DE19701678A1 - Brand- und Rauchschutzvorrichtung für eine Rohrleitung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Brand- und Rauchschutzeinrichtung für eine Rohrleitung, insbe­ sondere für einen Lüftungskanal in einem Gebäude, wobei der Leitungsquerschnitt mit der Schutzein­ richtung verschließbar ist.

Eine bedeutende Maßnahme des Brandschutzes besteht, insbesondere bei größeren Gebäuden oder technischen Anlagen, in ihrer Unterteilung in voneinander ab­ schließbare Bereiche, so daß sich Brandschäden lo­ kal begrenzen lassen und die Luftzufuhr zum Brand­ herd unterbindbar ist. Gebäude sind zu diesem Zweck mit Brandwänden versehen, deren Durchgänge sich mit Brandschutztüren verschließen lassen. Ist das Ge­ bäude mit einer Lüftungs- oder Klimaanlage oder an­ deren, luftgefüllten Leistungssystemen versehen, z. B. einer Rohrpost, erweist es sich als notwendig, daß auch ihre Durchführungen durch Brandwände ver­ schließbar sind, beispielsweise mit Brandschutz­ klappen. In diesem Fall läßt sich ein Feuer auf einen Gebäudebereich eingrenzen, die Ausbreitung von Rauch und giftigen Gasen über das Leitungssy­ stem verhindern sowie die Luftzufuhr zum Brandherd einschränken und damit der Brand ersticken.

Im Stande der Technik erfolgt die Abschottung von Rohrleitungen durch Klappen oder Schieber, die den Leitungsquerschnitt im Brandfall verschließen. Als nachteilig erweist sich jedoch, daß derartige Vor­ richtungen einen vergleichsweise großen Bauraum benötigen und häufig auch in geöffnetem Zustand den freien Querschnitt der Leitung reduzieren. Zudem ist für einen dichten Verschluß eine sorgfältige und damit aufwendige Montage notwendig, die erhöhte Kosten zur Folge hat. Schließlich besteht das Pro­ blem, daß im Brandfall häufig mechanische Beschädi­ gungen der Rohrleitung erfolgen, etwa durch herab­ stürzende Gebäudeteile, so daß die Funktionsfähig­ keit herkömmlicher Brand- und Rauchschutzeinrich­ tungen nicht gewährleistet ist.

Davon ausgehend hat sich die Erfindung die Entwick­ lung einer Brand- und Rauchschutzeinrichtung zur Aufgabe gestellt, die auch bei mechanischer Beschä­ digung der Rohrleitung funktionsfähig ist, einen einfachen und kompakten Aufbau aufweist und sich leicht montieren läßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Leitung eine gasdichte Blase aus einem flexiblen, feuerfesten Material angeordnet ist, eine Vorrichtung vorhanden ist, mit der die Blase unter Druck mit einem Gas befüllbar ist, der Durch­ messer der leeren Blase kleiner als der Leitungs­ querschnitt ist und die gefüllte Blase umlaufend dichtend an der Wandung der Leitung anliegt.

Der zentrale Gedanke der Erfindung besteht darin, anstelle eines starren Elementes eine Blase aus flexiblem Material zum Verschluß der Leitung vorzu­ sehen. Um den erhöhten Temperaturen im Brandfall standzuhalten, ist es erforderlich, daß das Mate­ rial der Blase feuerfest ist. Ebenso besteht auch die Rohrleitung im Bereich der Blase aus feuerfe­ stem Werkstoff, etwa nichtrostendem Stahlblech. Mittels einer geeigneten Vorrichtung ist die Blase, deren Wandungen gasdicht sind, unter Druck mit ei­ nem Gas füllbar, bei dem es sich beispielsweise um Druckluft oder Stickstoff handelt. Die Vorrichtung zur Füllung ist mit der Blase zweckmäßig durch eine ihre Wandung durchdringende Leitung verbunden; denkbar ist jedoch auch, eine Vorrichtung im Inne­ ren der Blase anzuordnen, beispielsweise eine Gaspatrone mit ferngesteuertem Ventil.

Der Durchmesser der leeren Blase ist erheblich kleiner all der Leitungsquerschnitt und verengt ihn somit allenfalls in vernachlässigbar geringem Maße. Dagegen sind die Abmessungen der Blase im gefüllten Zustand derart gewählt, daß sie radial umlaufend an der Innenfläche der Leitung anliegt und ihre Öff­ nung somit dicht verschließt. Die Ausbreitung eines Feuers oder von Rauchgasen ist folglich ausge­ schlossen.

Die vorgeschlagene Brand- und Rauchschutzeinrich­ tung ist in hervorragender Weise zum sicheren Ver­ schluß von Rohrleitungen geeignet. Im verallge­ meinerten Sinn sind unter Rohrleitungen sämtliche Öffnungen zu verstehen, die geeignete Randflächen aufweisen, an die sich die Blase im gefüllten Zu­ stand dicht anlegt ohne beschädigt zu werden, bei­ spielsweise ein zylindrischer Durchbruch durch eine Brandschutzwand. Aufgrund des flexiblen Materials der Blase erfolgt auch dann noch eine sichere Ab­ dichtung, wenn die Leitung mechanisch beschädigt und in ihrem Querschnitt verändert ist oder bei ge­ füllt an der Wandung anliegender Blase beschädigt wird. Aus dem gleichen Grunde ist die Schutzein­ richtung nicht nur für Rohrleitungen mit rundem Querschnitt, sondern auch solche mit mehreckigen oder unregelmäßig geformten Querschnittflächen ge­ eignet. Ebenso läßt sich eine einheitliche Blase für Leitungen in einem begrenzten Bereich unter­ schiedlicher Durchmesser verwenden, so daß sich die erforderliche Zahl herzustellender Größen redu­ ziert. Die Brand- und Rauchschutzeinrichtung benö­ tigt lediglich einen geringen Bauraum und ist von einfachem und kompaktem Aufbau, so daß sie sich preiswert herstellen läßt. Schließlich erweist sich die Montage als ausgesprochen einfach, da die Blase auch bei erheblichen Toleranzen des Einbaus eine sichere Abdichtung der Leitung ermöglicht.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird zur Füllung der Blase ein brandhemmendes oder erstickendes Schutzgas verwendet, vorzugsweise Koh­ lendioxyd. Insbesondere wird auf diese Weise ver­ hindert, daß bei einer mechanischen Beschädigung der Blase entweichendes Füllgas angrenzende Brand­ herde anfacht.

Grundsätzlich sind zur Füllung der Blase eine Viel­ zahl unterschiedlicher Vorrichtungen denkbar, etwa eine Pumpe oder gasentwickelnde chemische Substan­ zen. Bevorzugt ist die Blase jedoch durch ein Ven­ til mit einem druckbeaufschlagten Gasreservoir ver­ bindbar, zum Beispiel mit einer Druckkapsel oder Druckleitung. Auf diese Weise ist im Brandfall eine rasche Füllung der Blase erreichbar, die bei aus­ reichender Größe und hinreichendem Druck des Reser­ voirs auch bei geringen mechanischen Beschädigungen erhalten bleibt. Handelt es sich bei dem Reservoir um ein Druckleitungssystem, so ist ein dem Gasein­ laß der Blase vorgeordnetes Rückschlagventil zweck­ mäßig, das sich bei Druckabfall im Leitungssystem schließt und somit die Füllung der Blase aufrecht erhält.

Bevorzugt ist ein manuell betätigbares Ventil vor­ handen, durch das sich die Blase füllen läßt. In der Folge ist eine einfache Kontrolle der Funkti­ onssicherheit der Schutzeinrichtung möglich, indem eine Probefüllung mit einem Schutzgas oder Druck­ luft und anschließender Messung des Innendrucks vorgenommen wird. Regelmäßige Prüfungen der Be­ triebssicherheit werden dadurch wesentlich verein­ facht. Zudem besteht die Möglichkeit, im Fall des Versagens einer automatischen Betätigungsvorrich­ tung, etwa bei Stromausfall, die Füllung der Blase mittels des manuell betätigbaren Ventils vorzuneh­ men. Die Prüfung der Funktionssicherheit läßt sich alternativ auch bei Ventilen mit einem Stellmotor durchführen, der mittels einer manuell bedienbaren Kontrolleinrichtung, etwa einem Schalter, betätig­ bar ist.

Bevorzugt ist ein Brand- oder Rauchmelder vorhan­ den, mit dem die Vorrichtung zur Füllung der Blase betätigbar ist, so daß im Notfall eine automatische Auslösung der Schutzvorrichtung erfolgt. Der Brand- oder Rauchmelder, für den sich speziell eine Anord­ nung im Inneren der Rohrleitung anbietet, kann un­ mittelbar mit der Vorrichtung zur Füllung der Blase verbunden sein und beispielsweise einen Stellmotor für ein Füllventil betätigen. Alternativ oder zu­ sätzlich ist denkbar, den Brand- oder Rauchmelder mit einer Steuervorrichtung, etwa einer Brandmelde­ zentrale des Gebäudes zu verbinden. Auf diese Weise erfolgt einerseits eine Brandmeldung und es wird andererseits die Möglichkeit eröffnet, daß auch dann eine Betätigung der Schutzeinrichtung erfolgt, wenn andere, ggf. entfernt liegende Brand- oder Rauchmelder ein Feuer erfassen.

Um eine möglichst geringe Verengung des Leitungs­ querschnitts durch die Schutzeinrichtung zu errei­ chen, liegt die entleerte Blase zweckmäßig im ge­ falteten Zustand an der Leitungswandung an. Vor­ zugsweise ist die Leitung mit einer Querschnittser­ weiterung, etwa einer Vertiefung oder Ausbuchtung ihrer Wandung versehen, in der sich die leere Blase befindet. Auf diese Weise läßt sich eine Quer­ schnittsverengung vollständig vermeiden. Von Vor­ teil ist die Anordnung der Ausbuchtung bzw. Vertie­ fung am Boden der Leitung, so daß sich die leere Blase unter ihrem Eigengewicht hineinlegt.

Bevorzugt weist die Leitung im Bereich der Blase einen runden Querschnitt oder einen Querschnitt mit abgerundeten Ecken auf. Durch die Vermeidung von Ecken und Kanten im Bereich der Blase wird ein dichtes Anlegen an die Wandung gewährleistet und Beschädigungen der Blase unter dem Druck des Füll­ gases ausgeschlossen. Zudem lassen sich mit zuneh­ menden Krümmungsradien auch vergleichsweise steife, robuste Materialien für die Blase verwenden, ohne daß Dichtungsprobleme entstehen oder ein übermäßi­ ger Fülldruck notwendig ist. Grundsätzlich ist al­ ternativ oder ergänzend denkbar, im gefüllten Zu­ stand komplementär zur Rohrleitung geformte Blasen zu verwenden, die sich auch in Ecken hineinlegen.

Aufgrund des dichten Abschlusses der Leitung können auf beiden Seiten der Brandschutzblase erhebliche Druckunterschiede entstehen. Um zu vermeiden, daß sie aus der vorgesehenen Position herausgetrieben wird, ist der Blase zweckmäßig in Richtung der Lei­ tung jeweils ein Gitter vor- und nachgeordnet, das ihr Ausweichen verhindert. Ist infolge der geome­ trischen Gegebenheiten oder Druckverhältnisse das Ausweichen stets nur in einer Richtung möglich, ge­ nügt ein einseitiges Gitter. Das Gitter besteht be­ vorzugt aus Rundstäben, um Beschädigungen der Blase auszuschließen. Auf diese Weise wird auch bei er­ heblichen Druckunterschieden gewährleistet, daß eine sichere Abdichtung der Leitung erfolgt.

Weiterhin wird der Blase vorzugsweise ein Filter oder ein Sieb vor- und/oder nachgeordnet, um das Eindringen von Partikeln und gegebenenfalls Stäuben in den Bereich der Blase zu verhindern. Auf diese Weise wird die Gefahr einer Beschädigung der Blase, speziell wenn sie sich unter Druck an die Leitungs­ wandung legt, verringert und die Abdichtung erheb­ lich verbessert.

Als Anbringungsort für die vorgeschlagene Schutz­ einrichtung bietet sich insbesondere die Durchfüh­ rung der Leitung durch eine Decke oder Brandschutz­ wand an.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Er­ findung lassen sich dem nachfolgenden Beschrei­ bungsteil entnehmen, in dem ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert ist. Sie zeigt in prinzipienhafter Darstellung

Fig. 1 Schutzeinrichtung im Normalbetrieb der Leitung,

Fig. 2 Schutzeinrichtung im Brandfall.

Die erfindungsgemäße Brand- und Rauchschutzeinrich­ tung dient zur Absicherung der Durchführung einer Leitung (1), beispielsweise eines Luftkanals, durch eine Brandwand (2), wobei der Abschluß der Durch­ führung unter Verwendung eines Brandschutzmörtels (3) erfolgt. Wesentliches Funktionselement der Schutzeinrichtung ist eine Blase (4) aus flexiblem, feuerfestem Material, die sich, wie in Fig. 1 dar­ gestellt, im Normalbetrieb der Leitung (1) gefaltet in einer Vertiefung (5) an deren Boden befindet, so daß sie den Leitungsquerschnitt nicht verengt.

Im Brandfall wird die Blase (4), wie in Fig. 2 ge­ zeigt ist, aus einem Gasreservoir (6) über die Zu­ leitung (7) mit einem Gas (8) gefüllt, so daß sie sich umlaufend dicht an die Wandung (9) der Leitung (1) legt, welche zweckmäßig aus verzinktem Stahl besteht. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Füll­ gas um Kohlendioxyd, wobei ein geeigneter Betriebs­ druck etwa 0,5 bar beträgt. Die Füllung wird entwe­ der von einem Rauch- und Brandmelder (10) in der Leitung (1) oder einer Brandmeldezentrale (11) aus­ gelöst, die den Stellmotor (12) eines Ventils (13) betätigen, welches das Gasreservoir (6) mit der Blase (4) verbindet. Alternativ besteht insbeson­ dere zu Prüfzwecken die Möglichkeit, die Füllung durch ein zweites Ventil (14) vorzunehmen, das ma­ nuell betätigbar ist. Gitter (15) verhindern, daß die gefüllte Blase (4) bei Druckunterschieden in der Leitung (1) seitlich ausweicht. Siebe (16) schließen den Zutritt von Staub und Partikeln in den Bereich der Blase (4) aus und gewährleisten so­ mit die dauerhafte Betriebssicherheit der Schutz­ einrichtung.

Im Ergebnis entsteht eine Brand- und Rauschschutz­ einrichtung von einfachem und kompaktem Aufbau, die sich durch eine hohe Funktionssicherheit aus­ zeichnet, welche auch bei mechanischen Beschädigun­ gen der Leitung erhalten bleibt.

Claims (12)

1. Brand- und Rauchschutzeinrichtung für eine Rohr­ leitung, insbesondere für einen Lüftungskanal in einem Gebäude, wobei der Leitungsquerschnitt mit der Schutzeinrichtung verschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß

• - in der Leitung (1) eine gasdichte Blase (4) aus einem flexiblen, feuerfesten Material angeordnet ist,
• - eine Vorrichtung vorhanden ist, mit der die Blase (4) unter Druck mit einem Gas (8) befüllbar ist,
• - der Durchmeser der leeren Blase (4) kleiner als der Leitungsquerschnitt ist
• - und die gefüllte Blase (4) umlaufend dichtend an der Wandung (9) der Leitung (1) anliegt.

2. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Gas (8) branderstickend oder brandhemmend ist.

3. Schutzeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Gas (8) Kohlendioxyd ist.

4. Schutzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Blase (4) durch ein Ventil (13, 14) mit einem druckbeauf­ schlagten Gasreservoir (6) verbindbar ist.

5. Schutzeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Ventil (14) manuell betätig­ bar ist.

6. Schutzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrich­ tung zur Füllung der Blase (4) durch einen Brand- oder Rauchmelder (10) betätigbar ist.

7. Schutzeinrichtung nach einer der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die leere Blase (4) an der Wandung (9) der Leitung (1) an­ liegt.

8. Schutzeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die leere Blase (4) in einer Ver­ tiefung (5) der Wandung (9) angeordnet ist.

9. Schutzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (1) einen runden Querschnitt oder einen Querschnitt mit abgerundeten Ecken aufweist.

10. Schutzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Blase (4) in Richtung der Leitung (1) ein Gitter (15) vor- und/oder nachgeordnet ist.

11. Schutzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Blase (4) in Richtung der Leitung (1) ein Filter oder Sieb (16) vor- und/oder nachgeordnet ist.

12. Schutzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutz­ einrichtung in der Durchführung der Leitung (1) durch eine Decke oder Brandschutzwand (2) angeord­ net ist.