EP1344553B1 - Auslösevorrichtung für ein Schnellöffnungsventil einer Feuerlöschanlage - Google Patents
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- EP1344553B1 EP1344553B1 EP03005097A EP03005097A EP1344553B1 EP 1344553 B1 EP1344553 B1 EP 1344553B1 EP 03005097 A EP03005097 A EP 03005097A EP 03005097 A EP03005097 A EP 03005097A EP 1344553 B1 EP1344553 B1 EP 1344553B1
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- step motor
- delaying means
- telegrams
- triggering
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- 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
- A62C37/46—Construction of the actuator
Definitions
- the invention relates to a triggering device for a quick opening valve of a fire extinguishing system, comprising a motor-containing electromechanical deceleration device.
- the delayed release of the extinguishing agent is achieved by electrical time circuits. This takes place in such a way that the "deletion command" generated by the detection device of the fire alarm control unit switches a circuit which activates the warning device in the area to be flooded. At the same time an electrical time circuit is energized, which sends an electrical signal at the release device for the extinguishing agent after the preset warning time.
- a disadvantage of a control of the type described above is that the electrical release (for example lightning) or mechanical influences (for example vibrations) can be used to directly actuate the release device for the release of the extinguishing agent without the advance warning time running out.
- the electrical release for example lightning
- mechanical influences for example vibrations
- the preamble of claim 1 is based on a tripping device DE 38 26 300 C2 ,
- This triggering device has an electric motor which drives a threaded spindle. By sitting on the threaded spindle, not co-rotating threaded sleeve after a certain number of revolutions a quick-opening valve is opened. The delay time is determined by the spindle speed, the thread pitch and the spindle length and is therefore specified by design.
- the invention has for its object to provide a triggering device of the type mentioned, in which the delay time is easily adjustable and in which during the early warning a secure flow of the delay time is guaranteed.
- the motor of the deceleration device is a stepping motor which is pulsed by a stepping motor controller, and the duty ratio of the pulses for determining the deceleration time is changeable.
- the delay device is controlled by a stepper motor controller which exchanges data telegrams with a controller arranged in a fire alarm and control center, wherein an operation of the stepping motor is only started or continued when a predetermined number of trigger telegrams from the Stepper motor control was received and judged to be correct.
- a stepper motor controller which exchanges data telegrams with a controller arranged in a fire alarm and control center, wherein an operation of the stepping motor is only started or continued when a predetermined number of trigger telegrams from the Stepper motor control was received and judged to be correct.
- the invention also deals with the function monitoring of the alarm devices by the control center. For this purpose, an operating current is sent through the alarm and only if the operating current is within predetermined values, the alarm is found to be intact.
- the electromechanical delay device may only be activated if at least one of the acoustic alarms is intact and has been put into operation. If both alarms are out of operation, the electromechanical delay device will not start. If all alarms fail during the pre-warning time, the electromechanical delay stops and returns to the home position.
- the fire detectors provide a fire detection signal via a line 11.
- This fire detection signal is fed to two alarm circuits 12,13, each containing an output circuit 14 and a measuring circuit 15 and an acoustic alarm 16.
- the output circuit 14 delivers in case of alarm via a line 17 continuously an operating current to the respective alarm transmitter 16.
- the size of this operating current is monitored by the measuring circuit 15 to determine the proper operation of the alarm device.
- each measuring circuit supplies the result of the monitoring to a controller 20.
- the controller 20 communicates with an external valve controller 21 that is spatially disposed on a quick release valve (not shown) of a fire extinguishing system.
- the quick-opening valve is a valve that allows extinguishing gas to escape in case of fire.
- the valve controller 21 includes an electromechanical decelerator 22 comprising a stepper motor 23 and a mechanical movers 24, e.g. a spindle drive.
- the moving device 24 opens the quick-opening valve when it has been moved by the stepping motor 23 by a defined amount. The movement requires a predetermined number of switching steps of the stepping motor 23.
- the stepping motor 23 is driven by a stepping motor controller 25.
- the stepper motor controller 25 provides pulses with selectable pulse / pause ratio. The pulse pause ratio or the frequency of the pulses indicates the delay time in which the movement device 24 is brought from the starting position to the release position.
- the stepper motor controller 25 is connected to the controller 20 via supply lines, via which a supply voltage of 24 V is transmitted, and also via data lines 27, via which data telegrams are transmitted in both directions can.
- the stepper motor controller 25 includes a serial data interface for this purpose.
- the data telegrams are used to check the functionality of the communication path between the controller 20 and stepper motor controller 25 and also the verification of the reliability of the connected components.
- the data lines transmit 27 trigger telegrams.
- 10 trip telegrams per second must be sent from the fire alarm and control center 10 to the valve controller 21. If the release telegrams are absent, the electromechanical delay device 22 stops and returns to the starting position.
- the release of the electromechanical delay device takes place only if at least one of the alarm transmitter 16 has been checked for its functionality and has generated an alarm.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Auslösevorrichtung für ein Schnellöffnungsventil einer Feuerlöschanlage, mit einer einen Motor enthaltenden elektromechanischen Verzögerungseinrichtung.
- Wird ein Raum zur Feuerlöschung mit einem für die Gesundheit des Menschen schädlichen Löschmittel geflutet, so muss es den Personen, die sich im Raum aufhalten, möglich sein, den Raum vor Beginn der Flutung zu verlassen. Dabei sind die Regeln der Berufsgenossenschaft und des VdS zu beachten und die entsprechenden Personenschutzmaßnahmen einzuhalten. Daher erfolgt bei diesen Löschanlagen ein akustischer Evakuierungsalarm mit vorher festgelegter Länge. Erst nach Ablauf der Evakuierungszeit wird die eigentliche Flutung des Raumes mit Löschmittel eingeleitet. Die Steuerung dieser Löschanlagen erfolgt durch Brandmeldezentralen mittels elektrischer Energie.
- Bei bekannten Anlagen der vorbeschriebenen Art wird die verzögerte Freigabe des Löschmittels durch elektrische Zeitkreise erreicht. Dies erfolgt derart, dass der durch den von der Detektionseinrichtung der Brandmeldezentrale generierte "Löschbefehl" einen Stromkreis schaltet, der die Warneinrichtung im zu flutenden Bereich ansteuert. Gleichzeitig wird ein elektrischer Zeitkreis erregt, der nach Ablauf der voreingestellten Warnzeit ein elektrisches Signal an der Freigabevorrichtung für das Löschmittel sendet.
- Nachteilig bei einer Steuerung der vorbeschriebenen Art ist, dass durch elektrische Beeinflussung (z.B. Blitzschlag)oder durch mechanische Einflüsse (z.B. Erschütterungen) die Auslösevorrichtung für die Freigabe des Löschmittels direkt betätigt werden kann, ohne dass die Vorwarnzeit abläuft.
- Daher wurde bei Gaslöschanlagen die bis dahin übliche rein elektronische Steuerung durch eine mechanisch-pneumatische Steuerung der Verzögerung abgelöst. Anlass dafür waren eine Reihe unkontrollierter Auslösungen von CO2-Löschanlage durch Hochspannungseinflüsse bei Gewittern, bei denen das Löschmittel unverzögert und ohne vorherige Alarmierung ausströmte. Dass keine Personenschäden auftraten, war nur dem Zufall zu verdanken. Diese z.B. durch einen elektrischen Impuls anzusteuernden mechanisch-pneumatischen Verzögerungseinrichtungen sind sehr aufwändig und störanfällig. Ebenso schwankt die voreingestellte Zeit in Abhängigkeit von Umgebungseinflüssen in nicht zu tolerierendem Maße.
- Auch mechanische Uhrwerke mit Federwerk zur Erzielung einer genauen einstellbaren Vorwarnzeit zeigen erhebliche Mängel, da für die Freigabe des unter Druck stehenden Löschmittels erhebliche Kräfte benötigt werden müssen und zusätzliche kostenaufwändige pneumatische oder hydraulische Steuerkreise zwischen das Uhrwerk und die Freigabevorrichtung geschaltet werden.
- Der Oberbegriff des Patentanspruchs 1 geht aus von einer Auslösevorrichtung nach
DE 38 26 300 C2 . Diese Auslösevorrichtung weist einen Elektromotor auf, der eine Gewindespindel antreibt. Durch eine auf der Gewindespindel sitzende, nicht mitdrehende Gewindehülse wird nach einer gewissen Anzahl von Umdrehungen ein Schnellöffnungsventil geöffnet. Die Verzögerungszeit wird durch die Spindeldrehzahl, die Gewindesteigung und die Spindellänge bestimmt und ist dadurch konstruktiv vorgegeben. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Auslösevorrichtung der genannten Art zu schaffen, bei der die Verzögerungszeit leicht einstellbar ist und bei der während der Vorwarnzeit ein gesicherter Ablauf der Verzögerungszeit gewährleistet ist.
- Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen. Hiernach ist der Motor der Verzögerungseinrichtung ein Schrittmotor, der von einer Schrittmotorsteuerung mit Impulsen beaufschlagt wird, wobei das Puls/Pausenverhältnis der Impulse zur Bestimmung der Verzögerungszeit veränderbar ist.
- Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verzögerungseinrichtung von einer Schrittmotorsteuerung gesteuert ist, welche mit einem in einer Brandmeldeund Steuerzentrale angeordneten Controller Datentelegramme austauscht, wobei ein Betrieb des Schrittmotors nur begonnen bzw. weitergeführt wird, wenn eine vorbestimmte Anzahl von Auslösetelegrammen von der Schrittmotorsteuerung empfangen und als korrekt beurteilt wurde. Hierdurch wird die Sicherheit gegen Fehlauslösungen erhöht. Nur bei einwandfreiem Empfang der Telegramme startet die elektromechanische Verzögerungseinrichtung und läuft bis zur Endstellung, um das Schnellöffnungsventil auszulösen. Beim Empfang ungewollter bzw. undefinierter elektrischer Impulse, wie z.B. bei Blitzschlag oder Überspannung läuft die elektromechanische Verzögerungseinrichtung nicht an oder sie bleibt sofort stehen und läuft in die Ausgangsposition zurück. Dadurch können unerwünschte Löschanlagenauslösungen vermieden werden.
- Die Erfindung befasst sich auch mit der Funktionsüberwachung der Alarmierungseinrichtungen durch die Steuerzentrale. Hierzu wird ein Betriebsstrom durch die Alarmgeber geschickt und nur dann, wenn der Betriebsstrom innerhalb vorgebebener Werte liegt, wird der Alarmgeber als intakt befunden. Die elektromechanische Verzögerungseinrichtung darf nur angesteuert werden, wenn mindestens einer der akustischen Alarmgeber intakt ist und in Funktion gesetzt wurde. Sollten beide Alarmgeber außer Funktion sein, läuft die elektromechanische Verzögerungseinrichtung nicht an. Sollten alle Alarmgeber während der Vorwarnzeit ausfallen, stoppt die elektromechanische Verzögerungseinrichtung und fährt in die Ausgangsposition zurück.
- Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die einzige Figur der Zeichnung näher erläutert.
- In der Zeichnung ist das Schema einer Auslöseeinrichtung für das Schnellöffnungsventil einer Feuerlöschanlage dargestellt.
- An eine Brandmelde- und Steuerzentrale 10 sind mehrere (nicht dargestellte) Brandmelder angeschlossen. Die Brandmelder liefern ein Branderkennungssignal über eine Leitung 11. Dieses Branderkennungssignal wird zwei Alarmierungskreisen 12,13 zugeführt, die jeweils einen Ausgangskreis 14 und einen Messkreis 15 sowie einen akustischen Alarmgeber 16 enthalten. Der Ausgangskreis 14 liefert im Alarmfall über eine Leitung 17 kontinuierlich einen Betriebsstrom an den jeweiligen Alarmgeber 16. Die Größe dieses Betriebsstroms wird durch den Messkreis 15 überwacht, um die einwandfreie Funktion der Alarmeinrichtung festzustellen. Über eine Meldeleitung 18 liefert jeder Messkreis das Ergebnis der Überwachung an einen Controller 20.
- Der Controller 20 kommuniziert mit einer externen Ventilsteuerung 21, die räumlich an einem (nicht dargestellten) Schnellöffnungsventil einer Feuerlöschanlage angeordnet ist. Das Schnellöffnungsventil ist ein Ventil, das Löschgas im Brandfall ausströmen lässt.
- Die Ventilsteuerung 21 enthält eine elektromechanische Verzögerungseinrichtung 22 aus einem Schrittmotor 23 und einer mechanischen Bewegungsvorrichtung 24, z.B. einem Spindeltrieb. Die Bewegungsvorrichtung 24 öffnet das Schnellöffnungsventil, wenn sie von dem Schrittmotor 23 um ein definiertes Maß bewegt wurde. Die Bewegung erfordert eine vorbestimmte Anzahl von Schaltschritten des Schrittmotors 23. Der Schrittmotor 23 wird von einer Schrittmotorsteuerung 25 angetrieben. Die Schrittmotorsteuerung 25 liefert Impulse mit wählbarem Puls/Pausenverhältnis. Das Pulspausenverhältnis bzw. die Frequenz der Impulse gibt die Verzögerungszeit an, in der die Bewegungsvorrichtung 24 von der Ausgangsposition in die Auslöseposition gebracht wird.
- Die Schrittmotorsteuerung 25 ist über Versorgungsleitungen, über die eine Versorgungsspannung von 24 V übertragen wird, mit dem Controller 20 verbunden und ferner über Datenleitungen 27, über die Datentelegramme in beiden Richtungen übertragen werden können. Die Schrittmotorsteuerung 25 enthält zu diesem Zweck eine serielle Datenschnittstelle.
- Die Datentelegramme dienen der Überprüfung der Funktionsfähigkeit der Kommunikationsstrecke zwischen Controller 20 und Schrittmotorsteuerung 25 und außerdem der Überprüfung der Funktionssicherheit der angeschlossenen Komponenten. Im Auslösefall übertragen die Datenleitungen 27 Auslösetelegramme. Nach dem Starten der elektromechanischen Verzögerungseinrichtung 22 müssen beispielsweise 10 Auslösetelegramme pro Sekunde von der Brandmelde- und Steuerzentrale 10 zu der Ventilsteuerung 21 gesendet werden. Bei Ausbleiben der Auslösetelegramme stoppt die elektromechanische Verzögerungseinrichtung 22 und fährt in die Ausgangsposition zurück.
- Die Freigabe der elektromechanischen Verzögerungseinrichtung erfolgt nur dann, wenn mindestens einer der Alarmgeber 16 auf seine Funktionsfähigkeit überprüft wurde und Alarm erzeugt hat.
Claims (4)
- Auslösevorrichtung für ein Schnellöffnungsventil einer Feuerlöschanlage, mit einer einen Motor enthaltenden elektromechanischen Verzögerungseinrichtung (22),
dadurch gekennzeichnet ,
dass der Motor der Verzögerungseinrichtung (22) ein Schrittmotor (23) ist, der von einer Schrittmotorsteuerung (25) mit Impulsen beaufschlagt wird, wobei das Puls/Pausenverhältnis oder die Frequenz der Impulse zur Bestimmung der Verzögerungszeit veränderbar ist. - Auslösevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzögerungseinrichtung (22) von einer Schrittmotorsteuerung (25) gesteuert ist, welche mit einem in einer Brandmelde- und Steuerzentrale (10) angeordneten Controller (20) Datentelegramme austauscht, wobei ein Betrieb des Schrittmotors (25) nur begonnen bzw. fortgeführt wird, wenn eine vorbestimmte Anzahl von Auslösetelegrammen von der Schrittmotorsteuerung (25) empfangen und als korrekt beurteilt wurde.
- Auslösevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Beginn bzw. die Fortführung des Betriebes des Schrittmotors (25) eine vorbestimmte Anzahl ordnungsgemäß empfangener Auslösetelegramme pro Zeiteinheit voraussetzt.
- Auslösevorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass eine die Verzögerungseinrichtung (22) in Funktion setzende Brandmelde- und Steuerzentrale (10) mit Alarmgebern (16) verbunden ist und für jeden Alarmgeber einen Messkreis (15) enthält, der die Funktionsfähigkeit des Alarmgebers überprüft und im Falle einer festgestellten Funktionsunfähigkeit den Betrieb der Verzögerungseinrichtung (22) unterbindet oder unterbricht.
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