DE60033650T2

DE60033650T2 - Hybridfeuerlöscher

Info

Publication number: DE60033650T2
Application number: DE60033650T
Authority: DE
Inventors: Robert M. Issaquah MITCHELL; Nicholas R. Woodinville ARNOT; George J. Snohomish CALLIS
Original assignee: Aerojet General Corp
Current assignee: Aerojet Rocketdyne Inc
Priority date: 1999-03-31
Filing date: 2000-03-07
Publication date: 2007-11-22
Anticipated expiration: 2020-03-08
Also published as: DE60034491D1; ES2283909T3; EP1488829B1; US6702033B1; EP1181076B1; EP1181076A1; WO2000057959A1; EP1488829A1; IL145690A0; DE60034491T2; DE60033650D1; ES2280202T3; EP1181076A4

Description

Diese Erfindung betrifft die Unterdrückung von Feuer und mehr im Besonderen Feuerlöscher, die in Fahrzeuge eingebaut werden können.
Es gibt eine breite Vielfalt von Feuerlösch-Technologien und Feuerlöscher-Konstruktionen. Dazu gehören Treibmittel-betätigte Löscher und Löscher, die mit komprimiertem und/oder verflüssigtem Gas gefüllt sind.
Die Grundmerkmale eines frühen Treibmittel-betätigten Löschers sind in dem US-Patent Nr. 2 530 633 (Scholz) zu sehen. Scholz offenbart einen Feuerlöscher, bei dem „ein flüssiges Löschmedium, wie Methylbromid, durch Gas, das durch das Verbrennen" einer pyrotechnischen Ladung „entwickelt wird, aus seinem Behälter ausgestoßen wird". Die Ladung ist ursprünglich in einem Behälter, der elektrische Zünder enthält, enthalten. Der Ladungsbehälter wird an einem oberen Ende des Gefäßes in einem „Behälterbecher" montiert. Gegenüber dem Behälterbecher wird von einem gekrümmten Verbindungsstück, das von einem zerreißbaren Diaphragma abgedichtet wird, ein Auslass aus dem Gefäß gebildet. Die Zündung der pyrotechnischen Ladung zerbricht eine untere Wand des Ladungsbehälters und entlässt Verbrennungsgase in das Gefäß. Die Verbrennungsgase dienen „als ein auf die Oberfläche der Flüssigkeit wirkender Gaskolben", der das Diaphragma, das den Auslass abdichtete, zerreißt und die Flüssigkeit aus dem Löscher hinaus treibt.
Die Anwendung eines Treibmittel-betätigten Löschers auf die Verwendung in Militärfahrzeugen ist in dem US-Patent Nr. 4 319 640 (Brobeil) beschrieben. Brobeil offenbart einen Löscher, der in vielerlei Weise demjenigen von Scholz ähnlich ist. Das beispielhafte verwendete Feuer-Unterdrückungsmittel ist Halon 1301. Das untere Ende des Löschergefäßes ist durch ein zerreißbares Diaphragma abgedichtet. Eine Gaserzeugungsvorrichtung ist oben auf dem Hals des Gefäßes montiert. Die beispielhafte Gas-erzeugende Zusammensetzung ist 62% Natriumazid und 38% Kupferoxid.
Das US-Patent Nr. 5 660 236 (Sears et al.) offenbart die Anwendung von Druck von einem Gaserzeuger auf einen ringförmigen Kolben, der ein Feuer-Unterdrückungsmittel komprimiert, das sich in einem mittigen Bereich eines zylindrischen Behälters befindet. Dies wiederum veranlasst den Bruch von zerbrechlichen Scheiben, die das Unterdrückungsmittel von einem Endbereich, der eine Öffnung hat, des zylindrischen Behälters trennen. Ein Teil des Verbrennungsgases umgeht den Kolben und strömt direkt zu dem Endbereich mit Öffnung, wo es dabei hilft, das Feuer-Unterdrückungsmittel zu verdampfen und das Unterdrückungsmittel aus dem Löscher auszutreiben.
Das US-Patent Nr. 4 889 189 (Rozniecki) offenbart einen Löscher, der ein „Strömungsventil" vom Teller-Typ verwendet. Ein Balg trennt eine erste Kammer, die das Unterdrückungsmittel enthält, von einer zweiten Kammer, in die das unter Druck setzende Gas eingelassen wird. Der Balg dehnt sich bei Druckbeaufschlagung der zweiten Kammer, um das Unterdrückungsmittel aus der ersten Kammer auszutreiben. Das Strömungsventil (das mittig in dem Balg montiert ist) öffnet sich, wenn der Balg seine maximale Dehnung erreicht hat (wobei er den Raum, der von der ersten Kammer eingenommen wird, auf einen kleinen Bruchteil des gesamten Behältervolumens verringert und nahezu das gesamte Unterdrückungsmittel aus dem Behälter ausgetrieben hat). Das Öffnen des Strömungsventils erlaubt, dass das Treibmittelgas aus dem zweiten Volumen durch das erste Volumen entlassen wird, wobei es im Wesentlichen den Rest an jeglichem Unterdrückungsmittel mitnimmt.
Das US-Patent Nr. 4 579 315 (Kowalski) offenbart einen druckbeaufschlagten Ha-Ion 1301-Löscher. Der Löscher-Auslass wird normalerweise von einem Tellerventil verschlossen. Das Tellerventil wird von einer Feststelleinrichtung in seiner geschlossenen Stellung gehalten, wobei die Feststelleinrichtung von einem Solenoid freigegeben wird und es dadurch dem Druck in dem Zylinder erlaubt, das Tellerventil in eine offene Stellung zu treiben.
Das US-Patent Nr. 2 557 957 (Ferguson) offenbart einen manuell betätigten, durch Gas druckbeaufschlagten Flugzeug-Feuerlöscher. Das Druckbeaufschlagungsmittel und das Unterdrückungsmittel werden zu Beginn in getrennten Kammern gehalten. Die zwei Kammern sind zu Beginn sowohl durch eine Membran oder einen Verschluss als auch durch einen gleitenden Kolben getrennt. Der Ver schluss wird mittels einer manuell betätigten Durchdringungsvorrichtung zerbrochen, was es dem Druckbeaufschlagungsmittel erlaubt, den Kolben gegen das Unterdrückungsmittel zu treiben. Der Kolben trägt ein Tellerventil, das sich öffnet, sobald der Kolben das Ende seines Wegs erreicht hat, was es dem Druckbeaufschlagungsmittel erlaubt, irgendwelches restliches Unterdrückungsmittel aus dem Löscher auszutreiben.
Das US-Patent Nr. 3 861 474 (De Palma) offenbart einen Trockenchemikalien-Löscher, der ein komprimiertes Gas-Druckbeaufschlagungsmittel verwendet. Der Auslass wird normalerweise mittels eines ersten Ventilkopfes, der an einem Sitz anliegt, abgedichtet. Ein äußeres Rohr umgibt den Sitz und geht davon ab, wobei es sich nach unten und in die Masse der Trockenchemikalie erstreckt. Konzentrisch innerhalb des äußeren Rohrs befindet sich ein inneres Rohr. Das untere Ende des inneren Rohrs wird normalerweise von einem zweiten Ventilkopf abgedichtet. Zu Beginn sind sowohl der Leerraum als auch das innere Rohr druckbeaufschlagt. Das Ventil kann manuell oder automatisch betätigt werden. Die automatische Betätigung wird durch Erhitzen von Gas in einem Faltenbalg erreicht. Die Ausdehnung des Faltenbalgs wirkt dahingehend, sowohl den ersten Kopf außer Eingriff mit seinem Sitz als auch den zweiten Kopf außer Eingriff mit dem unteren Ende des inneren Rohrs zu bringen. Obwohl Gas in dem Leerraum auf die Trockenchemikalie drückt, nimmt Gas, das aus dem inneren Rohr entweicht, die Trockenchemikalie durch den ringförmigen Raum zwischen dem inneren Rohr und dem äußeren Rohr in einer aufwärtigen Strömung mit.
Das US-Patent Nr. 4 034 813 (Le Day) offenbart einen mit Gas druckbeaufschlagten Löscher, der verschlossen wird von einem Tellerventil mit einem Kopf strom- auf und einem Ventil, das sich stromab erstreckt. Das Ventil wird von einem Stift mit einem gelenkigen Ende und einem freien Ende in einer geschlossenen Stellung gehalten. Das freie Ende des Stifts wird von einer Masse aus Wachs oder einer Legierung mit niedrigem Schmelzpunkt festgehalten. Hitze von einem Feuer erweicht die Masse, was es dem Druck in dem Löscher erlaubt, das Ventil in eine offene Stellung zu treiben.
Das US-Patent Nr. 4 159 744 (Monte et al.) offenbart einen mit Stickstoff druckbeaufschlagten Löscher. Die Unterdrückungsmittel-Flasche wird abgedichtet von einem Ventil vom Tellerventil-Typ, wobei der Kopf zur Masse des Unterdrückungs mittels hin weist und die Spindel nach außen gerichtet ist. Das Ventil öffnet sich in die Flasche und wird entweder durch einen Zünder oder eine Sprengpatrone aktiviert, die auf einen Kolben wirken, der gegen die Spindel drückt.
US-A-3 228 474 offenbart einen Feuerlöscher gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche 1,3, 5 und 10.
US-A-3 600 333 offenbart ein Entlastungsventil vom Typ für vollständiges Ausblasen für Niederdrucksysteme, das ein Tellerventil aufweist, dessen Spindel in geschlossener Stellung von einem Hebel, der gegen das freie Ende der Spindel drückt und sich in der geschlossenen Stellung im Wesentlichen senkrecht zur Spindel erstreckt, unten gehalten wird. Der Hebel berührt die Tellerventil-Spindel nahe an seinem ersten Ende, wird von einem zerbrechbaren Scherstift nahe an seinem entgegengesetzten Ende an Ort und Stelle gehalten, und ist zwischen den zwei Enden drehbar um einen Drehstift gelagert. Es wird nicht vorgeschlagen, diesen Ventiltyp in einem Feuerlöscher zu verwenden.
US-A-2 587 933 betrifft ein Scher-Entlastungsventil zur Verwendung bei Fluid-Druckleitungen beispielsweise in Ölfeldern, das einen Teller mit einem Kopf mit einer vorderen Oberfläche, die zum Inneren eines Rohrs weist, und eine Spindel, die durch ein Scherelement an Ort und Stelle gehalten wird, hat. Es wird nicht vorgeschlagen, diesen Ventiltyp in einem Feuerlöscher zu verwenden.
Es bleibt ein weiterer Bedarf an einem leistungsfähigen Feuerlöscher, der in Fahrzeugen und anderen geschlossenen Räumen brauchbar ist.
Ein Feuerlöscher gemäß der vorliegenden Erfindung ist in den Ansprüchen 1, 3, 5, 10 und 12 angegeben, und ein Verfahren zur Wiederherstellung eines solchen entleerten Feuerlöschers ist in Anspruch 14 angegeben.
Der Feuerlöscher weist eine Flasche mit einem Innenraum und ein Feuer-Unterdrückungsmittel, das in der Flasche enthalten ist, wenn sich der Löscher in einem Zustand vor der Entleerung befindet, auf. Eine Quelle für Gas beaufschlagt das Unterdrückungsmittel mit Druck zumindest wenn sich die Flasche in einem Entleerungszustand befindet, und das Unterdrückungsmittel wird durch einen Auslass entleert, wenn sich der Löscher im Entleerungszustand befindet. Ein Ventil hat ein Ventilelement mit einer geschlossenen Stellung, die den Auslass abdichtet, und einer offenen Stellung, die eine Entleerung des Unterdrückungsmittels durch den Auslass erlaubt. Das Ventilelement ist als Reaktion darauf, dass ein Druck in der Flasche einen Entleerungs-Schwellendruck überschreitet, von der geschlossenen Stellung in die offene Stellung verschiebbar, worauf der Löscher in den Entleerungszustand kommt und das Unterdrückungsmittel durch den Auslass entleert.
Gemäß einem Aspekt weist das Ventilelement ein Tellerventil mit einem Kopf und einer Spindel bzw. einem Ansatzstück, die (das) mit dem Kopf verbunden ist, auf. Der Kopf hat eine vordere Oberfläche, die zu dem Flaschen-Innenraum hinweist, und eine entgegengesetzte Rückseite, von der sich das Ansatzstück entlang einer Tellerventilachse erstreckt. Das Ventil hat ein Verriegelungselement, das im Zustand vor der Entleerung einen ersten Bereich im Eingriff mit dem Tellerventil und einen zweiten Bereich, der in Beziehung zur Flasche gehalten wird, hat. Im Zustand vor der Entleerung überträgt das Verriegelungselement Kraft auf das Tellerventil, die das Tellerventil in der geschlossenen Stellung hält, und als Reaktion darauf, dass der Druck in der Flasche den Entleerungs-Schwellendruck überschreitet, bricht das Verriegelungselement, worauf der Druck in der Flasche das Tellerventil in die offene Stellung treibt und der Löscher in den Entleerungszustand kommt. Eine Ventil-Rückstellfeder kann das Tellerventil zur geschlossenen Stellung hin vorspannen. Die Rückstellfeder ist dahingehend wirksam, das Tellerventil von der offenen Stellung in die geschlossene Stellung zurückzustellen, wenn das Feuer-Unterdrückungsmittel aus dem Löscher im Wesentlichen entleert wurde.
Gemäß einem anderen Aspekt weist das Ventilelement einen Kopf mit einer Vorderseite, die zum Flaschen-Innenraum weist, und einer entgegengesetzten Rückseite und eine kollabierbare Stange zwischen dem Kopf und einem Ventilkörper auf. Im Zustand vor der Entleerung, wenn der Druck in der Flasche niedriger als der Entleerungsdruck ist, kann die axiale Kompression der Stange dahingehend wirksam sein, der Rückwärtsbewegung des Kopfes zu widerstehen und den Kopf in der geschlossenen Stellung zu halten. Als Reaktion darauf, dass der Druck in der Flasche den Entleerungs-Schwellendruck überschreitet, kann die Stange durch Knicken kollabieren, worauf der Druck in der Flasche den Kopf in die offene Stellung treibt und der Löscher in den Entleerungszustand kommt.
Die Gasquelle kann eine chemische Treibmittelladung aufweisen. Die chemische Treibmittelladung kann eine Verbrennungstemperatur von weniger als etwa 1500°F (816°C) haben. Die chemische Treibmittelladung kann gasförmige Verbrennungsprodukte haben, die im Wesentlichen aus Stickstoff, Kohlendioxid, Wasserdampf und Gemischen davon bestehen. Die chemische Treibmittelladung kann im Wesentlichen aus einem Gemisch von 5-Aminotetrazol, Strontiumnitrat und Magnesiumcarbonat bestehen.
Die Gasquelle kann einen ersetzbaren Einsatz, der eine chemische Treibmittelladung enthält, aufweisen. Eine Einsatzhalter-Baueinheit kann den Einsatz halten und kann ein erstes Ende, das in einer Öffnung an einem oberen Ende der Flasche montiert ist, und ein zweites Ende, das in das Unterdrückungsmittel eintaucht, wenn sich der Löscher in dem Zustand vor der Entleerung befindet, haben. Ein Verschluss kann das erste Ende verschließen. Ein ersetzbarer Zünder kann in dem Verschluss montiert sein. Der Entleerungs-Schwellendruck kann zwischen etwa 300 psi (2,1 MPa) und etwa 1500 psi (10,3 MPa) liegen. Das Feuer-Unterdrückungsmittel kann ausgewählt sein aus der Gruppe, die aus PFCs, HFCs, Wasser und wässrigen Lösungen besteht.
Der Feuerlöscher hat eine Flasche, die sich entlang einer Längsachse von einer ersten Öffnung an einem ersten Ende zu einer zweiten Öffnung an einem zweiten Ende, das dem ersten Ende entgegengesetzt ist, erstreckt. Die Flasche kann die Kombination aus einem ersten Stück, das sich von einer Mündung an dem ersten Ende in Längsrichtung nach innen erstreckt, und einem zweiten Stück, das sich von einer Mündung an dem zweiten Ende in Längsrichtung nach innen erstreckt, aufweisen. Die Mündung des zweiten Stücks ist im Wesentlichen identisch mit der Mündung des ersten Stücks. Ein Feuer-Unterdrückungsmittel ist in der Flasche enthalten, wenn sich der Löscher in einem Zustand vor der Entleerung befindet. Eine Gasquelle beaufschlagt das Unterdrückungsmittel mit Druck zumindest wenn sich die Flasche in einem Entleerungszustand befindet. Das Unterdrückungsmittel wird durch einen Auslass entleert, wenn sich der Löscher im Entleerungszustand befindet.
In verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung können das erste Stück und das zweite Stück im Wesentlichen identisch sein. Das erste Stück und das zweite Stück können an einer ringförmigen Schweißung zusammenkommen. Die Gasquelle kann eine Treibmittelladung, die von einer in der Mündung des ersten Stücks befestigten Befestigung gehalten wird aufweisen. Der Auslass kann in einer Entleerungs-Baueinheit, die in der Mündung des zweiten Stücks gehalten wird, ausgebildet sein.
Ein derartiger Feuerlöscher kann wie folgt hergestellt werden: Ein erstes Stück und ein zweites Stück werden bereitgestellt, wobei jedes einen Bestandteil hat, um entweder mit einer Gaserzeuger-Baueinheit oder einer Entleerungskopf-Baueinheit in Eingriff zu kommen. Das erste Stück und das zweite Stück werden zusammengesetzt, um eine Flasche zu bilden. Das erste Stück und das zweite Stück werden gewünschtenfalls weiter modifiziert. Eine Entleerungskopf-Baueinheit wird bereitgestellt. Eine Gaserzeuger-Baueinheit wird bereitgestellt. Ein Feuer-Unterdrückungsmittel wird bereitgestellt. Die Entleerungskopf-Baueinheit wird in das erste Stück der zusammengesetzten Flasche eingebaut. Die Gaserzeuger-Baueinheit wird in das zweite Stück der zusammengesetzten Flasche eingebaut. Die zusammengesetzte Flasche wird mit dem Unterdrückungsmittel gefüllt. Das Zusammensetzen des ersten Stücks und des zweiten Stücks kann ein Zusammenschweißen des ersten Stücks und des zweiten Stücks an einer Quer-Mittenebene der Flasche umfassen.
In einem anderen Aspekt betrifft die Erfindung einen Feuerlöscher, der eine Flasche, die sich entlang einer Längsachse von einer ersten Öffnung an einem ersten Ende zu einer zweiten Öffnung an einem zweiten Ende, das dem ersten Ende gegenüberliegt, erstreckt, aufweist. Die Flasche hat einen Störfalldruck. Ein Feuer-Unterdrückungsmittel ist in der Flasche enthalten, wenn sich der Löscher in einem Zustand vor der Entleerung befindet. Eine Gasquelle beaufschlagt das Unterdrückungsmittel mit Druck, zumindest wenn sich die Flasche in einem Entleerungszustand befindet. Das Unterdrückungsmittel wird durch einen Auslass entleert, wenn sich der Löscher im Entleerungszustand befindet. Ein Tellerventil hat einen Kopf und ein Ansatzstück, das mit dem Kopf verbunden ist. Der Kopf hat eine Vorderseite und eine entgegengesetzte Rückseite, von der sich das Ansatzstück entlang einer Tellerventilachse erstreckt. Das Tellerventil hat eine geschlossene Stellung, die normalerweise den Auslass abdichtet, und eine offene Stellung, die ein Entleeren des Unterdrückungsmittels durch den Auslass erlaubt. Der Kopf hat eine Vorzugs-Bruchzone, die bricht, wenn ein Innendruck in dem Lö scher einen Sicherheits-Schwellendruck überschreitet, um ein Entleeren von Unterdrückungsmittel aus dem Löscher zu erlauben, was den Innendruck verringert und verhindert, dass der Innendruck auf einen Druck innerhalb des Sicherheitsbereichs des Bruchdrucks ansteigt.
In verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung kann sich die Vorzugsbruchzone nahe an einer ringförmigen Rille in dem Kopf befinden, so dass sich bei einem derartigen Bruch ein ringförmiger Umfangsbereich des Kopfes von einem Kernbereich des Kopfes trennt. Die Vorderseite des Kopfes kann zu dem Flaschen-Innenraum weisen. Die Gasquelle kann eine chemische Treibmittelladung aufweisen, die bei Zündung den Innendruck erhöht. Im Normalbetrieb kann das Tellerventil als Reaktion darauf, dass der Druck in der Flasche einen Entleerungs-Schwellendruck, der niedriger ist als der Sicherheits-Schwellendruck, überschreitet, von der geschlossenen Stellung in die offene Stellung verschiebbar sein, worauf der Löscher in den Entleerungszustand kommt und das Unterdrückungsmittel durch den Auslass entleert. Der Sicherheits-Schwellendruck kann zwischen etwa 1000 psi (6,9 MPa) und etwa 2000 psi (13,8 MPa) liegen und der Entleerungs-Schwellendruck kann zwischen etwa 300 psi (2,1 MPa) und etwa 1500 psi (10,3 MPa) liegen. Der Sicherheits-Schwellendruck kann zwischen etwa 1000 psi (6,9 MPa) und etwa 3000 psi (20,7 MPa) liegen.
Der Feuerlöscher kann eine Flasche mit einem Innenraum aufweisen, wobei das fluide Feuer-Unterdrückungsmittel in der Flasche enthalten ist, wenn sich der Löscher in einem Zustand vor der Entleerung befindet, und wobei der Löscher eine bevorzugte Ausrichtung zur Verwendung in einem Gravitationsfeld hat. In einer derartigen bevorzugten Ausrichtung erstreckt sich das Unterdrückungsmittel von einem tief gelegenen Punkt in dem Flaschen-Innenraum zu einem Oberflächenniveau in einer ersten Höhe im Zustand vor der Entleerung. Das Unterdrückungsmittel wird durch einen Löscher-Auslass entleert, wenn sich der Löscher im Entleerungszustand befindet. Eine chemische Treibmittelladung verbrennt, um Verbrennungsgase zu erzeugen, die durch einen Verbrennungsgas-Auslass zu dem Unterdrückungsmittel zugeführt werden und den Innendruck des Löschers über einen Anfangsdruck erhöhen. Der Verbrennungsauslass liegt eine Strecke, die wirksam ist, um ein Mischen der Verbrennungsgase und des Unterdrückungsmittels zu veranlassen, unterhalb der ersten Höhe, so dass das aus dem Löscher entleerte Unterdrückungsmittel mit mindestens einem Teil der Verbrennungsgase im Wesentlichen vermischt wird.
Bei verschiedenen Ausführungsformen kann das Unterdrückungsmittel in der ersten Höhe eine Oberfläche haben, und der Flaschen-Innenraum enthält über der Oberfläche einen Leerraum. Der Verbrennungsauslass kann innerhalb einer unteren Hälfte einer vertikalen Strecke von dem Löscher-Auslass bis zu der ersten Höhe liegen. Der Verbrennungsauslass kann innerhalb eines unteren Drittels eines Volumens des Unterdrückungsmittels liegen. Der Verbrennungsauslass kann eine Mehrzahl von Öffnungen aufweisen, die angeordnet sind, um die Verbrennungsgase radial nach außen zu führen. Die chemische Treibmittelladung kann eine Verbrennungstemperatur von weniger als etwa 1500°F (816°C) haben.
Der Feuerlöscher kann eine Flasche mit einem Innenraum, wobei ein Feuer-Unterdrückungsmittel in der Flasche enthalten ist, wenn sich der Löscher in einem Zustand vor der Entleerung befindet, einen ersetzbaren Einsatz, der eine chemische Treibmittelladung enthält, eine Einsatzhalter-Baueinheit hält den Einsatz und hat ein erstes Ende, das in einer Öffnung an einem oberen Ende der Flasche montiert ist, ein zweites Ende, das in das Unterdrückungsmittel eintaucht, wenn sich der Löscher in dem Zustand vor der Entleerung befindet, einen Verschluss, der das erste Ende verschließt, und einen Zünder, der in dem Verschluss montiert ist, zum Zünden des Treibmittels, und ein Gaserzeuger-Ablass-Tellerventil, das in eine erste Stellung, in der es einen Weg zwischen dem Einsatz und dem Unterdrückungsmittel blockiert, Feder-vorgespannt ist, aufweisen. Bei der Verbrennung des Treibmittels verschiebt es sich unter dem Druck, der von Verbrennungsgasen ausgeübt wird, in eine zweite Stellung, in der ein derartiger Weg nicht blockiert ist und die Verbrennungsgase mit dem Unterdrückungsmittel in Verbindung kommen und es mit Druck beaufschlagen können. Das Unterdrückungsmittel wird als Reaktion auf die Druckbeaufschlagung des Unterdrückungsmittels durch einen Auslass entleert. Ein Entleerungs-Tellerventil kann den Auslass verschließen, wenn sich der Löscher in dem Zustand vor seiner Entleerung befindet.
Ein Verfahren zur Wiederherstellung eines entleerten Feuerlöschers kann die folgenden Schritte aufweisen: ein verbrauchter Treibmitteleinsatz wird aus einem Einsatzhalter, der in einer Löscherflasche montiert ist, entfernt. Eine Sonde wird in den Einsatzhalter eingesetzt, was die Sonde veranlasst, mit einer Dichtoberflä che des Einsatzhalters abzudichten. Eine Wiederbefüllungsmenge an fluidem Feuer-Unterdrückungsmittel wird durch die Sonde in einen Flaschen-Innenraum zugeführt, die Sonde wird aus dem Einsatzhalter herausgezogen. Ein Ersatz-Treibmitteleinsatz wird in den Einsatzhalter eingesetzt.
In verschiedenen Ausführungsformen kann das Einsetzen der Sonde eine Spitze der Sonde dazu veranlassen, ein Gaserzeuger-Freisetzungs-Tellerventil von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung niederzudrücken. In der ersten Stellung blockiert das Gaserzeuger-Freisetzungs-Tellerventil einen Weg zwischen einem Innenbereich des Einsatzhalters und einem Innenbereich der Flasche außerhalb des Einsatzhalters. In der zweiten Stellung ist ein derartiger Weg nicht blockiert, und die Wiederbefüllungsmenge des fluiden Feuer-Unterdrückungsmittels kann entlang eines derartigen Wegs zugeführt werden. Das Herausziehen der Sonde kann es dem Gaserzeuger-Freisetzungs-Tellerventil erlauben, in seine erste Stellung zurückzukehren. Ein Verschluss kann von dem Einsatzhalter entfernt werden, um das Entfernen des verbrauchten Einsatzes zu erlauben. Ein verbrauchter Zünder von dem Verschluss. Der verbrauchte Zünder kann durch einen frischen Zünder ersetzt werden. Der Verschluss kann ersetzt werden, um den Ersatz-Treibmitteleinsatz in dem Einsatzhalter zu befestigen.
In einem anderen Aspekt betrifft die Erfindung einen Feuerlöscher, der eine Flasche mit einem Innenraum aufweist. Ein Feuer-Unterdrückungsmittel ist in der Flasche enthalten, wenn sich der Löscher in einem Zustand vor der Entleerung befindet, und ein ersetzbarer Einsatz enthält eine chemische Treibmittelladung. Ein Einsatzhalter hält den Einsatz und hat ein erstes Ende, das in einer Öffnung an einem oberen Ende der Flasche montiert ist. Ein zweites Ende taucht in das Unterdrückungsmittel ein, wenn sich der Löscher in dem Zustand vor der Entleerung befindet. Ein Verschluss verschließt das erste Ende. Ein Zünder zum Zünden des Treibmittels ist in dem Verschluss montiert. Ein ersetzbares Gaserzeuger-Ablass-Verschlussstück dichtet zu Beginn einen Weg zwischen dem Einsatz und dem Unterdrückungsmittel ab. Das Verschlussstück hat einen Metallkörper mit zentraler Öffnung und ein Metall-Klappenelement, das zu Beginn zumindest teilweise durch eine Hartlot- oder eine Lötverbindung an dem Metallkörper befestigt ist, die bei Verbrennung des Treibmittels, Druck, der von Verbrennungsgasen, die von dem Treibmittel emittiert werden, auf die Klappe ausgeübt wird, wirksam ist, die Verbindung zu brechen, um es der Klappe zu erlauben, eine Stellung ein zunehmen, in der ein derartiger Weg nicht abgedichtet ist und die Verbrennungsgase mit dem Unterdrückungsmittel in Verbindung kommen und es mit Druck beaufschlagen können. Das Unterdrückungsmittel wird dann als Reaktion auf die Druckbeaufschlagung des Unterdrückungsmittels durch einen Auslass entleert.
In verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung kann die Klappe vor der Verbrennung des Treibmittels einen sich in Querrichtung erstreckenden ersten Bereich, der durch die Verbindung an dem Körper befestigt ist, und einen sich in Längsrichtung erstreckenden zweiten Bereich, der durch eine zweite Verbindung an dem Körper befestigt ist, haben. Die zweite Verbindung kann eine Hartlot-, eine Schweiß- oder eine Lötverbindung sein.
Bei einem Feuerlöscher, der eine Flasche mit einem Innenraum, wobei ein Feuer-Unterdrückungsmittel in der Flasche enthalten ist, wenn sich der Löscher in einem Zustand vor der Entleerung befindet, eine Gaserzeuger-Baueinheit mit einer chemischen Treibmittelladung und einem Körper mit mindestens einem Stück, wobei der Körper ein erstes Ende, das in einer Öffnung an einem oberen Ende der Flasche montiert ist, und ein zweites Ende, das in das Unterdrückungsmittel eingetaucht ist, wenn sich der Löscher in dem Zustand vor der Entleerung befindet, hat, einen Initiator, der das Treibmittel zündet, und ein Gaserzeuger-Ablass-Tellerventil, das zu Beginn einen Weg zwischen dem Treibmittel und dem Unterdrückungsmittel abdichtet, aufweist, kann das Tellerventil einen Kopf mit einer vorderen Oberfläche, die zu dem Treibmittel weist, und einer hinteren Oberfläche und mit einem Umfangsbereich in Eingriff mit dem Körper, und ein Ansatzstück, das sich von dem Kopf nach hinten erstreckt, haben. Bei Verbrennung des Treibmittels kann Druck, der von Verbrennungsgasen, die von dem Treibmittel emittiert werden, auf den Kopf ausgeübt wird, wirksam sein, den Kopf zu brechen, um den Rest des Gaserzeuger-Ablass-Tellerventils von dem Umfangsbereich abzutrennen und es dem Rest zu erlauben, eine Stellung einzunehmen, in der ein derartiger Weg nicht abgedichtet ist und die Verbrennungsgase mit dem Unterdrückungsmittel in Verbindung kommen und es mit Druck beaufschlagen können. Das Unterdrückungsmittel wird dann als Reaktion auf die Druckbeaufschlagung des Unterdrückungsmittels durch einen Auslass entleert. Im Zustand vor der Entleerung kann eine Bewegung des Entleerungs-Tellerventils in Richtung auf das Treibmittel durch Wechselwirkung einer vorstehenden Stelle an einem distalen Ende des Ansatzstücks mit dem Gaserzeuger-Baueinheitskörper um eine Öffnung, durch die das Ansatzstück hindurch geht, verhindert werden.
Bei einem Feuerlöscher, der eine Flasche mit einem Innenraum, wobei ein Feuer-Unterdrückungsmittel in der Flasche enthalten ist, wenn sich der Löscher in einem Zustand vor der Entleerung befindet, einen ersetzbaren Einsatz, der eine chemische Treibmittelladung enthält, und eine Einsatzhalter-Baueinheit, die den Einsatz hält und die ein erstes Ende, das in einer Öffnung an einem oberen Ende der Flasche montiert ist, ein zweites Ende, das in das Unterdrückungsmittel eingetaucht ist, wenn sich der Löscher in dem Zustand vor der Entleerung befindet, und einen Verschluss, der das erste Ende verschließt, hat, aufweist, kann eine Initiator-Baueinheit, die in dem Verschluss montiert ist, das Treibmittel zünden und kann einen Körper, ein ersetzbares Zündhütchen-Initialzündmittel mit einer Initialzündmittel-Ladung, einen Schlagbolzen, eine Feder und ein Solenoid haben. Das Solenoid hat eine fixierte Spule und einen Druckstift, der mittels einer Fangklinke an den Schlagbolzen gekoppelt ist und durch Versorgen der Spule mit Energie von einer ersten Stellung zumindest in eine zweite Stellung verschiebbar ist. Eine derartige Verschiebung zieht den Schlagbolzen von dem Initialzündmittel weg, bis der Druckstift die zweite Stellung erreicht, worauf es die Freigabe der Fangklinke erlaubt, dass der Schlagbolzen von der Feder dazu getrieben wird, auf das Initialzündmittel aufzuprallen und die Zündung der Initialzündmittel-Ladung zu veranlassen, die wiederum die Zündung der chemischen Treibmittelladung veranlasst, um das Unterdrückungsmittel mit Druck zu beaufschlagen und das Unterdrückungsmittel aus dem Löscher zu entleeren.
In verschiedenen Ausführungsformen kann es einen Mechanismus zum manuell Verschieben des Druckstifts von der ersten Stellung in die zweite Stellung beim Fehlen einer Energieversorgung der Spule, um für eine manuelle Betätigung des Löschers zu sorgen, geben. Es kann ein Kontrollsystem geben zum Versorgen der Spule mit Energie als Reaktion auf: eine Eingabe von einem Feuersensor; und eine Eingabe von einem manuell betätigbaren Schalter, der für eine manuelle Betätigung des Löschers sorgt.
Bei einem Feuerlöscher, der eine Flasche mit einem Innenraum, wobei ein Feuer-Unterdrückungsmittel in der Flasche enthalten ist, wenn sich der Löscher in einem Zustand vor der Entleerung befindet, eine Halter-Baueinheit, die eine chemische Treibmittelladung hält und ein erstes Ende, das in einer Öffnung an einem oberen Ende der Flasche montiert ist, ein zweites Ende, das in das Unterdrückungsmittel eingetaucht ist, wenn sich der Löscher in dem Zustand vor der Entleerung befindet, und einen Verschluss, der das erste Ende verschließt, hat, aufweist, kann eine Initiator-Baueinheit zum Zünden des Treibmittels in dem Verschluss montiert sein und eine Auslöseeinrichtung aufweisen zum: a) elektrisch Auslösen der Zündung des Treibmittels; und b) mechanisch Auslösen der Zündung des Treibmittels unabhängig von der elektrischen Auslösung.
Die Auslöseeinrichtung kann einen Zünder zum elektrisch Auslösen der Zündung des Treibmittels und einen Perkussionszünder zum mechanisch Auslösen der Zündung des Treibmittels aufweisen. Die Auslöseeinrichtung kann ein ersetzbares Zündhütchen-Initialzündmittel mit einer Initialzündmittel-Ladung, einen Schlagbolzen, eine Feder und ein Solenoid aufweisen. Das Solenoid kann eine fixierte Spule und einen Druckstift, der mittels einer Fangklinke an den Schlagbolzen gekoppelt ist und durch Versorgen der Spule mit Energie von einer ersten Stellung zumindest in eine zweite Stellung verschiebbar ist, haben. Eine solche Verschiebung kann den Schlagbolzen von dem Initialzündmittel wegziehen, bis der Druckstift die zweite Stellung erreicht, worauf es die Freigabe der Fangklinke erlaubt, dass der Schlagbolzen von der Feder dazu getrieben wird, auf das Initialzündmittel aufzuprallen und eine Zündung der Initialzündmittel-Ladung zu veranlassen, um für die elektrische Auslösung zu sorgen. Es kann auch einen Mechanismus zum manuell Verschieben des Druckstifts von der ersten Stellung in die zweite Stellung beim Fehlen einer Energieversorgung der Spule geben, um für die mechanische Auslösung zu sorgen.
Ein anderer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wiederherstellung eines entleerten Feuerlöschers. Ein verbrauchter Treibmittelbehälter wird aus einer Löscher-Flasche entfernt. Ein Ersatz-Treibmittelbehälter wird in die Flasche eingesetzt. Ein Entleerungsventilkopf und eine kollabierte Stange werden aus einer Entleerungskopf-Baueinheit entfernt. Der Entleerungsventilkopf und die kollabierte Stange werden durch einen Ersatzkopf mit einer Vorderseite, die zum Flaschen-Innenraum weist, und einer entgegengesetzten Rückseite; und eine kollabierbare Ersatzstange ersetzt. Eine Wiederbefüllungmenge an fluidem Feuer-Unterdrückungsmittel wird durch ein Füllventil in einen Flaschen-Innenraum zugeführt.
Die Entfernung des Entleerungsventilkopfes und der kollabierten Stange aus der Entleerungskopf-Baueinheit kann ein Abschrauben eines Entleerungskopf-Endverschlusses von einer Öffnung eines Körpers des Entleerungskopfes beinhalten. Der Entleerungskopf-Endverschluss kann eine Höhlung, die zu Beginn ein rückwärtiges Ende der kollabierten Stange aufnimmt, haben. Der Entleerungsventilkopf und die kollabierte Stange können durch die Öffnung herausgezogen werden. Der Entleerungskopf-Endverschluss kann ersetzt werden, so dass die Höhlung ein rückwärtiges Ende der kollabierbaren Ersatzstange aufnimmt. Der Flaschen-Innenraum kann vor dem Zuführen der Wiederbefüllungsmenge des fluiden Feuer-Unterdrückungsmittels durch das Füllventil evakuiert werden.
Die Einzelheiten einer oder mehrerer Ausführungsformen der Erfindung werden in den begleitenden Zeichnungen und der Beschreibung unten dargelegt. Andere Merkmale, Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden aus der Beschreibung und den Zeichnungen und aus den Ansprüchen deutlich werden.
1 ist eine Schnittansicht in Längsrichtung eines Feuerlöschers nach erfindungsgemäßen Prinzipien.
2 ist eine Schnittansicht in Längsrichtung des Feuerlöschers von 1, wobei Verbrennungsgase beginnen, ein Feuer-Unterdrückungsmittel mit Druck zu beaufschlagen.
3 ist eine Schnittansicht in Längsrichtung des Löschers von 1 in einem Entladungszustand als Reaktion auf eine derartige Druckbeaufschlagung.
4 ist eine Schnittansicht in Längsrichtung des Löschers von 1 während der Wiederbefüllung.
5 ist eine Schnittansicht in Längsrichtung des Löschers von 1 bei einem sicherheitsbezogenen Brechen eines Tellerventils.
6 ist eine Ansicht des zweiten Feuerlöschers gemäß erfindungsgemäßen Prinzipien.
7 ist eine Ansicht des Löschers von 6 von unten.
8 ist eine Schnittansicht in Längsrichtung des Löschers von 6.
9 ist eine Schnittansicht in Längsrichtung des Löschers von 6 in einem Entleerungszustand.
10 ist eine Schnittansicht in Längsrichtung eines dritten Feuerlöschers gemäß erfindungsgemäßen Prinzipien.
11 ist eine Ansicht eines Gaserzeuger-Ablass-Verschlussstücks des Löschers von 10 in einem geschlossenen Zustand.
12 ist eine Ansicht des Gaserzeuger-Ablass-Verschlussstücks von 11 in einem offenen Zustand.
13 ist eine Teil-Schnittansicht in Längsrichtung eines Zündhütchen-Initiators.
14 ist eine Teil-Schnittansicht in Längsrichtung eines Initiierungs-Systems, das ein Zündhütchen und einen Zünder verwendet.
Gleiche Bezugsziffern und Bezeichnungen in den verschiedenen Zeichnungen geben gleiche Elemente an.
1 zeigt einen Löscher 20, der vorteilhaft in einem beengten Raum wie einem Flugzeug-Cockpit, einem Panzerfahrzeug-Besatzungsabteil, einem Munitions-Lagerabteil und dergleichen montierbar ist. Der Löscher umfasst ein Gefäß oder eine Flasche 22, die eine Masse an fluidem Feuer-Unterdrückungsmittel 24 enthält. Ein besonders bevorzugtes Unterdrückungsmittel ist HFC-227ea (CF₃CHFCF₃). Die Flasche erstreckt sich entlang einer mittigen Längsachse 500 von einem ersten Ende 26A zu einem zweiten Ende 26B. Bevorzugt ist die Flasche so ausgerichtet, dass die Achse 500 vertikal ist, wobei das erste und das zweite Ende jeweils das obere bzw. untere Ende sind. Die Flasche 22 ist bevorzugt aus einem Metall wie Legierungsstahl der Serie 4000 (ein Molybdän enthaltender Stahl (typischerweise 0,12 bis 0,52 Gew.-%) mit optionalem Nickel- und/oder Chrom-Gehalt) ausgebildet und kann durch einen unten beschriebenen Prozess hergestellt werden. An jedem Ende 26A und 26B hat die Flasche einen entsprechenden Hals 28A und 28B mit einer Öffnung 30A und 30B, die sich in den Flascheninnenraum 501 erstrecken. Der untere Hals 28B trägt eine Entleerungskopf-Baueinheit 32. Der obere Hals 28A trägt eine Gaserzeuger-Baueinheit 34. In einer bevorzugten Ausführungsform, die etwa 5 pound (2,27 kg) HFC-227ea enthält, hat die Flasche einen näherungsweisen Durchmesser von etwa 5 bis 6 inch (13 bis 15 cm) und eine näherungsweise Länge von Ende zu Ende von etwa 8 bis 10 inch (20 bis 33 cm), was dem Löscher eine Gesamtlänge von näherungsweise 11 bis 13 inch (28 bis 33 cm) gibt. Diese Abmessungen können modifiziert oder maßstäblich verändert werden, wie es für eine bestimmte Anwendung geeignet ist.
Die Gaserzeuger-Baueinheit 34 umfasst einen ersetzbaren zylindrischen metallischen Einsatz 36, der ein chemisches Treibmittel 38 enthält, das in Schläuchen mit kleinen Öffnungen (nicht gezeigt) enthalten ist, wobei der Rest der Baueinheit 34 als ein Einsatzhalter dient. Bei der Verbrennung erzeugt das chemische Treibmittel reichliche Mengen an Verbrennungsgasen, um den Löscher mit Druck zu beaufschlagen. Die Verbrennungsgase sind bevorzugt nicht brennbar. Beispielhafte Treibmittel können im Wesentlichen aus einem verdichteten Gemisch aus einem Stickstoff enthaltenden Pulverbrennstoff, einem Pulver-Oxidationsmittel und bevorzugt einem Pulver-Kühlmittel bestehen. Das Kühlmittel dient dazu, die Temperatur der Verbrennungsgase ausreichend niedrig zu halten, um ein unerwünschtes Ausmaß an Verdampfung oder thermischer Zersetzung des Unterdrückungsmittels zu vermeiden, und/oder die Entleerung des Unterdrückungsmittels aus dem Löscher relativ sicher für eine Berührung mit den Fahrzeuginsassen zu halten. Ein besonders bevorzugtes Treibmittel wird von Primex Aerospace Company (PAC) aus Redmond, Washington, unter der Handelsmarke FS01-40 hergestellt. Eine bevorzugte Menge an einem derartigen Treibmittel ist etwa 0,1 bis 0,125 g pro jedes g HFC-227ea oder etwa 0,25 g pro g Unterdrückungsmittel auf Wasserbasis. Ein beispielhafter ersetzbarer Einsatz, der FS01-40-Treibmittel enthält, wird von PAC als PAC-Teil Nr. 33780-302 hergestellt.
FS01-40 ist ein Gemisch, das nominell aus 21,9 Gew.-% 5-Aminotetrazol (5-ATZ), 38,1 Gew.-% Strontiumnitrat und 40,0 Gew.-% Magnesiumcarbonat besteht. Bei der Verbrennung erzeugt FS01-40 Wasser, Stickstoff- und Kohlendioxid-Gase sowie Strontiumoxid (SrO)-, Strontiumcarbonat (SrCO₃)- und Magnesiumoxid (MgO)- Teilchenmaterial. Der thermodynamische Nachbildungscode „PEP" des Marine-Luftkriegsführungs-Zentrums (Naval Air Warfare Center's „PEP" thermodynamic modeling code; NWC-TP-6037, Rev. 1, 1991) wurde verwendet, um Gleichgewichts-Auslasszusammensetzungen für FS01-40-Treibmittel zu berechnen. Die PEP-Ausgabe bestand aus einer Tabellarisierung aller hauptsächlichen gasförmigen, flüssigen und/oder festen Auslass-Spezies, die bei Gleichgewichts-Verbrennungsbedingungen von 1000 psi (6,9 MPa) Kammerdruck vorhanden waren:
Diese gibt es zusätzlich zu teilchenförmigen Bestandteilen von SrO, SrCO₃ und MgO. In den verwendeten Berechnungen kann es einen Fehlerbereich geben. Selbst mit einem derartigen Fehler sieht man, dass die drei nicht-entflammbaren Schlüsselkomponenten (CO₂, H₂O und N₂) für über 99% der Verbrennungsgase verantwortlich sind, wobei die reaktiveren Gase (CO und H₂) weniger als 1% ausmachen. Daher sollte, wenn auch die einzelnen Mengen der nicht-entflammbaren Komponenten nicht an sich und aus sich heraus kritisch sein mögen, dennoch ihre vereinte Gesamtheit wirksam sein, die Verbrennungsgase insgesamt nichtentflammbar und hochgradig wirksam zur Feuerunterdrückung zu machen.
Der Einsatz 36 ist ersetzbar in einer zylindrischen, den Einsatz aufnehmenden Hülse oder Einsatzhalter 40 montiert. Der Halter 40 ist im Wesentlichen symmetrisch um die zentrale Längsachse 500. Entlang dem Hauptteil dieser Länge hat der Halter 40 einen zylindrischen Innenoberflächenbereich 42 zum seitlich Halten des Einsatzes 36. An seinem oberen Ende hat der Halter 40 einen gewinkelten Flansch 44. Ein Bereich 46 mit Außengewinde des Halters befindet sich unmittelbar unterhalb des Flansches. Der Bereich mit Außengewinde ist mit einem Bereich 48A mit Innengewinde des oberen Halses 28A an der Öffnung 30A im Eingriff, so dass die untere ringförmige Oberfläche 50 des Flansches 44 an eine außen befindliche ringförmige Randoberfläche 52A des oberen Halses 28A angrenzt. Eine der Grenzfläche der unteren Oberfläche 50 und des Bereichs 46 mit Außengewinde benachbarte O-Ringdichtung 54A dichtet den Halter 40 zur Fla sche 22 hin ab. Am unteren Ende des zylindrischen Innenbereichs 42 erstreckt sich ein Abschluss oder eine Endplatte 56 nach innen zu einer zentralen Öffnung 58, um die herum ein Hals 60 von der Endplatte 56 abgeht. Eine sechsarmige Spinnenplatte oder Abstandhalter 62 steht auf der oberen Oberfläche 64 der Endplatte 56 und stützt wiederum den Boden 65B des Einsatzes 36. Das obere Ende der Hülse/des Halters 40 wird von einem Deckel oder einem Verschlussstück 66 mit einem Bereich 67 mit Außengewinde, der mit einem Bereich 68 mit Innengewinde des Halters 40, der sich von dem oberen Ende des Halters nach unten erstreckt, im Eingriff ist, abgedichtet. Beispielhafte Materialien für sowohl das Verschlussstück als auch die Hülse sind Stahl der Reihe 4000, wärmebehandelt und plattiert (z.B. mit Nickel) zwecks Korrosionsbeständigkeit. Eine O-Ring-Dichtung 70, die in einer radial nach außen weisenden Rille in einem unteren Bereich des Verschlussstücks 66 gehalten wird, dichtet das Verschlussstück mit der Innenoberfläche des Halters ab. Das Verschlussstück 66 wiederum hat eine mittige Öffnung 72, die einen Initiator oder einen Zünder 74 aufnimmt. Ein beispielhafter Zünder kann gemäß der Militärnorm I-23659 der Vereinigten Staaten hergestellt werden. Der Zünder enthält eine kleine Sprengstoffladung (nicht gezeigt) und elektrische Leitungen zum Verbinden des Zünders mit einem äußeren Steuerstromkreis. Wenn eine geeignete Spannung an die Leitungen angelegt wird, wird die Sprengstoffladung gezündet. Die Zündung der Sprengstoffladung veranlasst das Brechen eines eingekerbten Bereichs des Einsatzes 36, was es brennendem Material von der Sprengstoffladung erlaubt, in den Einsatz hinein zu gelangen und eine kleine Hilfsladung (nicht gezeigt) zu zünden, die wiederum das Treibmittel 38 in dem Einsatz zündet. Bei Verbrennung des Treibmittels 38 steigt der Druck in dem Einsatz dramatisch. Der Halter 40 bzw. das Verschlussstück 66 verhindern ein Brechen der Seitenwand und der Oberseite 65A des Einsatzes. Die ungestützten Bereiche des Einsatz-Bodens 65B (die zwischen den Beinen der Spinne 62 liegen) brechen jedoch (z.B. bei einem beispielhaften Bruchdruck von etwa 50 psi (0,34 MPa)), wobei sie Treibmittelgase nach unten zwischen die Beine und in einen mittigen zylindrischen Bereich 73 des Halters in dem Hals 60 abziehen lassen. Die Treibmittelgase treffen dann auf ein Gaserzeuger-Freisetzungs-Tellerventil 90, das normalerweise eine abgeschrägte Mündung 92 nahe an dem unteren Ende des Halses 60 abdichtet. Das Tellerventil 90 hat einen abgeschrägten Kopf 94 und ein röhrenförmiges Ansatzstück 96, das von dem Kopf abgeht. Das Tellerventil 90 wird in einem becherförmigen Tellerventil-Halter 98, der die einheitlich ausgebildete Kombination aus einer im Wesentlichen zylindri schen, sich vertikal erstreckenden Seitenwand 100 und einem Abschluss 102 mit mittiger Öffnung am unteren Ende der Seitenwand aufweist, gehalten. Beispielhafte Materialien für das Tellerventil 90 und den Tellerventil-Halter 98 sind Stähle mit mittlerem oder geringem Kohlenstoffgehalt, die bevorzugt zwecks Korrosionsbeständigkeit plattiert sind. Ein oberer Bereich der Seitenwand hat ein Innengewinde und ist mit einem äußeren Oberflächenbereich mit Außengewinde des Halses 60 im Eingriff. Das untere Ende des Ansatzstücks ist in der Öffnung des Abschlusses 102 aufgenommen. Der äußerste Umfangsbereich des Kopfes 94 befindet sich in gleitendem Eingriff mit der Innenoberfläche der Seitenwand 100, so dass der Tellerventil-Halter 98 das Tellerventil 90 für eine vertikale Hin- und Her-Bewegung hält zwischen: einer geschlossenen Stellung, die die Mündung 92 verschließt; und einer unten beschriebenen offenen Stellung. Eine Spiralfeder 110 umgibt das Ansatzstück 96 und wird in Längsrichtung zwischen einer unteren (rückseitigen) Oberfläche 111 des Kopfes und einer oberen Oberfläche 112 des Abschlusses 102 komprimiert gehalten. Die Feder 110 spannt so das Tellerventil zu seiner geschlossenen Stellung hin vor.
Bei der Zündung üben die Treibmittelgase, wenn sie in den Hals 60 strömen, auf die obere (vordere) Oberfläche 113 des Tellerventilkopfes einen Druck aus, der schnell einen Freisetzungsdruck erreicht und die Vorspannkraft der Feder 110 überwindet und das Tellerventil nach unten in eine vollständig geöffnete Stellung, die in 2 gezeigt ist, treibt, während er die Feder 110 zusammendrückt. Um die Feder 110 in der vollständig geöffneten Stellung zusammengedrückt zu halten, ist mehr Druckkraft erforderlich als beim anfänglichen Öffnen. Ein beispielhafter Freisetzungsdruckbereich beträgt etwa 100 psi (0,7 MPa), bei dem sich das Tellerventil zu öffnen beginnt, bis etwa 500 psi (3,4 MPa), bei dem das Tellerventil vollständig offen gehalten wird. Es gibt eine Reihe radialer Öffnungen oder Strömungsaustrittsöffnungen 114 in der Seitenwand 100, die rückseitig von dem Tellerventilkopf 94 gelegen sind, wenn der letztere sich in seiner geschlossenen Stellung befindet. Wenn sich der Tellerventilkopf in seiner offenen Stellung befindet, hat er sich ausreichend unter die oberen äußersten Enden der Austrittsöffnungen 114 bewegt, um die Austrittsöffnungen den Verbrennungsgasen auszusetzen und es den Verbrennungsgasen zu erlauben, durch die Austrittsöffnungen entlang einem Strömungswegbereich 520 in die Masse des Unterdrückungsmittels zu strömen. Wenn das Unterdrückungsmittel den Verbrennungsgasen ausgesetzt wird, steigt der Druck in der Flasche dramatisch. Andere Mechanismen, die eine lösbare Widerstandskraft bereitstellen (z.B. ein Sperrmechanismus), können die Scherstiftanordnung ersetzen.
Sowohl in 1 als auch in 2 sieht man die Bestandteile der Entleerungskopf-Baueinheit 32 in einem Zustand vor der Entleerung. Die Baueinheit hat einen Körper 120 mit einem oberen Bereich 122 mit Außengewinde, der mit dem Bereich 48B mit Innengewinde des unteren Halses 28B im Eingriff ist. Unmittelbar unterhalb des oberen Bereiches 122 und sich radial nach außen erstreckend ist ein Flansch 124. Die obere Oberfläche 126 des Flansches 124 grenzt an die ringförmige Randoberfläche 52B des unteren Halses 28B. Ein O-Ring 54B, der von dem Körper an der Grenzfläche des oberen Bereichs 122 und des Flansches 124 gehalten wird, schafft eine Dichtung zwischen dem Körper 120 und der Flasche. Ein unterer Bereich 128 des Körpers geht von dem Flansch 124 ab. Ein Abschluss 130 mit mittiger Öffnung befindet sich am unteren Ende des unteren Bereichs 128. Ein Hals 132 geht von dem Abschluss 130 ab. Die Entleerungskopf-Baueinheit wirkt, u.a., als ein Ventil, wobei der Körper 120 ein Tellerventil 134 als das Ventilelement trägt. An seinem oberen Ende hat das Tellerventil 134 einen scheibenartigen Kopf 136, von dem ein massives Ansatzstück 138 abgeht. Das untere Ende des Ansatzstücks 138 erstreckt sich in die mittige Öffnung des Abschlusses 130 und des Halses 132. In seiner geschlossenen Stellung dichtet das Tellerventil 134 das Unterdrückungsmittel in dem Flaschen-Innenraum ab. Die Dichtung wird von einem O-Ring 140 in einem radial nach außen gerichteten Kanal 141 in einer zylindrischen Seitenoberfläche 142 des Kopfes bereitgestellt. Der O-Ring 140 dichtet den Kopf mit einer zylindrischen Innenoberfläche 144 am oberen Ende des Körpers 120 ab. Das Tellerventil 134 ist normalerweise in seiner geschlossenen Stellung gesichert. Dies wird durch die Anwesenheit eines Scherstifts 150, der sich durch ein quer gerichtetes Loch 152 in dem Hals 132 und ein damit ausgerichtetes Loch 154 in dem Ansatzstück erstreckt, erreicht. Der Scherstift 150 kann an seinem Platz befestigt sein wie mittels eines Presssitzes in dem Loch 152. Einen derartigen Presssitz kann es in beiden der zwei radial entgegengesetzten Bereiche des Lochs 152 oder nur in einem der zwei geben. Die Druckbeaufschlagung des Löscher-Innenraums, die von den Verbrennungsgasen verursacht wird, übt eine große nach unten gerichtete Kraft auf das Tellerventil 134 aus, der zu Beginn durch die Scherfestigkeit des Scherstifts 150 Widerstand entgegengesetzt wird. Die Größe und die Scherfestigkeit des Scherstifts 150 sind jedoch so gewählt, dass der Scherstift bricht (durch Scherung), wenn der Innen druck einen vorbestimmten Entleerungs-Schwellendruck erreicht. Ein beispielhafter Entleerungs-Schwellendruck ist in dem Bereich von etwa 300 psi (2,1 MPa) bis etwa 1500 psi (10,3 MPa), wobei ein bevorzugterer Bereich 400 psi (2,8 MPa) bis 1000 psi (6,9 MPa) ist und ein besonders bevorzugter Entleerungs-Schwellendruck etwa 500 psi (3,4 MPa) beträgt. Beispielhafte Materialien für den Körper 120 und das Tellerventil 134 sind Stähle mit mittlerem Kohlenstoffgehalt, bevorzugt zwecks Korrosionsbeständigkeit plattiert. Das Tellerventil ist bevorzugt für einen verbesserten Eingriff mit dem Scherstift nahe an seinem unteren Ende gehärtet. Alternativ kann das Tellerventil ein gehärtetes Übergangsstück zum Eingriff mit dem Scherstück enthalten.
Wenn der Scherstift 150 bricht, wird das Tellerventil 134 von seiner normalerweise geschlossenen Stellung in eine offene Stellung (in 3 gezeigt) getrieben, in der das Unterdrückungsmittel mit dem Innenraum des Körpers 120 in Verbindung treten und entlang einem Strömungswegbereich 522 durch einen Löscher-Auslass strömen kann, der in einer beispielhaften Ausführungsform von einer Düsen-Baueinheit 160, die in einer seitlichen Öffnung in dem unteren Bereich 128 des Körpers 120 montiert ist, geschaffen wird.
Das Tellerventil 134 kann mit Merkmalen ausgestattet sein, die seine Bewegung unter eine vollständig geöffnete Stellung von 3 verhindern. Als ein derartiges beispielhaftes Merkmal befindet sich an einer Stelle im Zwischenbereich entlang dem Ansatzstück ein radial nach außen vorspringender Flansch 162. Der Flansch kann in den Abschluss 130 (entweder direkt oder über einen O-Ring 163 oder eine leichte Kompressionsfeder 164 (1)) eingreifen, um eine Bewegung des Tellerventils 134 über die vollständig geöffnete Stellung hinaus zu verhindern. Bei vollständig geöffneter Stellung des Tellerventils 134 können die Verbrennungsgase das Unterdrückungsmittel durch die Düse 165 hinaus treiben, um ein Feuer zu unterdrücken.
Ein optionales Merkmal ist das Vorsehen einer Ergänzungsmasse 166 (1) eines teilchenförmigen Feuer-Unterdrückungsmittels wie Natriumbicarbonat (NaH-CO₃). Das Natriumbicarbonat kann in die Düsen-Baueinheit gepackt sein, wie gezeigt, oder kann in anderer Weise stromab von dem Unterdrückungsmittel angebracht sein. Wenn die Ergänzungsmasse vorhanden ist, wird sie durch die An fangsströmung von Unterdrückungsmittel und Verbrennungsgasen aus dem Löscher ausgetrieben.
Wenn das Unterdrückungsmittel und die Verbrennungsgase entleert werden, beginnt der Druck in dem Löscher schließlich wieder zu fallen. An einem Punkt, wenn sich der Löscher im Wesentlichen vollständig entleert hat, so dass der Innendruck auf einen sehr niedrigen Wert (z.B. in der Größenordnung von etwa 10 psi (700 kPa), bevorzugt etwa 5 bis 20 psi (300 kPa bis 1,4 MPa)) fällt, kann die Feder 164 das Tellerventil 134 in seine geschlossene Stellung zurückstellen. Der Tellerventilkopf 138 und die seitliche Oberfläche 142 des Körpers können leicht abgeschrägt oder in anderer Weise mit einem Merkmal ausgestattet sein, das eine Bewegung des Entleerungs-Tellerventils über seine geschlossene Stellung hinaus verhindert. In ähnlicher Weise stellt die Feder 110 das Gaserzeuger-Freisetzungs-Tellerventil in seine geschlossene Stellung zurück. An diesem Punkt ist der Löscher bereit zur Wiederherstellung.
Zur Wiederherstellung des Löschers kann der gebrochene Scherstift 150 herausgezogen oder in anderer Weise entfernt werden und durch einen frischen Scherstift ersetzt werden. Das Verschlussstück 66 kann aus dem Halter 40 entfernt werden, worauf der verbrauchte Gaserzeuger-Einsatz 36 entfernt werden kann. Der verbrauchte Zünder 74 kann aus dem Verschlussstück 66 entfernt und durch einen frischen Zünder ersetzt werden. Um den Löscher wieder mit Unterdrückungsmittel zu befüllen, kann die Spinne 62 entfernt und eine Sonde 170 (4) durch den Halter 40 eingesetzt werden. Die Sonde 170 ist als ein Hohlrohr ausgebildet, das eine kegelstumpfförmige Schulter oder ein anderes Merkmal zum Abdichten mit einer abgeschrägten Öffnung 174 der Öffnung 58 in der Endplatte 56 haben kann. Ein unteres Ende der Sonde 176 drückt das Tellerventil 90 in eine offene Stellung herunter. Nahe an ihrem unteren Ende hat die Sonde Durchlässe 178. Der Löscher kann durch die Sonde evakuiert werden. Dann führt die Sonde das Unterdrückungsmittel durch ihre Durchlässe 178 und die Strömungsdurchlässe 114 des Löschers zu, bis eine gewünschte Menge an Unterdrückungsmittel zugeführt wurde. Dann wird die Sonde herausgezogen, worauf das Gaserzeuger-Freisetzungs-Tellerventil 90 mittels der Feder 110 in seine geschlossene Stellung zurückgestellt wird. Die Spinne wird ersetzt, und ein frischer Treibmittel-Einsatz 36 wird in den Halter 40 eingesetzt. Das Verschlussstück 66 wird dann an Ort und Stelle zurückgeschraubt, und der frische Zünder wird eingebaut, wenn er nicht bereits eingebaut wurde.
Verglichen mit Treibmittel-betätigten Löschern, die zerreißbare Membranen verwenden, um einen Löscher-Auslass abzudichten, hat die Verwendung eines Ventils wie des vorliegenden Tellerventils eine Anzahl von Vorteilen. Ein Vorteil ist die Einfachheit der Wiederherstellung eines verbrauchten Löschers. Das Ventil kann ohne irgendein großes Ausmaß an Auseinanderbauen des Löschers rückstellbar gemacht werden, während zum Ersetzen einer Membran ein beträchtliches Auseinanderbauen erforderlich sein kann. Zusätzlich kann das Ventil so konstruiert werden, dass es sich bei einem relativ hohen Entleerungs-Schwellendruck zuverlässig öffnet. Es kann nicht ohne Weiteres eine Membran bereitgestellt werden, die dieselbe Kombination von hohem Entleerungs-Schwellendruck und gleichmäßiger Arbeitsweise hat. Der hohe Entleerungs-Schwellendruck sorgt für eine relativ effiziente Verwendung sowohl des Unterdrückungsmittels als auch des Treibmittels. Er bringt die Entleerung des Unterdrückungsmittels besser mit der Verbrennung des Treibmittels zeitlich in Einklang. So ist die anfängliche Freisetzung von Unterdrückungsmittel durch den Löscher eine Freisetzung bei höherem Druck, und so wird es effektiver über die Zielzone verteilt. Außerdem schreitet die Verbrennungsreaktion weiter bis zur Vollständigkeit fort, so dass nach dem Entleeren der letzten Menge an Unterdrückungsmittel weniger Verbrennungsgas verbleibt. Verglichen mit einer zerbrechbaren Metallmembran mit einem ähnlichen Entleerungs-Schwellendruck kann das veranschaulichte Ventil eine geringere Erzeugung an unerwünschten, potenziell gefährlichen Teilchenmaterialien mit sich bringen. Eine zerbrechbare Metallmembran kann nämlich beim Brechen kleine Metallbruchstücke erzeugen. Diese werden aus dem Löscher ausgestoßen und können Fahrzeuginsassen verletzen.
Eine weiterer Vorteil der veranschaulichten Löscher-Ausgestaltung ergibt sich aus dem innigen Vermischen von Verbrennungsgasen und Unterdrückungsmittel, das durch Anbringen des Auslasses (der Strömungsaustrittsöffnungen 114) aus dem Gaserzeuger gut innerhalb der Unterdrückungsmittelmasse erzielt wird. Viele Feuerlöscher verwenden Verbrennungsgase, komprimierte Gase oder andere Druckbeaufschlagungsmittel, um das Unterdrückungsmittel einfach aus dem Löscher zu pressen. Dies kann oft erzielt werden durch Entlassen der Verbrennungsgase oder der komprimierten Gase in den Leerraum 504 über der oberen Oberfläche 179 der Unterdrückungsmittelmasse (1). Es kann auch erzielt werden durch Trennen der Verbrennungsgase oder der komprimierten Gase von dem Unterdrückungsmittel durch eine Membran, einen Balg oder dergleichen. In der beispielhaften Ausführungsform befinden sich die Strömungsaustrittsöffnungen 114 gut innerhalb der unteren Hälfte des vertikalen Abstands zwischen dem Boden der Fluidmasse an dem Entleerungs-Tellerventil und der oberen Oberfläche der Fluidmasse. Genauer sind bei der Ausführungsform die Austrittsöffnungen 114 gut innerhalb des unteren Drittels dieses Abstands und befinden sich näherungsweise ein Viertel dieses Abstands über dem Boden des Unterdrückungsmittels. Daher ist, im Unterschied zu bestehenden Systemen, in denen die Verbrennungsgase oder die komprimierten Gase zuerst im Wesentlichen das gesamte Unterdrückungsmittel aus dem Löscher austreiben und dann selbst entlassen werden (wenn sie nicht von dem Unterdrückungsmittel getrennt sind), der Ausstoß des beispielhaften Löschers ein Gemisch des Unterdrückungsmittels mit den Verbrennungsgasen. Dies sorgt für eine vorteilhafte Verteilung des Unterdrückungsmittels und nutzt außerdem die Feuerunterdrückungsfähigkeit der Verbrennungsgase, die, wie oben beschrieben, Dampf, Kohlendioxid und Stickstoff enthalten können.
4 zeigt ein optionales Sicherheitsmerkmal, das in dem Entleerungs-Tellerventil enthalten sein kann. Eine ringförmige Rille 180 in der Vorderseite 182 des Entleerungs-Tellerventilkopfes 136 schafft eine geschwächte Umfangs-Bruchzone 184. Besonders bei der Verwendung in Flugzeugen und Militärkraftfahrzeugen kann ein Löscher Beschädigungen im Zusammenhang mit Kollisionen, Geschütztreffern und dergleichen ausgesetzt sein. Wenn eine solche Beschädigung die Entleerungskopf-Baueinheit beeinträchtigt oder in anderer Weise das Entleerungs-Tellerventil verstopft, was das Tellerventil daran hindert, sich in eine offene Stellung zu bewegen, bewirkt eine Zündung des Treibmittels schnell, dass der Druck in dem Löscher den Maximaldruck, den die Flasche ohne Bruch aushalten kann, überschreitet. Wenn dieser Flaschen-Störfalldruck oder -Bruchdruck überschritten wird, kann die Flasche explodieren, was die Fahrzeugkonstruktion weiter beschädigt und möglicherweise Fahrzeuginsassen verletzt oder tötet. Um ein derartiges Ereignis zu verhindern, ist die Rille 180 größenmäßig und lagemäßig so bemessen, dass die Umfangs-Bruchzone 184 (in der veranschaulichten Ausführungsform unmittelbar hinter der Rille) nicht genügend Festigkeit hat, um intakt zu bleiben, wenn der Druck in dem Löscher einen Sicherheits-Schwellendruck (eine gewünschte Sicherheitsspanne unter dem Flaschen-Störfalldruck) überschreitet. In der beispielhaften Ausführungsform ist, wenn der Innendruck den Sicherheits-Schwellendruck erreicht, der Druck, der auf einen ringförmigen Umfangsbereich 186 des Kopfes 136 außerhalb der Rille 180 wirkt, ausreichend, um den Umfangsbereich zu veranlassen, abzuscheren und einen Kernbereich 188 des Kopfes 136 innerhalb der Rille 180 zu bilden und nach unten in den Entleerungskopfkörper getrieben zu werden (5). Das Unterdrückungsmittel/Verbrennungsgas-Gemisch ist dann frei, um den Kernbereich zu strömen und durch die Düse auszutreten. So wird nicht nur eine Explosion vermieden, sondern der Löscher entleert sich in einer zur Feuerunterdrückung wirksamen Weise. Als Beispiel, ein beispielhafter Bruchdruck der Flasche kann in der Nähe von etwa 4000 psi (28 MPa) bis etwa 6000 psi (41 MPa) sein. Der Sicherheits-Schwellendruck ist bevorzugt von etwa 500 psi (3,4 MPa) bis etwa 1000 psi (6,9 MPa) oder mehr größer als der Entleerungs-Schwellendruck und kann grob etwa 50% des Bruchdrucks betragen. Ein beispielhafter Sicherheits-Schwellendruck ist von etwa 1000 psi (6,9 MPa) bis etwa 2000 psi (14 MPa), aber bevorzugt weniger als etwa 3000 psi (21 MPa).
Ein weiterer Vorteil der beispielhaften Flaschen-Ausgestaltung hängt damit zusammen, dass die Flasche an ihrem oberen und unteren Ende im Wesentlichen gleiche Merkmale hat. Die Flasche kann zu Beginn aus einem getrennten oberen und unteren Stück ausgebildet sein. Das obere Stück und das untere Stück können beide zu Beginn identisch hergestellt werden, wie durch Schlagstrangpressen. Die zwei Stücke können weiter identischen maschinellen Arbeitsprozessen unterzogen werden, wie der Ausbildung identischer Gewinde zur jeweiligen Aufnahme der Gaserzeuger-Baueinheit und der Entleerungs-Baueinheit. Die zwei Stücke werden dann an einer Schweißung entlang einer quer verlaufenden Mittenebene 502 verbunden (1), um die Flasche zu bilden. Durch in austauschbarer Weise Herstellen von oberen und unteren Stücken werden die Herstellungskosten verringert. Gewünschtenfalls kann dieses Prinzip in anderer Weise genutzt werden. Beispielsweise können, wenn Stücke mit zwei unterschiedlichen Längen, die aber jeweils ähnliche Merkmale zum Aufnehmen der Entleerungskopf-Baueinheit oder der Gaserzeuger-Baueinheit haben, bereitgestellt werden, diese zwei verschiedenen Stücke dann in drei verschiedenen Kombinationen kombiniert werden, um drei verschiedene Löschergrößen herzustellen. Ein kleiner Löscher kann gebildet werden, indem man zwei der Stücke kleinerer Größe sowohl für den oberen Bereich als auch für den unteren Bereich der Flasche verwendet; eine große Flasche kann hergestellt werden, indem man zwei der größeren Stücke sowohl für das obere Stück als auch für das untere Stück der Flasche verwendet; und eine Flasche von Zwischengröße kann hergestellt werden, indem man ein Stück jeder Größe verwendet. Als eine weitere Möglichkeit kann die Größe der Flasche kontrolliert werden, indem man eine Hülse einer gegebenen Länge zwischen die zwei identischen Stücke einsetzt und diese Hülse an jedes Stück anschweißt.
Die 6 bis 8 zeigen einen alternativen Löscher 200. Der Löscher umfasst eine Flasche 201, eine Düse 202 und eine Unterdrückungsmittelmasse 203, die derjenigen des Löschers 20 ähnlich sein kann. Eine Entleerungskopf-Baueinheit 204 dient als ein Auslassventil. Die Entleerungskopf-Baueinheit hat einen Körper 206 mit einem oberen Ende mit Außengewinde, das von dem unteren Hals der Flasche aufgenommen wird. Der Körper 206 hat einen oberen Kanal/Durchlass 208 in seinem oberen Ende, der in dauernder Fluidverbindung mit dem Flascheninnenraum steht. Der Körper hat einen damit ausgerichteten unteren Durchlass 210 mit Innengewinde, der ein Verschlussstück 212 mit Außengewinde aufnimmt. Der Körper 206 hat ein Paar ausgerichtete, sich in Querrichtung erstreckende Durchlässe 214A und 214B mit Innengewinde, die die Düse 202 bzw. ein zweites Verschlussstück 215, das wegen der Wirtschaftlichkeit der Herstellung identisch mit dem ersten Verschlussstück 22 ausgebildet sein kann, aufnehmen. Der Körper und die Verschlussstücke sind bevorzugt aus einem kohlenstoffarmen Stahl ausgebildet, der zwecks Korrosionsbeständigkeit plattiert sein kann. Ein Ventilelement wird durch einen Ventilkopf 216, der normalerweise von einer kollabierbaren Stange 218 gehalten wird, geschaffen. Der Kopf ist bevorzugt aus Messing oder aus Stahl mit niedrigem bis mittlerem Kohlenstoffgehalt ausgebildet, während die Stange bevorzugt aus einem kohlenstoffreichen Stahl ausgebildet ist. Das Ventil hat eine Vorderseite 220, die zum Flascheninnenraum weist, und eine entgegengesetzte Rückseite 222, die zu einer Auslasskammer 224 weist. Eine näherungsweise zylindrische seitliche Oberfläche 226 des Kopfes 216 befindet sich konzentrisch in einer Engstelle 228 des Körpers 206, die einen Auslass für das Unterdrückungsmittel bildet. In der geschlossenen Stellung von 8 ist der Kopf 216 über einen O-Ring, der in einem Kanal in der seitlichen Oberfläche 226 untergebracht ist, mit der Engstelle 228 abgedichtet. Eine Bewegung des Kopfes 226 in Längsrichtung stromauf über die geschlossene Stellung hinaus wird durch Zusammenwirken eines stromabwärtigen Flansches 230, der von der seitlichen Oberfläche 226 radial nach außen vorspringt, mit einer stromabwärtigen Schulter 232 der Engstelle verhindert. Eine stromabwärtige Bewegung des Kopfes wird durch die Kompressionskraft der Stange 218, die ein stromaufwärtiges Ende, das in einem Blindraum, der sich von der Rückseite 222 des Kopfes 266 stromauf erstreckt, untergebracht ist, und ein stromabwärtiges Ende, das in einem ähnlichen Blindraum in dem Verschlussstück 212 untergebracht ist, hat, verhindert.
Der Löscher 200 umfasst auch eine Gaserzeuger-Baueinheit 240 zum einmaligen Gebrauch. Die Baueinheit 240 umfasst einen metallischen Körper mit einem ersten Stück 242 und einem zweiten Stück 244. Ein oberer Bereich 246 mit Außengewinde des Körpers/ersten Stücks 242 ist in dem oberen Hals der Flasche aufgenommen. Das obere Ende des ersten Stücks wird von einem Abschluss mit mittiger Öffnung, der einen Zünder 248 trägt, gebildet. Der Zünder kann wie gezeigt an Ort und Stelle gedrückt sein. Ein in der Gaserzeuger-Baueinheit 240 enthaltener Treibmittel-Einsatz oder Treibmittel-Patrone 250 kann demjenigen/derjenigen) des Löschers 20 ähnlich sein. Das zweite Stück 244 kann in einem Hülsenbereich des ersten Stücks 242 festgehalten werden und an Ort und Stelle gedrückt sein, um die Patrone 250 in der Gaserzeuger-Baueinheit zu halten. Eine obere ringförmige Oberfläche des zweiten Stücks berührt und stützt die untere Oberfläche der Patrone. Ein mittiger Längskanal 252 erstreckt sich von dem oberen Ende des zweiten Stücks 244. Nahe an dem oberen Ende des Kanals 252 dichtet der Kopf 254 eines Gaserzeuger-Ablass-Tellerventils zu Beginn den Kanal ab. Der Kopf hat eine vordere Oberfläche 256, die zu der Patrone weist, und eine rückseitige Oberfläche 257, von der ein Ansatzstück 258 abgeht.
An seiner vorderen Oberfläche 256 besitzt der Kopf einen radial nach außen vorspringenden Flansch 260, der in einem Gegenbohrungsbereich des Kanals 252 untergebracht ist und mit einer nach vorne gerichteten Oberfläche der Gegenbohrung zusammenwirkt, um den Kopf an einer Bewegung nach unten (stromabwärts) zu hindern. Das Ansatzstück 258 erstreckt sich durch eine Öffnung 264 in einem unteren Ende des zweiten Stücks und trägt an seinem unteren (distalen) Ende einen Vorsprung 265, der mit dem unteren Ende des zweiten Stücks zusammenwirkt, um eine Bewegung des Gaserzeuger-Ablass-Tellerventils nach oben zu verhindern. Das Gaserzeuger-Ablass-Tellerventil kann durch Facondrehen aus Messing hergestellt werden, wobei der Vorsprung nach dem Zusammensetzen mit dem zweiten Stück gebildet wird. Eine Reihe von sich in Querrich tung erstreckenden Durchlässen 270 stellt eine Verbindung zwischen dem Kanal 252 und dem Bereich des Flascheninnenraums, der sich außerhalb der Gaserzeuger-Baueinheit befindet, her.
Im Betrieb wird der Zünder 248 verwendet, um das Treibmittel in der Patrone 250 zu zünden. Die Verbrennung des Treibmittels erhöht den Druck innerhalb der Gaserzeuger-Baueinheit, wodurch eine nach unten gerichtete (stromabwärtige) Kraft auf den Kopf 256 ausgeübt wird. Zu Beginn widersteht die Zusammenwirkung des Flansches 260 mit dem zweiten Stück 244 der Kraft. Wenn der Druck innerhalb des Gaserzeugers einen Gaserzeuger-Freisetzungs-Schwellendruck (z.B. etwa 500 psi (3,4 MPa) oder allgemeiner 400 psi (2,8 MPa) bis 1000 psi (6,9 MPa)) erreicht und die auf den Kopf ausgeübte Kraft eine zugehörige Schwellenkraft erreicht, wird der Rest des Kopfes von dem Flansch abgeschert und nach unten in die offene Stellung von 9 getrieben. Dies öffnet einen Wegbereich 540 durch den Kanal 252 aus der Patrone 250 und durch den Durchlass 270 heraus, was es den Verbrennungsgasen erlaubt, mit dem Unterdrückungsmittel 203 in Verbindung zu treten und es unter Druck zu setzen. Die Druckbeaufschlagung des Unterdrückungsmittels übt einen steigenden Druck und eine steigende Kraft auf den Kopf 216 aus. Wenn dieser Druck einen Entleerungs-Schwellendruck wie den für den Löscher 20 von 1 überschreitet, gibt es einen Defekt der Stange 218 wie durch Kollabieren oder Knicken, was es dem Kopf 216 erlaubt, stromabwärts in eine offene Stellung getrieben zu werden, wie in 9 gezeigt. Eine Reihe von sich in Querrichtung erstreckenden Stiften 280 hält den Kopf innerhalb der Auslasskammer zurück und hindert ihn daran, in die Düse 202 einzutreten oder in anderer Weise die Strömung zu der Düse oder durch die Düse 2O2 zu blockieren. Das Verbrennungsgas- und Unterdrückungsmittel-Gemisch strömt dann durch die Entleerungskopf-Baueinheit entlang dem Strömungswegbereich 542.
Zur Wiederherstellung des Löschers 200 wird die Gaserzeuger-Baueinheit 240 von der Flasche abgeschraubt und ausrangiert. Die Entleerungskopf-Baueinheit kann in ähnlicher Weise abgeschraubt oder an ihrem Platz belassen werden. Das Verschlussstück 212 wird abgeschraubt, und die kollabierte Stange 218 und der Kopf 216 entfernt. Obwohl der Kopf 216 wiederverwendet werden kann, kann er auch entsorgt werden, da er während des Kollabierens der Stange beschädigt worden sein kann. Der Löscher wird dann bevorzugt gereinigt, und ein Ersatzkopf und eine Ersatzstange werden eingesetzt und das Verschlussstück 212 an seinen Platz zurück geschraubt. Eine Ersatz-Gaserzeuger-Baueinheit 240 wird an ihren Platz geschraubt. Ein Füllventil 282, das in einem mit Gewinde versehenen, quer verlaufenden Durchlass in dem Körper 206 stromauf von der Engstelle 228 montiert ist, wird dann verwendet, um zuerst Luft aus dem Löscher zu evakuieren und dann den Löscher wieder mit Unterdrückungsmittel zu befüllen. Ein beispielhaftes Füllventil ist in der Militärnorm 28889-2 der Vereinigten Staaten beschrieben. Ein Vorteil der Gaserzeuger-Baueinheit für den einmaligen Gebrauch ist, dass sie besonders wirkungsvoll für die Verwendung eines relativ preiswerten Zünders, wie sie als Automobil-Airbag-Initialzünder verwendet werden, anstelle des teuereren Milspec-Initialzünders ist. Beispiele für derartige Initialzünder bzw. Initiatoren sind der LCI-Initiator von Quantic Industries, Inc. aus San Carlos, Kalifornien, und Produkte von Special Devices, Inc. aus Newhall, Kalifornien. Diese Vorrichtungen unterscheiden sich von dem Milspec-Initiator u.a. dadurch, dass sie viel preiswerter sein können, wobei sie typischerweise gewindelose Kunststoffkörper haben.
10 zeigt eine Ausführungsform eines Löschers 300, der eine alternative Gaserzeuger-Baueinheit 302 besitzt. Die anderen Einzelheiten des Löschers 300 können ähnlich denjenigen der Löscher 20 und 200 oder anders sein. Die Baueinheit 302 kann eine Treibmittel-Patrone 304 verwenden. Eine Halter-Baueinheit zum Halten der Patrone besitzt einen Körper 306, dessen oberes Ende einen Bereich 308 mit Außengewinde innerhalb des oberen Halses der Flasche besitzt. Das offene obere Ende des Körpers wird durch einen Verschluss 310 mit Außengewinde, der mit einem Bereich des Körpers mit Innengewinde im Eingriff ist und einen Zünder 312 in ähnlicher Weise wie den Zünder 248 des Löschers 200 trägt, abgedichtet. Eine untere Oberfläche des Verschlusses 310 befindet sich im Eingriff mit dem oberen Ende der Patrone 304 und hält es, während ein unteres Ende der Patrone von einer ringförmigen Schulter in dem Körper 306 gestützt wird. Unterhalb des unteren Endes der Patrone wird der Körper von einem Druckablass-Verschlussstück 316 mit Außengewinde, das in einer Engstelle 318 mit Innengewinde des Körpers untergebracht ist, abgedichtet. Unterhalb der Engstelle 318 befindet sich eine Reihe von sich in Querrichtung erstreckenden Auslass-Durchlässen 320. Das Verschlussstück 316 besitzt einen mittigen Längskanal 322, der sich von seinem mit einem Flansch versehenen oberen Ende zu seinem unteren Ende erstreckt. Das untere Ende wird zu Beginn durch einen Deckel 324 abgedichtet. Beispielhaftes Material für den Deckel ist eine Kupfer-Nickel-Legie rung, eine Nickel-Legierung oder Messing. 11 zeigt weitere Einzelheiten des beispielhaften Verschlussstücks 316. Der Deckel 324 ist als eine Klappe mit einem sich in Längsrichtung erstreckenden Wurzelbereich 326 und einem sich in Querrichtung erstreckenden Abdeckungsbereich 328 ausgebildet. Der Wurzelbereich 326 ist relativ stabil an dem Körper 330 des Verschlussstücks festgemacht, wie durch eine Schweiß-, Hartlot- oder stabile Lötverbindung. Ein beispielhaftes Material für den Körper ist ein kohlenstoffarmer Stahl, bevorzugt zwecks Korrosionsbeständigkeit plattiert, oder möglicherweise zwecks verbesserter Lötbarkeit verkupfert. Die Abdeckung 328 ist relativ zerbrechlich an dem Körper 330 festgemacht, wie mittels einer Lötverbindung oder einer Hartlotverbindung zwischen der Unterseite der Abdeckung und einem Rand 332 am unteren Ende des Körpers am unteren Ende des Verschlussstücks (12). Bei Verbrennung des Treibmittels üben die Verbrennungsgase in dem Einsatzhalter Druck auf die stromaufseitige Oberfläche der Abdeckung 328 aus. Wenn dieser Druck einen Gaserzeuger-Freisetzungsdruck (z.B. etwa 500 psi (3,4 MPa) oder allgemeiner 400 bis 1000 psi (2,8 bis 6,9 MPa)) erreicht, sind der Druck und die Kraft, die auf die Abdeckung 328 ausgeübt werden, wirksam, die relativ zerbrechliche Verbindung aufzureißen, was es der Klappe erlaubt, sich von ihrem geschlossenen Zustand (11) in ihren offenen Zustand (12) zu verformen, während die stabile Verbindung die Klappe daran hindert, sich abzulösen. Dies öffnet den Weg von der Patrone zu dem Unterdrückungsmittel, was es den Verbrennungsgasen erlaubt, durch die Auslass-Durchlässe 320 zu strömen und eine Entleerung in einer ähnlichen Weise derjenigen, die in den Löschern 20 und 200 geschieht, zu veranlassen.
Zur Wiederherstellung des Löschers 300 wird das Verschlussstück/der Verschluss 310, der den verbrauchten Initiator trägt, abgeschraubt und ausrangiert. Die verbrauchte Treibmittel-Patrone wird entfernt und ebenso das verbrauchte Gaserzeuger-Ablass-Verschlussstück 316 (wie mittels Verwendung eines Steckschlüssels), und beide werden ausrangiert. Ein neues Ablass-Verschlussstück wird an seinen Platz geschraubt und eine neue Patrone eingesetzt. Ein Ersatzverschluss, der einen Ersatzinitiator trägt, wird an seinen Platz geschraubt. In ähnlicher Weise wie bei dem Löscher 200 kann die Entleerungskopf-Baueinheit angegangen und die Wiederbefüllung gehandhabt werden. Wie bei den anderen Ausführungsformen sind die Herstellungsschritte beispielhaft und können variiert und mit Hinzufügungen versehen werden.
Im Betrieb müssen die Initiatoren mit einer Energiequelle elektrisch verbunden sein. Die Initiatoren sind bevorzugt mit einem Kontrollsystem verbunden, das Strom von der Stromsammelleitung des Fahrzeugs erhält. Das Kontrollsystem kann auf Mikroprozessoren basieren, und es kann einen oder mehrere Feuer-Detektorsensoren (z.B. IR-Detektoren) enthalten. Beim Feststellen einer Feuersituation löst das Kontrollsystem den Initiator und daher die Entleerung des Löschers aus. Optional, aber bevorzugt, kann das Kontrollsystem eine zusätzliche Eingabe von einem Fahrzeug-Insassen erhalten, wie mittels eines Schalters, um den Initiator auszulösen. Das Kontrollsystem kann eine oder mehrere Hilfsenergiequellen (z.B. Reservebatterien) für den Fall einer Stromunterbrechung von der Fahrzeug-Stromsammelleitung enthalten oder damit verbunden sein. Eine weitere Möglichkeit ist, parallel zu dem Kontrollsystem ein unabhängig mit Energie versorgtes Auslösesystem bereitzustellen. Dieses zusätzliche System könnte für eine manuelle Betätigung im Fall eines Fahrzeug-Stromausfalls sorgen. Beispiele sind Batterie- und Schalter-Anordnungen, piezoelektrische Auslöser und dergleichen.
Optionale Zündsysteme können die Initiatoren vom Zündertyp ersetzen, beispielsweise durch ein Zündhütchen-Initialzündmittelsystem. Ein beispielhafter Aufbau von Einrichtungen zum Auslösen eines Zündhütchen-Initialzündmittels ist in dem US-Navy Mechanical Actuated Initiator JAU-25 A (mechanisch betätigter Initiator JAU-25 A der US-Marine), der zum Zünden der Kabinenhauben-Absprengung in einem Flugzeug verwendet wird, zu sehen. In einem derartigen System wird ein Griff oder eine andere Betätigungseinrichtung verwendet, um eine federgespannte Betätigungsstange, die mittels einer Fangklinke mit einem Schlagbolzen gekoppelt ist, zurückzuziehen. Die Freigabe der Fangklinke erlaubt es dem Schlagbolzen, auf das Initialzündmittel zu schlagen, was die Explosionskette stromabwärts zündet. Ein derartiges System kann sowohl für manuelle als auch automatische Betätigung des Löschers ausgelegt werden. 13 zeigt einen derartigen Initiator 400, der anstelle eines Initiators vom Zünder-Typ wie dem in 1 gezeigten verwendet werden kann. Der Initiator hat einen Körper 402 mit einem stromabwärtigen Ende 404 mit Gewinde, um es dem Initiator zu erlauben, entfernbar in einen Treibmittel-Einsatzhalter oder dergleichen eingeschraubt zu werden. Ein Perkussionszünder vom Zündhütchen-Typ 406 ist in einer Festhaltevorrichtung 408 in dem stromabwärtigen Ende des Körpers enthalten. Ein Schlagbolzen 410 wird von einer Feder 412 in stromabwärtiger Richtung (d.h. in Richtung auf das Initialzündmittel) gespannt. Der Schlagbolzen 410 ist über eine Fangklinke 414 mit einer Betätigungsstange 416 gekoppelt. Ein Solenoid 418 ist an dem stromaufwärtigen Ende des Körpers montiert. Das Solenoid enthält eine Spule 420, für die ein mittiger Bereich der Stange 416 als der zugehörige Druckstift dient. Ein elektrischer Verbinder 422 kann das Solenoid mit dem Kontrollsystem verbinden, und ein mechanisches Verbindungselement 424 an der Betätigungsstange 416 kann die Betätigungsstange mit einem Zuggriff oder einer anderen manuellen Betätigungseinrichtung verbinden. 13 zeigt eine Anfangsstellung der Betätigungsstange und des Schlagbolzens, in der die Feder 412 zusammengedrückt ist, aber der Schlagbolzen durch Zusammenwirken der Betätigungsstange mit einer Sperre 426, die relativ zu dem Körper fixiert ist, von dem Initialzündmittel beabstandet gehalten wird. Die Betätigungsstange kann entweder durch Beaufschlagen der Spule mit Energie durch das Kontrollsystem oder durch manuelles Ziehen an dem Zuggriff aus der in 13 gezeigten Anfangsstellung zurückgezogen werden (d.h. in Längsrichtung von dem Initialzündmittel 406 weg). Zu Beginn zieht das Zurückziehen der Betätigungsstange den Schlagbolzen zurück, was die Feder weiter zusammendrückt. Schließlich ist die Stange in eine Stellung zurückgezogen, in der die Fangklinke 414 freigibt, was es der Feder erlaubt, den Schlagbolzen nach vorne zu treiben, unabhängig von der Betätigungsstange. Der Schlagbolzen, nicht länger durch Zusammenwirken der Betätigungsstange mit der Sperre zurückgehalten, fährt über seine Anfangsstellung hinaus, bis er auf das Initialzündmittel auftrifft, was die Zündung der Initialzündmittelladung und dadurch der Treibmittel-Ladung in dem Löscher verursacht.
Ein weiteres System zum Schaffen sowohl einer manuellen als auch einer automatischen Zündung des Löschers ist schematischer in 14 gezeigt. Eine Baueinheit 440 kann in einer Einsatzhalter-Baueinheit oder, beispielsweise, einem Verschluss 442 davon, der dem Verschluss/Verschlussstück 66 von 1 ähnlich ist, montiert werden. Ein Block oder Körper 444 hat ein unteres Ende mit mittiger Öffnung, das in die Öffnung des Verschlussstücks geschraubt ist, und definiert einen Y-förmigen Kanal, der sich von der mittigen Öffnung nach oben erstreckt. Ein Zweig des Y nimmt einen Zünder 446 auf, während der andere Zweig des Y ein Zündsystem vom Perkussionszünder-Typ wie dasjenige, das ein Initialzündmittel 448, einen Schlagbolzen 450 und eine Feder 452, durch eine Verbindung wie einen Wegreißdraht oder einen Fangklinkenmechanismus 456 an eine Betätigungseinrichtung wie einen Zugring 454 gekoppelt, aufweist, aufnimmt. Der Zün der 446 (z.B. ähnlich dem Zünder 74) ist zur automatischen Betätigung des Löschers mit dem Kontrollsystem verbunden, während der Zugring 454 für eine manuelle Betätigung sorgt. Der Zünder oder das Initialzündmittel oder beide können bei der Wiederherstellung des Löschers ersetzt werden, wenn sie verwendet wurden, um die Treibmittel-Verbrennung zu zünden.
Eine oder mehrere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden beschrieben. Dennoch versteht es sich, dass verschiedene Modifizierungen durchgeführt werden können, ohne vom Umfang der Erfindung, wie beansprucht, abzuweichen. Beispielsweise können viele Merkmale der veranschaulichten Ausführungsformen neu kombiniert werden, um andere Ausführungsformen zu erzeugen, oder zur Verwendung mit einer Vielfalt von bestehenden Löscherkonstruktionen, Unterdrückungsmitteln, Treibmitteln, und dergleichen angepasst werden. Dementsprechend sind andere Ausführungsformen innerhalb des Umfangs der folgenden Ansprüche.

Claims

Feuerlöscher (20) aufweisend: eine Flasche (22) mit einem Innenraum; ein Feuer-Unterdrückungsmittel (24), das in der Flasche enthalten ist, wenn sich der Löscher in einem Zustand vor der Entleerung befindet; eine Quelle (34) für Gas zum Beaufschlagen des Unterdrückungsmittels mit Druck zumindest wenn sich die Flasche in einem Entleerungs-Zustand befindet; einen Auslass, durch den das Unterdrückungsmittel entleert wird, wenn sich der Löscher im Entleerungszustand befindet; und ein Ventil mit einem Ventilelement (134), das eine geschlossene Stellung, die den Auslass abdichtet, und eine offene Stellung, die die Entleerung des Unterdrückungsmittels durch den Auslass erlaubt, hat, wobei das Ventilelement als Reaktion darauf, dass ein Druck in der Flasche einen Entleerungs-Schwellendruck überschreitet, von der geschlossenen Stellung in die offene Stellung verschiebbar ist, worauf der Löscher in den Entleerungszustand kommt und das Unterdrückungsmittel durch den Auslass entleert, worin: das Ventilelement ein Tellerventil aufweist mit: einem Kopf (136); und einem Ansatzstück (138), das mit dem Kopf verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopf eine vordere Oberfläche, die zu dem Flaschen-Innenraum hinweist, und eine entgegengesetzte Rückseite, von der sich das Ansatzstück entlang einer Tellerventilachse erstreckt, hat; das Ventil ein Verriegelungselement (150) aufweist, das im Zustand vor der Entleerung einen ersten Bereich im Eingriff mit dem Tellerventil und einen zweiten Bereich, der in Beziehung zur Flasche gehalten wird, hat, und bei dem im Zustand vor der Entleerung das Verriegelungselement Kraft auf das Tellerventil überträgt, die das Tellerventil in der geschlossenen Stellung hält, und wobei das Verriegelungselement als Reaktion darauf, dass der Druck in der Flasche den Entleerungs-Schwellendruck überschreitet, bricht, worauf der Druck in der Flasche das Tellerventil in die offene Stellung treibt und der Löscher in den Entleerungszustand kommt; und dass die Gasquelle (34) eine chemische Treibmittelladung aufweist.
Feuerlöscher nach Anspruch 1, außerdem aufweisend eine Ventil-Rückstellfeder (164), die das Tellerventil zur geschlossenen Stellung hin vorspannt, wobei die Rückstellfeder wirksam ist, das Tellerventil von der offenen Stellung in die geschlossene Stellung zurück zu stellen, wenn das Feuer-Unterdrückungsmittel aus dem Löscher im Wesentlichen entleert wurde.
Feuerlöscher (200; 300) aufweisend: eine Flasche (201) mit einem Innenraum; ein Feuer-Unterdrückungsmittel (203), das in der Flasche enthalten ist, wenn sich der Löscher in einem Zustand vor der Entleerung befindet; eine Quelle (240; 302) für Gas zum Beaufschlagen des Unterdrückungsmittels mit Druck zumindest wenn sich die Flasche in einem Entleerungszustand befindet; einen Auslass, durch den das Unterdrückungsmittel entleert wird, wenn sich der Löscher im Entleerungszustand befindet; ein Ventil mit einem Ventilelement (216), das eine geschlossene Stellung, die den Auslass abdichtet, und eine offene Stellung, die die Entleerung des Unterdrückungsmittels durch den Auslass erlaubt, hat, wobei das Ventilelement als Reaktion darauf, dass ein Druck in der Flasche einen Entleerungs-Schwellendruck überschreitet, von der geschlossenen Stellung in die offene Stellung verschiebbar ist, worauf der Löscher in den Entleerungszustand kommt und das Unterdrückungsmittel durch den Auslass entleert, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement aufweist: einen Kopf (216) mit einer Vorderseite, die zum Flaschen-Innenraum weist, und einer entgegengesetzten Rückseite; und eine kollabierbare Stange (218) zwischen dem Kopf und einem Ventilkörper; und dass die Gasquelle (240; 302) eine chemische Treibmittelladung aufweist.
Feuerlöscher nach Anspruch 3, bei dem im Zustand vor der Entleerung, wenn der Druck in der Flasche niedriger als der Entleerungsdruck ist, die axiale Kompression der Stange wirksam ist, der Rückwärtsbewegung des Kopfes zu widerstehen und den Kopf in der geschlossenen Stellung zu halten, und bei dem als Reaktion darauf, dass der Druck in der Flasche den Entleerungs-Schwellendruck überschreitet, die Stange durch Knicken kollabiert, worauf der Druck in der Flasche den Kopf in die offene Stellung treibt und der Löscher in den Entleerungszustand kommt.
Feuerlöscher (20) aufweisend: eine Flasche (22), die sich von einem ersten Ende zu einem zweiten Ende, das dem ersten Ende gegenüberliegt, erstreckt, wobei die Flasche einen Störfalldruck hat; ein Feuer-Unterdrückungsmittel, das in der Flasche enthalten ist, wenn sich der Löscher in einem Zustand vor der Entleerung befindet; eine Quelle für Gas zum Beaufschlagen des Unterdrückungsmittels mit Druck zumindest wenn sich die Flasche in einem Entleerungszustand befindet; und einen Auslass, durch den das Unterdrückungsmittel entleert wird, wenn sich der Löscher im Entleerungszustand befindet; ein Tellerventil mit: einem Kopf (136); und einem Ansatzstück (138), das mit dem Kopf verbunden ist, wobei der Kopf eine Vorderseite und eine entgegengesetzte Rückseite, von der sich das Ansatzstück entlang einer Tellerventilachse erstreckt, hat, wobei das Tellerventil eine geschlossene Stellung, die normalerweise den Auslass abdichtet, und eine offene Stellung, die das Entleeren des Unterdrückungsmittels durch den Auslass erlaubt, hat, und dadurch gekennzeichnet, dass der Kopf eine Vorzugsbruchzone (184) hat, die bricht, wenn ein Innendruck des Löschers einen Sicherheits-Schwellendruck überschreitet, um ein Entleeren von Unterdrückungsmittel aus dem Löscher zu erlauben, was den Innendruck verringert und verhindert, dass der Innendruck auf eine Sicherheitsgrenze des Bruchdrucks steigt; und dass die Gasquelle eine chemische Treibmittelladung aufweist.
Feuerlöscher nach Anspruch 5, bei dem: die Vorzugsbruchzone nahe an einer ringförmigen Rille (180) in dem Kopf ist, so dass sich bei einem derartigen Bruch ein ringförmiger Umfangsbereich (186) des Kopfes von einem Kernbereich (188) des Kopfes trennt.
Feuerlöscher nach Anspruch 5 oder 6, bei dem: die Vorderseite des Kopfes zu dem Flaschen-Innenraum weist; die Quelle für Gas eine chemische Treibmittelladung aufweist, die bei Zündung den Innendruck erhöht; im Normalbetrieb das Tellerventil als Reaktion darauf, dass der Druck in der Flasche einen Entleerungs-Schwellendruck, der niedriger ist als der Sicherheits-Schwellendruck, überschreitet, von der geschlossenen Stellung in die offene Stellung verschiebbar ist, worauf der Löscher in den Entleerungszustand kommt und das Unterdrückungsmittel durch den Auslass entleert.
Feuerlöscher nach Anspruch 5, 6 oder 7, bei dem der Sicherheits-Schwellendruck zwischen etwa 6,9 MPa (1000 psi) und etwa 13,8 MPa (2000 psi) liegt und der Entleerungs-Schwellendruck zwischen etwa 2,1 MPa (300 psi) und etwa 10,3 MPa (1500 psi) liegt.
Feuerlöscher nach Anspruch 5, 6 oder 7, bei dem der Sicherheits-Schwellendruck zwischen etwa 6,9 MPa (1000 psi) und etwa 20,7 MPa (3000 psi) liegt.
Feuerlöscher aufweisend: eine Flasche mit einem Innenraum; ein Feuer-Unterdrückungsmittel, das in der Flasche enthalten ist, wenn sich der Löscher in einem Zustand vor der Entleerung befindet; einen ersetzbaren Einsatz (304); und eine Einsatzhalter-Baueinheit zum Halten des Einsatzes und mit: einem ersten Ende, das in einer Öffnung an einem oberen Ende der Flasche montiert ist; einem zweiten Ende, das in das Unterdrückungsmittel eintaucht, wenn sich der Löscher in dem Zustand vor der Entleerung befindet; einem Verschluss (310), der das erste Ende verschließt; dadurch gekennzeichnet, dass der ersetzbare Einsatz eine chemische Treibmittelladung enthält; und dass die Einsatzhalter-Baueinheit außerdem hat: einen Zünder (312), der in dem Verschluss montiert ist, zum Zünden des Treibmittels; und ein Gaserzeuger-Ablass-Verschlussstück (316), das zu Beginn einen Weg zwischen dem Einsatz und dem Unterdrückungsmittel abdichtet und aufweist: einen Metallkörper (330) mit zentraler Öffnung; und ein Metall-Klappenelement (324), das zu Beginn zumindest teilweise durch eine Verbindung, die ausgewählt ist aus der Gruppe, die aus einer Hartlot- und einer Lötverbindung besteht, an dem Metallkörper befestigt ist, wobei, bei Verbrennung des Treibmittels, Druck, der von Verbrennungsgasen, die von dem Treibmittel emittiert werden, auf die Klappe ausgeübt wird, wirksam ist, die Verbindung zu brechen, um es der Klappe zu erlauben, eine Stellung einzunehmen, in der ein derartiger Weg unabgedichtet ist und die Verbrennungsgase mit dem Unterdrückungsmittel in Verbindung stehen und es mit Druck beaufschlagen können; und einen Auslass, durch den das Unterdrückungsmittel als Reaktion auf das Beaufschlagen des Unterdrückungsmittels mit Druck entleert wird.
Feuerlöscher nach Anspruch 10, bei dem die Klappe vor der Verbrennung des Treibmittels einen sich in Querrichtung erstreckenden ersten Bereich (328), der durch die Verbindung an dem Körper befestigt ist, und einen sich in Längsrichtung erstreckenden zweiten Bereich (326), der durch eine zweite Verbindung an dem Körper befestigt ist, hat, wobei die zweite Verbindung ausgewählt ist aus der Gruppe, die aus einer Hartlot-, einer Schweiß- und einer Lötverbindung besteht.
Feuerlöscher (200) aufweisend: eine Flasche mit einem Innenraum; ein Feuer-Unterdrückungsmittel, das in der Flasche enthalten ist, wenn sich der Löscher in einem Zustand vor der Entleerung befindet; eine Gaserzeuger-Baueinheit (240) mit: einer chemischen Treibmittelladung; einem Körper mit mindestens einem Stück und mit: einem ersten Ende, das in einer Öffnung an einem oberen Ende der Flasche montiert ist; einem zweiten Ende, das in das Unterdrückungsmittel eingetaucht ist, wenn sich der Löscher im Zustand vor der Entleerung befindet; einem Initiator (248) zum Zünden des Treibmittels; und einem Gaserzeuger-Ablass-Tellerventil, das zu Beginn einen Weg zwischen dem Treibmittel und dem Unterdrückungsmittel abdichtet und das aufweist: einen Kopf (254) mit einer vorderen Oberfläche (256), die zu dem Treibmittel weist, und einer hinteren Oberfläche (257) und mit einem Umfangsbereich (260) im Eingriff mit dem Körper; und ein Ansatzstück (258), das sich von dem Kopf nach hinten erstreckt; wobei, bei Verbrennung des Treibmittels, Druck, der von Verbrennungsgasen, die von dem Treibmittel emittiert werden, auf den Kopf ausgeübt wird, wirksam ist, den Kopf zu brechen, um den Rest des Gaserzeuger-Ablass-Tellerventils von dem Umfangsbereich abzutrennen und es dem Rest zu erlauben, eine Stellung einzunehmen, in der ein derartiger Weg nicht abgedichtet ist und die Verbrennungsgase mit dem Unterdrückungsmittel in Verbindung stehen und es mit Druck beaufschlagen können; und einen Auslass, durch den das Unterdrückungsmittel als Reaktion darauf, dass das Unterdrückungsmittel mit Druck beaufschlagt wird, entleert wird.
Feuerlöscher nach Anspruch 12, bei dem im Zustand vor der Entleerung eine Bewegung des Entleerungs-Tellerventils in Richtung auf das Treibmittel durch Wechselwirkung einer vorstehenden Stelle (265) am distalen Ende des Ansatzstücks mit dem Gaserzeuger-Baueinheitskörper um eine Öffnung, durch die das Ansatzstück hindurch geht, verhindert wird.
Verfahren zur Wiederherstellung eines entleerten Feuerlöschers, aufweisend: Entfernen eines verbrauchten Treibmittelbehälters aus einer Löscher-Flasche; Einsetzen eines Ersatz-Treibmittelbehälters in die Flasche; Entfernen eines Entleerungsventilkopfes und einer kollabierten Stange aus einer Entleerungskopf-Baueinheit; Ersetzen des Entleerungsventilkopfes und der kollabierten Stange durch: einen Ersatzkopf mit einer Vorderseite, die zum Flaschen-Innenraum weist, und einer entgegengesetzten Rückseite; und eine kollabierbare Ersatzstange; und Zuführen einer Wiederbefüllungsmenge an fluidem Feuer-Unterdrückungsmittel durch ein Füllventil in einen Flaschen-Innenraum.
Verfahren nach Anspruch 14, bei dem: die Entfernung des Entleerungsventilkopfes und der kollabierten Stange aus der Entleerungskopf-Baueinheit aufweist: Abschrauben eines Entleerungskopf-Endverschlusses von einer Öffnung eines Körpers des Entleerungskopfes, wobei der Entleerungskopf-Endverschluss eine Höhlung, die zu Beginn ein rückwärtiges Ende der kollabierten Stange aufnimmt, hat; und Herausziehen des Entleerungsventilkopfes und der kollabierten Stange durch die Öffnung; und das Ersetzen des Entleerungsventilkopfes und der kollabierten Stange das Ersetzen des Entleerungskopf-Endverschlusses, so dass die Höhlung ein rückwärtiges Ende der kollabierbaren Ersatzstange aufnimmt, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, außerdem aufweisend: Evakuieren des Flaschen-Innenraums durch das Füllventil vor dem Zuführen der Wiederbefüllungsmenge an fluidem Feuer-Unterdrückungsmittel.