C, in dem Oberlicht herrscht,
so schmilzt die Sicherung 10 durch, und die "Schlagstange" genannte Stange 9 dreht
sich schlagartig unter ihrem Eigengewicht (Fig. 3 und 4) im Gegenuhrzeigersinn und
schlägt (Fig. 4) auf die Stange 8, wodurch bewirkt wird, dass die Schnapper sich
in derselben
Richtung drehen und somit die Rollen 6a freigeben.
Da die Abdeckung 1 nicht mehr zurückgehalten wird, wird sie durch die sich zusamenziehenden
Federn 2 über Hebelarme 3 und Anschläge 4 angehoben, so dass der Rauch und die heissen
Gase einen Austritt ins Freie finden.
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Die im allgemeinen mit einem transparenten oder durchscheinenden
Stoff versehene Abdeckung 1 kann normalerweise ebenfalls zur Belüftung des Raumes
dienen, und zu diesem Zwecke ist es möglich, die Öffnung dieser Abdeckung von Hand
zu erreichen, und zwar entweder für die Belüftung oder für den Fall, dass bei einem
Ausbruch eines Brandes in einem unteren Stockwerk die auf die Ebene des Oberlichtes
gelangenden Abgase unzureichend heiss sind, um das Durchschmelzen der Sicherung
zu bewirken.
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Hierzu umfasst die Vorrichtung einerseits einen Öffnungsseilzug 13,
dessen oberes Ende an dem unteren Ende eines der Hebel 6b oder an der Stange 8 befestigt
ist, der über eine Umlenkrolle 14 läuft und nach unten hängt, wobei sein unteres
nicht dargestelltes Ende in Bruethöhe mit wewenigstens einem Betätigungsgriff versehen
ist. Ein eventuelles nicht dargestelltes Schliesseil kann ebenfalls an der Abdeckung
in der Nähe der Rollen 6a und vorzugsweise merklich in halber Entfernung zwischen
diesen befestigt werden, wobei ein anderes Ende in analoger Weise zu dem des Öffnungsuelles
ausgestattet ist. Selbstverständlich wird jeder der Schnapper 6 in der Schliesstellung
durch eine nicht dargestellte Vollelliptikfeder belastet, und es ist nicht erforderlich,
die anuellen Öffnunge- und Schliessungsbedienungen eingehender zu beschreiben. Es
genügt der Hinweis, dass die sich frei auf der Stange 7 drehende Stange 9 von diesen
Handbedienungen nicht berührt wird und dass, wenn die Abdeckung wieder geschlossen
ist, die Vorrichtung stets in der Lage ist ihre Sicherheitsrolle zu spielen.
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Bei einer anderen etwas unterschiedlichen Ausführungsform, wie sie
in Fig. 7 und 8 dargestellt ist, wird das die Öffnung der Abdeckung herbeiführende
elastische Organ von zwei unter Druckbeanspruchung arbeitenden
Federn
gebildet, von denen jede in einem Zylinder 15 untergebracht und gegen einen Stangenkolben
16 gedrückt ist, der gleitend in dem genannten Zylinder montiert ist. Dieser letztere
ist in dem Bereich seines Bodens an einen Drehzapfen angelenkt, der fest mit einer
an der Sockelzunge angesetzten Stütze verbunden ist. Diese Stangen üben somit einen
konstanten Zug auf den unteren Arm der Winkelhebel 17 aus, die schwenkbar auf von
den Sockelzungen getragenen Drehzapfen gelagert und durch Wangen mit dem Kipprahmen
verbunden sind, wobei der Zug normalerweise durch die Wirkung der Schnapper 18 neutralisiert
wird, die die an dem unteren Rand der Abdeckung befestigten Rollen 19 zurückhalten.
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Jeder dieser Schnapper 18 kann, entgegen der Kraft einer nicht dargestellten
Vollelliptikfeder, auf der Rolle 19 durch eine zweckmässig profilierte Nocke 20
ausgerückt werden, die auf einer schwenkbar gelagerten Stange 21 befestigt ist,
auf der eine verhältnismässig sehr schwere Metallstange 22 fest montiert ist. Diese
Stange 22 wird normalerweise in merklich horizontaler Lage von einer gebogenen Stange
23 gestützt, die schwenkbar in einem an der Sockel zunge befestigten Lager 24 montiert
und durch die Spannung eines Bindegliedes in merklich horizontaler Lage gehalten
wird, das in Aufeinanderfolge eine Feder 25, eine kalibrierte Schmelzsicherung 26
und einen Seilzug 27 umfasst, dessen anderes Ende an der gegenüberliegenden Sockelzunge
befestigt ist. Die Feder 25 ist für die Verwirklichung der Vorrichtung nicht unerlässlich,
erleichtert aber den Einsatz der Sicherung 26 und die eventuelle Ersetzung derselben.
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Das Interesse dieser Variante liegt darin, die Uberlastung der Sicherung
zu vermeiden und die bei der Entriegelung entwickelte Energie durch die grössere
Masse der Auslösestange 22 dank der Auflage dieser Stange 22 auf der Stange 23 in
grösstmöglicher Nähe des Schwenkpunktes derselben zu erhöhen.
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Wie in Fig. 9 ersichtlich, wird ein derartiges Trägheitssteuer organ
ebenfalls von einer verhältnismässig massiven Stange 9a gebildet,
die
mit einem Zapfen 8a der Nase des Schnappers 6c für die Halterung einer Abdeckung
1 wie vorstehend beschrieben zusammenwirkt, aber diese Stange besteht aus einem
magnetischen Werkstoff oder ist einem magnetischen Element zugeordnet, das gegen
den Kern eines fest mit den Sockelzungen 5 verbundenen Elektromagneten geklebt bleibt,
wobei dieser Elektromagnet 30 in einem Alarm- und sicherheitakreis fortlaufend unter
Spannung gehalten wird.
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Unter der Einwirkung eines Detektors zur Anzeige der Temperatur,
der Transparenz oder der Zusammensetzung der Atmosphäre, der in zweckmässiger Weise
entweder in der Nähe des betrachteten Oberlichtes oder an jedem anderen gewählten
Ort angebracht ist, wird der Versorgungsstrom des Elektromagneten 30 unterbrochen.
Dieses bewirkt die Freigabe der Stange 9a, die unter Drehung um ihren Drehpunkt
7 fallen, gegen den Zapfen 8a schlagen und alsdann den Schnapper 6c freigeben kann,
so dass die Abdeckung 1 alsdann durch Organe wie die vorstehend beschriebenen augenblicklich
in die Öffnungsstellung gebracht wird.
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Es muss vermerkt werden, dass diese derart ausgebildete Steuerung
den allgemeinen Sicherheitsbedingungen entspricht.
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Wie in Fig. 10 und 11 gezeigt, können derartige Vorrichtungen ebenfalls
in dem Falle angewandt werden, in dem der Abzug von einer Tür 31 gebildet wird,
die auf am Fusse befindlichen Scharniergelenken 32 gegenüber einer Öffnung 33 in
einer Fassadenverblendung 34 eines Gebäudes montiert ist.
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Eine derartige Tür 31 ist mit Halteorganen 35 versehen, die mit ebensovielen
Schnappern 36 zusammenwirken können, die in derselben Weise wie vorstehend beschrieben
schweren Stangen 37 zugeordnet sind, welche von ebensovielen Elektromagneten 38
gehalten werden.
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Die Auswuchtung der Tür im Verhältnis zu den Scharniergelenken ist
derart, dass sie gegenüber der Verblendung 34 nach aussen kippen kann, wobei sie
durch ausgesparte Bogen 39 in der gewünschten Öffnungsstellung
gehalten
wird.
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Auch hier wird im Falle der Unterbrechung des Stromes unter der Einwirkung
eines Ausfalls oder der Wirkung einer Detektion des gewünschten Schwellenwertes
eines beliebigen Betriebsparameters, Temperatur oder dergleichen, die automatische
und sichere Entriegelung der Tür 31 erzielt, die alsdann die in Fig. 11 gezeigte
Stellung einnimmt.
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Es ist augenscheinlich, dass ebenfalls andere Anordnungen übernommen
werden könnten, um die Öffnung der Tür zu bewirken, und zwar insbesondere unter
Zug- oder Druckbeanspruchung arbeitende Federn oder selbst ein mit einem Gegengewicht
versehener Arm, der die Tür gegenüber seiner Schwenkachse in zweckmässiger Weise
aus dem Gleichgewicht bringt.
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Selbstverständlich sind die beiden vorstehend beschriebenen Aueführungsioreen
nur als nicht einschränkende Beispiele angeführt worden, und bei der Fig. 1 bis
6 entsprechenden lassen sich zum Beispiel die unter Zugbeanspruchung arbeitenden
Federn 2 ohne Nachteil durch unter Druckbeanspruchung arbeitende Federn ersetzen
wie die in Fig. 7 und 8 dargestellten, in Zylindern 15 untergebrachten Federn. Ferner
ist Jeder Schnapper zum Einhaken über der Rolle mit einer Nase versehen, die von
einer Steigung für das Einfallen der Rolle bei der Schliessung der Abdeckung überragt
wird.
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Desgleichen ist es, wie in Fig. 12 gezeigt, ebenfalls möglich, das
Festhalten des Organes mit hoher Trägheit durch einen Elektromagne ten mit dem Festhalten
desselben durch eine Sicherung zu koppeln. Auf diese Weise wird eine direkte Steuerung
durch die Sicherung bei der örtlichen Brhöhung der Temperatur und eine Fernsteuerung
in Abhängigkeit von den vorgenannten Faktoren erzielt.
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Bei einer derartigen Anordnung, die der in Fig. 10 dargestellten
analog ist, ist die Stange 9a gegenüber dem Elektromagneten 30 mit einem Magnetkopf
versehen, der mit Hilfe einer Sicherung 70mit dem Stangenkörper verbunden ist.
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Im Falle einer Temperaturerhöhung kann diese Sicherung 10a daher
die Schlagstange 9a sofort freigeben, und zwar vor der Unterbrechung der Stromzuführung
des flektromagneten.
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Diese Anordnung kann ebenfalls für die Varianten in Fig. 10 und 11
sowie für die vorstehend bei Fig. 1 bis 8 beschriebenen Ausführungsformen erwogen
werden, gleichgültig, ob die Stange direkt durch die Sicherung oder unter Einschaltung
eines Zwischenhebels gestützt wird, wie dieses bei den in Fig. 7 und 8 dargestellten
Anordnungen der Fall ist.
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Der in Fig. 13 dargestellte Verschluss umfasst eine um feststehende
Drehzapfen 4 schwenkbar gelagerte Abdeckung 1, die durch eine bei Auftreten eines
Brandes ausgelöste Verriegelungsvorrichtung 60 auf den Sockelzungen 5 in der Schliesstellunggehalten
wird. Die Abdeckung 1 iet durch seitliche Öffnungsfedern 2 belastet, die auf mit
der genannten Abdeckung verbundene Arme 3 wirken.
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Jede Feder 2 ist erfindungsgemäss über ihre gesamte Länge mit einem
Wärmeschutzmantel 40 versehen, der eine Verkleidung wie ein Rohr oder einen Uberzug
aus Gummi, Kunststoff, Asbest, quellbarem Feuerschutzanstrich oder analogen Isolierstoffen
bildet. Ein Wärmeschutz hinreichender Dauer wird insbesondere durch ein Gummirohr
mit Gewebeeinlage von etwa 8 mm Dicke erreicht.
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Fig. 14 zeigt einen Verschluss, der dem in Fig. 13 dargestellten
analog ist, dessen Abdeckung 1 sich in der Öffnungsstellung befindet und erfindungegemäss
mit einer Stütze 41 versehen ist, die sie in dieser Stellung blockiert. Diese Stütze
ist seitlich bei 42 an einem ihrer Enden an die Abdeckung 1 angelenkt und stützt
sich auf dem festen Rand 5a der Sockelzungen 5 ab, wenn die Abdeckung 1 dazu neigt
sich wieder zu schliessen. Vor der Öffnung der Abdeckung liegt die Stütze 41 in
der Stellung 41a parallel zum Rand 1a der Abdeckung. Bei der Öffnung der Abdeckung
dreht sie sich bis in die vertikale Lage 42. Vorzugsweise
wird
eine zweiseitige Doppelstütze verwendet.
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Fig. 15 zeigt einen analogen Verschluss, dessen Abdeckung 1 mit dem
feststehenden Rand 5a durch einen Zirkel verbunden ist, der von zwei starren Stangen
45, 46 gebildet wird, die untereinander bei 50, sowie jeweils bei 47 und 48 gelenkig
mit der Abdeckung 1 und dem Rand 5a verbunden sind. Bei der Öffnung der Abdeckung
1 entfaltet sich der Zirkel 45, 46, um sich schliesslich unter der Einwirkung einer
Feder 44 zu verriegeln, die das Gelenk 50 des Zirkels mit einem Festpunkt 43 in
der Nähe des Drehzapfens 4 verbindet. Ein fest mit dem Schenkel 48 des Zirkels verbundenes
vorspringendes Plättchen 49 dient als Anschlag. Die Feder 44 kann mit einem Wärmeschutz
versehen werden1 der demjenigen der Offnungsfedern 2 analog ist. Fig. 15 zeigt ebenfalls
die Abdeckung 1 in der Zwischenstellung.
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Es versteht sich von selbst1 dass, ohne den Rahmen der Erfindung
zu verlassen, Modifikationen an den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen vorgenommen
werden können. Somit können andere Verriegelungsorgane verwendet werden, die in
der Öffnungsendstellung der Abdekkung des Verschlusses wirken, wie zum beispiel
Sperrklinkenvorrichtungen, die durch manuellen Zug auf die genannte Abdeckung zurückgezogen
werden können und die absichtliche Betätigung dieser Abdeckung ausserhalb eines
Brandes gestatten. Der Bewegungswähler kann mehrfache Sperrstellungen sowie eine
Rücklaufsperrstütze umfassen, die mit einer auf dem Rand der Sockelzungen befestigten
Zahnstange zusammenwirkt. Die Verriegelung in der Endstellung der Abdeckung kann
ferner durch Schwerkraft erreicht werden, wobei ihr Öffnungsweg sie in eine Gleichgewichtsstellung
bringt, in der ihr Gewicht die Wirkung der Öffnungsfedern überwiegt. Ferner kann
die beschriebene Rücklaufsperrstütze von einer Sicherung festgehalten werden, die
sie unter der Einwirkung einer Erwärmung freigibt. In diesem Falle kann der Verschluss
beliebig als Klappe für den Zugang zu dem Dach ausserhalb eines Brandes und ohne
Blockierung der Schliessung durch die Stütze verwendet werden.