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Die vorliegende Erfindung umfasst eine Branderkennungs- und Brandbekämpfungsvorrichtung für elektrische Anlagen.
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Beschreibung und Einleitung des allgemeinen Erfindungsgebiets
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Heute bleiben elektrische Geräte, Verteilerarmarturen und elektrische Anlagen, wie zum Beispiel Waschmaschinen, Trockner, Küchengeräte, Mehrfachsteckdosen, Gebäudeinstallationen, Server und Schaltschränke fast durchgehend eingeschaltet, unbeaufsichtigt und können somit durch einen Defekt oder falsche Benutzung einen Brand auslösen. Der Löschvorgang mit handelsüblichen Feuerlöschern gestaltet sich schwierig, da ein Brand meist im geschlossenen Gehäuse entsteht. Die Gehäuse sind häufig schwer zugänglich und stehen nicht unter ständiger Beobachtung. Bevor eine Brandbekämpfung überhaupt möglich ist, muss der Brand erst erkannt und zum Beispiel ein Computergehäuse unter dem Tisch hervorgeholt werden. Oft wird ein Brand nicht rechtzeitig erkannt und passende Brandbekämpfungssysteme (Feuerlöscher) sind nicht direkt griffbereit.
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Stand der Technik
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Es sind verschiedene Vorrichtungen zur Branderkennung, beziehungsweise Brandbekämpfung bekannt und auf die jeweiligen Einsatzgebiete speziell zugeschnitten.
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Eine Löschvorrichtung für Schaltschränke ist aus dem Gebrauchsmuster
DE 8913487 U1 bekannt. Diese Löschvorrichtung besteht aus einem Gebläse, das aus dem Inneren des Schalt- oder Computerschrankes abgesaugte Luft mindestens einem Sensor, insbesondere einem Rauch- oder Temperaturfühler, zuführt. Weiterhin ist eine Löschmittelleitung mit einem Ventil und einer Auslösezentrale vorgesehen, die bei Überschreiten eines vorgegebenen Grenzwertes am Sensor das Ventil öffnet und die Löschmittelzufuhr in den Schrank auslöst. Diese Lösung benötigt aber einen relativ großen Bauraum und ist somit für kompakte elektrische Anlagen, wie z.B. Steckleisten, nicht einsetzbar.
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Weiterhin ist eine Feuerlöschvorrichtung gemäß der deutschen Offenlegungsschrift
DE 3340652 A1 bekannt. Diese ist für elektrisch betriebene Haushaltsgeräte, die in einem Gehäuse untergebracht sind, insbesondere für Fernseher, bestimmt. Die Feuerlöscheinrichtung besteht aus einer geschlossenen Röhre mit Sollbruchstelle, die Feuerlöschpulver enthält und die im Inneren des Gehäuses untergebracht ist.
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Eine andere Feuerlöscheinrichtung ist aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE29813238U1 bekannt. Diese ist im Inneren eines Elektrogerätes angeordnet. Der Vorratsbehälter mit Löschmittel ist hier mit einem Magnetventil verschlossen, welches über eine Auslösevorrichtung geöffnet werden kann. Das Auslösen erfolgt über einen ebenfalls im Inneren des Gehäuses angeordneten Temperaturfühler und einem damit verbundenen, thermostatisch gesteuerten Relais zur Schaltung des Ventils.
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Der Nachteil dieser Feuerlöscheinrichtung besteht in beiden Fällen in der getrennten Vorrichtung zur Brandbekämpfung und zur Auslösung der Netztrennung. Weiterhin lässt die Funktionsweise beider Vorrichtungen keine definierte Brandbekämpfung zu. Auch sind diese Systeme abhängig von der Umgebungstemperatur und auch nicht mit unterschiedlichen Geräten kombinierbar.
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Es gibt derzeitig keine einfache Lösung, die Schutz vor elektrischen Bränden durch aktive Bekämpfung von Entstehungsbränden und Flammen bietet und dabei kompakt und zuverlässig aufgebaut ist.
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Aufgabe
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine einfache, kompakte und zuverlässige Vorrichtung zur Branderkennung- und Brandbekämpfung für elektrische Klein- und Großgeräte, elektrische Verteilungsarmarturen und elektrische Anlagen bereitzustellen.
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Lösung
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung 100, die sowohl in elektrischen Klein- und Großgeräten, elektrischen Fahrzeugen, elektrischen Verteilungsarmarturen, elektrischen Anlagen und in der Luft- und Raumfahrt verbaut werden kann, umfasst dabei:
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Messvorrichtung 1:
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung 100, umfasst wenigstens eine Messvorrichtung 1, um wenigstens einen Gefahrenparameter zu erfassen. Ein Gefahrenparameter ist dabei eine kennzeichnende Größe, mit deren Hilfe Aussagen über Aufbau, Konzentration, Zusammensetzung und Entwicklung, z. B. eines Stoffes, eines Gas, einer Atmosphäre. in z.B. elektrischen Anlage gewonnen werden kann, um so zu identifizieren, ob ein Brand vorliegt, unmittelbar droht oder sich die elektrische Anlage unnormal (schnell) erhitzt. Die Messvorrichtung 1 umfasst dabei wenigstens einen Sensor, zur Messung wenigstens eines Gefahrenparameters in der zu schützenden elektrischen Anlage.
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Gefahrenparameter umfassen dabei insbesondere Temperatur-, Optik-, Atmosphäre- oder Rauchparameter welche die physikalischen/chemischen Parameter erfassen, die sich bei Entwicklung eines Brandes messen lassen. Ein Temperaturparameter kann dabei ein Maximalwert (z.B. 65°C), eine Änderungsrate (z. B. 5K je Minute) oder eine bestimmte Zeitspanne zusammen mit einer Maximaltemperatur (z.B. mehr als 65°C mehr als 2 min) sein. In diesem Fall wird die Messvorrichtung durch wenigstens einen Temperatursensor gebildet.
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Eine Rauchparametermessung erfolgt üblicherweise wie in einem optischen Rauchmelder.
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In einem optischen Rauchmelder kommt ein lichtempfindlicher Sensor zum Einsatz, der die Veränderungen eines von einer Leuchtdiode gesendeten Lichtsignals erkennt. Unter normalen Umständen - und wenn kein Rauch vorhanden ist - ist das Signal kontinuierlich und normal. Wird das Lichtsignal jedoch durch Rauchpartikel verändert, erkennt der optische Sensor eine Störung und löst den akustischen Alarm aus.
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Je nach eingesetztem Modell kann dieses Verfahren leicht abweichen, aber letztlich geht es immer darum, Abweichungen eines Lichtsignals zu erkennen, das von einer Leuchtdiode abgegeben wird. Ein linearer Rauchmelder reagiert auf eine durch Rauch erzeugte Abschwächung des Lichtstrahles zwischen Leuchtdiode und dem photoelektrischen Sensor. Andere Modelle verwenden ein umgekehrtes Verfahren: unter normalen Umständen gelangen die ausgesendeten Lichtstrahlen nicht zum lichtempfindlichen Sensor. Befinden sich jedoch Rauchpartikel in der Luft, werden die ausgesendeten Lichtstrahlen durch die Rauchpartikel abgelenkt und treffen auf den optischen Sensor. Die Messvorrichtung 1 kann diese Änderung eines Rauchparameters erfassen. In diesem Fall wird die Messvorrichtung 1 durch wenigstens eine Diode und einen photoelektrischen Sensor gebildet.
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Atmosphärenparameter können die Konzentration verschiedener Gase z.B. der Sauerstoffgehalt (z.B. 20%) innerhalb der zu schützenden Anlage darstellen. Der Sauerstoffgehalt kann über einen Sauerstoffsensor gemessen werden. Bei diesem gibt es verschiedene Funktionsprinzipen:
- - Amperometrischer Sensor
- - Widerstandssensor (z.B. Änderung Halbleiteroxid)
- - Paramagnetische Sensoren
- - Optische Sensoren
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Weitere Atmosphärenparameter können zum Beispiel Konzentrationen von Gasen sein, die bei einem Brand oder Schwelbrand entstehen. (z.B. Kohlendioxid (CO2), Kohlenmonoxid (CO) und Kohlenwasserstoff). Das Messen dieser Gase oder deren Konzentration in der Luft kann wie bei der Sauerstoffmessung durch einen Halbleitersensor realisiert werden oder über IR-Gassensor. Der mindestens eine Gassensor, ist dabei so angeordnet, dass das in der elektrischen Anlage befindende Gasgemisch kontinuierlich durch den Sensor kontrolliert werden kann, sodass eine Veränderung umgehend erkannt werden kann. Die Messung anderer Gefahrenparameter ist grundsätzlich möglich. Weiterhin ist diese Messvorrichtung 1 so angeordnet, dass sie ein Messsignal mit den Messwerten mindestens eines Gefahrenparameters an ein Steuerungsmittel 2 weiterleiten kann. Die Signalübermittlung des Messsignals kann dabei über eine feste Datenleitung (z.B. über ein LAN etc.), oder drahtlos über elektromagnetische Wellen (z.B. über WLAN, Bluetooth, ZigBee, Wibree, WIMAX im Radiofrequenzbereich sowie IrDA und optischer Richtfunk im infraroten oder optischen Frequenzbereich etc.) erfolgen. Bei der Verwendung eines Temperatursensors ist der Temperatursensor so angeordnet, dass er die Temperatur dieser Anlage (z.B. einer Steckdose) messen kann.
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Ein weiterer Gefahrenparameter ist ein elektrischer Parameter der zu schützenden Anlage. Dazu zählen sowohl elektrische Spannung U und elektrischer Strom I im Einzelnen als auch die sich daraus ergebende umgesetzte elektrische Leistung P. In einer besonderen Ausführungsform ist die Messvorrichtung 1 so ausgebildet, dass sie mindestens einen Spannungs- und Stromwert an einem jeweiligen elektrischen Verbraucher messen kann. Für die elektrische Leistung als Gefahrenparameter umfasst die Messvorrichtung ein geeignetes Messmittel (z.B. elektronische Schaltung), um die Spannungs- und Stromwerte zu messen und zu multiplizieren, um die elektrische Leistung zu erhalten. Für den mindestens einen Gefahrenparameter (elektrische Leistung) oder die mindestens zwei Gefahrenparameter (Spannung und Strom) werden analog zu den zuvor genannten Gefahrenparametern Grenzwerte festgelegt. Dies kann ein Maximalwert (z.B. 3000 Watt) oder eine Änderungsrate (z.B. 1000 Watt pro Millisekunde) sein können.
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Steuerungsmittel 2:
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung 100, umfasst weiterhin ein Steuerungsmittel 2. Das Steuerungsmittel 2 ist so ausgebildet, dass es das Messsignal mit der Information über wenigstens einen Gefahrenparameter wenigstens einer Messvorrichtung 1 empfangen kann und mit wenigstens einem vordefinierten Grenzwert für diesen wenigstens einen Gefahrenparameter vergleichen kann, ein Löschsteuersignal erzeugen und an ein Selbstlöschelement 6 weiterleiten kann, wenn wenigstens ein Gefahrenparameter sich außerhalb dieses ersten Grenzwertes eines Gefahrenparameters befindet. Durch das Löschsteuersignal wird der Verschluss 64 geöffnet und Löschmittel freigesetzt. Weiterhin ist das Steuerungsmittel 2 so ausgebildet, dass es das Messsignal von wenigstens einem Gefahrenparameter mit wenigstens einem zweiten Grenzwert für diesen wenigstens einen Gefahrenparameter vergleichen kann und ein Stromsteuersignal erzeugen und über ein Verzögerungselement 3 an einen Hauptschalter 4 weiterleiten kann, wenn wenigstens ein Gefahrenparameter sich außerhalb dieses zweiten Grenzwert für diesen Gefahrenparameter befindet. Durch dieses Stromsteuersignal wird die zu schützende Anlage durch den Hauptschalter 4 stromlos geschaltet. Der erste Grenzwert und der zweite Grenzwert können übereinstimmen, müssen dieses aber nicht zwingend. So kann die zu schützende elektrische Anlage über ein Stromsteuersignal abgeschaltet werden, wenn ein Brand droht, die Anlage aber noch nicht brennt, ohne dass eine Löschmittelfreisetzung erfolgt. Das Vorhandensein eines Brands oder dessen unmittelbares Entstehen wird dabei dadurch identifiziert, dass die Überschreitung wenigstens eines im Vorhinein festgelegten Grenzwertes eines Gefahrenparameters durch das Steuerungsmittel 2 festgestellt wird. Sowohl alle Gefahrenparameter als auch Kombinationen verschiedener Gefahrenparameter sind dabei möglich. Die oben genannten Grenzwerte für die Gefahrenparameter sind beispielhaft zu verstehen und durch eine Anpassung der Betriebsparameter des Steuerungsmittel 2 z.B. durch eine Änderung der Betriebssoftware möglich.
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Weiterhin weist das Steuerungsmittel 2 einen Stromanschluss 2a auf, über welchen es mit Spannung versorgt wird. Dabei ist das Steuerungsmittel 2 vorzugsweise auf die Verwendung von Kleinspannung (bis zu 120 V Gleichspannung oder bis zu 50V Wechselspannung) ausgelegt. Da das Steuerungsmittel 2 eine von der Netzspannung abweichende Spannung benötigt, wird ein entsprechender Transformator vorgeschaltet. Auch ein Betrieb mit Niederspannung (abhängig vom zu schützenden Gerät) ist möglich.
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Weiterhin weist das Steuerungsmittel 2 noch ein Verzögerungselement 3 zur Weiterleitung eines Stromsteuersignals an einen Hauptschalter 4 auf. Wenn von dem Steuerungsmittel 2 ein Löschsteuersignal an das Selbstlöschelement 6 ausgesendet wird, wird gleichzeitig ein Stromsteuersignal zum Verzögerungselement 3 geleitet. Dieses bewirkt, dass kurz nach dem Auslösen des Selbstlöschsystems 6 die zu schützende elektrische Anlage über deren Hauptschalter 4 oder ein anderes Bauteil stromfrei geschaltet wird. Die Anlage oder das Gerät wird abgeschaltet. Die Abschaltung unterbindet die Stromversorgung und sorgt somit dafür, dass durch den Brandbekämpfungsvorgang kein Kurzschluss entsteht.
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Dieses Steuerungsmittel 2 kann z.B. in Form einer Steuerplatine oder einer zentralen Recheneinheit (CPU) o.Ä. realisiert werden.
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Vorzugsweise ist das Steuerungsmittel 2 von einer Vergussmasse umgeben, welche so ausgebildet ist, dass das Steuerungsmittel 2 wasserfest umhüllt ist. Die Vergussmasse ist dabei bspw. auf Epoxidharz- und Acrylatbasis gefertigt.
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Hauptschalter 4
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung 100, umfasst weiterhin einen Hauptschalter 4 zum Abschalten der zu schützenden elektrischen Anlage. Dieser ist so ausgebildet, dass er ein Stromsteuersignal über das Verzögerungselement 3 erhalten kann und beim Erhalt desselben, die zu schützende elektrische Anlage durch eine Unterbrechung von Nullleiter (N) und Phase (P) stromlos stellen kann.
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In einer speziellen Ausführungsform des Hauptschalters 4 ist dieser so ausgebildet, dass unabhängig von einem Stromsteuerungssignal eine manuelle Abschaltung der zu schützenden elektrischen Anlage erfolgen kann. Der Hauptschalter 4 kann des Weiteren mit einem Überspannungsschutz ausgestattet sein, um eine noch höhere Sicherheit zu gewährleisten. Der Hauptschalter 4 kann zum einen manuell abgeschaltet werden und zum anderen als festes Bauteil im Verteilerschrank der Gebäudeinstallation verbaut werden.
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Stromversorgung 5
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung 100, umfasst weiterhin eine Stromversorgung 5. Die Stromversorgung 5 wird vorzugsweise durch einen Transformator realisiert. Dieser richtet die Versorgungsspannung (in Europa üblicherweise 230V 50Hz Wechselspannung) gleich und transformiert diese in einen Bereich zwischen 1V und 120V Gleichspannung oder in einen Bereich zwischen 1V und 50V Wechselspannung.
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Auch der Betrieb in der jeweils landesüblichen Niederspannung ist denkbar. Die Ausführung ist abhängig vom dem zu schützenden Gerät.
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Die Stromversorgung 5 ist so ausgebildet, dass sie das Steuerungsmittel 2 mit elektrischer Energie versorgen kann. Dazu ist sie zum einem mit der externen Stromversorgung 8 der zu schützenden elektrischen Anlage und zum anderen mit dem Steuerungsmittel 2 elektrisch verbunden.
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In einer speziellen Ausführungsform der Stromversorgung 5 weist diese noch einen elektrischen Speicher zur autarken Energieversorgung der Branderkennungs- und Brandbekämpfungsvorrichtung 100 auf, damit diese auch noch funktioniert, wenn die Stromversorgung 5 der zu schützenden elektrische Anlagen z.B. im Fall einer Havarie ausgefallen ist. Der elektrische Speicher kann z.B. in Form einer Batterie realisiert werden.
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Die Branderkennungs- und Brandbekämpfungsvorrichtung 100 kann, wie auf dem Schaltplan in Abbildung 1 gezeigt, in einer Mehrfachsteckdose einsetzt werden. Alternativ kann sie in allen elektrischen Klein- und Großgeräten (einschließlich Fahrzeugen, Luftfahrzeugen und elektrischen Anlagen) einsetzt werden. Die Messvorrichtung wird dann an besonders brandrisikobehafteten Bauteilen befestigt. Dabei ist auch eine Kombination mehrerer Messvorrichtungen möglich.
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Selbstlöschelement 6
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Das Selbstlöschelement 6 dient dazu, im Falle eines Brandes diesen durch Freisetzen von Löschmittel zu bekämpfen.
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Das Selbstlöschelement 6 umfasst eine Löschmittelkartusche 61 zur Aufnahme eines Löschmittels. Das Selbstlöschelement 6 weist einen Verschluss 64 auf. Dieser Verschluss 64 kann entweder als eine Versiegelung und eine Glassicherung 64a oder ein Druckventil 64b (vgl. Haarspraydose) ausgeführt sein. Das Löschmittel wird speziell auf die Gegebenheiten des zu löschenden Objektes angepasst. Gängige Löschmittel für das Löschen elektrischer Anlagen sind z. B: CO2, Argon, Stickstoff, Schwefelhexafluorid oder Halone. Geeignet sind herkömmliche Löschmittel, wie z.B.: Löschpulver (Alkalichloride, Natrium- oder Caliumhydrogencarbonat, Kahumsulfat, Natrium- und/oder Caliumchlorid, Monoammoniumphosphat, Ammoniumphosphat, Ammoniumsulfat, Melamin, Boroxid, Calium- Ammonium- Carbamat und Zusatz für die Hydrophobierung) oder Löschschaum/ Schaummittel (AFFF, FFFP, Proteinschaummittel, Fluor-Proteinschaummittel, Mehrbereichsschaummittel und fluorfreie Schaummittel). Generell sind alle Löschmittel einsetzbar. Die Größe der Löschmittelkartusche 61 hängt von dem zu löschenden Raum der elektrischen Anlage ab. Die Löschmittelkartusche 61 besitzt dabei vorzugsweise eine Größe zwischen 1 ml und 500.000 ml. Der Gasdruck beträgt bei Normaltemperatur zwischen üblicherweise 3 und 300 bar.
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Die Löschmittelkartusche 61 ist so angeordnet, dass durch den Verschluss 64 Löschmittel in Richtung eines Entwicklungsraumes 65 oder direkt in die Löschlanze 66 strömen kann. Das Öffnen des Verschlusses 64 kann dabei durch ein Brechen der Glassicherung 64a oder Öffnen des Druckventils 64b erfolgen.
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Die Löschmittelkartusche 61 ist so ausgebildet, dass sie sicher am Auslösemodul 69 oder Entwicklungsraum 65 befestig werden kann. Dazu weist sie eine Kartuschenbefestigung 62 auf. Diese ist vorzugsweise als Gewindedichtung ausgeführt. Mit Hilfe der Kartuschenbefestigung 62 ist die Löschmittelkartusche 61 mit dem Auslösemodul 9 oder Entwicklungsraum 65 befestigbar. Das Befestigen kann dabei bspw. über Verschrauben und/oder Verkleben erfolgen. Diese Kartuschenbefestigung 62 sorgt dafür, dass die Löschmittelkartusche 61 auch bei langer Verwendung einen besonders geringen Druckverlust erfährt.
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Das Selbstlöschelement 6 umfasst weiterhin eine Löschlanze 66 zur Verteilung des Löschmittels in einem zu schützenden elektrischen Objekt und zum Löschen eines Brandes.
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Die Löschlanze 66 umfasst einen Lanzenverschluss 67, über welchen sie mit einem Auslösemodul 69 oder einem Entwicklungsraum 65 verbindbar ist. Der Lanzenverschluss 67 ist vorzugsweise als ein Lanzengewinde ausgeführt.
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Die Löschlanze 66 ist auf das zu schützende Gerät anpassbar. Es ist möglich, dass sie gebogen wird. Die Löschlanze 66 verfügt über Austrittsöffnungen 68 (vorzugsweise Bohrungen) und sorgt somit dafür, dass das Löschmittel optimal in der zu schützenden elektrischen Anlage verteilt wird. Auch der Anschluss von mehreren Löschlanzen 66 an den Entwicklungsraum 65 oder das Auslösemodul 69 ist je nach Aufbau der zu schützenden elektrischen Anlage möglich. Des Weiteren gibt es die Möglichkeit, bei einem großen zu schützenden Objekt, mehrere voneinander separat ansteuerbare Löschlanzen 66 zu verbauen. Bei der Konstruktion des Selbstlöschelementes 6 gibt es zwei Varianten des Verschlusses 64. In einer ersten Ausführungsform umfasst der Verschluss 64 eine Versiegelung und eine Glassicherung 64a.
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In dieser ersten Ausführungsform umfasst das Selbstlöschelement 6 weiter eine Öffnungsnadel 63 zur Freisetzung des Löschmittels. Die Öffnungsnadel 63 ist so angeordnet, dass sie beim Befestigen der Löschmittelkartusche 61 an einen Entwicklungsraum 65 die Versiegelung durchbricht und somit das Löschmittel freisetzt, sodass dieses bis zu einer Glassicherung 64a vordringen kann. Des Weiteren umfasst dieses Selbstlöschelement 6 eine Glassicherung 64a zwischen der Löschmittelkartusche 61 und einem Entwicklungsraum 65.
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Die Glassicherung 64a ist so ausgebildet, dass sie ein Löschsteuersignal des Steuerungsmittels 2 empfangen kann und bei Empfang desselben zerstört wird, sodass der Verschluss 64 geöffnet ist und das Löschmittel aus der Löschmittelkartusche 61 über einen Entwicklungsraum 65 in eine Löschlanze 66 vordringen kann.
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Die Glassicherung 64a wird somit bei einer Überschreitung eines Grenzwertes wenigstens eines Gefahrenparameters durch das Löschsteuerungssignal des Steuerungsmittels 2 innerhalb des Selbstlöschelementes 6 zerstört. Durch diese Zerstörung der Glassicherung 64a wird der Verschluss 64 vollständig geöffnet, und somit Löschmittel aus der Löschmittelkartusche 61 endgültig in die zu schützende Anlage freigesetzt.
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In einer speziellen Ausführungsform der Glassicherung 64a umfasst diese ein thermophobes Material (beispielsweise ein thermophobes Glas). In diesem Fall ist das Löschsteuersignal als ein Heizstrom ausgebildet, welcher die Glassicherung 64a an einer Seite erwärmt. Durch diese einseitige Erwärmung entstehen starke Spannungen und die Glassicherung 64a zerbricht.
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Im Vergleich zu anderen Baumaterialien (z. B. Metallen) ist Glas ein schlechter Wärmeleiter. Eine Glasscheibe kann sich örtlich aufheizen, ohne dass die Wärme abgeführt oder gleichmäßig verteilt wird. Die erwärmten Stellen im Glas dehnen sich in der Folge aus, während die kalten Bereiche ihre Struktur beibehalten. Die verschiedenen Ausdehnungen führen dann zu örtlichen Zugspannungen, die ab einer bestimmten Größe oder im Zusammenspiel mit einer weiteren Einwirkung einen Glasbruch zur Folge haben. Wie robust sich ein Material bei Temperaturdifferenzen verhält, wird umgangssprachlich mit „Temperaturwechselbeständigkeit“ ausgedrückt. Thermophob meint hier, dass das Material eine besonders niedrige „Temperaturwechselbeständigkeit“ aufweist. In Tabelle 1 sind Temperaturwechselbeständigkeit“ verschiedener typischer Gläser mit der dazugehörigen Prüfvorschrift aufgeführt.
Tabelle 1: Termperaturwechselbeständigkeiten verschiedener Glasprodukte
| Floatglas | 40 K | gem. SN EN 572-1 1 |
| Teilvorgespanntes Glas (TVG) | 100 K | gern, SN EN 1863-1 |
| Einscheibensicherheitsglas (ESG) | 200 K | gem. SN EN 12150-1 |
| Heissgelagertes Einscheibensicherheitsglas (ESG-HST) | 200 K | gern, SN EN 14179-1 |
| Drahtglas und Drahtspiegelglas | 15 K | |
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In einer anderen speziellen Ausführungsform des Verschlusses 64 umfasst die Glassicherung 64a ein elektrophobes Material. In diesem Fall ist das Löschsteuersignal als eine hohe elektrische Spannung (U>1000V) ausgebildet. Das elektrophobe Material kann z.B. durch ein Glas mit einer hohen piezoelektrischen Verformung realisiert werden. In diesem Fall liegt das Löschsteuersignal an einer Seite der Glassicherung 64a an, wodurch eine hohe Spannungsdifferenz entsteht und es durch den piezoelektrischen Effekt zu einer piezoelektrischen Volumenänderung der Glassicherung 64a kommt, welche eine mechanische Spannung innerhalb des Glases erzeugt, was wiederum zum Brechen der Glassicherung 64a führt. Weiter kann der Verschluss 64 realisiert werden, indem z.B. an dem Teil der Glassicherung, welcher den Weg des Löschmittels verschließt, ein piezoelektrisches Material (z.B. aus verschiedenen piezoelektrischen Aktoren, piezoelektrischen Kristallen, piezoelektrischen Keramiken oder Polyvinylidenfluoriden) befestigt wird. Ein Löschsteuersignal an diesem piezoelektrischen Material bewirkt eine Ausdehnung des piezoelektrischen Materials, wodurch mechanische Spannungen entstehen und die Glassicherung 64a als Ganzes bricht, sodass Löschmittel aus der Löschmittelkartusche 61 in die wenigstens eine Löschlanze 66 strömen und so einen Brand bekämpfen kann.
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Je nach ausgewähltem Material, kann die Verformung entweder als Ausdehnung in Richtung der Polarisation (Längs-Effekt) oder orthogonal zur Polarisation (Quer-Effekt) erfolgen oder als Scherverformung. Elektrophob meint hier, dass das Material, eine besonders hohe piezoelektrische Verformung aufweist.
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In einer weiteren speziellen Ausführungsform des Verschlusses 64 umfasst die Glassicherung 64a einen Hohlraum, eine Aussparung und/oder Ausnehmung, zur Aufnahme eines durch einen elektrischen Impuls oder Stromfluss zerstörbaren Bauteils (z.B. eine Kapsel mit einer geringen Menge Sprengmittel oder ein elektronisches Bauteil, welches durch falsche Polung oder Überlastung zerstört werden kann), sodass beim Anliegen eines Löschsteuersignal an diesem Bauteil, das Bauteil zerstört und die Glassicherung 64a geöffnet wird, sodass Löschmittel aus der Löschmittelkartusche 61 in die wenigstens eine Löschlanze 66 strömen und so einen Brand bekämpfen kann.
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Das Selbstlöschelement 6 umfasst weiterhin einen Entwicklungsraum 65 zur Aufnahme von Löschmittel aus der Löschmittelkartusche 61. Der Entwicklungsraum 65 dient zum einen dafür, dass keine Splitter (insbesondere Glassplitter z. B. der Glassicherung 64a) den Weg des Löschmittels verstopfen können und zum anderen, dass sich das Löschmittel entwickeln und den vollen Druck entfalten kann.
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In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 besteht der Verschluss 64 des Selbstlöschelementes 6 aus einem Druckventil 64b.
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Das Druckventil 64b ist dabei zwischen der Löschmittelkartusche und der wenigstens einen Löschmittellanze 66 angeordnet, sodass Löschmittel bei Öffnung des Druckventils 64b durch das Druckventil 64b in die Löschmittellanze 66 strömen kann. Dieses Druckventil 64b ist so ausgebildet, dass es bei einer Überschreitung des Grenzwertes wenigstens eines Gefahrenparameters durch das Löschsteuerungssignal des Steuerungsmittels 2 geöffnet wird. Das Druckventil 64b umfasst in einem hier beispielhaft genannten Aufbau: einen Elektromagnet 691, eine Falle 692, ein Druckscharnier 693 mit einer Feder 694, einen Scharnierwiderstand 695 und eine Arretierung 696.
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Die Arbeitsweise des Druckventil 64b mit diesem Aufbau wird im Folgenden näher bespielhaft beschrieben:
- Sobald das Steuerungsmittel 2 ein Löschsteuersignal an das Selbstlöschelement 6 geleitet hat, wird im Inneren des Auslösemoduls 69 ein Elektromagnet 691 aktiviert.
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Dieser Elektromagnet kann dabei z.B. in Form von zwei übereinander angeordneten Würfeln und mit einer magnetischen T gebildet sein. Eine geeignete Kantenlänge wäre dabei ca.1cm. Die Flussdichte liegt dann bei bspw. 3T. Der Elektromagnet 691 zieht die Falle 692 an sich heran und löst somit das Druckscharnier 693 aus. Die Falle 692 kann dabei beispielsweise aus Eisen ausgebildet sein und sich in einem Abstand von 1cm zum Elektromagneten 691 befinden. Das Druckscharnier 693 steht aufgrund der Feder 694 unter Druck. Die Feder 694 kann sowohl auf Zug als auch auf Druck verbaut sein. Das ausgelöste Druckscharnier 693 betätigt den Scharnierwiderstand 695 und setzt somit das Löschmittel aus der Löschmittelkartusche 61 frei. Das Löschmittel wird zur Löschlanze 66 weitergeleitet.
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Die verbaute Feder 694 muss eine so große Federkonstante aufweisen, um mindestens eine Kraft auf das Druckscharnier 693 auszuüben, die ausreicht, den Scharnierwiderstand 695 in die Arretierung 696 gleiten zu lassen, um dadurch sicherzustellen, dass das Druckventil 64b geöffnet bleibt und das komplette Löschmittel freigesetzt wird. Der geschilderte Aufbau des Druckventils 64b ist dabei beispielhaft zu verstehen und kann je nach konkreter Ausgestaltung des Selbstlöschelementes 6 auch abweichen.
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Diese Bestandteile des Selbstlöschelements 6 der Vorrichtung 100, welche die Freisetzung des Löschmittels bewirken, bilden das Auslösemodul 69. Dieses umfasst wenigstens eine Löschmittelkartusche 61, einen Verschluss 64 zum Verschluss der wenigstens einen Löschmittelkartusche 61 und mindestens eine Löschlanze 66.
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In den folgenden alternativen Ausführungsformen (erste, zweite und dritte alternative Ausführungsform) des Auslösemoduls 69 umfasst das Auslösemoduls 69 weiterhin: mindestens einen Scharnierwiderstand 695, mindestens ein Hebelarmscharnier 6901 mit Laufmutter 6922 oder eine Verbindung mit dem Scharnierwiderstand 695 bzw. dem Ventilöffner 6904, mindestens einen Ventilöffner 6904, mindestens eine Laufschiene 6905 und mindestens ein Hubmagnet 6902, 6903 oder einen Elektromotor 6921. Die Laufschiene 6905 ist so ausgebildet, dass sie Verrutschen oder Verkanten des Ventilöffners 6904 verhindern kann. Der Verschluss 64 ist in diesen alternativen Ausführungsformen vorzugsweise als Druckventil 64b ausgeführt.
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In einer ersten alternative Ausführungsform des Auslösemodul 69 umfasst dieses weiterhin einen Elektromotor 6921. Varianten dieser Ausführungsform werden in der Abbildung 6 gezeigt. Dabei ist der Elektromotor 6921 mit dem Steuerungsmittel 2 verbunden und kann durch dieses angesteuert werden.
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Als Elektromotor können dabei verwendet werden: Servomotoren, Schrittmotoren, Asynchronmotoren, Synchronmotoren, Wechselstrommotoren und Gleichstrommotoren. Alle genannten Motoren sind in der Lage, sich um höchstens 180 Grad zu drehen.
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In einer ersten Variante dieser Ausführungsform umfasst der mindestens eine Elektromotor 6921 mindestens ein Laufgewinde 6921a. Ein beispielhafter Aufbau dieser Variante wird in der Abbildung 6a gezeigt.
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Die Arbeitsweise ist dabei Folgende:
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Erhält das Auslösemodul 69 ein Signal von dem Steuerungsmittel 2, dann beginnt sich der Elektromotor 6921 zu drehen. Durch die Drehbewegung wird das direkt an dem Elektromotor 6921 befestigte Laufgewinde 6921a in Bewegung gesetzt. Die an dem Hebelarmscharnier 6901 befestigte Laufmutter 6922 wird durch das Abwärtsdrehen des Laufgewindes 6921a Richtung Elektromotor 6921 gezogen und bewegt somit auch das Hebelarmscharnier 6901. Durch das Heranziehen des Hebelarmscharniers 6901 wird der an dem Ventilöffner 6904 befestigte Scharnierwiderstand 695 berührt und die Kraft des Elektromotors 6921 wird auf das Druckventil 64b übertragen. Durch die Druckübertragung öffnet sich das Druckventil 64b. Durch das Betätigen des Druckventils 64b wird das Löschmittel aus der Löschmittelkartusche 61 freigesetzt und strömt durch den Ventilöffner 6904 in Richtung Löschlanze 66 und wird durch diese verteilt.
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In einer ersten Variante dieser Ausführungsform umfasst der mindestens eine Elektromotor 6921 mindestens eine Ovalscheibe 6911. Ein beispielhafter Aufbau dieser Variante wird in der Abbildung 6b gezeigt.
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Die Arbeitsweise ist dabei Folgende:
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Erhält das Auslösemodul 69 ein Signal von dem Steuerungsmittel 2, dann setzt sich der Elektromotor 6911 in Bewegung. An diesem Motor wird die Ovalscheibe 6911 befestigt, die sich dem entsprechend mit bewegt. Durch die ovale Form der Scheibe und der begrenzten Drehweite des Elektromotors 6911 wird das Hebelarmscharnier 6901 Richtung Löschmittelkartusche gedrückt. Durch das Drücken des Hebelarmscharniers 6901 wird der Druck auf den Scharnierwiderstand 695 übertragen und an das Druckventil 64b weitergegeben. Durch das Betätigen des Druckventils 64b wird das Löschmittel aus der Löschmittelkartusche 61 freigesetzt und strömt durch den Ventilöffner 6904 in Richtung Löschlanze 66 und wird durch diese verteilt.
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In einer zweiten alternative Ausführungsform des Auslösemoduls 69 umfasst das Auslösemoduls 69 wenigstens einen Hubmagneten 6902, 6903. Varianten dieser Ausführungsform werden in der Abbildung 5 gezeigt. Dabei ist jeder Hubmagnet 6902, 6903 mit dem Steuerungsmittel 2 verbunden und kann durch dieses angesteuert werden. Varianten dieser Ausführungsform werden in der Abbildung 5 gezeigt.
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Ein Hubmagnet ist im Folgenden so definiert, dass er sich sowohl ziehend als auch drückend bei bestimmter anliegender Spannung und bestimmten Stromfluss in Bewegung setzt (z.B. 12V DC / 2A). Jede Größe und Form des Hubmagneten ist möglich. Der Hubmagnet besteht mindestens aus einem Gehäuse 6902b, in dem sich eine bestimmte Anzahl an Wicklungen aus einem elektrisch leitfähigen Material befindet und einem beweglichem Kern 6902a, der aus einem magnetischen Material besteht und sich bei einem definierten Stromfluss und einer definierten anliegenden Spannung innerhalb des Hohlraumes des Gehäuses 6902b in eine Richtung bewegen kann, abhängig von der Ausführungsform des Hubmagneten 6902. In jeder der folgenden Varianten der alternativen Ausführungsform des Auslösemoduls 69 kann zur Maximierung der Kraftwirkung eine Kombination aus mehreren Hubmagneten 6902 und/oder 6903 gleicher oder auch unterschiedlicher Bauart verwendet werden.
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In einer ersten Variante dieser Ausführungsform umfasst das Auslösemodul 69 mindestens einen Hubmagnet 6902 mit einem Hebelarmscharnier 6901. Das Hebelarmscharnier 6901 ist dabei so zum Hubmagneten 6902 angeordnet, dass er bei einer Aktivierung durch das Steuerungsmittel 2 des Hubmagneten 6902 so bewegt werden kann, dass er bei dieser Bewegung den Ventilöffner 6904 aktiviert und so die Öffnung des Ventils 64b auslösen kann. Dabei ist der Hubmagnet 6902, drückend oder ziehend verbaut, und so ausgebildet ist, dass er durch ein elektrisches Signal vom Steuerungselement 2 aufgrund von Magnetismus eine Bewegung des Kerns 6902a verursacht kann. Dabei ist der Hubmagnet 6902, an mindestens einem Hebelarmscharnier 6901 befestigt. Ein beispielhafter Aufbau dieser Variante wird in der Abbildung 5a gezeigt. Um die Kraftwirkung zu verstärken, kann an dem einen Hebelarmscharnier 6901 von beiden Seiten zwei oder mehr Hubmagneten 6902, 6903 befestigt sein, die dann, einer drückend und einer ziehend, die Kraftwirkung auf das Hebelarmscharnier 6901 verstärken. Ein beispielhafter Aufbau dieser Variante wird in der Abbildung 5b gezeigt. In dieser ersten Variante ist der Hebelarm 6901 mit dem Kern 6902a des Hubmagneten 6902 verbunden und verläuft entlang des Scharnierwiderstandes 695.
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Die Arbeitsweise ist dabei Folgende:
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Wird ein elektrisches Signal von dem Steuerungselement 2 an das Auslösemodul 69 weitergeleitet, dann setzt sich der Kern 6902a, 6903a des Hubmagneten 6902, 6903 in Bewegung und zieht oder drückt den Hebelarm 6901 in Richtung der Löschmittelkartusche 61, was zur Folge hat, dass das Hebelarmscharnier 6901 gegen den Scharnierwiderstand 695 drückt und durch die Verbindung mit dem Ventilöffner das Druckventil 64b der Löschmittelkartusche 61 betätigt wird. Durch das Betätigen des Druckventils 64b wird das Löschmittel aus der Löschmittelkartusche 61 freigesetzt und strömt durch den Ventilöffner 6904 in Richtung Löschlanze 66 und wird durch diese verteilt.
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In einer zweiten Variante dieser Ausführungsform umfasst das Auslösemodul 69 mindestens zwei Hubmagneten 6902, 6903. Dabei sind die mindestens zwei Hubmagneten 6902, 6903 über den Scharnierwiderstand 695 mit dem Ventilöffner 6904 verbunden, sodass sie das Druckventil 64b im Auslösemodul 69 öffnen können, wenn sie durch das Steuerungsmittel 2 aktiviert werden.
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Die Arbeitsweise ist dabei Folgende:
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Wird ein elektrisches Signal von dem Steuerungsmittel 2 an das Auslösemodul 69 geleitet, dann werden die Kerne der Hubmagneten 6902a, 6903a entweder herangezogen oder herausgedrückt, je nach Bauart. Durch diese Bewegung wird der Druck über den Scharnierwiderstand 695 und dem damit verbundenen Ventilöffner 6904 an das Druckventil 64b weitergegeben. Durch das Betätigen des Druckventils 64b wird das Löschmittel aus der Löschmittelkartusche 61 freigesetzt und strömt durch den Ventilöffner 6904 in Richtung Löschlanze 66 und wird durch diese verteilt.
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Um ein Verrutschen oder Verkanten des Ventilöffners 6904 zu verhindern, wird eine Laufschiene 6905 benötigt. Die Verbindung zwischen den mindestens zwei Hubmagneten 6902 und dem Scharnierwiderstand 695/ Ventilöffner 6904 kann durch eine Platte aus stabilem Material (z.B. Metall) oder durch eine flexible seil/- drahtartige Verbindung realisiert werden.
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In einer dritten Variante dieser zweiten Ausführungsform des Auslösemoduls 69 ist ein Hubmagnet 6902 als Ringmagnet 69021 ausgebildet, wobei dieser um den Ventilöffner 6904 herum angeordnet ist. Dies ist beispielhaft Abbildung 5c gezeigt. Der Ringmagnet 69021 ist im Rahmen dieser Patentanmeldung so definiert, dass er in der Funktionsweise dem Hubmagneten 6902, 6903 gleicht, der Kern jedoch ein Bohrung besitzt.
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Dabei ist der Ringmagnet 69021 des Auslösemoduls 69 zwischen der Löschmittelkartusche 61 und der Löschlanze 66 angeordnet und weist einen beweglicher Kern 69021a auf, der eine Bohrung besitzt, die groß genug ist, sodass der Ventilöffner 6904 hindurchpasst, sodass durch eine bestehende feste Verbindung zwischen Ventilöffner 6904 und dem beweglichen Kern 6902a der Ringmagnet 69021 das Druckventil 64b im Auslösemodul 69 öffnen kann, wenn er durch das Steuerungsmittel 2 aktiviert wird.
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Die Arbeitsweise ist dabei Folgende:
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Bei einem elektrischen Signal des Steuerungselement 2 an das Auslösemodul 69 wird ein Magnetfeld durch das Gehäuse des Ringmagneten 69021b aufgebaut, welches den Kern 69021a in Richtung der Löschmittelkartusche 61 bewegt. Durch die starre Verbindung zwischen Kern 69021a und Ventilöffner 6904 wird im gleichen Moment das Druckventil 64b betätigt. Durch das Betätigen des Druckventils 64b wird das Löschmittel aus der Löschmittelkartusche 61 freigesetzt und strömt durch den Ventilöffner 6904 in Richtung Löschlanze 66 und wird durch diese verteilt. Um ein Verrutschen oder Verkanten des Ventilöffners 6904 zu verhindern, wird eine Laufschiene 6905 benötigt. Der bewegliche Kern 69021a kann direkt mit dem Ventilöffner 6904 befestigt sein. Alternativ kann sich der Kern 69021a unbefestigt innerhalb des Hohlraumes befinden und durch einen Riegel daran gehindert werden, sich aus dem Gehäuse 69021b in Richtung Löschlanze 66 zu bewegen. Auch in dieser Ausführungsform kann der Ringmagnet 69021, welcher von der Funktionsweise den zuvor beschriebenen Hubmagneten gleicht, ziehend oder drückend agieren.
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In einer dritten Ausführungsform des Auslösemoduls 69 umfasst dieses einen Elektromagnet 6932, welcher eine Bohrung ausweist und um den Ventilöffner 6904 herum angeordnet ist, wobei sich der Ventilöffner 6904 innerhalb der Bohrung befindet und eine Anzugsplatte 6931, die aus einem magnetischen Stoff besteht und mit dem Ventilöffner 6904 verbunden ist, wobei der eine Elektromagnet 6932 so zu der Anzugsplatte 6931 angeordnet, sodass bei Aktivierung des Elektromagneten 6932 durch das Steuerungsmittel 2, eine Bewegung der Anzugsplatte und damit eine Betätigung des Ventilöffners 6904 und somit eine Öffnung des Druckventils 64b erfolgen kann. Dabei ist dieser eine Elektromagnet 6932 mit dem Steuerungsmittel 2 verbunden und kann durch dieses angesteuert werden.
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Diese dritte Ausführungsform des Auslösemoduls 69 ist beispielhaft in Abbildung 7 gezeigt.
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Die Arbeitsweise ist dabei Folgende:
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Wenn das Steuerungselement 2 ein elektrisches Signal an das Auslösemodul 69 sendet, dann zieht der Elektromagneten 6932 die Anzugsplatte 6931, die aus einem magnetischen Stoff besteht und mit dem Ventilöffner 6904 verbunden ist, an sich heran oder stößt sie von sich ab. Wenn der Elektromagnet 6932 die Anzugsplatte 6931 je nach Bauart an sich heranzieht oder abstößt, betätigt der Ventilöffner 6904 das Druckventil 64b. Durch das Betätigen des Druckventils 64b wird das Löschmittel aus der Löschmittelkartusche 61 freigesetzt und strömt durch den Ventilöffner 6904 in Richtung Löschlanze 66 und wird durch diese verteilt. Um ein Verrutschen oder Verkanten des Ventilöffners 6904 zu verhindern, wird eine Laufschiene 6905 benötigt.
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In einer vierten Ausführungsform des Auslösemoduls 69 umfasst das Auslösemoduls 69 weiterhin einen Kraftverstärker 6920 und einen Aktor 6941. Der Aktor 6941 ist das Bauteil, welches sich bewegt, was je nach verbauter Ausführungsform des Auslösemoduls 69 der Kern mindestens eines Hubmagneten 6902a sein kann oder ein durch einen Elektromotor bewegtes Bauteil. Wird ein elektrisches Signal vom Steuerungselement 2 an das Auslösemodul 69 weitergeleitet, dann setzt sich der Aktor 6941 in Bewegung.
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In der ersten Variante des Kraftverstärkers 6920 besteht dieser aus mindestens zwei Umlenkrollen 6944, 6945. Dies zeigt beispielhaft die Abbildung 8a. Der Aktor 6941 führt in dieser Variante eine lineare Bewegung aus. In diesem Ausführungsbeispiel des Auslösemoduls 69 kann der Aktor 6941 beispielhaft der Kern 6902a, 6903a mindestens eines Hubmagneten 6902, 6903 sein. Für das Anwendungsbeispiel mit zwei Umlenkrollen 6944 und 6945, ist eine erste Umlenkrolle 6945 an ihrer Mitte mit dem Gehäuse des Auslösemoduls 69 befestigt. Die zweite Umlenkrolle 6944 ist mit dem Hebelarmscharnier 6901 verbunden. Diese Verbindung mit dem Hebelarmscharnier ist starr. Das Verbindungsseil 6943 ist an dem einen Ende mit dem Aktor 6941 verbunden, verläuft über die erste Umlenkrolle 6942 hin zum Hebelarmscharnier 6901 und verläuft dort über die zweite Umlenkrolle 6942 wieder zurück zur ersten, wo das andere Ende des Verbindungsseils 6943 befestigt ist. Die Umlenkrollen 6942 sind so angeordnet, dass sich bei einer linearen Bewegung des Aktors 6941 die Kraftübertragung über die Umlenkrollen 6942 so auswirkt, dass das Hebelarmscharnier 6901 in Richtung der Löschmittelkartusche 61 bewegt wird und somit das Druckventil 64b betätigt. Durch das Betätigen des Druckventils 64b wird das Löschmittel aus der Löschmittelkartusche 61 freigesetzt und strömt durch den Ventilöffner 6904 in Richtung Löschlanze 66 und wird durch diese verteilt. Um ein Verrutschen oder Verkanten des Ventilöffners 6904 zu verhindern, wird eine Laufschiene 6905 benötigt. Die Umlenkrollen 6942 können horizontal oder vertikal verbaut sein. Jede der Umlenkrollen 6942 besitzt eine Einkerbung, in der das Verbindungsseil 6943 verläuft, sodass es nicht verrutschen kann.
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In der zweiten Variante des Kraftverstärkers besteht dieser aus mindestens zwei Zahnrädern 6952, 6953. Dies zeigt beispielhaft die Abbildung 8b. Der Aktor 6941 führt in dieser Variante eine Drehbewegung aus. Für das Anwendungsbeispiel mit zwei Zahnrädern 6952, 6953 ist das erste größere Zahnrad 6953 in der Mitte mit dem Gehäuse des Auslösemoduls 69 befestigt. Dieses erste Zahnrad 6953 ist so befestigt, dass es bei einer Drehbewegung das Hebelarmscharnier 6901 in Richtung der Löschmittelkartusche 61 drückt, um das Druckventil 64b zu betätigen. Hierbei können einzelnen Zähne besonders ausgebildet sein, indem sie zum Beispiel länger ausgeführt werden als die restlichen Zähne, um die Kraftübertragung auf das Hebelarmscharnier 6901 optimal und zuverlässig umzusetzen. Dabei ist das erste Zahnrad 6953 mit dem Gehäuse verbunden und das zweite Zahnrad ist mit dem Aktor 6941 verbunden. Durch das Betätigen des Druckventils 64b wird das Löschmittel aus der Löschmittelkartusche 61 freigesetzt und strömt durch den Ventilöffner 6904 in Richtung Löschlanze 66 und wird durch diese verteilt. Um ein Verrutschen oder Verkanten des Ventilöffners 6904 zu verhindern, wird eine Laufschiene 6905 benötigt.
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Diese vierte Ausführungsform lässt sich mit den ersten drei Ausführungsformen des Auslösemoduls 69 kombinieren.
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Signalelement 9
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In einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 umfasst diese weiterhin ein Signalelement 9 zum Empfangen eines Alarmsignals des Steuerungsmittel 2 und zur Alarmierung, beim Vorliegen eines Alarmsignales.
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Dabei ist das Steuerungsmittel 2 so ausgebildet, dass es das Messsignal mit der Information über wenigstens einen Gefahrenparameter mit wenigstens einem dritten Grenzwert für diesen wenigstens einen Gefahrenparameter vergleichen kann und ein Alarmsignal erzeugen und an ein Signalelement 9 weiterleiten kann, wenn wenigstens ein Gefahrenparameter sich außerhalb dieses dritten Grenzwertes für einen Gefahrenparameter befindet. Der wenigstens eine Grenzwert kann mit dem ersten oder dem zweiten Grenzwert übereinstimmen, muss es aber nicht zwingend. Beim Vorliegen eines Alarmsignals erzeugt das Signalelement 9 einem Alarm. Dies kann beispielsweise in Form eines akustischen und/oder optischen Signals geschehen. Alternativ oder zusätzlich kann das Signalement 9 das Alarmsignal über eine Datenverbindung weiterleiten um beispielsweise die nächstgelegene Dienststelle einer (Betriebs-)Feuerwehr zu alarmieren.
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Das Signalelement 9 umfasst zur Alarmierung vorzugsweise wenigstens einen optischen oder akustischen Signalgeber. Dieser ist vorzugsweise sichtbar an der zu schützenden Anlage befestigt ist. Signalgeber können z.B. optisch in Form von LEDs und akustisch in Form von Lautsprecher realisiert werden. Bei Überschreitung wenigstens eines im Vorhinein festgelegten Grenzwertes eines Gefahrenparameters, wird ein Alarmsignal von dem Steuerungsmittel 2 an das Signalelement 9 weitergeleitet, welches ein elektrisches Signal an den wenigstens einen Signalgeber weiterleitet, sodass z.B. die LED sichtbar leuchtet oder der Lautsprecher einen hörbaren Alarmton von sich gibt (ähnlich wie bei Rauchmeldern). Es ist z.B. möglich, dass mehrere Grenzwerte festgelegt werden, bei denen der Signalgeber unterschiedlich alarmiert. Um verschiedene Grenzwertüberschreitungen unterscheidbar zu machen, können LEDs z.B. in verschiedenen Farben (z.B. rot / grün) leuchten oder mit unterschiedlicher Frequenz (z.B. 0 Hz / 10 Hz / 50Hz) blinken und Lautsprecher z.B. in unterschiedlicher Lautstärke (z.B. 60 dB / 85 dB / 100 dB) oder unterschiedlichen Alarmtönen alarmieren.
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In einem Anwendungsbeispiel des Signalelementes 9 sind zwei LEDs verbaut (grün und rot). Für diese Ausführungsform ist ein Grenzwert im Vorhinein auf dem Steuerungsmittel 2 festgelegt. Solange kein Alarmsignal ausgesendet wurde, sich die Messwerte der Gefahrenparameter folglich unterhalb des festgelegten Grenzwertes (z.B. 50°C) befinden, leuchtet die grüne LED. Wird der Grenzwert überschritten und ein Alarmsignal an das Signalelement 9 weitergeleitet, dann wird über ein Weiterleiten eines elektrischen Signals die rote LED zum Leuchten gebracht. In dieser Ausführungsform wird optisch alarmiert, sobald sich die elektrische Anlage über einen definierten Grenzwert erhitzt.
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In einem weiteren Anwendungsbeispiel des Signalelementes 9 ist ein Lautsprecher verbaut. Für diese Ausführungsform sind 2 Grenzwerte festgelegt. Solange sich die Messwerte der Gefahrenparameter unterhalb des unteren Grenzwertes befinden (z.B. 40°C) ertönt kein Signalton. Wird der erste Grenzwert überschritten und ein Alarmsignal an das Signalelement 9 weitergeleitet, dann ertönt ein Ton mit z.B. 50 dB. Wird der zweite Grenzwert (z.B. 55°C mehr als 2 min.) überschritten, dann wird ein zweites Alarmsignal an das Signalelement 9 gesendet, wodurch die Lautstärke auf z.B. 80 dB erhöht wird. Somit ergeben sich mehrere Gefährdungsstufen, die vor einer entstehenden Gefahr warnen.
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Diese Ausführungsbeispiele mit samt ihren Zahlenwerten sind beispielhaft zu verstehen. Die verschiedenen Signalgeber sind beliebig kombinierbar und sowohl die Anzahl der Grenzwerte als auch die Intensität der Alarmierung ist frei einstellbar. Die Signalübermittlung des Alarmsignals kann dabei über eine feste Datenleitung (z.B. direkter elektrischer Impuls, über ein LAN etc.), oder drahtlos über elektromagnetische Wellen (z.B. über WLAN, Bluetooth, ZigBee, Wibree, WIMAX im Radiofrequenzbereich sowie IrDA und optischer Richtfunk im infraroten oder optischen Frequenzbereich etc.) erfolgen.
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In einer anderen Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 ist diese so ausgebildet, dass eine Statusabfrage des zu schützenden Gerätes über eine W-Lan Verbindung (App oder Software) und eine Integration in einem SmartHome System möglich ist. Die technische Umsetzung dieser Weiterbildung kann z.B. in Form eines W-Lan Modules an dem Steuerungsmittel 2 realisiert werden. Das Steuerungsmittel 2, z.B. als zentrale Recheneinheit, ist im Stande den Ist-Wert der Gefahrenparameter mit einem festgelegten Soll-Wert zu vergleichen und diese Informationen über das W-Lan Modul oder z.B. über elektromagnetische Wellen (z.B. in Form von WLAN, Bluetooth, ZigBee, Wibree, WIMAX im Radiofrequenzbereich sowie IrDA und optischer Richtfunk im infraroten oder optischen Frequenzbereich etc.) zur Verfügung zu stellen. Eine weitere Möglichkeit bilden Sensoren, die über elektromagnetische Wellen (z.B. in Form von WLAN, Bluetooth, ZigBee, Wibree, WIMAX im Radiofrequenzbereich sowie IrDA und optischer Richtfunk im infraroten oder optischen Frequenzbereich etc.) mit einem zentralen Server verbunden sind, welcher die Informationen auswertet und online zur Verfügung stellt.
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In einer besonderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 umfasst das Signalelement 9 einen zusätzlichen Alarmsender. Dabei ist der Alarmsender so ausgebildet, dass er ein Alarmsignal auf externe Geräte (z.B. Smartphones) senden kann, sodass diese ein Alarmsignal von sich geben, sobald mindestens ein Gefahrenparameter mindestens einen Grenzwert überschreitet. Das ermöglicht es zusätzlich zu der smarten Informationsübertragung des Ist-Zustandes von mindestens einem Gefahrenparameter eine Alarmfunktion zu integrieren. Hierbei können mehrere Grenzwerte festgelegt werden, deren Überschreitung unterschiedliche Alarmsignale erzeugen.
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Figurenliste
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- 1 zeigt die schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100, welche an einer Schutzkontaktsteckdose 7 als zu schützender elektrischen Anlage angeordnet ist.
- 2 und 3 zeigen die zwei verschiedenen schematischen Darstellungen des Aufbaus des Selbstlöschelements 6.
- 4 zeigt die räumliche Anordnung des Auslösemoduls 69 im Selbstlöschelement 6
Das elektrisches Signal 6900 vom Steuerungsmittel 2 zur Ansteuerung des Auslösemoduls 69 wird in den folgenden Abbildungen durch einen Pfeil angedeutet.
- 5 zeigt die Ausführungsform des Auslösemoduls 69 mit wenigstens einem Hubmagneten in den Varianten mit
- a) Wenigstens einem Hubmagneten 6902
- b) Zwei Hubmagneten 6902 und 6903
- c) genau einem mittigen Ringmagneten 69021
- 6. zeigt die Ausführungsform des Auslösemoduls 69 mit einem Elektromotor in den Varianten mit
- a) einem Elektromotor mit Ovalscheibe 6911
- b) einem Elektromotor 6921 mit Laufgewinde 6921a
- 7. zeigt die Ausführungsform des Auslösemoduls 69 mit einem Elektromagneten 6932 mit Anzugplatte 6931
- 8 zeigt zwei mögliche Ausgestaltungen eines Kraftverstärkers 6920
- a) eine Ausgestaltung in Form zwei Umlenkrollen 6942
- b) eine Ausgestaltung in Form von zwei Zahnrädern 6952 und 6953.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Messvorrichtung
- 2
- Steuerungsmittel
- 2a
- Stromanschluss
- 3
- Verzögerungselement
- 4
- Hauptschalter
- 5
- Stromversorgung
- 6
- Selbstlöschelement
- 7
- Schutzkontaktsteckdose
- 8
- Externe Stromversorgung
- 9
- Signalelement
- 61
- Löschmittelkartusche
- 62
- Kartuschenbefestigung
- 63
- Öffnungsnadel
- 64
- Verschluss
- 64a
- Glassicherung
- 64b
- Druckventil
- 65
- Entwicklungsraum
- 66
- Löschlanze
- 67
- Lanzenverschluss
- 68
- Austrittsöffnungen
- 100
- Branderkennungs- und Brandbekämpfungsvorrichtung
- 69
- Auslösemodul
- 691
- Elektromagnet
- 692
- Falle
- 693
- Druckscharnier
- 694
- Feder
- 695
- Scharnierwiderstand
- 696
- Arretierung
- 6900
- elektrisches Signal vom Steuerungsmittel 2
- 6901
- Hebelarmscharnier
- 6902, 6903
- Hubmagnet
- 6902a, 6903a
- beweglicher Kern
- 6902b, 6903b
- Gehäuse
- 69021
- Ringmagnet
- 69021 a
- beweglicher Kern des Ringmagneten
- 69021 b
- Gehäuse des Ringmagneten
- 6904
- Ventilöffner
- 6905
- Laufschiene
- 6911
- Elektromotor mit Ovalscheibe
- 6921
- Elektromotor
- 6921a
- Laufgewinde
- 6922
- Laufmutter
- 6931
- Anzugsplatte
- 6932
- Elektromagnet
- 6941
- Aktor
- 6944, 6945
- Umlenkrollen
- 6943
- Verbindungsseil
- 6952, 6953
- Zahnrad
- PE
- Schutzleiter,
- N
- Nullleiter,
- P
- Phase
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 8913487 U1 [0004]
- DE 3340652 A1 [0005]
- DE 29813238 U1 [0006]
