专利名称：带有可绕管子弯曲的金属薄板外壳的管子封闭装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种管子封闭装置，它包括一可绕管子弯曲的金属薄板外壳和一布置在外壳内侧的膨胀混合料，万一失火，它能封闭管子和/或墙壁通道。
上述这类管子封闭装置通常用于保护墙壁或天花板上的使管子通过的开口或通道。管子通常由热塑性塑料(尤其是聚氯乙烯、聚乙烯和聚丙烯)制成，管子截面一般为圆形，管子外径为32-400mm，主要用在建筑业上。
一种具有很好的防火性能的管子封闭装置在申请人的第DE3930722 A1号专利中进行了描述。对于某些应用它是很方便的，但需要根据具体的管径要求预先组装其部件。
EP 0 486 299 A1描述了弯曲的金属薄板套筒或金属薄板外壳，在其内侧带有一层可塑膨胀混合料。此外，一带状塑性膨胀混合料可与该层可塑膨胀混合料结合，以保证带膨胀混合料的金属外壳紧紧地固定在管子周围。
已知的这种结构的一种改进是在金属外壳内侧只涂上一种粘糊状膨胀混合料。
最后，众所周知墙壁通道中的管子或电缆可包在以水玻璃为基的固态膨胀混合料的窄的无头带里面，窄带二端焊在一起，并且通过在管子或电缆周围缠绕一圈或多圈，来对其进行保护。而缠在管子或电缆周围的窄带由砌筑在其外围的砖保持。
本发明提出的问题是提供一种管子封闭装置，其制造简单、费用低、安装容易，同时能对热做出快速、有效的反应。
本发明的特征在于装有膨胀混合料的突起部分以相互之间具有一定间隔与金属薄板外壳的内侧相结合。将装有膨胀混合料的突起部分相互隔开的间隔具有多方面的优点。它们便于安装，并且在失火的情况下能快速并基本上均匀地加热膨胀混合料，从而使其迅速膨胀，挤压管子和封闭其上形成的开口。此外，能节省膨胀混合料。最好使用好的膨胀混合料，其膨胀能力可达1∶10或更高。相反，在空间内填入一定量的膨胀混合料的公知的管子封闭装置中，需使用比必要量多得多的封闭混合料。
在金属薄板外壳内侧上的突起部分最好只呈现一个形态；并且最好具有相同的径向高度。它们最好在金属薄板外壳和管子之间构成径向隔层。因此，在安装以后，它们与其所围绕的管子处于机械和热接触状态。突起部分可与金属薄板外壳有效地长期连接，从而保证安装容易。突起部分之间的间距最好大到足以使金属薄板外壳能绕着外径稍小的管子平滑弯曲，且突起部分彼此不干扰。
在一优选实施例中，膨胀混合料的突起部分设在保持用基底上，具体地说可设在薄膜上，它们最好从底面的一侧伸出。使用薄膜保证了制造简单，使膨胀混合料的突起部分对中，并使它们之间具有固定的间隔。具有开口的保持用基底(例如网状物或金属网)可代替薄膜，它们可保证突起部分对中，特别是在突起部分容纳大块膨胀混合料时。在一具体的优选实施例中，薄膜底面与金属薄板外壳的内侧接触，最好是粘结在其上。
这样，带有保持突起部分的薄膜的金属薄板外壳易于弯曲。外壳和薄膜之间的连接最好是粘结性结合，以使金属薄板外壳和填满膨胀混合料的突起部分永久性组合。管子封闭装置在结构上不必特别适合于某些管径。相同结构的封闭装置可用于大、小不同的管径。只要求带相应的突起部分的金属薄板外壳的长度适合于管子的外周长即可。金属薄板外壳最好是带状，即其沿圆周方向的长度一般大于沿管子轴向的宽度。
在一特别的优选实施例中，突起部分由轴向肋构成。这样，本发明的管子封闭装置的金属外壳基本上呈卷带形式。突起部分或肋的高宽比可变化。突起部分的高度(即径向长度)最好与其宽度几乎相等。在一优选实施侧中，突起部分的高度甚至大于其宽度，但一般不大于其宽度的1.5倍。在外壳绕管子弯曲之前，在外壳圆周方向突起部分相互之间的平均间距最好与突起部分的宽度和/或高度几乎相等，并且受突起部分的断面形状的影响。这些间距一般足以为适应各种管径留出很大余地。
在本发明的一优选实施例中，膨胀混合料与金属薄板外壳大面积接触。由于外壳的热导率高，因此，这种接触可保证热量均匀地传到膨胀混合料上。突起部分可由用薄膜形成的填满膨胀混合料的凸台构成。这些凸台可以是填满膨胀混合料的袋。膨胀混合料可以各种稠度放入这些袋中，尽管其最好是固体状的。膨胀混合料可以是粉末或粒状，特别当凸台用保护膜将四周封闭时，尤其是粘结到金属薄板外壳上的情况下。
薄膜最好是热成形膜，凸台也是由热成形加工而成的。薄膜最好是非卤族热成形材料，特别是聚苯乙烯。薄膜厚度最好为0.5-1mm，如果需要甚至可更厚。这种薄膜的优点是能顺利地绕管子弯曲，但它基本上是刚性的，或尺寸是不变的。
在本发明的一优选实施例中，膨胀混合料制成一整体模块，它们最好能完全装满用薄膜形成的凸台中。在本发明的该实施例中，用薄膜形成的凸台的开口端不必覆盖。通过将薄膜热成形在膨胀混合料块周围而形成的凸台具有特殊的优点。这样，薄膜紧紧地环绕并保持在膨胀混合料块上。膨胀混合料块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处，以使膨胀混合料块机械地紧固在凸台内。此外，膨胀混合料块最好具有基本上平的底表面，这样有利于其铺在薄膜的底表面上。突起部分，最好与膨胀混合料块，都具有基本上可以是矩形的断面。在某些实施例中，其断面还可以是三角形或梯形的，在此情况下，它们的断面最好是向管子方向逐渐变窄。突起部分的绝对尺寸可以变化，具有1.5-2cm高和1-1.5cm宽的突起部分已获得成功。突起部分的径向长度取决于其肋的形状、轴向间断或交错分布情况。金属薄板外壳的整个轴向宽度一般约为7-10cm。具有这一数量级宽度的管子封闭装置一般可用于各种管径的管子。对于管径特别小的管子，还可相应地减小金属薄板外壳的宽度。类似地，该宽度可增加以适应管径特别大的管子。
膨胀混合料最好是抗气候影响和防水的。具体地合适的膨胀混合料是基于特别是在DE 3930722 A1中所述的那种膨胀石墨的混合料。膨胀混合料的组成中最好至少包括一种耐高温的热激活膨胀混合料(尤其是膨胀石墨)，至少选择一种与其结合的低温激活的膨胀混合料，以及一种在不同温度下的热激活粘结剂的粘结混合料。
膨胀混合料的最佳组成包括5-40％(重量)尤其是20-30％(重量)的至少一种高温激活的膨胀混合料，0-30％(重量)特别是10-25％(重量)的至少一种低温激活的膨胀混合料，30-90％(重量)尤其是50-70％(重量)的在不同温度下激活的粘结混合料，以及0-27％(重量)的疏水添加剂(尤其是疏水二氧化硅)。
耐高温的膨胀混合料可包括蛭石和/或珍珠岩，以代替膨胀石墨。然而，最好是采用膨胀石墨的单一组分。低温激活的膨胀混合料主要是在万一发生失火时使膨胀混合料混合膨胀，当然失火一般产生高温。低温激活的膨胀混合料可包括众所周知的磷酸盐，有机氮化合物和碳水化合物。
合适的粘结混合料包括约10-50％(重量)的有机粘结剂，约2-20％(重量)的在中温下激活的热熔粘结剂以及20-45％(重量)在高温下激活的热熔粘结剂(尤其是玻璃)。例如膨胀混合料的膨胀压力可为1.4巴。
膨胀混合料最好通过热固法(尤其是用环氧树脂)粘结。将膨胀混合料制成相当大的薄板状，然后把它切成膨胀混合块所需的尺寸。也可把可塑的和可固化的膨胀混合料装入到相应的模具中，以使它们在其内固化。因此，保持膨胀混合料的工具可以是由薄膜(例如众所周知的糖果盒中存放糖果的分隔膜和嵌体)制成的凹处或杯形座。这些薄膜可由热成形或用表面凹凸辊压制成相应的形状，薄膜的厚度甚至很薄而且容易弯曲。凹处可充满液状、粘糊状或细粒状的膨胀混合料，之后膨胀混合料例如最好通过热固树脂固化。挤压法成形也是可行的。
金属薄板外壳和填满膨胀混合料的突起部分的薄膜均可呈无端头形式，并且彼此互相结合。因此外壳可切到所需的长度，以适应标准管径的管子。在金属薄板外壳绕住管子后，可通过夹紧窄带来固定外壳。金属薄板外壳的端部可以有向外伸出的边缘，并且可以螺固或以其它方式连在一起。此外，沿径向向外伸出并带有连接孔的接头最好是自金属薄板外壳的一轴向边缘弯曲，以便与墙壁或天花板接触。沿径向向内的齿形接头可自金属薄板外壳的自由轴向边缘弯曲，可选择形成固定填满膨胀混合料的辅助机械固定件，将膨胀混合料封闭在金属薄板外壳和管子之间的装配位置上。此外，可用一垫圈与管子封闭装置连接，尤其是置于朝向墙壁或天花板那侧。这种垫圈可由阻燃材料(尤其是阻燃泡沫)制成。垫圈用于密封墙壁上的开口，特别是在管子封闭装置不能牢固地固定在其中时。
根据以下优选实施例和权利要求进行的描述，本发明的其他特征将变得更加清楚。在给定的实施例中，各特征或单独示出，或者结合其它特征一起给出。附图中
图1表示本发明的一优选实施例；图2表示包括填满膨胀混合料的突起部分的一单独的金属薄板外壳的各实施例的示意图；图3是沿图2中的III-III线剖开的剖面图；图4表示图3A处的详图；图5表示本发明带有交错分布的突起部分的另一实施例；图6表示带有齿形夹持装置的金属薄板外壳的一部分。
图1所示的本发明的实施例表示在一塑料管2上的一管子封闭装置1，管子朝向墙壁一侧形成一可见的开口。管子封闭装置1包括一由可弯曲的金属薄板制的金属外壳3。金属薄板外壳弯成环形，它为一金属薄带，其窄端为向外弯成直角的彼此连接的两个接头4，接头通过螺丝固定件5结合在一起。带孔的固定接头6自金属薄板外壳3的纵向侧面在管子封闭装置朝向墙壁开口的一侧弯曲，它们的作用是将管子封闭装置固定到墙壁或顶棚上。起隔层作用的矩形截面的突起部分7沿径向从金属薄板外壳3的内侧凸伸向管子2，突起部分的径向长度约为其宽度的1.25倍。突起部分7具有一薄膜8形成的壳，突起部分7的内部填满栓状或肋状的固体膨胀混合料块9。薄膜8由一薄带构成，它与金属薄板外壳3的内侧接触并连结。在突起部分7的周围，该薄膜具有环绕膨胀混合料块9的袋状凸台。突起部分7的相互间距基本上与金属薄板外壳3内侧上的突起部分的宽度相等。在管子周围，突起部分的间距较小，即约只有其宽度的一半。由于在突起部分7周围以薄膜形成的袋在朝向金属薄板外壳3内侧的那端是开口的，因此，膨胀混合料块9与金属薄板外壳3的接触面积大。
由图1可看到填满膨胀混合料的突起部分7在其轴向侧是开口的，因此，万一失火，它们可由热气体迅速加热，从而能发挥膨胀作用。由于膨胀混合料的急剧膨胀，使突起部分7之间缝隙闭合。膨胀混合料压缩塑料管2，此时塑料管在热作用下变软，因此密封了墙壁上的开口。
从表示弯曲前的金属薄板外壳3的图6可以看到，远离墙壁的金属薄板外壳3的轴向边缘10可带有齿11，在外壳弯曲后，齿11沿径向伸向管子。齿11对在金属薄板外壳3和管子2之间的空间内的突起部分7形成机械锚定，即使在薄膜8未粘结到外壳上时或随着时间流逝已形成的粘结分开时亦可形成锚定。
图2和图3分成a)、b)和c)三部分，它表示与外壳3粘结的薄膜绕管子弯曲前的情形。图中示出了各种断面形状的突起部分7或凸台和膨胀混合料块9。图中a)部分表示矩形断面的膨胀混合料块9和薄膜8形成的突起部分7。b)部分表示三角形断面的膨胀混合料块9′和凸台7′，而c)部分表示梯形断面的膨胀混合料块9＂和薄膜8形成的凸台7＂。
图4表示图3的a)部分的放大图。从中可以看到膨胀混合料块9具有粗糙表面。薄膜8热成形在膨胀混合料块9周围，因此紧贴在其表面上。这样，膨胀混合料块9可机械地固定在用薄膜8形成的凸台或突起部分7内。
图5表示另一种形状的突起部分7＂′。突起部分7＂′基本上是立方体，它们沿外壳轴向排成相邻的三行，每行之间相互交错，因而下行的突起部分7＂′是交错排成的。在该实施例中，与肋形突起部分相比，突起部分7＂′具有更大的表面，因此，万一失火，膨胀混合料能更快地发挥作用。在这种情况下，突起部分的断面也可类似于图3所示的为三角形或梯形。也可提供适合填满膨胀混合料的圆形断面的圆柱形突起部分(球形凸起)。
权利要求
1.一种管子封闭装置包括一可绕管子(2)弯曲的金属薄板外壳(3)和一设置在该外壳内侧的膨胀混合料(9)，该装置用于在失火时封闭管子(2)和/或墙壁通道，其特征在于，在该金属薄板外壳(3)的内侧连接有相互之间具有一定间隔的装有膨胀混合料的突起部分(7)。
2.根据权利要求1所述的管子封闭装置，其特征在于，该突起部分(7)在所述金属薄板外壳(3)和所述管子(2)之间构成径向隔层。
3.根据权利要求1或2所述的管子封闭装置，其特征在于，该突起部分连接到所述金属薄板外壳(3)上。
4.根据上述任一项权利要求所述的管子封闭装置，其特征在于，在金属薄板外壳(3)弯曲之前，突起部分(7)之间的间距大到足以使金属薄板外壳(3)能绕着小外径的管子(2)弯曲，而突起部分(7)彼此不干扰。
5.根据上述任一项权利要求所述的管子封闭装置，其特征在于，该突起部分(7)设在一薄膜(8)上，且最好从该薄膜(8)的底面的一侧伸出。
6.根据权利要求5所述的管子封闭装置，其特征在于，该薄膜(8)的底面与金属薄板外壳(3)的内侧接触，最好是连接在其上。
7.根据权利要求5或6所述的管子封闭装置，其特征在于，该薄膜(8)可绕着管子(2)弯曲，最好是随所述金属薄板外壳(3)一起弯曲，但它基本上是刚性的。
8.根据上述任一项权利要求所述的管子封闭装置，其特征在于，该突起部分(7)由轴向肋构成。
9.根据上述任一项权利要求所述的管子封闭装置，其特征在于，该突起部分(7)的高度与其宽度大致相等，最好大一些。
10.根据上述任一项权利要求所述的管子封闭装置，其特征在于，在该金属薄板外壳(3)弯曲之前，在该外壳的圆周方向将该突起部分(7)相互之间隔开的间距最好与突起部分(7)的宽度和/高度几乎相等。
11.根据上述任一项权利要求所述的管子封闭装置，其特征在于，该膨胀混合料(9)基本上与该金属薄板外壳(3)接触。
12.根据上述任一项权利要求所述的管子封闭装置，其特征在于，该突起部分(7)由薄膜(8)内填满膨胀混合料(9)的凸台构成。
13.根据权利要求5到12中的任一项所述的管子封闭装置，其特征在于，该薄膜(8)是热成形膜，该凸台由热成形加工而成。
14.根据上述任一项权利要求所述的管子封闭装置，其特征在于，该膨胀混合料(9)制成一整体模块，它们最好能完全装满该薄膜(8)中的凸台。
15.根据权利要求14所述的管子封闭装置，其特征在于，该薄膜(8)热成形在该膨胀混合料块(9)周围。
16.根据权利要求14或15所述的管子封闭装置，其特征在于，该膨胀混合料块(9)具有粗糙表面和/或凹陷，薄膜(8)至少有一部分吸入凹陷处。
17.根据权利要求14到16中的任一项所述的管子封闭装置，其特征在于，该膨胀混合料块(9)具有基本上平的底表面，而且其断面最好是矩形、三角形或梯形的。
18.根据上述任一项权利要求所述的管子封闭装置，其特征在于，该膨胀混合料(9)是抗气候影响和防水的。
19.根据上述任一项权利要求所述的管子封闭装置，其特征在于，该膨胀混合料(9)是基于膨胀石墨的混合料。
20.根据上述任一项权利要求所述的管子封闭装置，其特征在于，该金属薄板外壳(3)，最好和形成有凸台的薄膜(8)，制成无端头带的形式，并且切成所需的长度。
全文摘要
本发明涉及一种管子封闭装置(1)，它包括一绕着管子(2)弯曲的金属薄板外壳(3)和一布置在外壳内侧的膨胀混合料(9)，万一失火，它能密封管子(2)和/或墙壁通道。根据本发明，装有膨胀混合料的突起部分(7)以相互之间具有一定间隔与金属薄板外壳(3)的内侧相结合。
文档编号F16L5/04GK1126443SQ94192679
公开日1996年7月10日 申请日期1994年7月23日 优先权日1993年7月31日
发明者罗伯特·格拉夫, 迪特尔·安尼梅尔 申请人:格林瑙伊勒蒂森有限责任公司