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Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zum Herstellen von Glasampullen mit einer Flüssigkeitsfüllung entsprechend dem Oberbegriff
des ersten Patentanspruches.
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Die Erfindung ist überall dort
anwendbar, wo Glasampullen mit einer Flüssigkeitsfüllung hergestellt werden sollen,
die in einem engen Temperaturbereich schnell und zuverlässig mechanische
Elemente mit Thermo-Maximal-Erkennungsfunktion für Anlagen auslösen sollen,
wobei die nach diesem Verfahren hergestellten Glasampullen definierte
Eigenschaften in allen Bereichen aufweisen und in großen Mengen
schnell und zuverlässig
mit der Ampullenflüssigkeit
befüllbar
sind.
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Temperaturgesteuerte Sicherheitsvorrichtungen,
wie Sprüh-
oder Sprinklerdüsen
für Feuerlöscheinrichtungen,
sind bekannt und funktionieren in der Weise, dass zwischen einem
Düsenkörper und einem
Bügel direkt
oder indirekt eine Glasampulle angeordnet ist, in der sich eine
sogenannte Berstflüssigkeit
befindet, die sich bei einer Temperaturdifferenz ausdehnt und oberhalb
einer bestimmten Temperatur die Glasampulle zum Bersten bringt.
Die Glasampulle hält
z. Bsp. ein Dichtelement zum Verschließen der Düsenöffnung in seiner richtigen
Position und verschließt
damit die Düsenöffnung.
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An der Sprinkler- oder Feuerlöschdüse liegt eine
Löschflüssigkeit
bzw. ein Gas mit Druck an, welche von der Glasampulle direkt oder
indirekt verschlossen wird.
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Bei diesem Berstvorgang ist es vorgeschrieben,
dass kleine Splitter entstehen. Die Glasampulle muss Funktions-
und Montagelasten zuzüglich
eines Sicherheitszuschlages aushalten.
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Wenn die Umgebungstemperatur um den Sprinkler über einen
bestimmten Wert steigt, dehnt sich die Füllflüssigkeit so weit aus, dass
die Glasampulle zerspringt und die Düsenöffnung für die Löschflüssigkeit freigegeben wird,
so dass ein Löschen
des Brandes erfolgen kann. Das Füllen
der Glasampullen kann mit unterschiedlichen Ampullenflüssigkeiten
erfolgen. Welche Ampullenflüssigkeit
infrage kommt, hängt
davon ab, welche Anforderungen an den Sprinkler gestellt werden.
Je nach dem bei welchen Temperaturdifferenzen der Sprinkler eingesetzt
wird, werden die Ampullenflüssigkeiten
mit unterschiedlichen Farben versehen, die die Nennöffnungstemperatur
des Sprinklers angeben. Glasampullen und Herstellungsverfahren für Glasampullen
für Feuerlöschanlagen
sind seit langem bekannt und weisen unterschiedliche Formen und
Durchmesser auf, werden durch verschiedenste Verfahren hergestellt
und in unterschiedliche Bauteilen aller Art eingesetzt. Diese Glasampullen
können
eine Form aufweisen, wie das in
DE
3601203 zu sehen ist. Diese Glasampulle weist eine längliche
Form auf, wobei das untere und das obere Ende eine Knochenform darstellen. Der
mittlere Teil der Glasampulle weist einen gleichmäßigen Durchmesser
auf. Die verdickten Enden sollen für eine sichere Einleitung der
Kräfte
in den mittleren Teil der Ampulle sorgen.
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In
DE 38 22 696 C2 ist ein Auslöseglied
mit einem innen angeordneten geraden Boden, in
GB 2 314 770 A ein Auslöseglied
mit einem gewölbten
Boden dargestellt, wobei beide Auslöseglieder gerade Wandungen über ihre
Länge aufweisen.
Aus
US 1,328,530 geht
das Herstellen eines Auslösegliedes hervor,
was auch in
DE 38 08
384 C1 beschrieben ist.
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Auch Ampullenflüssigkeiten unterschiedlicher
Art sind je nach Einsatz der Glasampulle für den Techniker bekannt. Einige
geeignete Ampullenflüssigkeiten
sind in WO 88/06046 genannt.
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Die bestehenden Glasampullen weisen
aber unterschiedliche Qualitäten
auf, die sich insbesondere darin zeigen, dass Ampullen mit geringer
Qualität in
einem sehr breiten Temperaturspektrum auslösen und Glasampullen mit hoher
Qualität
in einem sehr engen Temperaturspektrum auslösen. Die Qualität der Glasampulle
kann durch die Ampullenflüssigkeit und
deren Einfüllen
in die Glasampulle, dem Nachfüllen
der Glasampulle und in ihrer Herstellung begründet sein. Voraussetzung für die hohe
Qualität
der Ampulle ist die hohe und gleichmäßige Festigkeit, die sie gegenüber ihren
Einspannungen aufweist und eine ausreichende und definierte Stabilität im Mittelbereich.
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Weiterhin ist es für einen
Hersteller von Glasampullen immer wichtig große Mengen an Ampullen in kürzester
Zeit schnell und zuverlässig
unter definierten Bedingungen befüllen zu können.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung
eine Glasampulle zu entwickeln, die in einem möglichst engen Temperaturbereich
reagiert, wobei sie eine hohe Festigkeit bei gleichbleibenden Eigenschaften aufweisen
soll und eine ausreichende und gut definierte Stabilität im Mittelbereich
zu verzeichnen sein soll und ein schnelles und zuverlässiges Befüllen großer Ampullenmengen
möglich
ist, wobei beim Auslösen
der Ampulle kleine Splitter entstehen sollen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren
mit den Merkmalen des ersten Patentanspruches gelöst.
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Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen
der Erfindung wieder.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen
von Glasampullen mit einer Ampullenflüssigkeit für Sprinkler in Feuerlöschanlagen
sieht zunächst
vor, dass aus einem Glasrohr Rohampullen der gewünschten Länge und Kontur hergestellt
werden. Die Enden dieser Rohampullen werden zunächst einem Tempervorgang unterzogen.
Vorteilhaft ist es, diesen Tempervorgang bei einer Temperatur von
bis zu 600 °C
stattfinden zu lassen, vorzugsweise sollte die Temperatur zwischen
400 und 600 °C
liegen. Die Dauer für
den Tempervorgang kann bis zu 7 Stunden betragen. Als günstigen
Zeitraum, in dem die Glasampullen in einem Temperofen verweilen sollten,
wird ein Zeitraum zwischen 1,5 bis 6 Stunden angesehen, vorzugsweise
4 bis 6 Stunden.
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Durch das Tempern wird erreicht,
dass beide Enden der Glasampulle sowie deren Mittelteil keine Spannungen
mehr aufweisen, so dass eine Zerstörung der Glasampullen in den
Bereichen, in denen die Glasampulle eingespannt ist, so ohne weiteres nicht
möglich
ist.
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Ein Brechen der Glasampulle in einem Sprinkler
soll in der Regel in deren Mittelbereich mit kleinen Splittern erfolgen.
Das setzt voraus, dass dieser Bereich bei allen eingesetzten Glasampullen
für einen
Temperaturbereich bei der gleichen Temperatur zerberstet. Um das
zu erreichen, sieht die Erfindung vor, den Mittelteil der Glasampulle
einer Oberflächenbehandlung
zu unterziehen, deren Ziel ein definiertes und gleichmäßiges Zersplittern
im Mittelbereich ist. Dazu sind verschiedene Methoden vorstellbar.
Eine einfache Möglichkeit
dazu besteht in einer Oberflächenbehandlung,
die beispielsweise durch Sandstrahlen erfolgen kann, wobei in Abhängigkeit von
der Qualität
der Ampulle die Zeit, die Körnung und
der Druck des Sandstrahlvorganges auf die einzelnen Ampullen einstellbar
ist.
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Um ein schnelles Befüllen sehr
vieler Ampullen mit der Füllflüssigkeit
durchzuführen,
sieht die Erfindung vor, dass eine Vielzahl von Ampullen auf eine Scheibe
in Vertiefungen eingesteckt werden, wonach das Befüllmagazin
in die Befüllflüssigkeit
eingetaucht und in dieser kurzen Zeit radial beschleunigt wird. Dieser
Vorgang kann auf diese Weise für
eine Vielzahl von Ampullen nach einer Minute abgeschlossen sein.
Anschließend
wird in den Ampullen, die oben noch offen sind, ein definiertes
Füllvolumen
hergestellt und nach Abkühlung
verschlossen. Die Prüfung der
Eigenschaften auf Einhaltung der Konstruktionsparameter erfolgt
bei jedem Fertigungslos mit einer nach statistischen Regeln ermittelten
Teilmenge, unter realen, reproduzierbaren Bedingungen. Die auf diese
Weise hergestellte Ampulle kann dann in den Sprinkler für Feuerlöschanlagen
eingebaut werden.
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Das vorgeschlagene Verfahren zum
Herstellen von Glasampullen und die in diesem Zusammenhang vorgeschlagene
Vorrichtung weist den Vorteil auf, dass Glasampullen herstellbar
sind, die in einem sehr engen Temperaturbereich reagieren, wenig empfindlich
gegen Zerstörung
beim Einbau sind und das Herstellen auf schnelle Art und Weise erfolgen kann,
wobei beim Bersten nur kleine Splitter entstehen.
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Im folgenden wird die Erfindung an
einem Ausführungsbeispiel
und zwei Figuren näher
erläutert.
Die Figuren zeigen:
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1:
Vorrichtung zur Magazinierung ohne Glasampullen in Draufsicht
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2:
Vorrichtung zur Magazinierung mit Glasampullen im Schnitt A-A
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Die 1 zeigt
die Vorrichtung zum Magazinieren von Glasampullen, die die Form
einer Scheibe 1 aufweist und für die Vertiefungen 3 für 40 Glasampullen
aufweist. Seitlich an der Scheibe 1 sind Halterungen für die Scheibe 1 angebracht.
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Die 2 zeigt
einen Schnitt A-A durch die Scheibe 1, die die Vertiefungen 3 für die Glasampullen 4 zeigen.
Für die
Befüllung
der Glasampullen sind mehrere derartige Magazine einsetzbar.
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Das Verfahren zum Herstellen einer
Glasampulle läuft
in folgender Weise ab. Zunächst
werden aus Glasstäben
oder -rohren, die innen hohl sind, Rohampullen hergestellt, in dem
die Glasstäbe
durch Wärme
geformt und zerlegt werden, so dass einzelne Rohampullen entstehen.
Diese Rohampullen werden in einem Temperaturbereich von 400 °C bis 600 °C mehrere
Stunden in einem Temperofen getempert. Danach erfolgt eine Qualitätskontrolle.
Anschließend findet
eine Oberflächenbehandlung
in der Weise statt, dass alle Glasampullen Verfahren unterzogen werden,
in dem durch mechanische Einwirkungen die Oberfläche der Ampullen verändert wird.
Dazu müssen
die Glasampullen in geeigneter Weise vor der Einrichtung gehalten
werden. Zwischen der Oberflächenbehandlungseinrichtung
und der Glasampulle sollte eine Relativbewegung stattfinden.
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Die Oberflächenbehandlung erfolgt so lange, bis
definierte Eigenschaften der Ampulle nachweisbar sind.
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Danach werden die Ampullen in die
oben beschriebenen Magazine einsortiert und zum Befüllen in
die Ampullenflüssigkeit
eingebracht. Die Ampullenflüssigkeit
kann unterschiedliche Farben aufweisen. Für Auslösetemperatur der Glasampulle
-von 68 °C wird
beispielsweise die Farbe rot verwendet. Für eine Auslösetemperatur der Glasampulle
von 93 °C
beispielsweise die Farbe grün
und für
eine Auslösetemperatur
der Ampullenflüssigkeit
von 141 °C
die Farbe blau. Welche chemische Zusammensetzung die Ampullenflüssigkeit
aufweist, wurde eingangs mit benannt und ist dem Fachmann bekannt.
Das Magazin mit den Ampullen wird dann bis zu zwei Minuten radial
beschleunigt, wonach alle Ampullen gefüllt sind. Vorteilhaft ist es,
mehrere Magazine gleichzeitig diesem Vorgang auszusetzen und auf
diese Weise zu befüllen.
Entsprechende Geräte
sind dem Fachmann bekannt.
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Nach dem Füllvorgang werden die Glasampullen
auf bekannte Weise weiterbehandelt, d. h. sie werden auf ein für ihre Auslösetemperatur
definiertes Füllvolumen
gebracht, abgekühlt,
verschlossen und kontrolliert. Neben einer Sichtkontrolle wird die
Auslösetemperatur
sowie die achsiale Bruchlast überprüft. Danach
kann die Glasampulle ihrem Verwendungszweck zugeführt werden.