專利名稱：防火圈的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于防止火勢從障礙物通過延伸穿過障礙物的管道系統(tǒng)或者輸送管蔓延到另一側的裝置，其中障礙物例如為墻、地板、隔離物或者在結構上的類似物。特別的是，本發(fā)明主要是設計一種位于形成多層建筑物的地板和墻壁的混凝土板內的防火圈的新結構。
通常有兩種類型的裝置用于防止火勢通過墻壁、地板、隔離物和類似物內的管道、導管或者輸送管蔓延。擋火器通常位于障礙物內并且連接在管道系統(tǒng)或者輸送管上。它們包括當位于障礙物的一側的火觸發(fā)擋火器內的熱量探測器時可由閥裝置關閉的通道。這種類型的擋火器的例子在WO03/023267A1內有說明。
防火圈通常和管道系統(tǒng)或者輸送管一起使用，其中所述管道系統(tǒng)或輸送管由包括例如為PVC、橡膠的塑料材料在內的可變形材料或者可變形金屬或者合成材料制成。普通類型的防火圈包括金屬圈，該金屬圈固定在由塑料材料制成的、穿過混凝土板的管道的周圍，在此區(qū)域中所述管橫貫所述板。金屬圈上圍繞有膨脹材料。當混凝土板一側上的火勢達到非常劇烈的程度時，它使得膨脹材料發(fā)生膨脹，從而，以這種方式，防止火勢通過穿過導管蔓延至混凝土板的另一側。這種防火圈的例子在US058346A5和US5347767A中有描述。在另一種類型的防火圈中，火的熱量將管熔化，在此處管穿過混凝土層，膨脹材料隨后發(fā)生的膨脹將熔化的管所殘留下的空心部分封閉。
現(xiàn)有技術中的防火圈存在的主要問題是，在火勢快速向前蔓延的情況下，膨脹材料將管或者熔化的管所殘留下的空心部分封閉所花費的時間過長，因此，火勢仍然能夠蔓延到障礙物的另一側。
克服此問題的一個新嘗試是，一種防火圈，它包括管狀的插入部，該插入部具有沿著管或管道的直徑穿過而形成的網(wǎng)狀膨脹材料。然而，雖然，這種構造便于非?？焖俚孛芊?，但是它也有不足，即它使得流體沿著管或管道的流速降低了。在管或管道橫穿混凝土板的每一個地方都會出現(xiàn)這種流量的下降，直至達到這樣一種程度，即流體流動的最終會發(fā)生停滯。
本發(fā)明的目的就是提供一種改進的防火圈。
本發(fā)明提供了一種用于防止火勢從障礙物的一側蔓延到所述障礙物的另一側的防火圈，所述防火圈適于位于所述障礙物內并且適于將橫穿過所述障礙物的可變形導管圍繞或者包含于其內，所述防火圈還適于通過使所述可變形導管發(fā)生坍塌而響應于所述火勢，其特征在于所述防火圈包括夾緊裝置，其中所述夾緊裝置通過保持裝置被保持在第一位置處，其中由于所述火勢的原因當達到預定溫度時，所述保持裝置被致動，從而所述夾緊裝置被釋放，借此移向第二位置，因此它首先與所述導管接觸并且然后使所述導管發(fā)生坍塌。
在整個說明書中，術語“障礙物”指得是墻壁、地板(特別是用于多層建筑物中的那種類型的混凝土地板)，隔離物或者類似物，它們具有例如為建筑物的結構特征。在整個說明書中，術語“導管”指得是管、管道工程、導管、管道或者類似物，它們具有例如為建筑物的結構特征。
管道工程和管道用于將流體在許多結構內進行輸送。由管道工程和管道所輸送的流體包括氣體和液體，其中氣體例如為空調氣體和廢氣，液體例如為廢水和水。導管被用于輸送線纜，例如電纜、電話線、計算機網(wǎng)線、光纜和類似物。在許多結構中，必須要最大限制地減小在所述結構內的區(qū)域中行進的可能性。例如，在多層建筑物中，管、導管和管道穿過例如層與層之間的混凝土板的隔離物。本發(fā)明的防火圈適用于各種用途的管道工程、導管和管道的各種變形中。
本發(fā)明實施例的防火圈用于使可變形導管在火災出現(xiàn)在障礙物的一側時發(fā)生坍塌，其中防火圈位于所述側。在一種結構下，防火圈可安裝在管道工程或者管道上，其中所述管道工程或管道自身可產生變形并且所述管道工程或管道因此而形成可變形導管?？晒┻x擇的是，防火圈可以具有延伸在其中的可變形圈體，可變形導管在其兩端具有適配器用于容納管道工程或管道或者被所述管道工程或管道所容納?？勺冃蔚膶Ч芸梢跃哂腥魏螒T用的、適于與管道工程或管道形成為一體的截面。
可變形管道可以采用任何現(xiàn)有的可變形材料制成。適合的可變形材料包括例如為PVC和橡膠的塑料材料，或者為可變形金屬或合成材料。本領域的技術人員將明了的是，在上下文中的術語“可變形”指得是，導管可發(fā)生彈性或塑性變形以至于到導管能夠基本上發(fā)生坍塌或者縮緊所需的程度。優(yōu)選的是，可變形導管可以為PVC管，處于火中的這種PVC管在承受一定溫度下能夠產生這種變形。應該理解的是，導管的這些材料屬性適用于其能夠發(fā)生坍塌所需的溫度和條件下。例如，雖然在室溫下，PVC管不能夠發(fā)生到達坍塌點的變形，但是在出現(xiàn)火災的情況下，管處于特定的溫度下時，能夠在來自夾緊裝置的壓力下發(fā)生坍塌。
本發(fā)明實施例的防火圈可以為任何適宜的形狀并且優(yōu)選的是具有通道，其容納有穿過其中的可變形導管。優(yōu)選的是，穿過防火圈的通道將具有足夠大的橫截面以允許當導管坍塌時其所發(fā)生的變形。
在本發(fā)明的一個實施例中，夾緊裝置可被設置于防火圈內。可替換的是，夾緊裝置可被安裝在防火圈的外表面上。通常，當把防火圈設計成安裝在混凝土板內時，優(yōu)選的是，夾緊裝置和與其相連的制動件都被設置在防火圈內，從而可在與混凝土層不發(fā)生干涉的情況下能夠進行自由地活動。
防火圈可由任何適當?shù)牟牧现瞥?，這些材料包括塑料材料。防火圈可被安裝。優(yōu)選的是，防火圈可包括膨脹材料，從而在出現(xiàn)火災的情況下，防火圈的膨脹材料發(fā)生膨脹并且進一步使可變形導管發(fā)生坍塌從而產生導管改進的密封并且最大限度地降低任何火勢通過障礙物進行的可能性。
夾緊裝置可由一個或多個活動臂形成并且可包括固定的平臺(anvil)，其中一個或多個活動臂在垂直方向上支承于其上。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，夾緊裝置包括一對相向的臂，其中可變形的導管響應于障礙物一側處的火勢在這一對臂之間發(fā)生坍塌。
夾緊裝置通常被(normally)偏壓向第二位置，其中夾緊裝置支承在可變形導管上并使其發(fā)生坍塌。夾緊裝置可通過采用例如彈簧的彈性元件偏壓偏壓向第二位置。夾緊裝置的活動臂或者臂可由彈簧所偏壓。在一個優(yōu)選結構中，可通過樞轉地安裝在可變形導管的相對側處的防火圈內的一對相向而置的臂來提供所述夾緊裝置。相向的臂可以彈簧鋼制成并且為位于彈簧安裝架處可樞轉的卷簧的一部分。卷簧的一端形成了夾緊裝置的活動臂。卷簧的另一端從卷簧處延伸并且被保持住而不能發(fā)生旋轉，從而在活動臂一旋轉到第一位置時，能量便被存儲在彈簧臂中。制動件(detent)將彈簧臂保持在第一位置。那對相向而置的臂中的每一個都被偏壓，從而它們一旦處于松弛的狀態(tài)下時，它們中的每一個都會橫跨于穿過防火圈的通道而運動。在可變形的導管處于適當位置的情況下，相應的臂將使可變形的導管在直徑方向上橫跨于穿過防火圈的通道而發(fā)生坍塌。優(yōu)選的是，防火圈具有相對而置的可活動臂，以便可變形的導管在大致為直徑方向發(fā)生坍塌。據(jù)發(fā)現(xiàn)，由于為了完全使可變形導管發(fā)生坍塌，單個臂需要穿過整個通道，而兩相對而置的臂中的每一個僅僅只需要穿過通道的一半即可，因此采用兩對置的臂使可變形導管發(fā)生坍塌比采用單個抵靠在平臺(anvil)上的活動臂快。
將要理解的是，還可采用其它的偏壓裝置，該偏壓裝置包括在張緊狀態(tài)或壓縮狀態(tài)下處于第一位置的彈簧，從而夾緊裝置的活動臂被迫使朝第二位置運動。
在另一實施例中，夾緊件可以由兩位置在導管相對側上的相對而置的桿形成。通過采用預張緊彈簧將相對而置的桿朝向第二位置偏壓。該預張緊彈簧可將相對而置的桿彼此相連或者連接到防火圈上。在通過采用預張緊的彈簧將相對置的桿彼此相連處，優(yōu)選的是，該連接部相對于與導管接合的那部分桿凹陷。以這種方式，預張緊彈簧可坍塌在凹陷部那，以便桿在第二位置處完全將導管坍塌在其間。在預張緊彈簧與防火圈接合的地方，預張緊彈簧可自由地穿過相對置的桿從而幫助保持各自相對置桿的位置。
在本發(fā)明的另一實施例中，夾緊件可為拉緊在導管周圍處的線圈或者繩索?？刹捎糜芍苿蛹⑵浔３衷陬A張緊狀態(tài)下的預張緊的線圈鼓(coil drum)對所述繩索進行偏壓。在激活制動件的情況下，線圈鼓將拉緊線圈或繩索從而使可變形導管封閉或坍塌。例如，線圈或繩索的一端可以被連接到防火圈上并且線圈或繩索可一次或多次地在導管的周圍穿過，然后被連接到線圈鼓中，從而在激活線圈鼓的情況下，線圈或繩索張緊以使導管封閉或坍塌。
已發(fā)現(xiàn)，火災發(fā)生期間，在采用在溫度上升的情況下產生變形的PVC導管時，坍塌的PVC導管熔結到一起以將導管封閉，這對進一步防止煙和氣體穿過導管而進行傳播是有利的。
夾緊裝置可通過至少一個制動件被保持在第一位置處。夾緊裝置可是可熔斷性的或者是易折斷性的。在一種形式中，夾緊裝置可采用具有雙重性質的材料制成，首先，這種材料能夠在正常的條件下將夾緊裝置保持在第一位置處，其次，這種材料能夠被加熱到當設置有防火圈的障礙物的一側處發(fā)生火災時所遭遇到的這種類型的預定溫度時發(fā)生彎曲。這些性質能夠使得制動件被設計成為熱敏感元件并且以將夾緊裝置保持在第一位置處的方式被設置，但是當達到預定溫度時卻發(fā)生彎曲，從而使得夾緊裝置運動至第二位置，并且因此使導管發(fā)生坍塌。
制成制動件的合適的熱敏感元件材料包括鉛和它的合金、塑料材料和各種合成物。通常，這種材料會根據(jù)特殊的應用場合在60°到120°的溫度范圍內發(fā)生屈服(yield)，從而滿足政府或者當?shù)貐f(xié)會(council)的需求。
在本發(fā)明的另一種形式中，制動件可由熱電偶或者其它溫度或者煙氣敏感元件操作。該敏感元件通過適當?shù)木€路被連接到螺線管上，所述螺線管可使制動件收縮或者釋放以允許夾緊裝置在敏感元件檢測到預定溫度值時封閉。這種情況還允許防火圈被重置到第一位置。
在本發(fā)明的一個實施例中，可變形的導管可被包裹在膨脹材料的套筒內。將可變形的導管包裹在膨脹材料的套筒內有利地加速了可變形導管在例如火災發(fā)生中所遭遇到的升高的溫度的情況下進行的封閉。膨脹材料的套筒優(yōu)選地由柔性但無彈性的材料，例如玻璃纖維織物制成的外套所包圍。采用玻璃纖維織物的外層將膨脹材料包裹防止了膨脹材料向外膨脹，從而導引其朝內發(fā)生膨脹，進一步地迫使可變形的導管產生坍塌。
現(xiàn)在結合附圖將對本發(fā)明的實施例進行詳細的描述，其中

圖1為本發(fā)明實施例的防火圈的一個實施例的仰視圖；圖2為位于混凝土板內的、圖1中的防火圈的截面圖；圖3為本發(fā)明另一實施例的防火圈的仰視圖4為位于混凝土板內的、圖3中的防火圈的截面圖。
圖1示出了與周圍的管、導管、管道或者類似物14相配的防火圈10。該防火圈10包括殼體12，此殼體具有延伸穿過其中的通道16，PVC導管14位于所述通道16中。
在殼體12內，還設置有兩彈簧18、20。彈簧18、20大致相同并且位于通道16相對側處的殼體12內。每一彈簧18、20優(yōu)選地為壓縮彈簧。彈簧18可樞轉地安放在彈簧安裝架22上，并且彈簧20可樞轉地安裝在彈簧安裝架24上。彈簧18的一端26永久地由殼體12限制其繞安裝架22作旋轉運動，并且彈簧20的一端28永久地由殼體12限制其繞安裝架24作旋轉運動。
彈簧18的另一端30被延伸，形成了一臂，而彈簧20的另一端32也被延伸，形成了一臂。臂30在制動件34的作用下克服彈簧18的彈力被支承在適當位置處，其中所述制動件34可以為可熔斷的連接彈簧臂釋放件(fusible link spring arm release)，而臂31在制動件34的作用下克服彈簧20的彈力被支承在適當位置處，其中所述制動件34可以為可熔化的連接彈簧臂釋放件。制動件34、36可是采取任何類型，只要它們以預定溫度操作，以在彈簧18、20的相應彈力下釋放臂30、32，以使它們朝圖1所示箭頭方向的第二位置運動。一種可優(yōu)選的可溶化連接34、36為現(xiàn)有的纜繩，它通常被用于固定例如一捆匝加強桿和類似物。纜繩由塑料材料制成，該材料至少是柔軟并且發(fā)現(xiàn)當火勢出現(xiàn)在混凝土板46的一側上時能夠在此溫度下發(fā)生熔化，然后允許臂30、32在彈簧18、20彈力的作用下發(fā)生松弛(collapse)。在正常的情況下，纜繩理想地會將臂30、32保持在第一位置，并且將會以與這種纜繩慣用的方式一樣被運用。
通道16大致與導管14的外輪廓相同，但是它被側向地延伸，從而它能夠允許導管14以此后將會說明的方式發(fā)生變形。通道16的側向延伸最大限度地阻止了導管的坍塌。
導管14分別由連接管38、40形成。膨脹套筒42可被設置于外導管40的周圍。玻璃外套覆蓋件44可被設置在膨脹套筒42之上。
防火圈10位于例如墻、地板、隔離物或者類似的障礙物內。圖2示出了圖1中的防火圈10，它位于100mm的混凝土板內。防火圈10內的導管14由水平管道38形成，其中所述管道38位于彎管40的一端內。豎直管道48位于彎管40的另一端。管道38、48以及彎管40優(yōu)選的是每一個都由能使至少管道38和彎管40發(fā)生變形的PVC或者另一材料制成。防火圈10的殼體12具有內部平臺50(internal land)，PVC導管38容納于其中。PVC導管40可以容納于第一PVC導管38之上的防火圈10內。PVC導管40可緊密地容納于膨脹襯墊42內并延伸道防火圈殼體12內直至平臺50。
防火圈10以如下方式操作。位于防火圈10一側上的火將穿過PVC導管14。這將使導管14被加熱至軟化。膨脹襯墊42將發(fā)生膨脹并且開始使PVC導管14發(fā)生坍塌。一旦溫度到達一預定值，可熔化連接彈簧釋放件34、36便被啟動。當該釋放件釋放時，彈簧臂30、32將在彈簧18、20彈力的作用下在前述箭頭方向上旋轉以至使PVC導管14發(fā)生坍塌。一旦PVC導管14已經(jīng)發(fā)生坍塌后，相鄰的內表面將趨于彼此熔化。膨脹襯墊42將繼續(xù)發(fā)生膨脹，進一步將導管14封閉。防火圈10也由膨脹材料形成，并且能將導管以及障礙物46內的任意開口進一步封閉。
圖3和圖4示出了與圖1類似的構造。與圖1、3和4相同的附圖標記表示相同的特征。應該注意到，圖3和4中的防火圈示出為構造在供選的、大致垂直的混凝土板52、54內，該混凝土板形成了墻或者是除了地板之外的其它間隔物。然而，圖3和圖4中的防火圈可以用于任何障礙物內。
防火圈10可被看作是“全用途”式的防火圈，它能夠用于不同厚度的、例如墻式混凝土板的障礙物中。混凝土板52、54可具有共同的表面56，其中虛線58、60示出了相應混凝土板52、54的另一表面，所述混凝土板的厚度例如可分別為125mm和200mm。
殼體12的一端62可以是階梯狀的，以作為連接部配合不同直徑的其它導管。例如，如果導管38其內徑為100mm或者113mm，那么階梯狀的端部62可以具有內徑為92mm、83mm和71mm的部分。
現(xiàn)在特別是參照圖3，可以看到與圖1和2不同構造的彈簧18、22，其中臂26、30和28、32在大致平行的位置、大致平行于阻擋器10的豎直側(如圖3所示)處于打開的位置。
盤64，優(yōu)選地為金屬盤環(huán)繞在膨脹材料42的周圍，從而處于著火位置處的膨脹材料42的膨脹方向朝向內部而不是朝向外部，并且這樣，就被包含于防火圈10內并且以最優(yōu)的位置幫助導管38進行坍塌。
本發(fā)明的防火圈10可由任何適當?shù)牟牧现瞥伞＝饘俸?或塑料材料都是適當?shù)牟牧稀?br> 由此將澳大利亞臨時專利申請No.2003900592的說明書的整個內容以及附圖都引入到本說明書中，權利要求形成了本說明書部分公開的內容。
權利要求
1.一種用于防止火勢從障礙物的一側蔓延到所述障礙物的另一側的防火圈，所述防火圈適于位于所述障礙物內并且適于將橫穿過所述障礙物的可變形導管圍繞或者包含于其內，所述防火圈還適于通過使所述可變形導管發(fā)生坍塌而響應于所述火勢，其特征在于所述防火圈包括夾緊裝置，其中所述夾緊裝置通過保持裝置被保持在第一位置處，并且其中由于所述火勢的原因當達到預定溫度時，所述保持裝置被致動，從而所述夾緊裝置被釋放，由此移向第二位置，借此它首先與所述導管接觸并且然后使所述導管發(fā)生坍塌。
2.如權利要求1所述的防火圈，其特征在于所述夾緊裝置包括致動件。
3.如權利要求2所述的防火圈，其特征在于所述致動件為通常被偏壓相所述第二位置的臂。
4.如權利要求3所述的防火圈，其特征在于所述臂為彈性裝置的一部分，所述彈性裝置的彈力將所述臂偏壓向所述第二位置。
5.如權利要求4所述的防火圈，其特征在于所述彈性裝置為壓縮彈簧，并且其中所述臂構成了所述彈簧的一端。
6.如前述任意權利要求所述的防火圈，其特征在于所述保持裝置為制動件。
7.如前述任意權利要求所述的防火圈，其特征在于所述制動件為可熔斷的連接形式，該可熔斷的連接在達到預定溫度時將所述臂釋放。
8.如權利要求7所述的防火圈，其特征在于所述可熔斷連接為纜繩。
9.如權利要求4至8中任一項所述的防火圈，其特征在于具有相對臂的兩彈簧裝置構成了所述夾緊裝置。
10.如前述任意權利要求所述的防火圈，其特征在于圍繞所述導管的通道，所述通道具有比所述導管更大的橫截面。
11.如前述任意權利要求所述的防火圈，其特征在于所述防火圈包括一部分可變形導管，這部分導管與導管的其它部分相連。
12.如權利要求1至10中任一項所述的防火圈，其特征在于所述通道適于將單獨的導管包圍。
13.如前述任意權利要求所述的防火圈，其特征還在于適于幫助所述導管產生坍塌的膨脹材料。
14.如權利要求13所述的防火圈，其特征在于所述膨脹材料位于裝置內，該裝置不允許所述膨脹材料在著火的位置處向外膨脹，是允許所述膨脹材料向所述導管內發(fā)生膨脹。
15.如權利要求14所述的防火圈，其特征在于所述裝置由一部分玻璃纖維織物和/或盤構成，其中盤優(yōu)選為金屬盤。
全文摘要
一種防火圈(10)，用于安裝在可變形導管(14)的周圍的混凝土板內(46)，它具有殼體，該殼體具有通道(16)，其中導管(14)穿過該通道(16)。防火圈(10)具有殼體(12)，在殼體(12)內設置有具有臂(30，32)的兩壓縮彈簧(18，20)，其中所述臂通過可熔斷的連接件(34，36)克服彈簧(18、20)的彈力而被保持。當位于混凝土板(46)一側上的火的熱量使可熔斷連接件(34，36)軟化或發(fā)生熔化時，彈簧(18，20)的彈力使彈簧臂(30，32)朝導管(14)的方向發(fā)生旋轉，從而與導管(14)接合并使其坍塌。膨脹層(42)可位于導管(14)的周圍以輔助其產生坍塌。
文檔編號F16L57/04GK1774593SQ200480009756
公開日2006年5月17日 申請日期2004年2月10日 優(yōu)先權日2003年2月11日
發(fā)明者J·W·G·特拉斯 申請人:特拉斯控股私人有限公司