DE10151584A1

DE10151584A1 - Druckentlastungsklappe

Info

Publication number: DE10151584A1
Application number: DE10151584A
Authority: DE
Inventors: Kurt Stoetzel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-10-24
Filing date: 2001-10-23
Publication date: 2002-06-06

Abstract

Zum Schutz von geschlossenen Räumen vor Druckstößen wird eine in einem Druckentlastungskanal (1) bzw. Stahlblechgehäuse (2) angeordnete, mechanisch arbeitende Druckentlastungsklappe vorgeschlagen, die sich unter Druckeinwirkung kurzzeitig öffnet und selbsttätig schließt. Dadurch wird erreicht, dass keine Fremdluft oder Verunreinigungen ins Innere des zu schützenden Raumes gelangen können.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schutz von geschlossenen Räumen, Gehäusen, Behältern und dergleichen vor in ihren Innern auftretenden Druckstößen, mit einem eine Wandung des Raumes durchgreifenden, absperrbaren Druckentlastungskanal.

Derartige Schutzvorrichtungen werden beispielsweise in explosionsgefährdeten Räumen verwendet, bei denen im Falle einer Verpuffung oder Explosion ein zerstörerischer Druckaufbau im Inneren der Räume oder Anlagen verhindert werden soll. Der Druckentlastungskanal ist dabei z. B. mit Hilfe eines leicht berstenden Materials wie einer Folie oder dergleichen verschlossen, so dass das Material bei einer plötzlichen Druckerhöhung zerstört wird und eine Druckentlastung stattfinden kann.

Neben dem Schutz explosionsgefährdeter Räume und Anlagen ist es jedoch zunehmend erforderlich, auch solche Anlagen zu schützen, bei denen die Gefahr einer Überhitzung oder eines Brandes besteht. Beispielsweise sind in separaten geschlossenen Räumen Zentralrechner oder andere empfindliche elektronische Geräte untergebracht, die z. B. bei unzureichender Wärmeabfuhr durch eine Überhitzung des Raumes Schaden nehmen könnten oder im Falles eines Brandes zerstört würden. Bei derartigen Anlagen sind häufig Löscheinrichtungen vorgesehen, die bei Überschreiten einer kritischen Temperatur den brandgefährdeten Raum mit einem geeigneten Inertgas wie z. B. Stickstoff fluten, so dass der Sauerstoffpartialdruck der im Raum befindlichen Luft abgesenkt wird und mögliche Brände verhindert bzw. gelöscht werden können. Auf die ebenfalls zu Brandschutzzwecken eingesetzten Sprinkleranlagen muß z. B. in derartigen Computerräumen verzichtet werden, da durch die Feuchtigkeit eine Zerstörung der elektronischen Einrichtungen erfolgen würde.

Der Einsatz der bekannten Berstschutzeinrichtungen ist aber bei derartigen Anlagen wenig sinnvoll, da die durch die Flutung mit Inertgas hervorgerufenen Druckstöße relativ gering sind und zum anderen eine Zerstörung des Berstschutzmaterials dazu führen würde, dass Außenluft und damit Sauerstoff in den zu schützenden Raum einströmt, der die Wirkung des Schutzgases verringert bzw. aufhebt.

Bei ungeschützten Räumen ist es jedoch in der Vergangenheit häufig trotz der relativ geringen Überdrücke von beispielsweise 3 Millibar dazu gekommen, dass dünnere, großflächige Trennwände den Druckspitzen nicht standhalten konnten und zerstört bzw. beschädigt wurden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Schutzvorrichtung zu schaffen, bei der mit einfachen Mitteln eine Druckentlastung stattfinden kann, ohne dass Außenluft ins Innere des zu schützenden Raumes eintritt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Absperrorgan als an einer Schwenkachse gelagerte Pendelklappe ausgebildet ist, die aus einer geöffneten Stellung durch Federwirkung oder durch die auf sie einwirkende Schwerkraft selbsttätig in eine den freien Querschnitt des Druckentlastungskanals absperrende Verschlussstellung bewegbar ist.

Die erfindungsgemäße Pendelklappe öffnet also bei einem im Inneren des zu schützenden Raumes auftretenden Druckstoß den Druckentlastungskanal, fällt aber selbsttätig nach erfolgter Druckentlastung z. B. durch die auf die einwirkende Schwerkraft in die Verschlussstellung und versperrt den Strömungsquerschnitt des Kanals, so dass keine Fremdluft in den Raum eintreten kann.

Im einfachsten Ausführungsbeispiel kann dazu die Pendelklappe an einer oberen Schwenkachse gelagert sein und in Verschlussstellung mit ihrem umfänglichen Rand dichtend gegen eine innere Schulter anliegen, die in dem beispielsweise als viereckiges Metallgehäuse ausgebildeten Kanal vorgesehen ist. Diese umlaufende Schulter dient gleichzeitig als Anschlag für die Pendelklappe.

Zwischen der umlaufenden Schulter und dem umfänglichen Rand der Klappe können zusätzliche Dichteinrichtungen wie Dichtlippen oder dergleichen vorgesehen sein.

Damit die Klappe in der Verschlussstellung dichtend anliegt und sich bei geringfügigen Druckunterschieden nicht bewegt, können z. B. Federelemente vorgesehen sein, die die Klappe gegen die Schulter mit einer vorbestimmten Kraft drücken. Den gleichen Zweck können beispielsweise Magnete erfüllen, die in der Schulter bzw. dem Rand der Pendelklappe angeordnet sind.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung besteht die Pendelklappe aus zwei Teilklappen, die in der Verschlussstellung miteinander fluchten und mit ihren inneren Stirnkanten gegeneinander anliegen, so dass ein dichter Verschluss des Druckentlastungskanals in der Verschlussstellung ebenfalls gegeben ist.

Die beiden Teilklappen, die jeweils an einer eigenen Schwenkachse gelagert sind, sind vorzugsweise mit Hilfe einer Getriebeeinrichtung miteinander verbunden, so dass sich die Bewegung einer Teilklappe zwangsweise auf die andere Teilklappe überträgt. Insbesondere werden hierzu ineinander greifende Zahnräder verwendet, die gleichen Umfang und gleiche Zähnezahl aufweisen, so dass eine synchrone Bewegung der Teilklappen erreicht wird und beide Teilklappen bei einem Druckstoß gleichweit öffnen bzw. gleichzeitig schließen.

Bei der zuletzt beschriebenen Ausführungsart ist es zweckmäßig, wenn mindestens eine der Teilklappen ein Gewicht trägt, das unter der Wirkung der Schwerkraft ein um die jeweilige Schwenkachse wirkendes Drehmoment erzeugt, das gegenläufig zu dem vom Druckstoß erzeugten Drehmoment ist.

Um die entsprechend gerichteten Drehmomente zu erzeugen, ist die jeweilige Schwenkachse außermittig zur Teilklappe angeordnet.

Das beschriebene Gegengewicht kann beispielsweise mit Hilfe einer Gewindestange an der Pendelklappe bzw. der Teilklappe befestigt sein, so dass der Hebelarm um die Schwenkachse durch Verdrehen des Gewichtes eingestellt werden kann. Dadurch ist eine Anpassung der Schutzvorrichtung an die jeweiligen Verhältnisse und die zu erwartenden Druckstöße auf einfache Weise möglich. Auch findet ein Verschwenken der Klappen in ihre Verschlussstellung unmittelbar nach dem Öffnen statt, so dass keine Fremdluft eindringen kann.

Es sei im Sinne der Erfindung erwähnt, dass auch sogenannte Reinlufträume, wie sie beispielsweise bei der Herstellung von mikroelektronischen Bauteilen erforderlich sind, mit Hilfe der erfindungsgemäßen Druckentlastungsklappe geschützt werden können. Auch ist ein nachträglicher Einbau in bereits bestehende Anlagen oder Räume aufgrund der einfachen Konstruktion problemlos möglich.

Zum Schutz der Klappenmechanik können ein- oder beidseitig am Druckentlastungskanal Schutzgitter wie Lochbleche oder dergleichen vorgesehen sein.

Weiterhin können die Wandung des Kanalgehäuses oder die Außenflächen der Pendelklappe bzw. der Teilklappen eine feuerhemmende oder feuerfeste Isolierung tragen, die gegebenenfalls auch als Schallschutzeinrichtung wirkt.

Um auftretende Druckspitzen zu registrieren, können darüber hinaus Sensoren vorgesehen sein, die eine Bewegung der Klappen registrieren und gegebenenfalls unmittelbar über eine optische oder akustische Warneinrichtung anzeigen.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise beschrieben und wird im Nachfolgenden anhand der Zeichnung im Einzelnen erläutert.

Die Zeichnungsfigur zeigt einen Schnitt durch einen Druckentlastungskanal 1, der aus einem viereckigen Stahlblechgehäuse 2 besteht.

Das Stahlblechgehäuse 2 wird beispielsweise in eine Seitenwand oder die Decke eines druckgefährdeten Raumes eingebaut, so dass sich das Stahlblechgehäuse 2 im ersten Falle waagerecht und im zweiten Falle senkrecht zur Horizontalen erstreckt.

Im Inneren des Stahlblechgehäuses 2 ist eine umlaufende Schulter 3 ausgebildet, gegen die die schwenkbar gelagerten Teilklappen 4, 5 mit ihrem umfänglichen Rand in der nicht dargestellten Verschlussstellung dichtend anliegen.

Zum Verschwenken der Teilklappen 4, 5 dienen die Schwenkachsen 6, 7, die die Klappen 4, 5 außermittig tragen und in gegenüberliegenden seitlichen Wandungen des Stahlblechgehäuses 2 befestigt sind.

Konzentrisch zu den Schwenkachsen 6, 7 sind zwei Zahnräder 8, 9 angeordnet, die ineinander greifen und eine synchrone Bewegung der Klappen 4, 5 sowohl beim Öffnen wie beim Verschließen bewirken.

Im Bereich der oberen Schwenkachse 6 ist an einer Gewindestange 10 ein Gegengewicht 11 angeordnet, das auf die obere Teilklappe 4 bzw. deren Zahnrad 8 ein Drehmoment ausübt, das gegenläufig zu dem resultierenden Drehmoment ist, das bei einer Druckbelastung auf den oberen Teil 12 der Klappe 4 wirkt.

Aus der Zeichnung ist ohne weiteres ersichtlich, wie sich die Klappen 4, 5 selbsttätig durch die Wirkung des Gewichtes 11 und der Zahnräder 8 und 9 in eine Verschlussstellung bewegen, in der die Klappen 4, 5 miteinander fluchten und mit ihren Stirnflächen 13, 14 gegeneinander anliegen, so dass der Durchgangsquerschnitt des Druckentlastungskanals 1 dichtend versperrt wird.

Auf der Seite des vor Druckstößen zu schützenden Raumes befindet sich endseitig am Stahlblechgehäuse 2 ein Lochblechgitter 15, durch das die Klappenmechanik geschützt wird.

Das Stahlblechgehäuse 2 trägt ebenso wie die Teilklappen 4, 5 eine Thermoisolierung 16.

BEZUGSZEICHENLISTE

1

Druckentlastungskanal

2

Stahlblechgehäuse

3

umlaufende Schulter

4

Teilklappe

5

Teilklappe

6

Schwenkachse

7

Schwenkachse

8

Zahnrad

9

Zahnrad

10

Gewindestangen

11

Gewicht

12

oberes Teil

13

Stirnfläche

14

Stirnfläche

15

Lochblechgitter

16

Thermoisolierung

Claims

1. Vorrichtung zum Schutz von geschlossenen Räumen, Gehäusen, Behältern und dergleichen vor in ihrem Inneren auftretenden Druckstößen, mit einem eine Wandung des Raumes durchgreifenden, absperrbaren Druckentlastungskanal, dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrorgan als an einer Schwenkachse gelagerte Pendelklappe ausgebildet ist, die aus einer geöffneten Stellung durch Federwirkung oder durch die auf sie einwirkende Schwerkraft selbsttätig in eine den freien Querschnitt des Druckentlastungskanals (1)absperrende Verschlussstellung bewegbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckentlastungskanal (1) als viereckiges Metallgehäuse (2) mit einer inneren, umlaufenden, als Anschlag für die Pendelklappe dienenden Schulter (3) ausgebildet ist, wobei die Pendelklappe in ihrer Verschlussstellung mit ihrem umfänglichen Rand dichtend gegen die Schulter (3) anliegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Pendelklappe aus zwei Teilklappen (4), (5) besteht, die in der Verschlussstellung miteinander fluchten und mit ihren inneren Stirnflächen (13), (14) gegeneinander anliegen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilklappen (4), (5) jeweils an einer den Druckentlastungskanal (2) quer zu seiner Längserstreckung durchgreifenden Schwenkachse (6), (7) gelagert und über eine Getriebeeinrichtung wie ineinander greifende Zahnräder (8), (9) miteinander verbunden sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnräder (8), (9) zur Erzeugung einer synchronen Bewegung der Teilklappen (4), (5) gleichen Umfang und gleiche Zähnezahl aufweisen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Pendelklappe oder mindestens eine der Teilklappen (4), (5) ein Gewicht (11) tragen, das unter der Wirkung der Schwerkraft ein auf die Pendelklappe, die Teilklappen (4), (5) bzw. die sie tragenden Schwenkachsen (6), (7) wirkendes Drehmoment erzeugt, das gegenläufig zu dem vom Gewicht der Klappen (4), (5) oder dem Druckstoß erzeugten Drehmoment ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellung des Gewichtes (11) bzw. das von ihm erzeugte Drehmoment einstellbar ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest auf der dem Inneren des zu schützenden Raumes zugewandten Seite des Druckentlastungskanals (1) bzw. des Stahlblechgehäuses (2) ein Schutzgitter (15) vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung des Druckentlastungskanals (1) bzw. des Stahlblechgehäuses (2), die Pendelklappe und/oder die Teilklappen (4), (5) eine feuerhemmende, feuerfeste und/oder schalldämmende Isolierung (16) tragen.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Bewegung der Pendelklappe oder Teilklappen (4), (5) erfassender Sensor vorgesehen ist.