DE4490573B4

DE4490573B4 - Druckbetätigtes Ventil für Brandbekämpfungsanlagen

Info

Publication number: DE4490573B4
Application number: DE19944490573
Authority: DE
Inventors: Göran Sundholm
Original assignee: Marioff Corp Oy
Current assignee: Marioff Corp Oy
Priority date: 1993-02-15
Filing date: 1994-02-14
Publication date: 2005-03-31
Anticipated expiration: 2014-02-15
Also published as: JPH08506499A; NO953137L; RU2116810C1; WO1994017857A1; SE9502819L; US5653291A; GB2289934B; DK174789B1; AU6002394A; CA2156057A1; DE4490573T1; FI930663A0; SE503613C2; GB9516245D0; AU674926B2; DK91295A; GB2289934A; CN1118994A; SE9502819D0; NO953137D0

Abstract

Ventil für Brandbekämpfungsanlagen, insbesondere zur Kombination mit einer Hochdruckquelle zur Abgabe von Löschflüssigkeit an eine Anzahl von automatisch auslösbaren Sprinklerköpfen,
wobei es einen an die Hochdruckquelle (1) anschließbaren Ventileinlaß (4), einen an eine wegführende Leitung anschließbaren Ventilauslaß (5) und eine Ventilspindel (7) aufweist, die zwischen einer Stand-By-Stellung, in der die Ventilspindel die Verbindung zwischen dem Einlaß und dem Auslaß verschließt, und einer aktivierten Stellung, in der die Ventilspindel (7) die Verbindung zwischen dem Einlaß (4) und dem Auslaß (5) freigibt, hin- und herbewegbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse des Ventils (3) einen Kanal (14) aufweist, der den Auslaß des Ventils mit einem Flüssigkeitsraum (15) verbindet, der von einer unter einem niedrigeren Druck als dem Druck der Hochdruckquelle (1) stehenden sekundären Flüssigkeitsquelle (16) beeinflußt ist,
daß die Ventilspindel (7) so angeordnet ist, daß sie unter der Einwirkung einer Feder (13) steht, die bezüglich der Druckwirkung des...

Description

Die Erfindung betrifft ein Ventil für eine Brandbekämpfungs- oder Sprinkleranlage, insbesondere eine Brandbekämpfungsanlage, die in der Lage ist, mit hohem Austriebsdruck für die Löschflüssigkeit zu arbeiten. Unter hohem Druck ist in diesem Zusammenhang ein Druck zu verstehen, der im Bereich zwischen ungefähr 30 bar und ungefähr 300 bar liegt, während die üblichen Niederdruckanlagen Betriebsdrücke von ungefähr 5 bar bis 10 bar aufweisen. Als Quelle für die Löschflüssigkeit kann vorzugsweise wenigstens ein hydraulischer Speicher verwendet werden, an dessen wegführende Leitung eine Anzahl von automatisch auslösbaren Sprinklerköpfen angeschlossen sind.
Die bekannten Hochdruckventile sind teuer und in vielen Fällen werden sie elektrisch betätigt, was im Brandfall ein Nachteil ist.

Aus der EP 0 010 465 ist ein hydraulisch gesteuertes Ventil für Feuerlöschanlagen bekannt. Das Ventil weist ein Ventilgehäuse auf, in dem sich eine Durchgangsbohrung befindet. In der Durchgangsbohrung, die gestuft ausgeführt ist, befindet sich ein Ventilverschlussglied, mit dessen Hilfe die Verbindung von einem Druckspeicher mit Löschflüssigkeit zu Auslasskanälen absperrbar ist. Die Auslässe werden von Radialbohrungen in dem Ventilgehäuse gebildet, die in einen Mantelraum münden, an den eine wegführende Leitung angeschlossen ist. Um das Ventilverschlussglied gegen den Druck der Löschflüssigkeit geschlossen zu halten ist die gegenüberliegende Seite des Ventilverschlussgliedes in der Fläche größer ausgebildet als jener Teil, der dem Druck der Löschflüssigkeit unmittelbar ausgesetzt ist. Außerdem wirkt auf das Ventilverschlussglied eine schließende Feder ein und schließlich ist auf der der Löschflüssigkeit abgewandten Seite ein Druckraum vorgesehen, der über eine Rohrleitung mit einem Sprinkler verbunden ist.

Die Anordnung ist dazu vorgesehen, über die Auslassleitung gefüllt zu werden. Hierzu wird an die Auslassleitung ein entsprechender Löschflüssigkeitsspeicher mit hohem Druck angeschlossen. Durch die besondere Art der Ausgestaltung wird dafür gesorgt, dass der Druck in dem Löschflüssigkeitsspeicher genauso hoch ist, wie der Druck in der Zuleitung zum Sprinkler und somit der auf der Rückseite des Ventilverschlussglieds lastende Druck. Dadurch ist die Schließkraft größer als die Kraft, die bestrebt ist, das Ventilverschlussglied in die geöffnete Stellung zu bringen. Sobald der Sprinkler platzt sinkt der Druck auf der Rückseite des Ventilverschlussglieds und die Feder alleine kann das Ventilverschlussglied gegen die Wirkung des Drucks im Löschflüssigkeitsspeicher nicht mehr geschlossen halten.

Bei dieser Art von Ventil muss zwangsläufig der Druck in dem Löschflüssigkeitsspeicher kleiner sein als der Berstdruck des Sprinklers.

Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung ein neues Ventil zu schaffen, das ohne Stromzufuhr zuverlässig arbeitet, eine einfache Konstruktion aufweist und Drücke in dem Löschflüssigkeitsspeicher zulässt, die höher sind als der Berstdruck des Sprinklers.

Die Aufgabe wird mit Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

In dem Kanal des Ventilgehäuses ist vorzugsweise ein Rückschlagventil angeordnet, das im aktivierten Zustand des Ventils den in der Hochdruckquelle herrschenden Druck daran hindert, in den Flüssigkeitsraum einzudringen. Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in den Ansprüchen 3 bis 6 im einzelnen beschrieben.

Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel beschrieben, das in der beigefügten Zeichnung dargestellt ist.
1 zeigt ein Ventil im Stand-By-Zustand.
2 zeigt das Ventil im aktivierten Zustand.
Ein hydraulischer Speicher mit einem hohen Lade- oder Vorratsdruck (beispielsweise 200 bar) ist mit dem Bezugszeichen 1 versehen. Der Speicher 1, der nachstehend auch als Primärspeicher bezeichnet wird, weist ein Auslaßrohr 2 auf, das entsprechend der Beschreibung in der Patentanmeldung 924752 vorzugsweise mit einer Anzahl von Öffnungen in seiner Rohrwand versehen ist, um Flüssigkeit bzw. eine Mischung aus Flüssigkeit und aus in dem Speicher enthaltenem Treibgas abzugeben. An das Rohr 2 ist ein insgesamt mit 3 bezeichnetes Auslaßventil angeschlossen, wobei dessen Ventileinlaß mit 4 und dessen Ventilauslaß mit 5 bezeichnet ist.
Der Auslaß 5 ist über eine wegführende Leitung 6 mit einer Anzahl automatisch auslösbarer Sprüh- oder Sprinklerköpfe verbunden, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind.
In der Stand-By- oder Bereitschaftsstellung des Ventiles 3, wie sie in 1 gezeigt ist, ist die Verbindung zwischen dem Ventileinlaß 4 und dem Ventilauslaß 5 mittels einer Ventilspindel 7 verschlossen.
Die Ventilspindel 7 weist einen axialen Kanal 8 auf, der bei dem Einlaß 4 beginnt und zu einem ringförmigen Raum 9 zwischen der Spindel und dem umgebenden Ventilgehäuse führt. Die Querschnittsfläche des ringförmigen Raumes 9 ist gleich der Fläche der Spindel 7, die mit dem in dem hydraulischen Speicher 1 herrschenden Druk beaufschlagt ist. Die Druckwirkung des Speichers auf die Spindel 7 wird auf diese Weise durch die Druckwirkung in dem ringförmigen Raum 9 in die entgegengesetzte Richtung auf die Stirnfläche eines kolbenartigen Teiles 10, das an der Spindel angeformt ist, aufgehoben (kompensiert, ausgeglichen), weil der gegenüberliegende Endabschnitt 11 der Spindel durch ein fest in dem Ventilgehäuse angeordnetes Trägerelement 12 abgedichtet im Schiebesitz bewegbar ist. Auf diese Weise kann der in dem primären Speicher herrschende Druck die Spindel 7 nicht dazu bringen, sich zu bewegen.
Eine Schraubenfeder 13 umgibt die Spindel 7 und stützt sich einerseits gegen den Ventileinlaß 4 und andererseits gegen das Kolbenteil 10 ab; die Feder 13 versucht folglich die Spindel 7 in 1 nach oben, aus der Bereitschaftsstellung zu bewegen, in welcher die Spindel die Verbindung zwischen dem Einlaß 4 und dem Auslaß 5 verschlossen hält.
Das Gehäuse des Ventiles 3 weist einen Kanal 14 auf, der den Ventilauslaß 5 mit einem Flüssigkeitsraum 15 verbindet, der seinerseits mit einem kleinen (beispielsweise ungefähr 0,3 Liter) hydraulischen Speicher 16 mit einem niedrigen Lade- oder Vorratsdruck (zum Beispiel 6 bis 10 bar) in Verbindung steht, der im folgenden auch als Sekundärspeicher bezeichnet wird.
Der Endabschnitt 11 der Ventilspindel 7 weist ein Kopfstück 17 auf oder liegt wenigstens an einem solchen an, das wie ein Kolben in dem Flüssigkeitsraum 15 zwischen der in 1 gezeigten Stellung, in welcher das Kopfstück 17 an dem in dem Gehäuse des Ventiles 3 fest angeordneten Trägerelement 12 anliegt, durch das das Spindelende 11 in abgedichteter Weise axial hindurch beweglich ist, und in welcher die Verbindung zwischen dem Einlaß 4 und dem Auslaß 5 verschlossen ist, und der in 2 dargestellten Stellung hin- und herbewegbar ist, in welcher das Kopfstück 17 an einen gegenüberliegenden Anschlag 18 gedrückt ist und die Verbindung zwischen dem Einlaß 4 und dem Auslaß 5 geöffnet ist.
In 1 wird die Spindel 7 durch den in dem Flüssigkeitsraum 15 herrschenden Druck, der auf das Spindelkopfstück 17 einwirkt, ortsfest gehalten. Die Feder 13 ist in der entgegengesetzten Richtung wirksam, während der in dem Primärspeicher 1 herrschende Hochdruck, wie bereits erwähnt, aufgrund der Kompensation oder des Ausgleichs mittels des ringförmigen Raumes 9 die Spindel 7 nicht antreibt.
Wenn ein mit dem Auslaß 5 in Verbindung stehender Sprinklerkopf ausgelöst wird, beginnt der Sekundärspeicher 16 Flüssigkeit an den fraglichen Sprinklerkopf abzugeben. Hierbei fällt der Druck in dem Flüssigkeitsraum 15 schnell ab, worauf die Schubkraft der Feder 13 auf die Spindel 7 die Oberhand gewinnt, und die Spindel beginnt, sich in 1 nach oben, zu der Endstellung der 2 hin, gegen den Anschlag 18 zu bewegen.
Ein in dem Kanal 14 des Ventilgehäuses angeordnetes Rückschlagventil 19 verhindert, daß der in dem Primärspeicher herrschende Druck in der in 2 dargestellten Stellung in den Flüssigkeitsraum 15 eindringt. Ein manuell betätigtes Reserveauslösemittel, das in 1 verschlossen und in 2 geöffnet ist, ist mit 20 bezeichnet.
Bei größeren Anlagen kann die Erfindung selbstverständlich mit einer beliebigen Anzahl von hydraulischen Speichern und/oder Hochdruckpumpen verwendet werden. In jedem Fall können Sprinklerköpfe, Düsen, Gruppenauslöser und andere Anordnungen nach Belieben verwendet werden, wie sie beispielsweise in den PCT-Anmeldungen PCT/FI92/00060, .../00122, .../00155, .../00156, .../00193, .../00213, .../00316, .../00317 und .../00330 enthalten sind.

Claims

Ventil für Brandbekämpfungsanlagen, insbesondere zur Kombination mit einer Hochdruckquelle zur Abgabe von Löschflüssigkeit an eine Anzahl von automatisch auslösbaren Sprinklerköpfen, wobei es einen an die Hochdruckquelle (1) anschließbaren Ventileinlaß (4), einen an eine wegführende Leitung anschließbaren Ventilauslaß (5) und eine Ventilspindel (7) aufweist, die zwischen einer Stand-By-Stellung, in der die Ventilspindel die Verbindung zwischen dem Einlaß und dem Auslaß verschließt, und einer aktivierten Stellung, in der die Ventilspindel (7) die Verbindung zwischen dem Einlaß (4) und dem Auslaß (5) freigibt, hin- und herbewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse des Ventils (3) einen Kanal (14) aufweist, der den Auslaß des Ventils mit einem Flüssigkeitsraum (15) verbindet, der von einer unter einem niedrigeren Druck als dem Druck der Hochdruckquelle (1) stehenden sekundären Flüssigkeitsquelle (16) beeinflußt ist, daß die Ventilspindel (7) so angeordnet ist, daß sie unter der Einwirkung einer Feder (13) steht, die bezüglich der Druckwirkung des Flüssigkeitsraumes (15) auf die Ventilspindel (7) in der entgegengesetzten Richtung wirksam ist und daß der Druck der sekundären Flüssigkeitsquelle (16) und die Kraft der Feder (13) so aufeinander abgestimmt sind, daß, wenn die sekundäre Flüssigkeitsquelle (16) über den Flüssigkeitsraum (15) mit vollem Druck auf die Ventilspindel (7, 17) einwirkt, die Ventilspindel (7) in der Stand-By-Stellung gehalten ist, und wenn der Druck der sekundären Flüssigkeitsquelle (16) aufgrund einer Flüssigkeitsabgabe an einen ausgelösten Sprinklerkopf auf einen vorbestimmten Wert abgefallen ist, die Feder (13) die Ventilspindel (7) in die aktivierte Stellung bewegt.
Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kanal (14) des Ventilgehäuses ein Rückschlagventil (19) angeordnet ist, um im aktivierten Zustand den in der Hochdruckquelle herrschenden Druck daran zu hindern, in den Flüssigkeitsraum (15) einzudringen.
Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilspindel (7) in der Stand-By-Stellung mit ihrem einen Ende so angeordnet ist, daß der Einlaß (4) des Ventils verschlossen ist, wobei dieses Ende mit dem in dem Einlaß herrschenden Druck beaufschlagt ist und daß die Ventilspindel einen axialen Kanal (8) aufweist, der an diesem Ende beginnt und zu einem ringförmigen Raum (9) führt, der zwischen der Ventilspindel und dem umgebenden Ventilgehäuse ausgebildet ist und der eine Querschnittsfläche hat, die gleich der Stirnfläche der Ventilspindel (7) ist, die mit dem in dem Einlaß (4) herrschenden Druck direkt beaufschlagt ist, um diese Druckwirkung im Einlaß durch den in dem ringförmigen Raum herrschenden, diesbezüglich entgegengesetzt gegen ein kolbenartiges Teil (10) an der Ventilspindel (7) gerichteten Druck zu kompensieren.
Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schraubenfeder (13) denjenigen Teil der Ventilspindel umgibt, der den axialen Kanal (8) enthält und daß die Feder auf einer Seite gegen den Einlaß (4) und auf der anderen Seite gegen das Kolbenteil (10) abgestützt ist.
Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der gegenüberliegende Endabschnitt (11) der Ventilspindel (7) bezüglich des Einlasses (4) des Ventils verschieblich durch ein in dem Ventilgehäuse fest angeordnetes Trägerelement (12) hindurch geführt ist, um an einem Kopfstück (17), das in dem Flüssigkeitsraum (15) wie ein Kolben beweglich angeordnet ist, in Anlage zu kommen.
Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sekundäre Flüssigkeitsquelle ein hydraulischer Speicher (16) ist.