DE2704570B2 - Brandmeldeanlage, insbesondere für einen Autotunnel - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Brandmeldeanlage nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Bei den bekannten Anlagen zum Melden eines in einem Autotunnel beispielsweise durch einen Unfall entstehenden Brandherdes ist eine Rohrleitung entlang des Scheitels des Tunnels angeordnet. Ein Ende dieser Rohrleitung ist verschlossen, und das andere Ende der Rohrleitung endet in einer Drucküberwachungseinrichtung. Diese enthält einen elektrischen Kontakt, welcher in Abhängigkeit vom Druck in der als Temperaturfühler dienenden Rohrleitung geöffnet oder geschlossen wird. Dieser Kontakt ist über Leitungen mit einer Alarmzentrale verbunden, so daß bei einem überdurchschnittlichen Druckanstieg in der Rohrleitung ein Alarmsignal ausgelöst wird, durch welches auch die Stelle der Ursache des Druckanstieges im Tunnel angezeigt wird.

Die Länge einer solchen Rohrleitung kann nicht beliebig groß gewählt werden, weil einerseits die Gefahr besteht, daß die Überwachungseinrichtung auch auf normale Umwelteinflüsse wie durch Wetterumschlag bedingte Temperaturschwankungen oder Föhneinbruch ansprechen würde, und andererseits ist es zum genauen Lokalisieren eines allfälligen Brandherdes erwünscht, die Überwachungsstreckenabschnitte nicht allzu lange zu wählen.

Beim Bau von Autotunneln ist es aus rationellen Überlegungen üblich, nur aile 100 bis 120 m eine Nische in der Tunnelwand vorzusehen, welche Nischen den verschiedensten Zwecken dienen, insbesondere den Sicherheitseinrichtungen, welche auch die Brandmeldung umfassen. Die Länge der als Temperaturfühler dienenden Rohrleitung beträgt etwa 75 m. Es wurde daher schon vorgeschlagen, in jeder Nische zwei Überwachungsvorrichtungen unterzubringen und von jeder Nische aus beidseitig je eine Rohrleitung anzuordnen, welche bis zum Mittelpunkt der Distanz zwischen zwei benachbarten Nischen reicht. Die verschlossenen Enden der Rohrleitungen befinden sich also in der Mitte zwischen zwei benachbarten Nischen und am Scheitel des Tunnels, wo diese Enden nur sehr schwer und nicht ohne Behinderung des Verkehrs auf der Fahrbahn zugänglich sind.

Die Brandmeldung derartiger bekannter Anlagen ist sehr zufriedenstellend, aber der Unterhalt bzw. die Kontrollen befriedigen nicht, weil der wichtigste Teil der Anlage, nämlich die als Temperaturfühler dienende Rohrleitung, nicht restlos in die Kontrolle mit einbezogen ist Es kann beispielsweise vorkommen, daß die Rohrleitung in der Nähe der Überwachungseinrichtung verstopft ist oder ein Leck aufweist, so daß die Rohrleitung ihren Zweck nicht mehr erfüllen kann.

Bei einer normalen Kontrolle wird dies nicht festgestellt und der Fehler würde erst dann entdeckt, wenn bei einem Brandfall dieses Teilstück nicht ansprechen würde.

Es ist auch eine Brandmeldeanlage bekannt, welche ein druckempfindliches Trennglied aufweist an welches die nicht an die Drucküberwachungsvorrichtung angeschlossenen Enden der Rohrleitung angeschlossen sind. Bei dieser Anlage können sämtliche Teile von den Nischen aus, in welchen sich die Überwachungseinrichtungen befinden, von Zeit zu Zeit von Hand getestet werden. Auch diese Anlage bietet nicht die Sicherheit, daß sie jederzeit betriebsbereit ist

Aus der DE-PS 6 81 562 ist ferner eine Brandmeldeanlage mit einem Luft oder ein anderes Gas von atmosphärischem oder höherem Druck enthaltenden Metallrohr von geringem Durchmesser bekannt, bei der das Metallrohr mit einem seiner Enden in eine Expansionskammer einmündet die mit einer Ausgleichskammer verbunden ist. Die Expansionskammer bewirkt bei einer durch eine Temperaturerhöhung in dem zu überwachenden Raum hervorgerufenen Druckänderung in dem Rohr das öffnen eines elektrischen Stromkreises, indem durch die Druckerhöhung eine Membrane von einem ortsfesten elektrischen Kontakt fortgedrückt wird. Das Metallrohr ist mittels eines anderen Endes an eine Prüfkammer angeschlossen, in der durch einen Kolben oder einen Heizwiderstand Druckänderungen hervorgerufen werden können. Um die Druckänderungsrate bei der Prüfung der Änderungsrate anzupassen, die beim Alarmgeben der Brandmeldeanlage auftritt, ist zwischen der Prüfkammer und dem Rohr eine mit einer Öffnung von kleinem Durchmesser versehene Membrane angeordnet, so daß die Druckerhöhung in der Prüfkammer nur langsam durch die Öffnung in das Metallrohr weitergegeben wird. Nachteilig ist bei dieser bekannten Brandmeldeanlage vor allem, daß die Prüfeinrichtung am der Drucküberwachungseinrichtung der Anlage entgegengesetzten Ende des Metallrohres angeordnet ist und daß durch die permanente Verbindung zwischen der rohrseitigen Expansionskammer und der Gegenkammer in Form der Öffnung der Membran eine Prüfdruckquelle erforderlich ist, die eine große Volumenverminderung bzw. direkte Druckerhöhung bewirkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der genannten Nachteile eine preiswerte Brandmeldeanlage zu schaffen, die insbesondere in Autotunneln unter Geringhaltung der Installationskosten anbringbar ist, bei der das Volumen der Prüfdruckquelle kleingehalten wird, so daß die Empfindlichkeit des Systems hierdurch praktisch nicht vermin-

dert wird und die zur Druckerhöhung notwendige Heizleistung kleingehalten wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer gattungsgemäßen Brandmeldeanlage durch die im Kennzeichen des Hauptanspruchs aufgeführten Merkmale gelöst

Besonders vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen

Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert Dabei zeigt

F i g. 1 den pneumatischen Teil einer Brandmeldeanlage für einen Autotunnel in schematischer Darstellung zusammen mit siner ersten Ausführungsform der Prüfdruckquelle,

F i g. 2 das stark vereinfacht dargestellte Blockschema des elektrischen Teiles der Brandmeldeanlage,

F i g. 3 einen Längsschnitt durch einen Autotunnel mit dem pneumatischen Teil der Brandmeldeanlage in vereinfachter Darstellung,

F i g. 4 das elektrische Blockschema der Schaltungsanordnung der automatischen Prüfvorrichtung der Betriebsbereitschaft der Brandmeldeanlage,

F i g. 5 den pneumatischen Teil einer Brandmeldeanlage für einen Autotunnel in schematischer Darstellung zusammen mit einer zweiten Ausführungsform der Prüfdruckquelle und

F i g. 6 einen teilweisen Längsschnitt durch die zweite Ausführungsform der Prüfdruckquelle.

In der F i g. 1 ist mit dem strichpunktiert dargestellten Block 1 eine Nische in einem Autotunnel angedeutet In dieser Nische ist eine Drucküberwachungsvorrichtung 2 angeordnet. Von der Drucküberwachungsvorrichtung 2 in der Nische 1 führt eine Rohrleitung 3 zum Scheitel 4 des Tunnels. Anschließend verläuft dann die Rohrleitung 3 längs des Scheitels 4, und sie ist an ihrem Ende abgeschlossen. Die Länge der Rohrleitung ist ungefähr 60 m. Die Rohrleitung 3 ist mittels Klammern 5 am Scheitel 4 des Tunnels befestigt, wobei diese Rohrleitung direkt an der Tunneldecke anliegt oder in einem Abstand von einigen Millimetern von der Tunneldecke angeordnet sein kann. Die Drucküberwachungseinrichtung 2 ist von bekannter Bauart und umfaßt ein starres Gehäuse 7 mit einem starren Deckel 6 und ein Ausgleichsgefäß 17. Im Gehäuse 7 ist eine Aneroid-Dose 10 untergebracht deren eine Stirnwand starr mit dem Boden des Gehäuses 7 verbunden ist und an deren beweglicher anderen Stirnwand ein beweglicher Kontakt 9 angeordnet ist. Der Kontakt 9 arbeitet mit einem ortsfesten Kontakt 8 zusammen, der auf der Innenseite des Deckels 6 befestigt ist. Der Innenraum der Aneroid-Dose 10 ist über eine Durchführungsleitung 18, ein Verzweigungsstück 19 und eine Leitung 16 mit dem Ausgleichsgefäß 17 verbunden. Die Rohrleitung 3 ist über einen Verbindungskanal 12 in der Gehäusewandung mit dem Zwischenraum 11, der durch die Innenfläche des Gehäuses 7 und die Außenfläche der Aneroid-Dose 10 begrenzt ist, verbunden. Ein Glaskolben 20 ist mit einer öffnung an die Rohrleitung 3 in der Nähe der Drucküberwachungseinrichtung 2 angeschlossen. Im kugelförmigen Glaskolben 20 sind z. B. zwei Heizwiderstände 21 angeordnet. Der Durchmesser des Glaskolbens 20 ist gleich 3 cm, und die Heizleistung der beiden Widerstände ist 5 bis 10 W. Der Glaskolben kann auch zylinderförmig sein. Ein kugelförmiger Glaskolben eignet sich jedoch besser wegen seiner kleineren Oberfläche bei gleichem Volumen, so daß er eine kleinere Wärmeabstrahlung aufweist. Der Druck im Glaskolben steigt, wenn die Heizwiderstände eingeschaltet sind. Von dem Verzweigungsstück 19 führt eine Leitung 15 über ein elektrisches Ventil 22 und einen weiteren Verbindungskanal 13 in der Gehäusewandung und eine DrosselsteUe 14 in den genannten Zwischenraum 11. Die DrosselsteUe 14 wird vorzugsweise durch einen Rubin mit einer sehr kleinen kalibrierten Bohrung gebildet Die DrosselsteUe 14 kann an irgendeiner Stelle zwischen dem Verzweigungssiuck 19 und der Einmündung des weiteren Verbindungskanals in den Zwischenraum U angeordnet sein. In der Rohrleitung 3, der Aneroid-Dose 10 sowie im Ausgleichsgefäß 17 befindet sich ein gasförmiges Medium, vorzugsweise Luft oder ein inertes Gas.

Nachstehend ist die Arbeitsweise des oben beschriebenen pneumatischen Teiles der erfindungsgemäßen Brandmeldeanlage mit Bezug auf Fig.3 beschrieben. Diese zeigt ein Teilstück eines Autotunnels im Längsschnitt mit den zwei Nischen 1, Γ, in denen die Drucküberwachungsvorrichtungen 2 untergebracht sind. Die Rohrleitungen 3, 40 erstrecken sich längs des Scheitels 4 des Tunnels von den betreffenden Nischen 1, Γ bis zur Mitte zwischen den beiden Nischen. Diese beiden Rohrleitungen 3 und 40 bestehen vorzugsweise aus Kupferrohr oder Aluminiumrohr mit Kunststoffüberzug mit einem Außendurchmesser von ungefähr 5 mm. In der Nische 1, die sich im Bereich des Tunneleinganges befindet, ist nur eine Drucküberwachungsvorrichtung 2 untergebracht während in der zweiten Nische Γ eine zusätzliche Drucküberwachungsvorrichtung 2' zum Überwachen des nächstfolgenden Abschnittes vorgesehen ist. Oberhalb der zweiten Nische Γ ist ein Lüftungsventilator 38 montiert. Wenn nun an der Stelle 39 durch einen Unfall ein Brand entsteht, so wird je nach Windrichtung, d. h. je nach dem Drehsinn des Ventilators 38 der Bereich a oder b der Decke des Tunnels und damit auch das dort befindliche Teilstück der Rohrleitung 3 erwärmt Die sich in der Rohrleitung 3 befindliche Luft wird ebenfalls erwärmt und dehnt sich aus. Die durch diesen Vorgang in der Rohrleitung 3 verdrängte Luft erzeugt einen Druckanstieg im Zwischenraum 11 der Drucküberwachungsvorrichtung 2, und die Aneroid-Dose 10 wird zusammengepreßt, wodurch sich der bewegliche Kontakt 9 vom ortsfesten Kontakt 8 trennt, was bewirkt, daß in einer Zentrale 35, s. Fig.2, ein Alarmsignal ausgelöst wird. Um zu verhindern, daß die Drucküberwachungsvorrichtung 2 auf durch Witterungseinflüsse bedingte Temperaturschwankungen anspricht, ist die Verbindung zwischen dem Innenraum der Aneroid-Dose 10 und dem Zwischenraum 11 über die Leitung 15, das elektrische Ventil 22, den Verbindungskanal 13 und die Drosselstelle 14 vorgesehen. Langsame Druckänderungen in der Rohrleitung 3, die einen langsamen Verlauf des Druckanstieges bzw. Druckabfalles in dem Zwischenraum 11 bewirken, werden über die DrosselsteUe 14 ausgeglichen, d. h. es entsteht kein so großer Druckunterschied zwischen dem Innenraum der Aneroid-Dose 10 und dem Zwischenraum 11, und die Drucküberwachungsvorrichtung 2 spricht nicht an. Die Ansprechempfindlichkeit der Drucküberwachungsvorrichtung 2 kann durch die Dimensionierung der Dirsselstelle 14 verändert und den Verhältnissen angepaßt werden.

Die F i g. 2 zeigt das vereinfachte Blockschema des elektrischen Teiles der Brandmeldeanlage. Die durch die Kontakte 8, 9 (Fig. 1) gebildeten Schalter 31 von mehreren Drucküberwachungsvorrichtungen 2 sind

jeweils mit einer elektrischen Schaltungsvorrichtung 30 der automatischen Prüfvorrichtung verbunden, deren Schema und Funktionsweise in der Folge beschrieben wird. Die Schaltungsvorrichtungen 30 sind mit der Zentrale über zwei Meldeleiter 32, 33 verbunden. Der Leiter 32 ist der Störungsmeldeleiter, und der Leiter 33 ist der Alarmmeldeleiter. Durch die dargestellten Meldeleiter 32, 33 und die an diese angeschlossenen Schaltvornchtungen 30 kann beispielsweise ein Stück der einen Röhre des Autotunnels und mit ähnlichen, nicht dargestellten Leitern und Schaltvornchtungen kann ein Teilstück der anderen Röhre des Autotunnels überwacht werden. Die Anzahl der Meldeleiter 32,33 ist abhängig von der Länge des Autotunnels und der gewünschten Unterteilung desselben in Überwachungsabschnitte. Auf einer Anzeigetafel 36 sind jedem Paar der Meldeleiter 32, 33 zwei nicht dargestellte Anzeigelampen zugeordnet. Diese Lampen leuchten auf, wenn innerhalb des betreffenden Überwachungsabschnittes ein Brand oder eine Störung auftritt. Mit Hilfe der Anzeigetafel 36 kann die Bedienungsperson feststellen, auf welchem Streckenabschnitt sich die Brandstelle oder Störung befindet. Von der Zentrale 35 werden bei Ansprechen einer der Drucküberwachungsvorrichtungen 2 unmittelbar entsprechende Verkehrsampeln 37, von denen nur eine dargestellt ist, automatisch gesteuert, um zu verhindern, daß noch weitere Fahrzeuge in den Tunnel einfahren, und über eine Fernleitung 34 wird ein Alarmsignal zu einer Polizei- und/oder Feuerwehrstation übertragen.

Es ist selbstverständlich, da3 eine derartige Anlage nur dann ihren Zweck voll erfüllt, wenn sie jederzeit betriebsbereit ist. Um diese Betriebsbereitschaft automatisch zu überprüfen, ist es notwendig, die Anlage von Zeit zu Zeit automatisch zu testen.

Die F i g. 4 zeigt das elektrische Blockschema der Schaltungsanordnung der automatischen Prüfvorrichtung der Betriebsbereitschaft der Brandmeldeanlage. Ein Schalter 50 ist an einen Zeitgeber 51 angeschlossen. Der Schalter 31 der Drucküberwachungsvorrichtung 2 ist mit einer Auswertungsvorrichtung 52 des Zustandes des Schalters 31 verbunden. Die Ausgänge des Zeitgebers 51 und der Auswertungsvorrichtung 52 sind an eine Ansteuerungsvorrichtung 53 der Prüfdruckquelle 54 und des elektrischen Ventils 55 (s. auch Fig. 1; Prüfdruckquelle 20 und Ventil 22) und an eine Auswertungsvorrichtung 56 Störung-Alarm angeschlossen. Die Ausgänge der Auswertungsvorrichtung 56 Störung-Alarm können an eine Zentrale angeschlossen werden (s. F i g. 2; Schaltungsanordnung 30). Die Wirkungsweise der beschriebenen Schaltungsanordnung ist wie folgt: Um automatisch die Betriebsbereitschaft der Brandmeldeanlage zu prüfen, muß der Schalter 50 geschlossen werden. Der Zeitgeber 51 liefert ein Testsignal, dessen Dauer Π ζ. Β. 1 Minute sein kann. Die Ansteuerungsvorrichtung 53 wird aktiv, schaltet die Speisung der Prüfdruckquelle 54 ein und schließt das Ventil 55. Der Luftdruck in den Rohrleitungen steigt Beim Erreichen des Ansprechdruckes von z. B. Im bar der Drucküberwachungsvorrichtung 2 öffnet der Schalter 31. Das Ausgangssignal der Auswertungsvorrichtung 52 des Zustandes des Schalters 31 verursacht über die Ansteuerungsvorrichtung 53 das Ausschalten der Speisung der PrüfdrnrVnnelle 54 und das Öffnen des Ventils 55. Ferner meldet die Auswertungsvorrichtung 52 den Zustand des Schalters 31 der Auswertungsvorrichtung 56 Störung-Alarm. 1st der Schalter 31 offen, findet keine Störungsmeldung statt. Bleibt der Schalter 31 geschlossen, dann findet eine Störungsmeldung statt. Während der Zeit Ti kann keine Alarmmeldung stattfinden. Nach der Zeit Ti ist der Prüfungsvorgang beendet, und nach der Zeit Γ2 von z. B. 24 Stunden wiederholt sich der Prüfungsvorgang.

ίο Die Fig.5 zeigt den pneumatischen Teil einer Brandmeldeanlage für einen Autotunnel in schematischer Darstellung zusammen mit einer zweiten Ausführungsform der Prüfdruckquelle. In dieser Figur sind die entsprechender. Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in Fig. 1. Mit den strichpunktiert dargestellten Blöcken 1, Γ sind zwei Nischen in einem Autotunnel angedeutet, die in einem Abstand von etwa 100 m voneinander angeordnet sind. In jeder Nische ist eine Drucküberwachungsvorrichtung 2 angeordnet.

Von der Drucküberwachungsvorrichtung 2 in der ersten Nische 1 führt eine Rohrleitung 3 zum Scheitel 4 des Tunnels. Anschließend verläuft dann die Rohrleitung 3 längs des Scheitels 4 bis zu einem Zylinder 42 mit einem Kolben, welcher von einem Motor 41 in Bewegung gesetzt werden kann. Die Konstruktion dieser Prüfdruckquelle wird näher im Zusammenhang mit der Fig.6 beschrieben. Von der Drucküberwachungsvorrichtung 2 in der zweiten Nische Γ führt eine Rohrleitung 43 ebenfalls zum Scheitel 4 des Tunnels und

JO erstreckt sich längs desselben ebenfalls bis zum Zylinder 42.

Die F i g. 6 zeigt einen teilweisen Längsschnitt durch die zweite Ausführungsform der Prüfdruckquelle. 41 ist ein Gleichstromkollektormotor, welcher mit einem Untersetzungsgetriebe 60 gekoppelt ist. Das Getriebe 60 weist eine mit einem Gewinde versehene Spindel 62 auf. Im Zylinder 61 befindet sich eine Spindelmutter 63, welche mit einem Kolben 64 versehen ist. Eine Scheibe 67 ist auf der Spindelmutter 63 montiert. Zwei Rohre 65 verbinden das Innere des Zylinders 61 mit den Rohrleitungen. Auf dem Zylinder 61 sind zwei Mikroschalter 66 angeordnet welche durch die Scheibe 67 betätigt werden können. Bei Drehung des Motors 41 verschiebt sich der Kolben 64 im Zylinder rechts oder links in Abhängigkeit von der Drehrichtung des Motors und drückt die Luft im Zylinder zusammen. Die Mikroschalter 66 dienen zur Begrenzung der Bewegung des Kolbens.

Das elektrische Schema der Schaltungsanordnung

so der automatischen Prüfvorrichtung mit der zweiten Ausführungsform der Prüfdruckquelle ist ähnlich demjenigen gemäß Fig.4 und wird nicht näher beschrieben.

Der große Vorteil der oben beschriebenen Brandmeldeanlage ist daß die automatische Prüfung der Anlage auf einfache Art durchgeführt werden kann, wobei die Betriebsbereitschaft sämtlicher Teile der Anlage automatisch kontrolliert werden kann, wobei der Verkehr auf den Fahrbahnen des Tunnels durch den Prüfvorgang in keiner Weise beeinträchtigt wird.

Die erfindungsgemäße Brandmeldeanlage wurde insbesondere für einen Autotunnel beschrieben. Sie kann jedoch z. B. auch in einem Lager oder einer großen Maschine verwendet werden.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Brandmeldeanlage, insbesondere für einen Autotunnel, mit wenigstens einer Drucküberwachungseinrichtung mit einer in einem Gehäuse angeordneten Aneroid-Dose, einem Schalter zum öffnen oder Schließen in Abhängigkeit vom Druck in als Temperaturfühler wirkenden Rohrleitungen, einer automatischen Prüfvorrichtung der Betriebsbereitschaft der Anlage, welche eine Prüfdruckquel- Ie aufweist, die an die Rohrleitungen angeschlossen ist, und elektronischen Steuerungsmitteln zum periodischen Ein- und Ausschalten der Prüfdruckquelle, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfdruckquelle (20,21) in der Nähe der Drucküberwachungseinrichtung (2) angeordnet ist-, und daß ein elektrisches Ventil (22) zum Sparren eines Verbindungskanais (13, 15, 18) zwischen dem Inneren (10) der Aneroid-Dose und dem Inneren (11) des Gehäuses (7) während der Prüfung vorgesehen ist

2. Brandmeldeanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfdruckquelle einen Behälter (20) aus einem wärmeisolierenden Material mit einer Öffnung aufweist, in welchem elektrische Heizwiderstände (21) angeordnet sind. 2s

3. Brandmeldeanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (20) ein kugel- oder zylinderförmiger Glaskolben ist