EP0882472A1 - Vorrichtung zur Unterdrückung von Staub- und/oder Gasexplosionen - Google Patents

Vorrichtung zur Unterdrückung von Staub- und/oder Gasexplosionen Download PDF

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EP0882472A1
EP0882472A1 EP97810347A EP97810347A EP0882472A1 EP 0882472 A1 EP0882472 A1 EP 0882472A1 EP 97810347 A EP97810347 A EP 97810347A EP 97810347 A EP97810347 A EP 97810347A EP 0882472 A1 EP0882472 A1 EP 0882472A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rollers
roller
linear motor
flap
support surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP97810347A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rudolf Wegmüller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IEP Technologies GmbH
Original Assignee
Incom Explosionsschutz AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Incom Explosionsschutz AG filed Critical Incom Explosionsschutz AG
Priority to EP97810347A priority Critical patent/EP0882472A1/de
Publication of EP0882472A1 publication Critical patent/EP0882472A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
    • A62C3/04—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places for dust or loosely-baled or loosely-piled materials, e.g. in silos, in chimneys
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C37/00—Control of fire-fighting equipment
    • A62C37/36—Control of fire-fighting equipment an actuating signal being generated by a sensor separate from an outlet device
    • A62C37/38—Control of fire-fighting equipment an actuating signal being generated by a sensor separate from an outlet device by both sensor and actuator, e.g. valve, being in the danger zone
    • A62C37/42—Control of fire-fighting equipment an actuating signal being generated by a sensor separate from an outlet device by both sensor and actuator, e.g. valve, being in the danger zone with mechanical connection between sensor and actuator, e.g. rods, levers

Definitions

  • the present invention relates to a device according to the preamble of claim 1.
  • Explosion protection devices are based in industry usually on explosion suppression or mechanical and / or chemical barriers.
  • Nitrogen and dry powder for example ammonium phosphate or sodium bicarbonate (food technology).
  • the known extinguishing devices have relatively high response times on; the time interval until the discharge opening opens of the extinguishing agent container is of the order of magnitude of more than 5 milliseconds. This means that yourself the explosion flame has already expanded further than Because of the short response time of the explosion detector Sensor would be necessary.
  • triggering takes place through a pyrotechnic detonator, which is inherent in additional delays caused and also a certain security risk contains in itself.
  • Such trigger devices also include often blown off mechanical parts, which in the Blow out stream of the extinguishing agent and thereby to actual dangerous projectiles.
  • the response time should should be reduced and there should be no parts in the flow of the extinguishing agent, which can be in any form are dangerous or disturbing.
  • the device is also said to existing industrial plants can be integrated and integrated into their dimensions are not or only slightly larger as known pyrotechnic devices.
  • Per bar with tiltable ledge mentioned in the claim is kinematic Cheap; it allows with a low release energy the closure flap of the pressurized extinguishing agent container to open, after the short tilting movement of the loaded Sims the necessary to fully open the door Energy used by the gas pressure of the extinguishing agent becomes. Furthermore, no blasted parts get in the blow-out stream, so the risk of injury and / or damage is largely excluded.
  • Locking and unlocking using a cylindrical roller, Claim 2 requires only minimal release paths and energy.- To release the lever, a rotary movement of the is sufficient Roll on its contact surface of 45 °. The safety of the release can be ensured by one version
  • the contact surface can be easily adapted to the spatial conditions.
  • a linear motor, claim 8 causes an optimal triggering the unlocking.
  • FIG. 1 shows the principle of the valve mechanism and is drawn according to the methods of the gear system.
  • This flap 1 is with the internal pressure of an extinguishing agent container so that on the Overall system I of flap 1 has a force F of approximately 30 kN works. Since the flap 1 is supported on one side, it is distributed the force F also on the counter bearing, i.e. on the locking mechanism II act only 15 kN. The thus loaded with 15 kN Locking mechanism experiences on a main trap 20, due to leverage, a power reduction in proportion 1:10. A force therefore still acts at joint point III of 1.5 kN. The subsequent trigger shaft reduces this Force again to 170 N; also a subsequent role release 60 with trigger mechanism 80 so that the necessary Force A to open the flap 1 only Is 0.5 N.
  • FIG. 2 A practically implemented exemplary embodiment is shown in FIG. 2 to see, here a notoriously known gas cylinder with 100, which is also known extinguishing agent Contains filling devices and pressure switches.
  • the compressed gas bottle 100 has a rotationally symmetrical Neck 101 open; the mouth of which is through a drawn Raised flap 1 - with in one Groove 4 and seals not shown - closed.
  • the housing of the device is designated 11, which as Support used part of the housing with 11a.
  • the flap 1 has two bearing bores 2 on one side inserted trunnion 3.
  • the bolt 6 has a machine-proof upper part 7, in which engages a lower, pivotable part 8.
  • Part 8 has a narrow ledge 9, on which the projection 5 of the Flap 1 rests.
  • Part 8 is movable on rotating surfaces 10 of the bar 6.
  • the latch 6 in turn has one, arranged in one piece Main trap 20, which with the end of a boom 21 in a groove-shaped recess 41 engages a trigger shaft 40.
  • the trigger shaft 40 has a lever 42 on the end face a pawl-shaped contact surface 43, which contact surface form-fitting on a front roller 61, a cylindrical one Pen, rests.
  • Three further rollers 62, 63, 64 are touching in a line the roller 61 connected.
  • the whole is part of one Trip 60; the middle rollers 62 and 63 are through a backdrop plate 84 held down; the two ends Rollers 61 and 64 may change due to the rest of the configuration only in the transverse direction, i.e. normal to their contact surface move.
  • the link plate 84 is driven via the cross bolt 82 and a plunger 81 by a linear motor 90 which provides the release force A for a short time.
  • the linear motor 90 is fed via connection lines 35 from a source 34 with an intermediate charging capacitor 33 via an electronic relay 32, which via signal amplification 31 with a notoriously known, physical Sizes monitoring sensor 30 is controlled.
  • FIG. 3 here is an enlarged view the trigger mechanism 80 can be seen from FIG. 2.
  • the armature of the linear motor 90 engages with the release force A. in a tappet coupling 81 'of the tappet 81, in which tappet the cam-shaped cross pin 82 is when on Sensor 30, Fig. 2, receive a corresponding signal ⁇ , and moves the backdrop plate 84 over the backdrop 85, in stroke direction H.
  • the middle two rollers 62 and 63 in the lifting direction H relieves and jump, due to the load via the lever 42, and the lateral pressure of the roller 61 after above.
  • two fork-shaped carriers 86 are present, which are provided in the center in the rollers 62, 63, annular Grip grooves 62 'and 63' and their pins (recesses) enclose and, if necessary, the lifting movement H safely transfer.
  • the plunger 81 is guided in a plunger bearing 83 and takes additionally a return spring 87, which is located on a first end recess 88 and in a bore Sleeve 81 '' of the plunger 81 supports.
  • the corresponding axial Recess 88 ' serves for the passage of the plunger 81.
  • the link plate 84 has cutouts 84 'and 84' '.
  • the a recess 84 ' also serves for mechanical blocking the slide 84 in its upper end position, for example during cleaning work by using this recess a tool is pushed through, which at the same time engages in a bore 91 in the housing part 11a.
  • Another axial recess 88 in the housing part 11a serves assembly; the necessary side guides 89 of the backdrop plate 84 are in the usual way from the housing part - one actual support - milled and the sheet thickness of the Plate 84 adapted.- For reasons of clarity, the guide plates on the side facing the viewer of the slider 84 not shown.
  • a test / locking pin 15 has the lever 42 in its Rotation blocked.
  • the from its bore 15a, Fig. 3, pull-out pin 15, Fig. 2, is in turn through a locking screw 16 secured.
  • the presence of the Test / safety pin in the device is replaced by a inductive position sensor 17, which is indicated in Fig. 3 is determined.
  • a position sensor that is also commercially available monitors a possible lifting movement H of the link plate 84; both position sensors are in a control and Monitoring unit merged; they interrupt the operational readiness the system and also indicate this if a corresponding position signal arrives.
  • the linear motor 90 known per se works in the manner of a dynamic loudspeaker (including J. Webers, recording studio technology, Franzis publishing house Kunststoff, 1979; M. Jufer, EPFL, Edition Georgi, St. Saphorin, 1979, Traterio d'Electricotti, Edition Transducteurs Eleéctromechaniques, vol. IX, ch. 8.1.1 - 8.2.3, Fig. 8.2.). It can of course be done by others fast linear motion generating drive means replaced be, or these can be the existing in industrial operation Be adapted to energy sources.
  • the nose-shaped projection 5 of the closure flap is with the Pressure F is applied and lies on one of its underside Main latch 20 ', on a tilting surface 6' 'of the bolt 6'.
  • the second tilting surface 6 ′′ stands on one Ledges 9 'of a boom 21'.
  • the main trap 20 ' rotates 90 ° around the Axis of rotation 22, so that the projection 5 for opening the The locking flap is unlocked.
  • the trigger 60 could also instead of roles Balls have, but what due to the resulting point loads would result in unfavorable pressure conditions.

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Abstract

Zur Unterdrückung von Staub- und/oder Gasexplosionen in industriellen Anlagen werden Löschmittel aus einem Behälter (100), durch rasches Öffnen einer Klappe (1), unter einem Druck (p) in den Explosionsraum (12) eingeblasen. Zur Elimination pyrotechnischer Elemente und zur Beschleunigung des Ansprechsverhaltens ist ein Auslösemechanismus (80) vorgesehen, welcher über einen Schieber (84) Rollen (61-64) bewegt. Dadurch wird ein Hebel (42) entriegelt, der seinerseits, über eine Kraftuntersetzung die auf einem kippbaren Sims (9) aufliegende Klappe (1,5) entriegelt und das unter dem Druck (p) stehende Lösmittel freigibt. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Vorrichtungen zum Explosionsschutz in der Industrie beruhen in der Regel auf einer Explosionsunterdrückung oder auf mechanischen und/oder chemischen Sperren.
Notorisch bekannt ist die Explosionsunterdrückung mittels Stickstoff und Löschpulver, beispielsweise Amoniumphosphat oder Natriumbikarbonat (Lebensmitteltechnologie).
Dabei werden der Druckanstieg und/oder die Temperatur im explosionsgefährdeten Raum ständig überwacht und bei der Detektion beispielsweise einer Staub- oder Gasexplosion, mit dem diese begleitenden inneren Druckanstieg, Löschmittel unter einem Druck von zirka 60 bar aus einem Behälter in den Explosionsraum geblasen, was die Explosionsflamme weitgehend auf chemischer Basis löscht. Durch die Vermengung mit Löschpulver wird auch das übrige, noch nicht verbrannte Gemisch im Raum reaktionsunfähig, so dass die Gefahr von weiteren Verpuffungen gebannt ist.
Die bekannten Löscheinrichtungen weisen relativ hohe Ansprechzeiten auf; das Zeitintervall bis zur Öffnung der Ausblasmündung des Löschmittelbehälters liegt in der Grössenordnung von mehr als 5 Millisekunden. Dies bedeutet, dass sich die Explosionsflamme bereits weiter ausgedehnt hat als auf Grund der kurzen Ansprechzeit des die Explosion detektierenden Sensors nötig wäre.
Im weiteren erfolgt die Auslösung in den meisten Fällen durch einen pyrotechnischen Zünder, was inhärente, zusätzliche Verzögerungen verursacht und auch ein gewisses Sicherheitsrisiko in sich birgt. Ebenfalls beinhalten derartige Auslösevorrichtungen oft abgesprengte, mechanische Teile, welche in den Ausblasstrom des Löschmittels gelangen und dadurch zu eigentlichen, gefährlichen Geschossen werden.
Beim Export von Industrieanlagen sind pyrotechnischen Einrichtungen, sowohl aufgrund von Einfuhrbestimmungen als auch durch den Transportweg zum Einsatzort selbst, Schranken auferlegt, dies insbesondere dann, wenn eine gesetzlich vorgegebene Detonations-Energie überschritten wird.
Zudem sind Einrichtungen bekannt, welche nur in einer bestimmten Einbaulage, beispielsweise vertikal oder horizontal funktionieren.
Es ist daher Aufgabe dieser Erfindung eine Vorrichtung zu schaffen, welche ohne pyrotechnische Mittel betriebssicher und lageunabhängig funktioniert. Zudem soll die Ansprechzeit verringert werden und es sollen keine Teile in die Strömung des Löschmittels gelangen können, welche in irgend einer Form gefährlich oder störend sind. Die Vorrichtung soll auch in bereits bestehende Industrieanlagen integrierbar sein und in ihren Abmessungen nicht oder nur unwesentlich grösser sein als bekannte, pyrotechnische Einrichtungen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Per im Anspruch erwähnte Riegel mit kippbarem Sims ist kinematisch günstig; er erlaubt mit einer geringen Auslöseenergie die Verschlussklappe des unter Druck stehenden Löschmittelbehälters zu öffnen, wobei nach der kurzen Kippbewegung des belasteten Sims die zur vollständigen Öffnung der Klappe erforderliche Energie durch den Gasdruck des Löschmittels aufgewendet wird. Im weiteren gelangen keine abgesprengten Teile in den Ausblasstrom, so dass die Gefahr von Verletzungen und/oder Beschädigungen weitgehendst ausgeschlossen ist.
In nachfolgenden abhängigen Ansprüchen sind bevorzugte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstands beschrieben.
Die Ver- und Entriegelung mittels einer zylinderförmigen Rolle, Anspruch 2, erfordert nur minimale Auslösewege und Energien.- Zur Freigabe des Hebels genügt eine Drehbewegung der Rolle auf ihrer Auflagefläche von 45°. Die Sicherheit der Auslösung lässt sich durch eine Ausführung
gemäss Anspruch 3 erhöhen.
Reihen weise angeordnete Rollen, auf welche eine seitliche Kraft einwirkt, Anspruch 4, neigen zum abheben (bzw. kollabieren) von ihrer Auflagefläche und erfordern deshalb lediglich eine geeignete Wegfreigabe zur Auslösung, vgl. Anspruch 5.
Die Auflagefläche lässt sich leicht den Raumverhältnissen anpassen.
Besonders einfach und wirtschaftlich ist die Ausführung nach Anspruch 6, welche zwei Versperr-Rollen freigibt.
Die konstruktive Ausgestaltung nach Anspruch 7 ist kinematisch besonders günstig; es entsteht an den kräfteübertragenden Elementen weitgehend Rollreibung, so dass trotz hoher Kraftuntersetzung nur geringe Verluste resultieren. Zudem erlaubt diese Lösung eine einfache Prüfung der Vorrichtung auf ihre Funktionsicherheit.
Ein Linearmotor, Anspruch 8, bewirkt eine optimale Auslösung der Entriegelung.
Bevorzugt, aufgrund seines ausgezeichneten Verhaltens und der hohen Impulsleistung ist eine Ausführung auf der Basis des Anspruchs 9.
Durch eine Energiespeicherung in einem Ladekondensator lässt sich die Antriebsenergie optimal bereitstellen; vgl. Anspruch 10.
Nachfolgend werden anhand von Zeichnungen Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1
eine Funktionsskizze einer Vorrichtung zur Unterdrückung von Staub- und/oder Gasexplosionen,
Fig. 2
eine realisierte Vorrichtung nach Fig. 1, in perspektivischer Teilschnittdarstellung, in gesichertem Zustand,
Fig. 3
eine vergrösserte Detaildarstellung des Auslösemechanismus Fig. 2 und
Fig. 4
eine Variante eines kippbaren Riegels.
Die Darstellung Figur 1 zeigt das Prinzip der Ventilmechanik und ist nach den Methoden der Getriebesystematik gezeichnet.
Mit 1 ist hier eine Verschlussklappe, in geschlossenem Zustand bezeichnet. Diese Verschlussklappe 1 ist mit dem Innendruck eines Löschmittelbehälters belastet, so dass auf das Gesamtsystem I der Klappe 1 eine Kraft F von zirka 30 kN wirkt. Da die Klappe 1 einseitig gelagert ist verteilt sich die Kraft F auch auf das Gegenlager, d.h. auf den Verschlussmechanismus II wirken nur 15 kN. Der somit mit 15 kN belastete Verschlussmechanismus erfährt an einer Hauptfalle 20, aufgrund von Hebelwirkungen, eine Kraftuntersetzung im Verhältnis 1:10. Am Gelenkpunkt III wirkt daher noch eine Kraft von 1,5 kN. Die nachgeschaltete Auslösewelle reduziert diese Kraft nochmals auf 170 N; ebenso eine anschliessende Rollenauslösung 60 mit Auslösemechanismus 80, so dass die notwendige Kraft A zum Öffnen der Verschlussklappe 1 noch lediglich 0,5 N beträgt.
Ein praktisch realisiertes Ausführungsbeispiel ist in Fig. 2 zu sehen, wobei hier eine notorisch bekannte Druckgasflasche mit 100 bezeichnet ist, welche ebenfalls bekannte Löschmittel Füllvorrichtungen und Druckwächter enthält.
Die Druckgasflasche 100 weist einen rotationssymetrischen Hals 101 auf; dessen Mündung ist durch eine aus zeichnerischen Gründen ausgefahrene Verschlussklappe 1 - mit in einer Nut 4 und nicht dargestellten Dichtungen - verschlossen.
Das Gehäuse der Vorrichtung ist mit 11 bezeichnet, das als Support eingesetzte Teil des Gehäuses mit 11a.
Die Klappe 1 weist auf einer Seite zwei Lager-Bohrungen 2 mit eingeschobenen Lagerzapfen 3 auf. Den Lager-Bohrungen 2 gegenüberliegend befindet sich ein nasenförmiger Vorsprung 5, welcher auf einem Riegel 6 ruht.
Der Riegel 6 besitzt ein maschinenfestes oberes Teil 7, in welches ein unteres, schwenkbares Teil 8 greift. Das Teil 8 besitzt ein schmales Sims 9, auf welchem der Vorsprung 5 der Klappe 1 aufliegt. Beweglich ist das Teil 8 an Drehflächen 10 des Riegels 6.
Der Riegel 6 seinerseits weist, einstückig angeordnet eine Hauptfalle 20 auf, welche mit dem Ende eines Auslegers 21 in eine nutförmige Ausnehmung 41 eine Auslösewelle 40 greift. Die Auslösewelle 40 besitzt stirnseitig einen Hebel 42 mit einer klinkenförmigen Auflagefläche 43, welche Auflagefläche formschlüssig auf einer vorderen Rolle 61, einem zylinderförmigen Stift, aufliegt.
Linienförmig berührend sind drei weitere Rollen 62,63,64 an der Rolle 61 angeschlossen. Das Ganze ist Bestandteil einer Auslösung 60; die mittleren Rollen 62 und 63 werden durch eine Kulissenplatte 84 niedergehalten; die beiden endseitigen Rollen 61 und 64 können sich aufgrund der übrigen Konfiguration nur in Quer-Richtung, d.h. normal zu ihrer Auflagefläche bewegen.
In der Kulissenplatte 84 befindet sich eine schräg angeordnete Kulisse 85, in welche ein nockenartiger Querbolzen 82 eingreift.
Angetrieben wird die Kulissenplatte 84 über den Querbolzen 82 und einen Stössel 81 durch einen Linearmotor 90, welcher kurzzeitig die Auslösekraft A bereitstellt.
Gespeist wird der Linearmotor 90 über Anschlussleitungen 35 von eine Quelle 34 mit zwischengeschaltetem Ladekondensator 33 über ein elektronisches Relais 32, welches über eine Signalverstärkung 31 mit einem notorisch bekannten, physikalische Grössen überwachenden Sensor 30 angesteuert wird.
Symbolisiert sind die bei einer Explosion auftretenden und/oder rasch ändernden Grössen durch ν = Strahlung; es können aber auch andere und/oder zusätzliche Parameter sein wie p = Druck oder T = Temperatur, etc.
Unterhalb des Hebels 42 befindet sich ferner ein Test-/Sicherungstift 15 mit einer Feststell-Schraube 16, deren Funktion in Verbindung mit Fig. 3 beschrieben wird.
Wird im zu überwachenden Raum eine explosionsgefährliche Mischung 12 festgestellt, so sprechen ein oder mehrere Sensoren 30 an und aktivieren den Linearmotor 90 in Pfeilrichtung A.
Betrachtet man Fig. 3, so ist hier, in vergrösserter Darstellung der Auslösemechanismus 80 aus Fig. 2 zu erkennen.
Der Anker des Linearmotors 90 greift mit der Auslösekraft A in eine Stösselkupplung 81' des Stössels 81, in welchem Stössel sich der nockenförmige Querbolzen 82 befindet, wenn am Sensor 30, Fig. 2, ein entsprechendes Signal ν empfangen wird, und verschiebt die Kulissenplatte 84, über die Kulisse 85, in Hubrichtung H.
Dadurch werden die mittleren beiden Rollen 62 und 63 in Hubrichtung H entlastet und springen, aufgrund der Belastung über den Hebel 42, und den seitlichen Druck der Rolle 61 nach oben.
Zur Erhöhung der Systemsicherheit sind zusätzlich an der Kulissenplatte 84 zwei gabelförmige Mitnehmer 86 vorhanden, welche in zentral in den Rollen 62, 63 vorgesehene, ringförmige Nuten 62' und 63' greifen und deren Zapfen (Eindrehungen) umschliessen und falls nötig, die Hubbewegung H sicher übertragen.
Der Stössel 81 ist in einem Stössellager 83 geführt und nimmt zusätzlich eine Rückstellfeder 87 auf, die sich an einer ersten endseitigen Ausnehmung 88 und in einer Bohrung einer Hülse 81'' des Stössels 81 abstützt. Die entsprechende axiale Ausnehmung 88' dient der Durchführung des Stössels 81.
Zur Verringerung der Masse und damit des Trägheitsmomentes weist die Kulissenplatte 84 Aussparungen 84' und 84'' auf. Die eine Aussparung 84' dient zusätzlich dem mechanischen Blockieren des Schiebers 84 in seiner oberen Endstellung, beispielsweise bei Reinigungsarbeiten, indem durch diese Aussparung ein Werkzeug hindurchgeschoben wird, welches gleichzeitig in eine im Gehäuseteil 11a vorhandene Bohrung 91 greift.
Eine weitere axiale Ausnehmung 88 im Gehauseteil 11a dient der Montage; die notwendigen Seitenführungen 89 der Kulissenplatte 84 sind in üblicher Weise aus dem Gehäuseteil - einem eigentlichen Support - ausgefräst und der Blechdicke der Platte 84 angepasst.- Aus Übersichtlichkeitsgründen sind die auf der dem Betrachter zugewandten Seite vorhandenen Führungsplättchen des Schiebers 84 nicht eingezeichnet.
Es ist aus Fig. 3 leicht ersichtlich, dass bei einer Hubbewegung der Kulissenplatte 84 die Rolle 61 auf ihrer Auflagefläche 65 in die Verschieberichtung V, durch einen nach rechts weisenden Pfeil charakterisiert, verschoben wird.
Dies bewirkt eine Drehbewegung D, in Pfeilrichtung, des dadurch an seiner konkaven Auflagefläche 43 freigegeben Hebels 42.
Betrachtet man nun Fig. 2, so erkennt man ebenfalls leicht, dass die Nut 41 im zylindrischen Teil des Hebels 42 das untere Ende des Auslegers 21 ebenfalls freigibt, dass dadurch das Sims 9 des schwenkbaren Teils 8 um seine Längsachse kippt und die Verschlussklappe 1 an ihrem nasenförmigen Teil 5 entriegelt, aufspringt und das Löschmittel unter dem Druck p ausströmt. Die Dämpfung der schlagartigen Öffnungsbewegung der Verschlussklappe 1 erfolgt am Anschlag 13, welcher ein integriertes Dämpfungsglied 14 enthält.
Um bei Kontrollen der Vorrichtung keine ungewollte Öffnung der Verschlussklappe 1 hervorzurufen, ist eine einfache und sichere Testeinrichtung vorgesehen. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, dass ein Test-/Sicherungsstift 15 den Hebel 42 in seiner Drehbewegung blockiert. Der aus seiner Bohrung 15a, Fig. 3, herausziehbare Stift 15, Fig. 2, ist seinerseits durch eine Feststellschraube 16 gesichert. Das Vorhandensein des Test-/Sicherungstiftes in der Vorrichtung wird durch einen induktiven Positionsfühler 17, welcher in Fig. 3 angedeutet ist, festgestellt. Ein ebenfalls handelsüblicher Positionsfühler überwacht eine eventuelle Hubbewegung H der Kulissenplatte 84; beide Positionsfühler sind in einer Kontroll- und Überwachungseinheit zusammengeführt; sie unterbrechen die Betriebsbereitschaft der Anlage und zeigen dies auch an, falls ein entsprechendes Positionssignal eintrifft.
Somit wird beim Funktionstest, ohne dass eine Klappenauslösung erfolgt, der Auslöse-Hebel von der ersten Rolle abgehoben und dadurch gesichert.
Zum vereinfachten Einführen und Herausnehmen des Stifts 15 ist dieser leicht exzentrisch angedreht, was zusätzlich eventuell notwendige Justierarbeiten erleichtert.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wurden folgende Grössen gemessen:
  • Gesamte Auslösezeit (Ab Signalregistrierung am Sensor 30 bis Auströmungsbeginn des Löschmittels) = 1.0 bis 2.0 ms
  • Maximale Beschleunigung des Linearmotors 90 (Voicecoil-Motor) = 3300 g; Endgeschwindigkeit des Stössels 7 m/s, nach 4,0 mm Stösselhub.
  • Maximale Auslösekraft A des Linearmotors = 150 N.
  • Speisespannung = 160 V= ; Kapazität des Kondensators 33 = 1000 µF.
    • Der an sich bekannte Linearmotor 90 funktioniert nach Art eines dynamischen Lautsprechers (u.a. J. Webers, Tonstudiotechnik, Franzis-Verlag München, 1979; M. Jufer, EPFL, Edition Georgi, St. Saphorin, 1979, Traité d'Electricité, Edition Transducteurs Eleéctromechaniques, vol. IX, ch. 8.1.1 - 8.2.3, Fig. 8.2.). Er kann selbsvertändlich durch andere eine schnelle Linearbewegung erzeugende Antriebsmittel ersetzt werden, bzw. diese können den im Industriebetrieb vorhandenen Energieträgern angepasst sein.
    Selbstverständlich ist die Ausgestaltung der Kraftübertragung ebenfalls in weiten Grenzen frei wählbar. Die Variante nach Fig. 4 ist daher nur stellvertretend.
    Der nasenförmige Vorsprung 5 der Verschlussklappe ist mit dem Druck F beaufschlagt und liegt auf ihrer Unterseite auf einer Hauptfalle 20', auf einer Kippfläche 6'' des Riegels 6', auf.
    Auf der Gegenseite steht die zweite Kippfläche 6'' auf einem Sims 9' eines Ausleger 21'.
    Durch die Auslöskraft A' welche vom Auslösemechanismus 80 ausgeübt wird, dreht sich die Hauptfalle 20' um 90°um die Drehachse 22, so dass der Vorsprung 5 für die Öffnung der Verschlussklappe entriegelt ist.
    Im Gegensatz zu Fig. 2 ist hier das Sims 9' - im Sinne einer kinematischen Umkehr - breiter als die Kippflächen 6'' ausgebildet.
    Ebenfalls könnte die Auslösung 60 an Stelle von Rollen auch Kugeln aufweisen, was aber aufgrund der resultierenden Punktbelastungen ungünstige Druckverhältnisse ergeben würde.

    Claims (10)

    1. Vorrichtung zur Unterdrückung von Staub- und/oder Gasexplosionen in industriellen Anlagen, insbesondere in geschlossenen Räumen und in Rohren, mittels eines mit Löschpulver und Druckgas gefüllten Behälters, dessen Verschlussklappe mit einem Vorsprung versehen und mit diesem, im Ruhezustand, auf einem steuerbaren Riegel aufliegt, welcher durch wenigstens einen Sensor aktivierbar ist, wodurch die Verschlussklappe um ihre Drehachse ausschwenkt und das Löschmittel den Raum oder das Rohr beaufschlagt, dadurch gekennzeichnet, dass der steuerbare Riegel (6) kippbar ausgestaltet ist und dass der Vorsprung (5) der Verschlussklappe (1) im Ruhezustand auf einem Sims (9) des Riegels (6) aufliegt, wobei dieser Riegel (6) durch einen Auslösemechanismus (80) verschwenkbar ist.
    2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslösemechanismus (80) als Kraft-Untersetzung ausgebildet ist, welche auf einen Hebel (42) wirkt und dass dessen Ver- und Entriegelung durch wenigstens eine zylinderförmige Rolle (61) erfolgt.
    3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (42) endseitig eine konkave Auflagefläche (43) aufweist, welche auf einer ersten Rolle (61) aufliegt, an welcher, an ihre Mantelfläche wenigstens eine weitere Rolle (62) angeschlossen ist.
    4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass drei weitere Rollen (62-64) angeschlossen sind, welche sich auf einer Auflagefläche (65), einer Ebene oder Zylindermantelfläche, befinden.
    5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Rolle (61-64) in der Normalen zu ihrer Auflagefläche (65) ausrückbar ist.
    6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kulissenplatte (84) vorgesehen ist, welche im Ruhezustand zwei Rollen (62, 63) auf ihrer Auflagefläche (64) fixiert.
    7. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass vier Rollen (61-64) vorgesehen sind, wobei die erste Rolle (61) in Richtung (V), parallel zur Auflagefläche (65) und die beiden mittleren Rollen (62, 63) in Hubrichtung (H), normal zur Auflagefläche (65) beweglich sind und die vierte Rolle (64) auf der Auflagefläche (65) festgehalten bleibt.
    8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslösemechanismus (80) durch einen Linearmotor (90) angetrieben ist.
    9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearmotor (90) nach Art eines elektrodynamischen Lautsprechers aufgebaut ist.
    10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearmotor (90) über einen Ladekondensator (33) gespeist ist.
    EP97810347A 1997-06-04 1997-06-04 Vorrichtung zur Unterdrückung von Staub- und/oder Gasexplosionen Withdrawn EP0882472A1 (de)

    Priority Applications (1)

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