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DIM360 (Ver 1.5 21 Nov 2005) - 1100000/0 1710000/0
1136100
EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG
A1
20010926
EP
01105874.0
20010309
20010630
de
de
de
10012669
20000315
DE
20010926
200139
20010926
200139
7
7A 62C 2/24 A
7A 62C 37/16 B
de
Brandschutzvorrichtung und -verfahren
en
Device and method for fire protection
fr
Appareil et procédé de protection contre le feu
3
Meyer, Dieter
02440860
725/8 EP
Erlengrundstrasse 45
31542 Bad Nenndorf
DE
Braun, Hans-Peter
02440870
725/8 EP
Bahnhofstrasse 6
31535 Neustadt
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Meyer, Dieter
Erlengrundstrasse 45
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Braun, Hans-Peter
Bahnhofstrasse 6
31535 Neustadt
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Patentanwälte Thömen & Körner
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Die Erfindung betrifft eine Brandschutzvorrichtung mit einem Mittel, das automatisch und ereignisabhängig einen Steuerungsvorgang zur Alarmierung, Brandeindämmung und/oder Brandlöschung auslöst.
Erfindungsgemäß ist das Mittel ein umgeformter Kunststoff aus wenigstens einem Memory-Polymer.
Bei Hitzeeinwirkung geht der Kunststoff in seinen ursprünglichen Zustand über und betätigt dabei mechanisch ein Stellelement, das den Steuerungsvorgang zur Alarmierung, Brandeindämmung und/oder Brandlöschung bewirkt.
Die Erfindung betrifft eine Brandschutzvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Brandschutzverfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9.
Unter Brandschutz versteht man alle Maßnahmen, die auf die Verhütung und die Bekämpfung von Bränden zielen, insbesondere Maßnahmen, die zum Schutz von Personen vor Bränden oder Brandfolgen getroffen werden. Zum Erreichen dieser Schutzziele müssen bauliche Anlagen oder auch Kraftfahrzeuge so beschaffen sein, daß der Entstehung eines Brandes und der Ausbreitung von Feuer und Rauch vorgebeugt wird.
Im Rahmen der Erfindung sollen nur die technischen Maßnahmen berücksichtigt werden, die ereignisabhängig eine automatische Alarmierung, Brandeindämmung und/oder Brandlöschung ermöglichen.
Dies sind zumeist fest installierte Brandschutzvorrichtungen und -verfahren, die durch Sensoren gesteuert werden.
Bekannt sind unter anderen Alarmanlagen, Sprinkleranlagen, automatisch schließende Schutztüren und automatisch sich öffnende Rauchabzugsklappen sowie Wärmeabzugsanlagen.
Eine Sprinkleranlage besteht beispielsweise aus Druckwasserleitungen, die in der Decke von Räumen eingebaut und mit Brausen versehen sind. Die Öffnungen der Brausen sind mit Weichlot verschlossen, das bei ca. 70°C schmilzt und dann das Löschwasser austreten läßt, so daß sofort nach dem Entstehen eines Brandes das Löschen selbsttätig beginnt. Andere Sprinkleranlagen sind mit optischen oder thermischen Sensoren gekoppelt.
Dagegen wird bei einem Rauchmelder die Luft zwischen zwei Elektroden ionisiert, wodurch ein Ionisationsstrom entsteht. Dringt durch eine Gehäuseöffnung Rauch in das Gerät ein, so wird dieser Ionisationsstrom vermindert und damit der Alarmmechanismus ausgelöst.
Unabhängig von Brandschutzvorrichtungen und -verfahren sind für sich Kunststoffe aus Memory-Polymer bekannt. Memory-Polymere sind Polymere mit quasi "eingebautem Gedächtnis" und können unterhalb ihres Schmelzbereiches ihre Form in Abhängigkeit von der Temperatur reversibel verändern. Das heißt, daß die Kunststoffe nach Umformung im kalten Zustand oder nach Umformung im warmen Zustand und anschließender schlagartiger Abkühlung die Tendenz haben, bei Erwärmung in ihren ursprünglichen Zustand vor der Umformung zurückzukehren.
Aus der DE 196 45 696 C1 ist in diesem Zusammenhang ein Verfahren zum Umhüllen einer Walze mit einer adhäsiven Schicht bekannt. Dabei wird unter anderem ein durch expandiertes Strecken zylindrisch aufgeweiteter Schlauchabschnitt aus einem Fluorpolymer auf einen Elastomer-Mantel aufgeschoben. Anschließend wird der Schlauchabschnitt bis zum Eintritt eines "Memory"-Effektes erwärmt, wodurch sich der Schlauchabschnitt zusammenzieht und sich an die Außenseite des Elastomer-Mantels anlegt.
Die DE 44 27 961 A1 beschreibt ein Verfahren zur gestaltstabilen Umspannung einer Packgutgesamtheit mit einer Kunststoffolienbahn aus einem Memory-Polymer. Dabei wird eine Kunststoffolienbahn vor der Umspannung der Packgutgesamtheit kalt so gedehnt, daß sie die Packgutgesamtheit mit einer Überlänge umgibt. Die gestaltstabilisierende Wirkung der Umhüllung wird durch eine Kaltschrumpfung der Kunststoffolienbahn bei Raumtemperatur erreicht. Eingesetzt werden hier die für Kunststoffolien üblichen thermoplastischen Kunststoffe mit Memory-Effekt.
Bekannt ist auch eine über die Packgutgesamtheit gezogene sogenannte Warmschrumpffolie, die zusammen mit der Packgutgesamtheit auf geeignete Weise erwärmt wird, wodurch eine Warmschrumpfung der Kunststoffolienbahn eintritt und die Packgutgesamtheit stabilisiert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Brandschutzvorrichtungen und -verfahren zu schaffen oder zu verbessern, in denen ein einfaches und universelles Mittel zum automatischen Auslösen eines Steuerungsvorgangs zur Alarmierung, Brandeindämmung und/oder Brandlöschung vorgesehen ist, das weitgehend unabhängig von der elektrischen Stromversorgung funktioniert.
Diese Aufgabe wird bei einer Brandschutzvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und bei einem Brandschutzverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.
Durch die Verwendung eines umgeformten Kunststoffs aus wenigstens einem Memory-Polymer wird ein einfaches und universelles Mittel zum automatischen Auslösen eines Steuerungsvorgangs zur Alarmierung, Brandeindämmung und/oder Brandlöschung für bereits bekannte, aber auch für neue Brandschutzvorrichtungen und -verfahren bereitgestellt.
Bei Hitzeeinwirkung geht der umgeformte Kunststoff in seinen ursprünglichen Zustand vor der Umformung über, wobei der schrumpfende Kunststoff mechanisch ein Stellelement betätigt, das den Steuerungsvorgang bewirkt.
Der umgeformte Kunststoff funktioniert praktisch nach einem "2 in 1"-Prinzip, bei dem sowohl die Früherkennung eines Brandes als auch die mechanische Betätigung eines Stellelements durch den umgeformten Kunststoff selbst erfolgt. Der umgeformte Kunststoff vereinigt somit Sensor und Steuerelement in sich, wobei der Sensor die physikalische Größe Temperatur aufnimmt und das Steuerelement mechanisch ein Signal an das Stellelement überträgt. Die störanfällige und zumeist elektronische Übertragung und gegebenenfalls Umwandlung eines Signals vom Sensor zum Steuerelement ist erfindungsgemäß nicht nötig. Bei der mechanischen Übertragung des Signals werden die bei der Schrumpfung auftretenden großen Kräfte und/oder Verformungen des Kunststoffs ausgenutzt.
Vorteilhaft ist außerdem, daß das Auslösen eines Steuerungsvorganges zur Alarmierung, Brandeindämmung und/oder Brandlöschung nur noch von einem Faktor abhängt, und zwar von der bei einem Brand auftretenden Hitzeentwicklung.
Dadurch ist es möglich, zuverlässige Brandschutzvorrichtungen und -verfahren zu entwickeln, die auch ohne Elektronik funktionieren. Grundsätzlich besteht nämlich immer die Gefahr, daß ein Brand die gesamte elektrische Stromversorgung unterbricht und dadurch brandschützende Steuerungsvorgänge nicht mehr ausgelöst werden können.
Vorteilhaft ist weiterhin, daß mit dem umgeformten Kunststoff aus wenigstens einem Memory-Polymer ein Mittel zum automatischen Auslösen eines Steuerungsvorgangs zur Alarmierung, Brandeindämmung und/oder Brandlöschung bereitgestellt wird, das einfach, verschleißfrei und preisgünstig funktioniert.
Eine Weiterbildung sieht vor, daß Form, Dicke und Art des umgeformten Kunststoffs so gewählt werden können, daß bei Hitzeeinwirkung eine Betätigung des Stellelements mit fast 100 Prozent Wahrscheinlichkeit zu erwarten ist.
Dadurch ist es möglich, den umgeformten Kunststoff an die Einsatzbedingung, insbesondere an die den Steuerungsvorgang ausführende Vorrichtung anzupassen.
Dadurch wird erreicht, daß fast alle bereits bekannten Brandschutzvorrichtungen und -verfahren mit dem erfindungsgemäßen Mittel ausgerüstet werden können.
Form, Dicke und Material des umgeformten Kunststoffs lassen sich im Rahmen der Erfindung durch einfache Versuche entsprechend einstellen.
Weiterhin können Form, Dicke und Material des umgeformten Kunststoffs auch so gewählt werden, daß eine Betätigung des Stellelements mit fast 100 Prozent Wahrscheinlichkeit bei einer bestimmten Hitzeeinwirkung erwartet werden kann.
Somit ist es möglich, die Brandschutzvorrichtungen und -verfahren den vorgesehenen Einsatzbedingungen anzupassen. Bei hohen Umgebungstemperaturen können beispielsweise umgeformte Kunststoffen eingesetzt werden, die erst bei einer größeren Hitzeeinwirkung in ihre ursprüngliche Form zurückkehren.
Form, Dicke und Material des umgeformten Kunststoffs lassen sich im Rahmen der Erfindung auch hier durch einfache Versuche entsprechend einstellen.
Weiterhin ist vorgesehen, daß das Stellelement ein Schalter ist.
Dadurch wird erreicht, daß die Brandschutzvorrichtungen und - verfahren zuverlässig funktionieren. Schalter haben den Vorteil, daß sie nach ihrer Betätigung in der Schaltstellung verbleiben, in die sie gebracht worden.
Es ist möglich, daß der Schalter ein elektrischer Schalter ist, der bei Betätigung einen Stromkreis schließt oder öffnet.
Durch das Schließen oder Öffnen des Stromkreises wird wiederum ein Signal übertragen, das einen Steuerungsvorgang, nämlich einen Alarmmechanismus, einen brandeindämmenden oder brandlöschenden Mechanismus, auslöst.
Außerdem ist vorgesehen, daß der Schalter ein Ventil ist, das bei Betätigung einen pneumatischen oder hydraulischen Steuerungsvorgang bewirkt.
Dadurch wird erreicht, daß Steuerungsvorgänge gänzlich unabhängig von einer elektrischen Stromversorgung ablaufen können.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß als Schalter ein Mikroschalter verwendet werden kann.
Dieser läßt sich besonders leicht betätigen. Es reichen zum Schalten schon wenige 1/10 mm aus.
Ferner ist vorgesehen, daß die Brandschutzvorrichtung eine Feueralarmanlage, eine Feuerlöschanlage, insbesondere eine Sprinkleranlage, automatisch schließende Schutztüren und/oder automatisch sich öffnende Rauchabzugsklappen sowie Wärmeabzugsanlagen umfaßt.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. In dieser zeigen:
Fig. 1
eine schematische Darstellung eines elektrischen Schalters und eines dort angebrachten Kunststoffs aus Memory-Polymer vor Hitzeeinwirkung,
Fig. 2
eine schematische Darstellung eines elektrischen Schalters und eines dort angebrachten Kunststoffs aus Memory-Polymer nach Hitzeeinwirkung,
Fig. 3
eine schematische Darstellung eines Ventils und eines dort angebrachten Kunststoffs aus Memory-Polymer vor Hitzeeinwirkung und
Fig. 4
eine schematische Darstellung eines Ventils und eines daran angebrachten Kunststoffs aus Memory-Polymer nach Hitzeeinwirkung.
Fig. 1 zeigt schematisch einen geöffneten elektrischen Schalter 10 und einen daran fest angebrachten umgeformten Kunststoff 12 aus Memory-Polymer.
Der elektrische Schalter 10 besteht aus einem beweglichen Teil 18 und einem feststehenden Teil 20.
Bei Hitzeinwirkung zeigt der umgeformte Kunststoff 12 die Tendenz, in seine ursprüngliche Form 14 überzugehen. Aufgrund des festen Verbunds zwischen Schalter 10 und Kunststoff 12, 14 wird bei der Rückstellung des Kunststoffs 12, 14 der bewegliche Teil 18 zwangsweise mitgezogen. Infolgedessen wird der elektrische Schalter 10 geschlossen.
Der elektrische Schalter 10 ist Teil eines hier nicht dargestellten Stromkreises, der geschlossen einen Steuerungsvorgang zur Alarmierung, Brandeindämmung und/oder Brandlöschung bewirkt.
Fig. 2 zeigt schematisch den in Fig. 1 dargestellten elektrischen Schalter 10, jedoch nach Hitzeeinwirkung. Der elektrische Schalter 10 ist geschlossen. Der umgeformte Kunststoff 12 aus Memory-Polymer ist in seinen ursprünglichen Zustand 14 vor der Umformung zurückgekehrt, wobei er aufgrund der teilweisen Blockade seiner Rückstellung eine unsymmetrische Form angenommen hat.
Fig. 3 zeigt die schematische Darstellung eines geschlossenen Ventils 16 und eines daran angebrachten umgeformten Kunststoffs 12 aus Memory-Polymer.
Dargestellt ist ein Tellerventil, das sich aus einem beweglichen Teil 18 und einem feststehenden Teil 20 zusammensetzt. In diesem Fall übernimmt das Ventil eine Absperrfunktion. Es kann beispielsweise dazu dienen, einen Wasserstrom bei Ausbruch eines Brandes freizugeben.
Die Betätigung des Ventils 16 erfolgt durch den Fluß des Mediums 22 selbst, allerdings nur, wenn der bewegliche Teil 18 des Ventils 16 nicht blockiert ist. Der umgeformte Kunststoff 12 aus Memory-Polymer blockiert jedoch den beweglichen Teil 18 und damit das Öffnen des Ventils 16.
Erst bei Hitzeeinwirkung geht der umgeformte Kunststoff 12 in seinen ursprünglichen Zustand 14 über und gibt den beweglichen Teil 18 des Ventils 16 zum Öffnen frei, wodurch ein pneumatischer oder hydraulischer Steuerungsvorgang zur Alarmierung, Brandeindämmung und/oder Brandlöschung bewirkt wird.
Fig. 4 stellt schematisch das nach Hitzeeinwirkung geöffnete Ventil 16 dar. Der zur Blockade dienende umgeformte Kunststoff 12 aus Memory-Polymer ist in seine ursprüngliche Form 14 zurückgekehrt.
1. Brandschutzvorrichtung mit einem Mittel, das automatisch und ereignisabhängig einen Steuerungsvorgang zur Alarmierung, Brandeindämmung und/oder Brandlöschung auslöst, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel ein umgeformter Kunststoff (12) aus wenigstens einem Memory-Polymer ist, der bei Hitzeeinwirkung in seinen ursprünglichen Zustand (14) übergeht und dabei mechanisch ein Stellelement betätigt, das den Steuerungsvorgang bewirkt.
2. Brandschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Form, Dicke und Material des umgeformten Kunststoffs (12) so wählbar sind, daß bei Hitzeeinwirkung eine Betätigung des Stellelements mit fast 100 Prozent Wahrscheinlichkeit zu erwarten ist.
3. Brandschutzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Form, Dicke und Material des umgeformten Kunststoffs (12) so wählbar sind, daß eine Betätigung des Stellelements mit fast 100 Prozent Wahrscheinlichkeit bei einer bestimmten Hitzeeinwirkung zu erwarten ist.
4. Brandschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellelement ein Schalter ist.
5. Brandschutzvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter ein elektrischer Schalter (10) ist, der bei Betätigung einen Stromkreis schließt oder öffnet.
6. Brandschutzvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter ein Ventil (16) ist, das bei Betätigung einen pneumatischen oder hydraulischen Steuerungsvorgang bewirkt.
7. Brandschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter ein Mikroschalter ist.
8. Brandschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Brandschutzvorrichtung eine Feueralarmanlage, eine Feuerlöschanlage, insbesondere eine Sprinkleranlage, automatisch schließende Schutztüren und/oder automatisch sich öffnende Rauchabzugsklappen oder eine Wärmeabzugsanlage umfaßt.
9. Brandschutzverfahren, bei dem durch ein Mittel automatisch ereignisabhängig ein Steuerungsvorgang zur Feueralarmierung, Brandeindämmung und/oder Brandlöschung ausgelöst wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel ein umgeformter Kunststoff (12) aus wenigstens einem Memory-Polymer verwendet wird, der bei Hitzeeinwirkung in seinen ursprünglichen Zustand (14) übergeht und dabei mechanisch ein Stellelement betätigt, das den Steuerungsvorgang bewirkt.
10. Brandschutzverfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß Form, Dicke und Art des umgeformten Kunststoffs (12) so gewählt werden, daß bei Hitzeeinwirkung das Stellelement mit fast 100 Prozent Wahrscheinlichkeit betätigt wird.
11. Brandschutzverfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß Form, Dicke und Material des umgeformten Kunststoffs (12) so gewählt werden, daß das Stellelement mit fast 100 Prozent Wahrscheinlichkeit bei einer bestimmten Hitzeeinwirkung betätigt wird.
12. Brandschutzverfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Stellelement ein Schalter verwendet wird.
13. Brandschutzverfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß als Schalter ein elektrischer Schalter (10) verwendet wird, der bei Betätigung einen Stromkreis schließt oder öffnet.
14. Brandschutzverfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß als Schalter ein Ventil (16) verwendet wird, das bei Betätigung einen pneumatischen oder hydraulischen Steuerungsvorgang bewirkt.
15. Brandschutzverfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß als Schalter ein Mikroschalter verwendet wird.