EP1974774A1 - Vorrichtung gegen die Ausbreitung von Explosionen, insbesondere Staubexplosionen - Google Patents

Vorrichtung gegen die Ausbreitung von Explosionen, insbesondere Staubexplosionen Download PDF

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Publication number
EP1974774A1
EP1974774A1 EP08005566A EP08005566A EP1974774A1 EP 1974774 A1 EP1974774 A1 EP 1974774A1 EP 08005566 A EP08005566 A EP 08005566A EP 08005566 A EP08005566 A EP 08005566A EP 1974774 A1 EP1974774 A1 EP 1974774A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
extinguishing agent
agent container
shaft
channel
explosions
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Withdrawn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
EP08005566A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Bernhard Penno
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.)
Rembe GmbH Safety and Control
Original Assignee
Rembe GmbH Safety and Control
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 Rembe GmbH Safety and Control filed Critical Rembe GmbH Safety and Control
Publication of EP1974774A1 publication Critical patent/EP1974774A1/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Withdrawn legal-status Critical Current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
    • A62C37/08—Control of fire-fighting equipment comprising an outlet device containing a sensor, or itself being the sensor, i.e. self-contained sprinklers
    • A62C37/10—Releasing means, e.g. electrically released
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C35/00—Permanently-installed equipment
    • A62C35/02—Permanently-installed equipment with containers for delivering the extinguishing substance
    • A62C35/11—Permanently-installed equipment with containers for delivering the extinguishing substance controlled by a signal from the danger zone

Definitions

  • the invention relates to a device against the propagation of explosions, in particular dust explosions, in a conduit, in a channel or in a shaft, for example in an elevator, a bucket elevator, a transport shaft or a pipeline.
  • DE 38 50 438 T3 and DE 23 47 870 are known devices against the propagation of explosions, especially dust explosions.
  • the devices have triggering agents and extinguishing agents.
  • the extinguishing agents are arranged in an extinguishing agent container.
  • the release means are adapted to receive at least a portion of the kinetic energy of the blast's blast wave. By means of the absorbed energy, the release means can cause an opening of the extinguishing agent container and thus cause the expulsion of the extinguishing agent from the extinguishing agent container.
  • triggering means differently trained sensors or detectors are described in the three documents, which are connected via a signal line to a detonator or a valve which breaks up the extinguishing agent container or opens the extinguishing agent container.
  • the sensors or detectors provided as triggering means are usually arranged away from the extinguishing agent container in the shaft, duct or duct and convert the kinetic energy of the explosion wave into an electrical signal which causes the extinguishing agent container to open.
  • the distance between the trigger means and the extinguishing agent container is such that the extinguishing agent is spread in the duct, duct or duct as soon as the explosion wave with the burning gases or burning materials reaches the extinguishing agent container.
  • a disadvantage is that the sensors or detectors provided as triggering means generally require an auxiliary electric power for operation. If the supply can not be ensured with this, the device can not be operated fail-safe.
  • a further disadvantage is that the electrical conduction between the triggering means and the extinguishing agent container, via which the trigger signal is transmitted, may be damaged during the continuous operation of the duct, duct or duct for conveying the preferably powdered material. This too led to a failure of the device.
  • an arrangement according to the prior art can not function due to cost, if the explosion between the sensor and the extinguishing agent container arises.
  • the present invention has for its object to improve a device of the type mentioned so that can be dispensed with triggering means that require an electrical power supply, and an electrical signal transmission.
  • the device should make do without a greater distance between the triggering means and the extinguishing agent.
  • the triggering means is suitable and adapted to receive at least part of the kinetic energy of a blast leading to the explosion and is suitable and arranged to open the extinguishing agent container by means of the absorbed energy and the extinguishing agent from the Extinguish extinguishing agent tank until a second pressure wave arrives at the device, this second pressure wave is the shaft in which the combustion takes place.
  • the invention makes use of the fact that an explosion wave, ie a pressure wave in which the combustion takes place, leads a first pressure wave with a wave front.
  • This first advancing pressure wave and in particular the wavefront of this first pressure wave announces the actual explosion wave with its wavefront, which is thus the temporally second pressure wave or wavefront.
  • the time duration between the first advancing pressure wave or wavefront and the explosion wave or second wavefront may be 20 to 30 ms. This period of time between the pressure waves or wavefronts is sufficient to use in a device according to the invention the kinetic energy which has taken the triggering means from the first pressure wave, for opening the extinguishing agent container and for expelling the extinguishing agent from the extinguishing agent container.
  • the triggering means is a purely mechanical triggering means, so that can be dispensed with auxiliary electrical energy.
  • the triggering means advantageously has a pivotably mounted first element, which is suitable and adapted to receive the kinetic energy of the leading first pressure wave and convert it into its own kinetic energy.
  • the first element may be pivotally mounted about an axis perpendicular to the direction of propagation of the explosion and is pivoted about the pivotal axis upon actuation of the device by the kinetic energy received.
  • the first element of the triggering means may be rigidly connected to at least one second element, the second element be suitable and set up to open the extinguishing agent container with sufficient kinetic energy of the first element.
  • the extinguishing agent container may be designed so that it is completely or partially destroyed by the opening means and in particular the second element of the triggering means when opening.
  • the triggering means may comprise a pivotally mounted flap.
  • the flap may have a surface forming the first element which is exposed in the conduit, the channel or the shaft leading compression wave. Further, the flap may have an edge forming the second element that opens the extinguishant container upon receipt of sufficient kinetic energy by the first element. The edge may be provided with prongs which tear or destroy the extinguishing agent container.
  • the device may comprise a venting means, which is suitable and arranged, a first area in which the first element pivots when triggered, upon triggering, d. H. to vent when swiveling in the flap.
  • the venting means may be a venting channel or a venting line starting in the first area.
  • vent passage or the vent line may open in a portion of the duct, duct, or duct downstream of the triggering means.
  • the triggering means comprises a pivotable rupture element of a rupture disk.
  • the extinguishing agent container may be a cartridge.
  • the extinguishing agent container is replaceable.
  • the triggering means of a device according to the invention may be suitable and arranged to release at least one outlet opening of the extinguishing agent container by means of the absorbed energy.
  • the exit opening may be a nozzle or a slot.
  • the triggering means may be suitable and arranged to generate an overpressure in the extinguishing agent container for expelling the extinguishing agent from the extinguishing agent container.
  • the extinguishing agent container can be made in a particularly preferred embodiment of the device from a material to be transported in the line, the channel or the shaft.
  • the extinguishing agent container may be made of foods, in particular of flour, sugar, salt or other powdery foods.
  • the food was molded and / or baked using water or a binder to the extinguishing agent container.
  • the extinguishing agent is produced from a material to be transported in the duct, the duct or the shaft, in particular from a pulverulent foodstuff.
  • a device may comprise a housing, and the housing may comprise conducting means for accelerating extinguishing agent emerging from the outlet opening of the extinguishing agent container in a circular or spiral path.
  • the triggering means of a device according to the invention may be suitable and configured to open the extinguishing agent container at a defined triggering pressure by means of the absorbed kinetic energy and to expel the extinguishing agent from the extinguishing agent container.
  • One or more devices of the aforementioned type may be arranged in a conduit, a channel or a shaft. It is possible that the devices are arranged in the propagation direction of the pressure wave one behind the other. It is also possible that the devices are arranged opposite each other.
  • the device 1 has a housing 5, which comprises a hood 50, 51, a frame 52 and an open back 53. While the front and the sides of the housing 5 are delimited by the hood 50, 51, the back is one third open. Two thirds of the back of the case is closed with a flap 2.
  • the device 1 is used with the back in a housing shape corresponding recess of a shaft, channel or a conduit. Through holes 521 in the frame 52 of the housing 5, the housing can be screwed to walls of the channel, the pipe or the shaft.
  • the hood is formed by two side surfaces 51 which have approximately a triangular shape in a first region and approximately the shape of a circular sector in a second region.
  • the housing is attached to the channel, the conduit or the shaft so that the approximately triangular areas of the side faces against the possible propagation direction of the explosion wave, while the circular sector-shaped areas of the side surface are aligned in the propagation direction of the explosion wave.
  • the hood 50, 51 is formed by a front wall which extends between edges of the side walls 51 and is approximately planar in an area abutting the approximately triangular areas of the side walls 51 and in the sector-shaped area of the side walls 51 bent in a cylindrical arc in cross-section.
  • This flap 2 is a triggering means of the device.
  • the flap 2 is pivotally mounted on the housing 5 against the propagation direction of the explosion wave.
  • the device When approaching a first, the explosion wave with the burning gases or materials voreilenden first pressure wave, the device is triggered, wherein the leading pressure wave pivoting the flap 2 in the direction of the front side 50 of Housing 5 causes (see FIGS. 3 to 5 ).
  • the movement of the flap 2 is triggered by the pressure exerted on the shaft side, channel side or line side surface 21 of the flap 2.
  • This surface 21 forms the first element which absorbs the kinetic energy of the pressure wave and converts it into kinetic energy of the flap 2.
  • the tines 53 stroke along in the FIGS. 1 to 5 not shown extinguishing cartridge and / or strikes the extinguishing cartridge. As a result, the extinguishing agent cartridge is torn open and destroyed.
  • the destruction of the extinguishing cartridge causes the extinguishing agent contained therein to be released and spread in the device and the duct, duct or duct.
  • the propagation is assisted and / or effected by the air turbulences, by the advancing pressure wave and in particular the pivoting movement of the flap 2.
  • the flap 2 when triggering the device 1 according to the invention can be achieved, it must be prevented that a braking air cushion forms between the front wall 50 and the flap 2, which delays the pivotal movement of the flap 2.
  • the area between the front wall 50 and the flap 2 is connected via a vent channel 6 to an area downstream of the extinguishing cartridge.
  • This channel is bounded on the one hand by the arcuately bent portion of the front wall 50 and on the other hand by a likewise curved and arranged on the inside of the front wall 50 channel wall 61.
  • the flap 2 can thus displace the air between the flap 2 and the front wall 50 during the pivoting movement and be discharged through the channel 6.
  • the exiting air from the channel 6, then supports the distribution of the extinguishing agent, which exits the cartridge and causes an additional Turbulence of the extinguishing agent in the channel, shaft or pipe.
  • the extinguishing agent exiting the extinguishing cartridge may advantageously be the same material carried in the duct, duct or duct.
  • the extinguishing agent causes before the approach of the actual explosion wave with the burning gases or materials overfatting, ie, an oxygen displacement, which is why the combustion of the conveyed material is stifled at the approach of the actual explosion wave in the range of the device according to the invention. The ignition of further material and associated further expansion and explosion can thus be avoided.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) gegen die Ausbreitung von Explosionen, insbesondere Staubexplosionen, in einer Leitung, einem Kanal oder einem Schacht zum Beispiel in einem Elevator, einem Becherwerk, einem Transportschacht oder einer Rohrleitung mit folgenden Merkmalen: die Vorrichtung (1) weist ein Auslösemittel (2) und ein Löschmittel (3) auf, das Löschmittel (3) ist in einem Löschmittelbehälter (4) angeordnet, das Auslösemittel (2) ist geeignet und eingerichtet zumindest einen Teil der kinetische Energie einer voreilenden Druckwelle der Explosion aufzunehmen, und das Auslösemittel (2) ist geeignet und eingerichtet mittels der aufgenommenen Energie den Löschmittelbehälter (4) zu öffnen und das Löschmittel (3) aus dem Löschmittelbehälter (4) auszutreiben, bis eine zweite Druckwelle an der Vorrichtung eintrifft.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gegen die Ausbreitung von Explosionen, insbesondere Staubexplosionen, in einer Leitung, in einem Kanal oder in einem Schacht, zum Beispiel in einem Elevator, einem Becherwerk, einem Transportschacht oder einer Rohrleitung.
  • Aus den Druckschriften mit den Veröffentlichungsnummern DE 100 16 738 A1 , DE 38 50 438 T3 und DE 23 47 870 sind Vorrichtungen gegen die Ausbreitung von Explosionen, insbesondere Staubexplosionen bekannt. Die Vorrichtungen weisen Auslösemittel und Löschmittel auf. Die Löschmittel sind in einem Löschmittelbehälter angeordnet. Die Auslösemittel sind so ausgebildet, dass sie zumindest einen Teil der kinetischen Energie der Druckwelle der Explosion aufnehmen. Mittels der aufgenommenen Energie können die Auslösemittel ein Öffnen des Löschmittelbehälters veranlassen und somit das Austreiben des Löschmittels aus dem Löschmittelbehälter bewirken. Als Auslösemittel werden in den drei Druckschriften unterschiedlich ausgebildete Sensoren oder Detektoren beschrieben, die über eine Signalleitung mit einem Zünder oder einem Ventil verbunden sind, welcher den Löschmittelbehälter aufsprengt oder den Löschmittelbehälter öffnet.
  • Die als Auslösemittel vorgesehen Sensoren oder Detektoren sind dazu in aller Regel entfernt von dem Löschmittelbehälter in dem Schacht, der Leitung oder dem Kanal angeordnet und wandeln die kinetische Energie der Explosionswelle in ein elektrisches Signal um, welches das Öffnen des Löschmittelbehälters bewirkt. Die Entfernung zwischen dem Auslösemittel und dem Löschmittelbehälter ist so bemessen, dass das Löschmittel in dem Kanal, dem Schacht oder der Leitung ausgebreitet ist, sobald die Explosionswelle mit den brennenden Gasen oder brennenden Materialien den Löschmittelbehälter erreicht.
  • Die in den drei genannten Druckschriften beschriebenen Vorrichtungen und auch andere ähnlich ausgebildete Vorrichtungen weisen mehrere Nachteile auf. Ein Nachteil ist, dass die als Auslösemittel vorgesehenen Sensoren oder Detektoren in aller Regel einer elektrischen Hilfsenergie zum Betrieb bedürfen. Sofern die Versorgung mit dieser nicht sichergestellt werden kann, kann die Vorrichtung nicht ausfallsicher betrieben werden. Ein weiterer Nachteil ist, dass die elektrische Leitung zwischen dem Auslösemittel und dem Löschmittelbehälter, über welche das Auslösesignal übertragen wird, während des andauernden Betriebs des Schachts, der Leitung oder des Kanals zum Fördern des vorzugsweise pulverförmigen Materials beschädigt werden kann. Auch dieses führte zu einem Versagen der Vorrichtung. Schließlich kann eine Anordnung gemäß dem Stand der Technik kostruktionsbedingt nicht funktionieren, wenn die Explosion zwischen dem Sensor und dem Löschmittelbehälter entsteht.
  • Hier setzt die vorliegende Erfindung an.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass auf Auslösemitteln, die eine elektrische Hilfsenergie benötigen, und auf eine elektrische Signalübertragung verzichtet werden kann. Außerdem soll die Vorrichtung ohne größeren Abstand zwischen dem Auslösemittel und dem Löschmittel auskommen.
  • Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Das Besondere ist, dass das Auslösemittel geeignet und eingerichtet ist, zumindest einen Teil der kinetischen Energie einer der Explosion voreilenden Druckwelle aufzunehmen und geeignet und eingerichtet ist, mittels der aufgenommenen Energie den Löschmittelbehälter zu öffnen und das Löschmittel aus dem Löschmittelbehälter auszutreiben, bis eine zweite Druckwelle an der Vorrichtung eintrifft, wobei diese zweite Druckwelle die Welle ist, in welcher die Verbrennung stattfindet. Die Erfindung macht sich dabei die Erkenntnis zunutze, dass einer Explosionswelle, d. h. einer Druckwelle, in welcher die Verbrennung stattfindet, eine erste Druckwelle mit einer Wellenfront voraneilt. Diese erste voraneilende Druckwelle und insbesondere die Wellenfront dieser ersten Druckwelle kündigt die eigentliche Explosionswelle mit ihrer Wellenfront an, die somit die zeitlich zweite Druckwelle bzw. Wellenfront ist. Die Zeitdauer zwischen der ersten voraneilenden Druckwelle bzw. Wellenfront und der Explosionswelle bzw. zweiten Wellenfront kann 20 bis 30 ms betragen. Diese Zeitdauer zwischen den Druckwellen bzw. Wellenfronten reicht aus, um bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung die kinetische Energie, die das Auslösemittel aus der ersten Druckwelle aufgenommen hat, zum Öffnen des Löschmittelbehälters und zum Austreiben des Löschmittels aus dem Löschmittelbehälter zu nutzen.
  • Vorzugsweise ist das Auslösemittel ein rein mechanisches Auslösemittel, so dass auf elektrische Hilfsenergie verzichtet werden kann. Das Auslösemittel weist vorteilhaft ein schwenkbar gelagertes erstes Element auf, welches geeignet und eingerichtet ist, die kinetische Energie der voreilenden ersten Druckwelle aufzunehmen und in eigene kinetische Energie umzusetzen. Das erste Element kann um eine Achse senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der Explosion schwenkbar gelagert sein und wird durch die aufgenommene kinetische Energie um diese Schwenkachse beim Auslösen der Vorrichtung geschwenkt.
  • Das erste Element des Auslösemittels kann mit zumindest einem zweiten Element starr verbunden sein, wobei das zweite Element geeignet und eingerichtet sein kann bei ausreichender kinetischer Energie des ersten Elements den Löschmittelbehälter zu öffnen.
  • Der Löschmittelbehälter kann so ausgestaltet sein, dass er beim Öffnen ganz oder teilweise durch das Auslösemittel und insbesondere das zweite Element des Auslösemittels zerstört wird.
  • In einer besonderen Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann das Auslösemittel eine schwenkbar gelagerte Klappe umfassen. Die Klappe kann eine das erste Element bildende Fläche haben, die in der Leitung, dem Kanal oder dem Schacht voreilenden Druckwelle ausgesetzt ist. Ferner kann die Klappe einen das zweite Element bildenden Rand aufweisen, der bei Aufnahme von ausreichender kinetischer Energie durch das erste Element den Löschmittelbehälter öffnet. Der Rand kann mit Zinken versehen sein, welche den Löschmittelbehälter aufreißen oder zerstören.
  • Gemäß der Erfindung kann die Vorrichtung ein Entlüftungsmittel aufweisen, welches geeignet und eingerichtet ist, einen ersten Bereich, in welchen das erste Element beim Auslösen einschwenkt, beim Auslösen, d. h. beim Einschwenken der Klappe zu entlüften. Das Entlüftungsmittel kann ein Entlüftungskanal oder eine Entlüftungsleitung sein, der bzw. die in dem ersten Bereich beginnt.
  • Der Entlüftungskanal oder die Entlüftungsleitung kann in einem Bereich der Leitung, des Kanals oder des Schachts stromabwärts des Auslösemittels münden.
  • Denkbar ist ebenso, dass das Auslösemittel ein schwenkbares Berstelement einer Berstscheibe umfasst.
  • Der Löschmittelbehälter kann eine Kartusche sein. Vorzugsweise ist der Löschmittelbehälter auswechselbar.
  • Das Auslösemittel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung kann geeignet und eingerichtet sein, zumindest eine Austrittsöffnung des Löschmittelbehälters mittels der aufgenommenen Energie freizugeben. Die Austrittsöffnung kann eine Düse oder ein Schlitz sein.
  • Gemäß der Erfindung kann das Auslösemittel geeignet und eingerichtet sein, im Löschmittelbehälter zum Austreiben des Löschmittels aus dem Löschmittelbehälter einen Überdruck zu erzeugen.
  • Der Löschmittelbehälter kann in einer besonders bevorzugten Ausführung der Vorrichtung aus einem in der Leitung, dem Kanal oder dem Schacht zu transportierenden Material hergestellt sein. So kann der Löschmittelbehälter zum Bespiel aus Lebensmitteln, insbesondere aus Mehl, Zucker, Salz oder anderen pulverförmigen Lebensmitteln hergestellt sein. So ist es denkbar, dass das Lebensmittel unter Verwendung von Wasser oder einem Bindemittel zu dem Löschmittelbehälter geformt und/oder verbacken wurde.
  • Ebenso ist es möglich, dass das Löschmittel aus einem in der Leitung, dem Kanal oder dem Schacht zu transportierenden Material, insbesondere aus einem pulverförmigen Lebensmittel hergestellt ist.
  • Eine erfindungsgemäße Vorrichtung kann ein Gehäuse umfassen und das Gehäuse kann Leitmittel umfassen, um aus der Austrittsöffnung des Löschmittelbehälters austretendes Löschmittel auf einer kreisförmigen oder spiralartigen Bahn zu beschleunigen.
  • Das Auslösemittel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung kann geeignet und eingerichtet sein, bei einem definierten Auslösedruck mittels der aufgenommenen kinetischen Energie den Löschmittelbehälter zu öffnen und das Löschmittel aus dem Löschmittelbehälter auszutreiben.
  • Eine oder mehrere Vorrichtungen der vorgenannten Art können in einer Leitung, einem Kanal oder einem Schacht angeordnet sein. Möglich ist dabei, dass die Vorrichtungen in Ausbreitungsrichtung der Druckwelle hintereinander angeordnet sind. Ebenso ist es möglich, dass die Vorrichtungen einander gegenüberliegend angeordnet sind.
  • Ein Ausführungsbeispiel für eine Vorrichtung gegen die Ausbreitung von Explosionen ist anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Darin zeigen
    • Fig. 1
    ein perspektivische Ansicht der Vorrichtung jedoch ohne einen Löschmittelbehälter im nicht ausgelösten Zustand,
    Fig. 2
    die erfindungsgemäße Vorrichtung im nicht ausgelösten Zustand im Schnitt,
    Fig. 3
    die erfindungsgemäße Vorrichtung während des Auslösens im Schnitt,
    Fig. 4
    die erfindungsgemäße Vorrichtung im ausgelösten Zustand in perspektivischer Darstellung, zum Teil ausgebrochen,
    Fig. 5
    die erfindungsgemäße Vorrichtung im ausgelösten Zustand im Schnitt,
    Fig. 6
    in schematischer Darstellung einen Elevator mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und
    Fig. 7
    den Elevator und die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß Figur 6 während einer Staubexplosion.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 weist ein Gehäuse 5 auf, welches eine Haube 50, 51 einen Rahmen 52 und eine offene Rückseite 53 umfasst. Während die Vorderseite und die Seiten des Gehäuses 5 durch die Haube 50, 51 abgegrenzt sind, ist die Rückseite zu einem Drittel durch offen. Zu zwei Dritteln ist die Rückseite des Gehäuses mit einer Klappe 2 verschlossen.
  • Die Vorrichtung 1 wird mit der Rückseite in eine der Gehäuseform entsprechende Ausnehmung eines Schachts, Kanals oder einer Leitung eingesetzt. Über Löcher 521 im Rahmen 52 des Gehäuses 5 kann das Gehäuse mit Wandungen des Kanals, der Leitung oder des Schachts verschraubt werden.
  • Die Haube wird durch zwei Seitenflächen 51 gebildet, die in einem ersten Bereich in etwa dreiecksförmig und in einem zweiten Bereich in etwa die Form eines Kreissektors haben. Das Gehäuse ist an dem Kanal, die Leitung oder den Schacht so angesetzt, dass die in etwa dreiecksförmigen Bereiche der Seitenflächen gegen die mögliche Ausbreitungsrichtung der Explosionswelle weisen, während die kreissektorförmigen Bereiche der Seitenfläche in Richtung der Ausbreitungsrichtung der Explosionswelle ausgerichtet sind. Im Übrigen ist die Haube 50, 51 durch eine Vorderwand gebildet, die sich zwischen Rändern der Seitenwände 51 erstreckt und in einem an die in etwa an die dreiecksförmigen Bereiche der Seitenwände 51 anstoßenden Bereich in etwa eben ausgebildet ist und in dem kreissektorförmigen Bereich der Seitenwände 51 im Querschnitt zylinderbogenförmig gebogen ist.
  • In einem nicht ausgelösten Zustand der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden zwei Drittel der Rückseite des Gehäuses von der Klappe 2 verschlossen. Diese Klappe 2 ist ein Auslösemittel der Vorrichtung. Die Klappe 2 ist entgegen der Ausbreitungsrichtung der Explosionswelle schwenkbar am Gehäuse 5 gelagert. An der Achse 23 gegenüberliegenden Ende der Klappe 2 sind Zinken 22 angebracht.
  • Beim Herannahen einer ersten, der Explosionswelle mit den brennenden Gasen oder Materialien voraneilenden ersten Druckwelle wird die Vorrichtung ausgelöst, wobei die voraneilende Druckwelle ein Schwenken der Klappe 2 in Richtung zur Vorderseite 50 des Gehäuses 5 bewirkt (siehe Figuren 3 bis 5). Die Bewegung der Klappe 2 wird ausgelöst durch den Druck, der auf die schachtseitig, kanalseitig oder leitungsseitig liegende Fläche 21 der Klappe 2 ausgeübt wird. Diese Fläche 21 bildet an erstes Element, welches die kinetische Energie der Druckwelle aufnimmt und in kinetische Energie der Klappe 2 umsetzt. Während der Schwenkbewegung streichen die Zinken 53 entlang der in den Figuren 1 bis 5 nicht dargestellten Löschmittelkartusche und/oder schlägt an die Löschmittelkartusche an. Dadurch wird die Löschmittelkartusche aufgerissen und zerstört. Die Zerstörung der Löschmittelkartusche bewirkt, dass das sich darin befindliche Löschmittel freigesetzt wird und sich in der Vorrichtung und dem Kanal, dem Schacht oder der Leitung ausbreiten kann. Die Ausbreitung wird dabei durch die Luftverwirbelungen, durch die voraneilende Druckwelle und insbesondere der Schwenkbewegung der Klappe 2 unterstützt und/oder bewirkt.
  • Damit eine möglichst freie und schnelle Schwenkbewegung der Klappe 2 beim Auslösen der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 erreicht werden kann, muss verhindert werden, dass sich zwischen der Vorderwand 50 und der Klappe 2 ein bremsendes Luftpolster bildet, welches die Schwenkbewegung der Klappe 2 verzögert. Um dieses zu verhindern, ist der Bereich zwischen der Vorderwand 50 und der Klappe 2 über einen Entlüftungskanal 6 mit einem Bereich stromabwärts der Löschmittelkartusche verbunden. Dieser Kanal wird einerseits durch den bogenförmig gebogenen Abschnitt der Vorderwand 50 und zum anderen durch eine ebenso gebogene und auf der Innenseite der Vorderwand 50 angeordnete Kanalwand 61 begrenzt. Die Klappe 2 kann damit die Luft zwischen der Klappe 2 und der Vorderwand 50 während der Schwenkbewegung verdrängen und durch den Kanal 6 abgeleitet werden. Die aus dem Kanal 6 austretende Luft, unterstützt dann die Verteilung des Löschmittels, welches aus der Kartusche austritt und bewirkt eine zusätzliche Verwirbelung des Löschmittels im Kanal, Schacht oder der Leitung. Bei dem aus der Löschmittelkartusche austretendem Löschmittel kann es sich vorteilhaft um das gleiche Material handeln, welches in dem Schacht, der Leitung oder dem Kanal befördert wird. Das Löschmittel bewirkt vor dem Herannahen der eigentlichen Explosionswelle mit den brennenden Gasen oder Materialien eine Überfettung, d. h. eine Sauerstoffverdrängung, weshalb die Verbrennung des geförderten Materials beim Herannahen der eigentlichen Explosionswelle im Bereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung erstickt wird. Die Zündung von weiterem Material und damit verbundener weiterer Ausdehnung und Explosion kann damit vermieden werden.

Claims (28)

  1. Vorrichtung (1) gegen die Ausbreitung von Explosionen, insbesondere Staubexplosionen, in einer Leitung, einem Kanal oder einem Schacht zum Beispiel in einem Elevator, einem Becherwerk, einem Transportschacht oder einer Rohrleitung mit folgenden Merkmalen:
    - die Vorrichtung (1) weist ein Auslösemittel (2) und ein Löschmittel (3) auf;
    - das Löschmittel (3) ist in einem Löschmittelbehälter (4) angeordnet;
    - das Auslösemittel (2) ist geeignet und eingerichtet zumindest einen Teil der kinetische Energie einer voreilenden Druckwelle der Explosion aufzunehmen;
    - das Auslösemittel (2) ist geeignet und eingerichtet mittels der aufgenommenen Energie den Löschmittelbehälter (4) zu öffnen und das Löschmittel (3) aus dem Löschmittelbehälter (4) auszutreiben, bis eine zweite Druckwelle an der Vorrichtung eintrifft.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslösemittel (2) ein mechanisches Auslösemittel (2) ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslösemittel (2) zumindest ein schwenkbar gelagertes erstes Element (21) aufweist, welches geeignet und eingerichtet ist die kinetische Energie der voreilenden Druckwelle aufzunehmen und in eigene kinetische Energie umzusetzen.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element (21) um eine Achse (23) senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der Explosion schwenkbar gelagert ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element (21) mit zumindest einem zweiten Element (22) starr verbunden ist, welches geeignet und eingerichtet ist bei ausreichender kinetischer Energie des ersten Elements (21) den Löschmittelbehälter zu öffnen.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung geeignet und eingerichtet ist, dass der Löschmittelbehälter beim Öffnen ganz oder teilweise durch das Auslösemittel zerstört zu werden.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslösemittel (2) eine schwenkbar gelagerte Klappe (2) umfasst.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe eine das erste Element (21) bildende Fläche hat, die der in der Leitung, dem Kanal oder dem Schacht voreilenden Druckwelle ausgesetzt ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe einen das zweite Element (22) bildenden Rand hat, der bei Aufnahme von ausreichender kinetischer Energie durch das erste Element den Löschmittelbehälter öffnet.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein Entlüftungsmittel (5) aufweist, welches geeignet und eingerichtet ist einen ersten Bereich, in welchen das erste Element (21) beim Auslösen schwenkt, beim Auslösen zu entlüften.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Entlüftungsmittel (5) ein Entlüftungskanal (5) oder eine Entlüftungsleitung ist, der bzw. die in dem ersten Bereich beginnt.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Entlüftungskanal (5) oder die Entlüftungsleitung in einem Bereich der Leitung, des Kanals oder des Schachts stromabwärts des Auslösemittels (2) mündet.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslösemittel (2) ein schwenkbares Berstelement einer Berstscheibe umfasst.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Löschmittelbehälter (4) eine Kartusche (4) ist.
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Löschmittelbehälter (4) auswechselbar ist.
  16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslösemittel (2) geeignet und eingerichtet ist zumindest eine Austrittsöffnung des Löschmittelbehälters (4) mittels der aufgenommenen Energie freizugeben.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnung eine Düse oder ein Schlitz ist.
  18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslösemittel (2) geeignet und eingerichtet ist im Löschmittelbehälter (4) zum Austreiben des Löschmittels (3) aus dem Löschmittelbehälter (4) mittels der aufgenommenen Energie einen Überdruck zu erzeugen.
  19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Löschmittelbehälter aus einem in der Leitung, dem Kanal oder dem Schacht zu transportierenden Material hergestellt ist.
  20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Löschmittelbehälter auch aus Lebensmitteln, zum Beispiel aus Mehl, Zucker, Salz oder anderen pulverförmigen Lebensmitteln hergestellt ist.
  21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Löschmittel ein in der Leitung, dem Kanal oder dem Schacht zu transportierenden Material ist.
  22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Löschmittel ein Lebensmittel, zum Beispiel Mehl, Zucker, Salz oder ein anderes pulverförmiges oder ein flüssiges Lebensmittel umfasst.
  23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) ein Gehäuse (5) umfasst.
  24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (5) Leitmittel umfasst, um aus der Austrittöffnung des Löschmittelbehälters (4) austretendes Löschmittel (3) auf einer kreisförmigen oder spiralartigen Bahn zu beschleunigen.
  25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslösemittel (2) geeignet und eingerichtet ist bei einem definierten Auslösedruck mittels der aufgenommenen Energie den Löschmittelbehälter (4) zu öffnen und das Löschmittel (3) aus dem Löschmittelbehälter (4) auszutreiben.
  26. Anordnung gegen die Ausbreitung von Explosionen, insbesondere Staubexplosionen, in einer Leitung, einem Kanal oder einem Schacht zum Beispiel in einem Elevator, einem Becherwerk, einem Transportschacht oder einer Rohrleitung
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Anordnung zumindest zwei Vorrichtungen gegen die Ausbreitung von Explosionen nach einem der Ansprüche 1 bis 26 aufweist, die in einem Abschnitt der Leitung, des Kanals oder des Schachts angeordnet sind.
  27. Anordnung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass Anordnung zumindest ein Paar der Vorrichtungen gegen die Ausbreitung von Explosionen aufweist und die Vorrichtungen einander gegenüberliegen in dem Abschnitt der Leitung, des Kanals oder des Schachts angeordnet sind.
  28. Anordnung nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtungen zumindest teilweise hintereinander in dem Abschnitt der Leitung, des Kanals oder des Schachts angeordnet sind.
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