DE10257718B4

DE10257718B4 - Feuerlöschanlage

Info

Publication number: DE10257718B4
Application number: DE2002157718
Authority: DE
Inventors: Helmfried Kany
Original assignee: Hydac System GmbH
Current assignee: Hydac System GmbH
Priority date: 2002-12-11
Filing date: 2002-12-11
Publication date: 2005-11-24
Anticipated expiration: 2022-12-12
Also published as: DE10257718A1

Abstract

Feuerlöschanlage mit mindestens einem ein unter Druck stehendes Löschmittel aufnehmenden Druckbehälter (6) und einem Abgabeventil mit einem Ventilkörper (15), der im Ventilgehäuse (3) an einen Druckraum (27) angrenzt, der mit dem Druckbehälter (6) des Löschmittels in Verbindung steht, im Ventilgehäuse (3) verschiebbar geführt, durch den Druck des Löschmittels normalerweise in seine die Abgabe des Löschmittels verhindernde Stellung vorgespannt und durch ein dem Abgabeventil zu dessen Entsperrung zuführbares, steuerndes Druckgas gegen den Druck des Löschmittels in eine einen Löschmittelausgang (29) am Ventilgehäuse (3) öffnende Freigabestellung bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das steuernde Druckgas durch eine gezündete Sprengkapsel erzeugbar ist, dass der Ventilkörper (15) einen Antriebskolben (23) und einen sich an dessen eine Kolbenseite anschließenden, kolbenstangenartigen Steuerteil (25) aufweist, dessen Ende eine Steuerkante (31) zur Steuerung des Löschmittelausganges (29) aufweist, und dass der Antriebskolben (23) den mit dem Druckbehälter (6) des Löschmittels in Verbindung stehenden Druckraum (27) von einem zweiten Druckraum im...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Feuerlöschanlage mit mindestens einem ein unter Druck stehendes Löschmittel aufnehmenden Druckbehälter und einem Abgabeventil mit einem Ventilkörper, der im Ventilgehäuse an einen Druckraum angrenzt, der mit dem Druckbehälter des Löschmittels in Verbindung steht, im Ventilgehäuse verschiebbar geführt, durch den Druck des Löschmittels normalerweise in seine die Abgabe des Löschmittels verhindernde Stellung vorgespannt und durch ein dem Abgabeventil zu dessen Entsperrung zuführbares, steuerndes Druckgas gegen den Druck des Löschmittels in eine einen Löschmittelausgang am Ventilgehäuse öffnende Freigabestellung bewegbar ist.

Eine Anlage dieser Art ist bekannt, vgl. WO96/14104 A1. Wenn Feuerlöschanlagen solcher Art in Fahrzeugen für wehrtechnische Zwecke eingesetzt werden sollen, beispielsweise in gepanzerten Fahrzeugen, dann sind hinsichtlich der Funktionssicherheit besonders hohe Anforderungen zu stellen, insbesondere müssen Funktionssicherheit über große Temperaturbereiche hinweg, etwa von –40° Celsius bis + 140° Celsius, sowie Widerstandsfähigkeit gegen äußere Krafteinwirkung und gegen das auftreten hoher Beschleunigungskräfte gewährleistet sein. Überdies ist eine kompakte Bauweise mit geringem Gewicht gefordert.

Die vorstehend genannte, bekannte Feuerlöschanlage wird diesen Anforderungen nicht in ausreichendem Maße gerecht. So handelt es sich bei dieser Anlage um ein Zwei-Phasen-System, bei dem zusätzlich zu dem das Löschmittel enthaltenden Druckbehälter ein zweiter Druckbehälter vorgesehen ist, der ein die eigentliche Energiequelle für den Löschvorgang lieferndes Treibgas enthält. Dieses in dem zweiten Druckbehälter enthaltene Treibgas ist zur Einleitung eines Löschvorganges durch Betätigung eines gesonderten Auslöseventils zu einem Einlaß des Ventilgehäuses zuführbar, um den Ventilkörper in die den Löschmittelausgang freigebende Stellung zu bewegen. Bei einem solchen System mit gesonderten Druckbehältern läßt sich weder die geforderte kompakte Bauweise verwirklichen noch ausreichende Funktionssicherheit bei gegebenenfalls in Frage kommenden rauhen Einsatzbedingungen gewährleisten.

Ausgehend von diesem Stand der Technik stellt sich die Erfindung die Aufgabe, eine Feuerlöschanlage zu schaffen, die den zuvor erwähnten Anforderungen gerecht wird.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch eine Feuerlöschanlage gelöst, die die Merkmale des Anspruches 1 in seiner Gesamtheit aufweist.

Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 erfolgt die Entsperrrung des Abgabeventils nicht durch Zufuhr des Treibgases, welches den Ausstoß des Löschmittels während eines Löschvorganges bewirkt, sondern durch Zündung einer Sprengkapsel. Somit benötigt die erfindungsgemäße Anlage nur einen einzigen Druckbehälter, der das Löschmittel unter dem den Löschvorgang bewirkenden Betriebsdruck enthält, was eine kompakte Bauweise der Anlage ermöglicht. Dadurch, dass ferner der Ventilkörper in spezieller Weise so gestaltet ist, dass er sowohl einen Antriebskolben als auch einen kolbenstangenartigen Steuerteil aufweist, der die Steuerkante zur Steuerung des Löschmittelausganges bildet, ergibt sich eine in Axialrich tung des Ventilgehäuses äußerst kurze, gedrungene Bauweise des Abgabeventils, so dass dieses unmittelbar an einen zugehörigen Druckbehälter anbaubar ist. Insgesamt ergibt sich somit eine besonders kompakte, robuste Feuerlöschanlage für den Einsatz unter rauhen Bedingungen, beispielsweise bei gepanzerten Fahrzeugen.

Das Auslösen eines Ventils für Brandunterdrückungsanlagen mittels Druckgas, das durch Zünden einer Sprengkapsel erzeugt ist, ist an sich bekannt, vergl. DE 43 10 285 C1 . Das in diesem Dokument offenbarte Ventil weist im Gegensatz zum Erfindungsgegenstand jedoch innerhalb des Ventilgehäuses eine Mehrzahl von relativ zueinander bewegbaren Einzelteilen auf, so dass selbst bei sorgfältiger Herstellung mit engen Toleranzgrenzen, was zu hohen Herstellungskosten führt, die Funktionssicherheit unter rauhen Bedingungen ungenügend ist. Entsprechendes gilt für ein im Dokument DE 42 25 997 A1 offenbartes Schnellöffnungsventil für Feuerlöschanlagen.

Schließlich zeigen die Dokumente DE 195 09 322 C2 und GB 2 350 294 A Hand-Feuerlöschgeräte einer gegenüber dem Erfindungsgegenstand unterschiedlichen Gattung, wobei bei dem im letztgenannten Dokument gezeigten Gerät in an sich bekannter Weise ebenfalls pyrotechnisch erzeugtes Druckgas zur Auslösesteuerung dient.

Bei einer besonders kompakten Ausführungsform weist das Ventilgehäuse an dem dem Ende des Steuerteiles benachbarten Ende der Führung für den Ventilkörper eine Öffnung für den Eintritt des unter Druck stehenden Löschmittels auf. Der Bereich dieser Öffnung kann als Anschlußeinrichtung gestaltet sein, mit der das Ventilgehäuse unmittelbar mit einer Quelle für das Löschmittel verbindbar ist, beispielsweise durch unmittelbares Verschrauben mit dem Auslass eines flaschenartigen Druckbehälters.

Für die Verbindung des an die Kolbenendfläche des Antriebskolbens des Ventilkörpers angrenzenden ersten Druckraumes mit der den Druck des Löschmittels führenden Druckseite des Abgabeventils kann der Ventilkörper einen in Axialrichtung durchgehenden Durchlaß aufweisen, der das die Steuerkante bildende Ende des Steuerteiles, an dem das unter Druck stehende Löschmittel ansteht, mit dem ersten Druckraum an der Kolbenendfläche verbindet.

Nachstehend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles im einzelnen erläutert. Die einzige Fig. zeigt einen Längsschnitt des Abgabeventils eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Feuerlöschanlage, wobei das Abgabeventil unmittelbar mit der Öffnung eines flaschenartigen, nur in seinem Halsbereich abgebrochen dargestellten Druckbehälters verschraubt ist.
Ein als Ganzes mit 1 bezeichnetes Abgabeventil weist ein Ventilgehäuse 3 auf, das an seinem einen, druckseitigen Ende 5 eine Öffnung 7 für den Eintritt von unter Druck stehendem Löschmittel aufweist. Der die Öffnung 7 umgebende Bereich des Ventilgehäuses 3 bildet eine Anschlußeinrichtung für die Verbindung mit einer Quelle für das Löschmittel, beim gezeigten Beispiel einem flaschenartigen Druckbehälter 6. An dem der Öffnung 7 gegenüberliegenden Ende 9 ist das Ventilgehäuse 3 durch einen Abschlußdeckel 11 dicht abgeschlossen. Zwischen Öffnung 7 und Abschlußdeckel 11 erstreckt sich innerhalb des Ventilgehäuses 3 in Axialrichtung, bezogen auf die Längsachse 13, eine Führung für einen verschiebbaren Ventilkörper 15, der gegenüber der Innenfläche seiner Führung mittels Dichtungen 17, 19 und 21 abgedichtet ist. Der Ventilkörper 15 weist einen Antriebskolben 23, an dessen Umfang sich die Dichtung 21 befindet, sowie einen sich an einer Seite kolbenstangenartig anschließenden Steuerteil 25 auf.
Die Führung für den Ventilkörper 15 bildet eine Druckkammer 27, in der der Antriebskolben 23 geführt ist, sowie einen im Durchmesser demgegenüber verringerten Führungsteil, in dem der Steuerteil 25 geführt ist. An diesem Führungsteil ist im Ventilgehäuse 3 ein Löschmittelausgang 29 vorgesehen, dessen Freigabe und Verschluß durch eine Steuerkante 31 am freien Ende des Steuerteiles 25 steuerbar ist. Bei dem in der Fig. gezeigten Betriebszustand befindet sich der Ventilkörper 15 in seiner Sperrstellung, wobei sich der Antriebskolben 23 in dem Druckraum 27 an dessen linksseitig gelegenem Ende befindet.
Der Ventilkörper 25 ist in diese Sperrstellung durch den Druck des Löschmittels vorgespannt, da sich im Ventilkörper 15 ein koaxialer, durchgehender Durchlaß 33 für das Löschmittel befindet, der sich vom druckseitigen Ende des Steuerteiles 25, wo sich die Steuerkante 31 befindet, bis zur Druckkammer 27 erstreckt. In dieser Druckkammer 27 begrenzt somit die Kolbenendfläche 35 des Antriebskolbens 23 einen den Löschmitteldruck führenden Druckraum. Da die Kolbenendfläche 35 eine größere Kolbenfläche bildet als das an der Steuerkante 31 befindliche Ende des Steuerteiles 25 ist der Ventilkörper 15 normalerweise in die gezeigte Sperrstellung vorgespannt.
An der seiner Kolbenendfläche 35 entgegengesetzten Seite weist der Antriebskolben 23 eine umfängliche Abschrägung auf, so dass an dieser Kolbenseite ein Ringraum 37 gebildet wird. Dieser Ringraum 37 bildet an der Kolbenseite, die dem den Löschmitteldruck führenden ersten Druckraum entgegengesetzt ist, der an die Kolbenendfläche 35 angrenzt, einen zweiten Druckraum. In diesen mündet ein Gaskanal 39 mit einem Anschluß 41 für eine Sprengkapsel. Wird die am Anschluß 41 befindliche Sprengkapsel gezündet, so dass das dadurch entwickelte Gas hohen Druckes durch den Gaskanal 39 in den Ringraum 37 strömt, wird der Ventilkörper 15 gegen den im ersten Druckraum an der Kolbenendfläche 35 wirkenden Löschmitteldruck in der Fig. nach rechts verschoben, so dass die Steuerkante 31 den Löschmittelausgang 29 freigibt. Gleichzeitig wird im Zuge der Öffnungsbewegung des Ventilkörpers 15 der Durchlaß 33 verschlossen, indem ein O-Ring 43, der an der Kolbenendfläche 35 in den Durchlaß 33 eingesetzt ist, auf einen Stift 45 aufläuft, der koaxial zum Durchlaß 33 am Abschlußdeckel 11 vorstehend angebracht ist.
Die durch den O-Ring 43 in Zusammenwirkung mit dem Stift 45 gebildete Dichtungsanordnung wird durch eine Bohrung 47 kleinen Bohrungsquerschnittes umgangen, die im Antriebskolben 23 ausgebildet ist. Über diese Bohrung 47 ergibt sich am Ende eines Löschvorganges an dem an die Kolbenendfläche 35 angrenzenden Druckraum ein das Rückstellen des Ventilkörpers 15 in die Sperrstellung bewirkender Restdruck, wodurch in dem an die Öffnung 7 angeschlossenen Löschmittel-Druckbehälter 6 ein entsprechender Restdruck verbleibt, der als Korrosionschutz dient, wenn es sich bei dem Löschmittel um ein Inertgas, beispielsweise Stickstoffgas, handelt.
Eine weitere im Ventilgehäuse 3 ausgebildete Bohrung 49 kleinen Bohrungsquerschnittes, die sich zwischen Gaskanal 39 und Außenseite des Ventilgehäuses 3 erstreckt, dient als Entlastungsbohrung zum Abführen überschüssigen Druckes der Sprengkapsel.
Das Ventilgehäuse 3 weist einen an der Druckkammer 27 befindlichen Anschluß 51 auf, der beispielsweise als Minimeß-Anschluß zur Überwachung des Löschmitteldruckes dient und über den eine Neubefüllung mit Löschmittel durchgeführt werden kann, wenn ein Auslösevorgang durchgeführt worden ist. Weitere Anschlüsse 53 und 55, die zum druckseitigen Ende 5 des Ventilgehäuses 3 führen, können dem Anschluß eines Druckschalters (Anschluß 55) und dem Anschluß einer Überdrucksicherung (Anschluß 53) dienen, wobei die Überdrucksicherung in einfacher Weise beispielsweise durch eine Berstscheibe gebildet sein kann.

Claims

Feuerlöschanlage mit mindestens einem ein unter Druck stehendes Löschmittel aufnehmenden Druckbehälter (6) und einem Abgabeventil mit einem Ventilkörper (15), der im Ventilgehäuse (3) an einen Druckraum (27) angrenzt, der mit dem Druckbehälter (6) des Löschmittels in Verbindung steht, im Ventilgehäuse (3) verschiebbar geführt, durch den Druck des Löschmittels normalerweise in seine die Abgabe des Löschmittels verhindernde Stellung vorgespannt und durch ein dem Abgabeventil zu dessen Entsperrung zuführbares, steuerndes Druckgas gegen den Druck des Löschmittels in eine einen Löschmittelausgang (29) am Ventilgehäuse (3) öffnende Freigabestellung bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das steuernde Druckgas durch eine gezündete Sprengkapsel erzeugbar ist, dass der Ventilkörper (15) einen Antriebskolben (23) und einen sich an dessen eine Kolbenseite anschließenden, kolbenstangenartigen Steuerteil (25) aufweist, dessen Ende eine Steuerkante (31) zur Steuerung des Löschmittelausganges (29) aufweist, und dass der Antriebskolben (23) den mit dem Druckbehälter (6) des Löschmittels in Verbindung stehenden Druckraum (27) von einem zweiten Druckraum im Ventilgehäuse trennt, zu dem das Druckgas der gezündeten Sprengkapsel zuführbar ist.
Feuerlöschanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebskolben (23) des Ventilkörpers (15) mit seiner vom Steuerteil (25) entfernten Endfläche (35) an den den Druck des Löschmittels führenden ersten Druckraum (27) angrenzt und dass in den zweiten Druckraum, der den kolbenstangenartigen Steuerteil (23) in Form eines Ring raumes (37) umgibt, ein Gaskanal (39) mündet, über den das Gas der gezündeten Sprengkapsel einführbar ist.
Feuerlöschanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (3) an dem dem Ende des Steuerteiles (25) benachbarten Ende der Führung für den Ventilkörper (15) eine Öffnung (7) für den Eintritt des unter Druck stehenden Löschmittels bildet.
Feuerlöschanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (15) einen in Axialrichtung durchgehenden Durchlaß (33) aufweist, der das die Steuerkante (31) bildende Ende des Steuerteiles (25), an dem das unter Druck stehende Löschmittel ansteht, mit dem ersten Druckraum (27) an der Kolbenendfläche (35) verbindet.
Feuerlöschanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchlaß (33) des Ventilkörpers im Bereich der Kolbenendfläche (35) eine Dichtungsanordnung (43) aufweist, die im Zuge der Bewegung des Ventilkörpers (15) in die Freigabestellung mit einer an der Innenseite des Druckraumes (27) befindlichen Dichtfläche (45) zusammenwirkt und die an der Kolbenendfläche (35) befindliche Mündung des Durchlasses (33) sperrt.
Feuerlöschanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die an der Innenseite des Druckraumes (27) befindliche Dichtfläche durch einen zum Durchlaß (33) des Ventilkörpers (15) koaxialen, gegen die Kolbenendfläche (35) vorspringenden Stift (45) gebildet ist, der bei der Bewegung des Ventilkörpers (15) in die Freigabestellung mit einem auf ihn auflaufenden O-Ring (43) abdichtend zusammenwirkt, der in den zugewandten Endbereich des Durchlasses (33) im Ventilkörper (15) eingesetzt ist.
Feuerlöschanlage nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Ventilkörper (15) eine die Dichtungsanordnung (43, 45) am Durchlaß (33) des Ventilkörpers (15) umgehende Bohrung (47) kleinen Bohrungsquerschnittes vorgesehen ist.
Feuerlöschanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Wand des Ventilgehäuses (3) eine den Ringraum (37) an der Mündung des Gaskanales (39) der Sprengkapsel mit der Umgebung verbindende Entlastungsbohrung (49) kleinen Bohrungsquerschnittes vorgesehen ist.
Feuerlöschanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an einem weiteren Anschluß (53) des Ventilgehäuses (3) eine Überlastsicherung, vorzugsweise in Form einer Berstscheibe, angeordnet ist.