專利名稱：帶有可繞管子彎曲的金屬薄板外殼的管子封閉裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種管子封閉裝置，它包括一可繞管子彎曲的金屬薄板外殼和一布置在外殼內(nèi)側(cè)的膨脹混合料，萬一失火，它能封閉管子和/或墻壁通道。
上述這類管子封閉裝置通常用于保護(hù)墻壁或天花板上的使管子通過的開口或通道。管子通常由熱塑性塑料(尤其是聚氯乙烯、聚乙烯和聚丙烯)制成，管子截面一般為圓形，管子外徑為32-400mm，主要用在建筑業(yè)上。
一種具有很好的防火性能的管子封閉裝置在申請(qǐng)人的第DE3930722 A1號(hào)專利中進(jìn)行了描述。對(duì)于某些應(yīng)用它是很方便的，但需要根據(jù)具體的管徑要求預(yù)先組裝其部件。
EP 0 486 299 A1描述了彎曲的金屬薄板套筒或金屬薄板外殼，在其內(nèi)側(cè)帶有一層可塑膨脹混合料。此外，一帶狀塑性膨脹混合料可與該層可塑膨脹混合料結(jié)合，以保證帶膨脹混合料的金屬外殼緊緊地固定在管子周圍。
已知的這種結(jié)構(gòu)的一種改進(jìn)是在金屬外殼內(nèi)側(cè)只涂上一種粘糊狀膨脹混合料。
最后，眾所周知墻壁通道中的管子或電纜可包在以水玻璃為基的固態(tài)膨脹混合料的窄的無頭帶里面，窄帶二端焊在一起，并且通過在管子或電纜周圍纏繞一圈或多圈，來對(duì)其進(jìn)行保護(hù)。而纏在管子或電纜周圍的窄帶由砌筑在其外圍的磚保持。
本發(fā)明提出的問題是提供一種管子封閉裝置，其制造簡(jiǎn)單、費(fèi)用低、安裝容易，同時(shí)能對(duì)熱做出快速、有效的反應(yīng)。
本發(fā)明的特征在于裝有膨脹混合料的突起部分以相互之間具有一定間隔與金屬薄板外殼的內(nèi)側(cè)相結(jié)合。將裝有膨脹混合料的突起部分相互隔開的間隔具有多方面的優(yōu)點(diǎn)。它們便于安裝，并且在失火的情況下能快速并基本上均勻地加熱膨脹混合料，從而使其迅速膨脹，擠壓管子和封閉其上形成的開口。此外，能節(jié)省膨脹混合料。最好使用好的膨脹混合料，其膨脹能力可達(dá)1∶10或更高。相反，在空間內(nèi)填入一定量的膨脹混合料的公知的管子封閉裝置中，需使用比必要量多得多的封閉混合料。
在金屬薄板外殼內(nèi)側(cè)上的突起部分最好只呈現(xiàn)一個(gè)形態(tài)；并且最好具有相同的徑向高度。它們最好在金屬薄板外殼和管子之間構(gòu)成徑向隔層。因此，在安裝以后，它們與其所圍繞的管子處于機(jī)械和熱接觸狀態(tài)。突起部分可與金屬薄板外殼有效地長(zhǎng)期連接，從而保證安裝容易。突起部分之間的間距最好大到足以使金屬薄板外殼能繞著外徑稍小的管子平滑彎曲，且突起部分彼此不干擾。
在一優(yōu)選實(shí)施例中，膨脹混合料的突起部分設(shè)在保持用基底上，具體地說可設(shè)在薄膜上，它們最好從底面的一側(cè)伸出。使用薄膜保證了制造簡(jiǎn)單，使膨脹混合料的突起部分對(duì)中，并使它們之間具有固定的間隔。具有開口的保持用基底(例如網(wǎng)狀物或金屬網(wǎng))可代替薄膜，它們可保證突起部分對(duì)中，特別是在突起部分容納大塊膨脹混合料時(shí)。在一具體的優(yōu)選實(shí)施例中，薄膜底面與金屬薄板外殼的內(nèi)側(cè)接觸，最好是粘結(jié)在其上。
這樣，帶有保持突起部分的薄膜的金屬薄板外殼易于彎曲。外殼和薄膜之間的連接最好是粘結(jié)性結(jié)合，以使金屬薄板外殼和填滿膨脹混合料的突起部分永久性組合。管子封閉裝置在結(jié)構(gòu)上不必特別適合于某些管徑。相同結(jié)構(gòu)的封閉裝置可用于大、小不同的管徑。只要求帶相應(yīng)的突起部分的金屬薄板外殼的長(zhǎng)度適合于管子的外周長(zhǎng)即可。金屬薄板外殼最好是帶狀，即其沿圓周方向的長(zhǎng)度一般大于沿管子軸向的寬度。
在一特別的優(yōu)選實(shí)施例中，突起部分由軸向肋構(gòu)成。這樣，本發(fā)明的管子封閉裝置的金屬外殼基本上呈卷帶形式。突起部分或肋的高寬比可變化。突起部分的高度(即徑向長(zhǎng)度)最好與其寬度幾乎相等。在一優(yōu)選實(shí)施側(cè)中，突起部分的高度甚至大于其寬度，但一般不大于其寬度的1.5倍。在外殼繞管子彎曲之前，在外殼圓周方向突起部分相互之間的平均間距最好與突起部分的寬度和/或高度幾乎相等，并且受突起部分的斷面形狀的影響。這些間距一般足以為適應(yīng)各種管徑留出很大余地。
在本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例中，膨脹混合料與金屬薄板外殼大面積接觸。由于外殼的熱導(dǎo)率高，因此，這種接觸可保證熱量均勻地傳到膨脹混合料上。突起部分可由用薄膜形成的填滿膨脹混合料的凸臺(tái)構(gòu)成。這些凸臺(tái)可以是填滿膨脹混合料的袋。膨脹混合料可以各種稠度放入這些袋中，盡管其最好是固體狀的。膨脹混合料可以是粉末或粒狀，特別當(dāng)凸臺(tái)用保護(hù)膜將四周封閉時(shí)，尤其是粘結(jié)到金屬薄板外殼上的情況下。
薄膜最好是熱成形膜，凸臺(tái)也是由熱成形加工而成的。薄膜最好是非鹵族熱成形材料，特別是聚苯乙烯。薄膜厚度最好為0.5-1mm，如果需要甚至可更厚。這種薄膜的優(yōu)點(diǎn)是能順利地繞管子彎曲，但它基本上是剛性的，或尺寸是不變的。
在本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例中，膨脹混合料制成一整體模塊，它們最好能完全裝滿用薄膜形成的凸臺(tái)中。在本發(fā)明的該實(shí)施例中，用薄膜形成的凸臺(tái)的開口端不必覆蓋。通過將薄膜熱成形在膨脹混合料塊周圍而形成的凸臺(tái)具有特殊的優(yōu)點(diǎn)。這樣，薄膜緊緊地環(huán)繞并保持在膨脹混合料塊上。膨脹混合料塊最好具有粗糙表面和/或凹陷。薄膜最好至少有一部分吸入形成凹陷處，以使膨脹混合料塊機(jī)械地緊固在凸臺(tái)內(nèi)。此外，膨脹混合料塊最好具有基本上平的底表面，這樣有利于其鋪在薄膜的底表面上。突起部分，最好與膨脹混合料塊，都具有基本上可以是矩形的斷面。在某些實(shí)施例中，其斷面還可以是三角形或梯形的，在此情況下，它們的斷面最好是向管子方向逐漸變窄。突起部分的絕對(duì)尺寸可以變化，具有1.5-2cm高和1-1.5cm寬的突起部分已獲得成功。突起部分的徑向長(zhǎng)度取決于其肋的形狀、軸向間斷或交錯(cuò)分布情況。金屬薄板外殼的整個(gè)軸向?qū)挾纫话慵s為7-10cm。具有這一數(shù)量級(jí)寬度的管子封閉裝置一般可用于各種管徑的管子。對(duì)于管徑特別小的管子，還可相應(yīng)地減小金屬薄板外殼的寬度。類似地，該寬度可增加以適應(yīng)管徑特別大的管子。
膨脹混合料最好是抗氣候影響和防水的。具體地合適的膨脹混合料是基于特別是在DE 3930722 A1中所述的那種膨脹石墨的混合料。膨脹混合料的組成中最好至少包括一種耐高溫的熱激活膨脹混合料(尤其是膨脹石墨)，至少選擇一種與其結(jié)合的低溫激活的膨脹混合料，以及一種在不同溫度下的熱激活粘結(jié)劑的粘結(jié)混合料。
膨脹混合料的最佳組成包括5-40％(重量)尤其是20-30％(重量)的至少一種高溫激活的膨脹混合料，0-30％(重量)特別是10-25％(重量)的至少一種低溫激活的膨脹混合料，30-90％(重量)尤其是50-70％(重量)的在不同溫度下激活的粘結(jié)混合料，以及0-27％(重量)的疏水添加劑(尤其是疏水二氧化硅)。
耐高溫的膨脹混合料可包括蛭石和/或珍珠巖，以代替膨脹石墨。然而，最好是采用膨脹石墨的單一組分。低溫激活的膨脹混合料主要是在萬一發(fā)生失火時(shí)使膨脹混合料混合膨脹，當(dāng)然失火一般產(chǎn)生高溫。低溫激活的膨脹混合料可包括眾所周知的磷酸鹽，有機(jī)氮化合物和碳水化合物。
合適的粘結(jié)混合料包括約10-50％(重量)的有機(jī)粘結(jié)劑，約2-20％(重量)的在中溫下激活的熱熔粘結(jié)劑以及20-45％(重量)在高溫下激活的熱熔粘結(jié)劑(尤其是玻璃)。例如膨脹混合料的膨脹壓力可為1.4巴。
膨脹混合料最好通過熱固法(尤其是用環(huán)氧樹脂)粘結(jié)。將膨脹混合料制成相當(dāng)大的薄板狀，然后把它切成膨脹混合塊所需的尺寸。也可把可塑的和可固化的膨脹混合料裝入到相應(yīng)的模具中，以使它們?cè)谄鋬?nèi)固化。因此，保持膨脹混合料的工具可以是由薄膜(例如眾所周知的糖果盒中存放糖果的分隔膜和嵌體)制成的凹處或杯形座。這些薄膜可由熱成形或用表面凹凸輥壓制成相應(yīng)的形狀，薄膜的厚度甚至很薄而且容易彎曲。凹處可充滿液狀、粘糊狀或細(xì)粒狀的膨脹混合料，之后膨脹混合料例如最好通過熱固樹脂固化。擠壓法成形也是可行的。
金屬薄板外殼和填滿膨脹混合料的突起部分的薄膜均可呈無端頭形式，并且彼此互相結(jié)合。因此外殼可切到所需的長(zhǎng)度，以適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)管徑的管子。在金屬薄板外殼繞住管子后，可通過夾緊窄帶來固定外殼。金屬薄板外殼的端部可以有向外伸出的邊緣，并且可以螺固或以其它方式連在一起。此外，沿徑向向外伸出并帶有連接孔的接頭最好是自金屬薄板外殼的一軸向邊緣彎曲，以便與墻壁或天花板接觸。沿徑向向內(nèi)的齒形接頭可自金屬薄板外殼的自由軸向邊緣彎曲，可選擇形成固定填滿膨脹混合料的輔助機(jī)械固定件，將膨脹混合料封閉在金屬薄板外殼和管子之間的裝配位置上。此外，可用一墊圈與管子封閉裝置連接，尤其是置于朝向墻壁或天花板那側(cè)。這種墊圈可由阻燃材料(尤其是阻燃泡沫)制成。墊圈用于密封墻壁上的開口，特別是在管子封閉裝置不能牢固地固定在其中時(shí)。
根據(jù)以下優(yōu)選實(shí)施例和權(quán)利要求進(jìn)行的描述，本發(fā)明的其他特征將變得更加清楚。在給定的實(shí)施例中，各特征或單獨(dú)示出，或者結(jié)合其它特征一起給出。附圖中

圖1表示本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例；圖2表示包括填滿膨脹混合料的突起部分的一單獨(dú)的金屬薄板外殼的各實(shí)施例的示意圖；圖3是沿圖2中的III-III線剖開的剖面圖；圖4表示圖3A處的詳圖；圖5表示本發(fā)明帶有交錯(cuò)分布的突起部分的另一實(shí)施例；圖6表示帶有齒形夾持裝置的金屬薄板外殼的一部分。
圖1所示的本發(fā)明的實(shí)施例表示在一塑料管2上的一管子封閉裝置1，管子朝向墻壁一側(cè)形成一可見的開口。管子封閉裝置1包括一由可彎曲的金屬薄板制的金屬外殼3。金屬薄板外殼彎成環(huán)形，它為一金屬薄帶，其窄端為向外彎成直角的彼此連接的兩個(gè)接頭4，接頭通過螺絲固定件5結(jié)合在一起。帶孔的固定接頭6自金屬薄板外殼3的縱向側(cè)面在管子封閉裝置朝向墻壁開口的一側(cè)彎曲，它們的作用是將管子封閉裝置固定到墻壁或頂棚上。起隔層作用的矩形截面的突起部分7沿徑向從金屬薄板外殼3的內(nèi)側(cè)凸伸向管子2，突起部分的徑向長(zhǎng)度約為其寬度的1.25倍。突起部分7具有一薄膜8形成的殼，突起部分7的內(nèi)部填滿栓狀或肋狀的固體膨脹混合料塊9。薄膜8由一薄帶構(gòu)成，它與金屬薄板外殼3的內(nèi)側(cè)接觸并連結(jié)。在突起部分7的周圍，該薄膜具有環(huán)繞膨脹混合料塊9的袋狀凸臺(tái)。突起部分7的相互間距基本上與金屬薄板外殼3內(nèi)側(cè)上的突起部分的寬度相等。在管子周圍，突起部分的間距較小，即約只有其寬度的一半。由于在突起部分7周圍以薄膜形成的袋在朝向金屬薄板外殼3內(nèi)側(cè)的那端是開口的，因此，膨脹混合料塊9與金屬薄板外殼3的接觸面積大。
由圖1可看到填滿膨脹混合料的突起部分7在其軸向側(cè)是開口的，因此，萬一失火，它們可由熱氣體迅速加熱，從而能發(fā)揮膨脹作用。由于膨脹混合料的急劇膨脹，使突起部分7之間縫隙閉合。膨脹混合料壓縮塑料管2，此時(shí)塑料管在熱作用下變軟，因此密封了墻壁上的開口。
從表示彎曲前的金屬薄板外殼3的圖6可以看到，遠(yuǎn)離墻壁的金屬薄板外殼3的軸向邊緣10可帶有齒11，在外殼彎曲后，齒11沿徑向伸向管子。齒11對(duì)在金屬薄板外殼3和管子2之間的空間內(nèi)的突起部分7形成機(jī)械錨定，即使在薄膜8未粘結(jié)到外殼上時(shí)或隨著時(shí)間流逝已形成的粘結(jié)分開時(shí)亦可形成錨定。
圖2和圖3分成a)、b)和c)三部分，它表示與外殼3粘結(jié)的薄膜繞管子彎曲前的情形。圖中示出了各種斷面形狀的突起部分7或凸臺(tái)和膨脹混合料塊9。圖中a)部分表示矩形斷面的膨脹混合料塊9和薄膜8形成的突起部分7。b)部分表示三角形斷面的膨脹混合料塊9′和凸臺(tái)7′，而c)部分表示梯形斷面的膨脹混合料塊9＂和薄膜8形成的凸臺(tái)7＂。
圖4表示圖3的a)部分的放大圖。從中可以看到膨脹混合料塊9具有粗糙表面。薄膜8熱成形在膨脹混合料塊9周圍，因此緊貼在其表面上。這樣，膨脹混合料塊9可機(jī)械地固定在用薄膜8形成的凸臺(tái)或突起部分7內(nèi)。
圖5表示另一種形狀的突起部分7＂′。突起部分7＂′基本上是立方體，它們沿外殼軸向排成相鄰的三行，每行之間相互交錯(cuò)，因而下行的突起部分7＂′是交錯(cuò)排成的。在該實(shí)施例中，與肋形突起部分相比，突起部分7＂′具有更大的表面，因此，萬一失火，膨脹混合料能更快地發(fā)揮作用。在這種情況下，突起部分的斷面也可類似于圖3所示的為三角形或梯形。也可提供適合填滿膨脹混合料的圓形斷面的圓柱形突起部分(球形凸起)。
權(quán)利要求
1.一種管子封閉裝置包括一可繞管子(2)彎曲的金屬薄板外殼(3)和一設(shè)置在該外殼內(nèi)側(cè)的膨脹混合料(9)，該裝置用于在失火時(shí)封閉管子(2)和/或墻壁通道，其特征在于，在該金屬薄板外殼(3)的內(nèi)側(cè)連接有相互之間具有一定間隔的裝有膨脹混合料的突起部分(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管子封閉裝置，其特征在于，該突起部分(7)在所述金屬薄板外殼(3)和所述管子(2)之間構(gòu)成徑向隔層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的管子封閉裝置，其特征在于，該突起部分連接到所述金屬薄板外殼(3)上。
4.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的管子封閉裝置，其特征在于，在金屬薄板外殼(3)彎曲之前，突起部分(7)之間的間距大到足以使金屬薄板外殼(3)能繞著小外徑的管子(2)彎曲，而突起部分(7)彼此不干擾。
5.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的管子封閉裝置，其特征在于，該突起部分(7)設(shè)在一薄膜(8)上，且最好從該薄膜(8)的底面的一側(cè)伸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的管子封閉裝置，其特征在于，該薄膜(8)的底面與金屬薄板外殼(3)的內(nèi)側(cè)接觸，最好是連接在其上。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的管子封閉裝置，其特征在于，該薄膜(8)可繞著管子(2)彎曲，最好是隨所述金屬薄板外殼(3)一起彎曲，但它基本上是剛性的。
8.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的管子封閉裝置，其特征在于，該突起部分(7)由軸向肋構(gòu)成。
9.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的管子封閉裝置，其特征在于，該突起部分(7)的高度與其寬度大致相等，最好大一些。
10.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的管子封閉裝置，其特征在于，在該金屬薄板外殼(3)彎曲之前，在該外殼的圓周方向?qū)⒃撏黄鸩糠?7)相互之間隔開的間距最好與突起部分(7)的寬度和/高度幾乎相等。
11.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的管子封閉裝置，其特征在于，該膨脹混合料(9)基本上與該金屬薄板外殼(3)接觸。
12.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的管子封閉裝置，其特征在于，該突起部分(7)由薄膜(8)內(nèi)填滿膨脹混合料(9)的凸臺(tái)構(gòu)成。
13.根據(jù)權(quán)利要求5到12中的任一項(xiàng)所述的管子封閉裝置，其特征在于，該薄膜(8)是熱成形膜，該凸臺(tái)由熱成形加工而成。
14.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的管子封閉裝置，其特征在于，該膨脹混合料(9)制成一整體模塊，它們最好能完全裝滿該薄膜(8)中的凸臺(tái)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的管子封閉裝置，其特征在于，該薄膜(8)熱成形在該膨脹混合料塊(9)周圍。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的管子封閉裝置，其特征在于，該膨脹混合料塊(9)具有粗糙表面和/或凹陷，薄膜(8)至少有一部分吸入凹陷處。
17.根據(jù)權(quán)利要求14到16中的任一項(xiàng)所述的管子封閉裝置，其特征在于，該膨脹混合料塊(9)具有基本上平的底表面，而且其斷面最好是矩形、三角形或梯形的。
18.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的管子封閉裝置，其特征在于，該膨脹混合料(9)是抗氣候影響和防水的。
19.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的管子封閉裝置，其特征在于，該膨脹混合料(9)是基于膨脹石墨的混合料。
20.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的管子封閉裝置，其特征在于，該金屬薄板外殼(3)，最好和形成有凸臺(tái)的薄膜(8)，制成無端頭帶的形式，并且切成所需的長(zhǎng)度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種管子封閉裝置(1)，它包括一繞著管子(2)彎曲的金屬薄板外殼(3)和一布置在外殼內(nèi)側(cè)的膨脹混合料(9)，萬一失火，它能密封管子(2)和/或墻壁通道。根據(jù)本發(fā)明，裝有膨脹混合料的突起部分(7)以相互之間具有一定間隔與金屬薄板外殼(3)的內(nèi)側(cè)相結(jié)合。
文檔編號(hào)F16L5/04GK1126443SQ94192679
公開日1996年7月10日 申請(qǐng)日期1994年7月23日 優(yōu)先權(quán)日1993年7月31日
發(fā)明者羅伯特·格拉夫, 迪特爾·安尼梅爾 申請(qǐng)人:格林瑙伊勒蒂森有限責(zé)任公司