EP4452424B1

EP4452424B1 - Auslösevorrichtung für eine feuerlöschanordnung

Info

Publication number: EP4452424B1
Application number: EP22801983.2A
Authority: EP
Inventors: Rafael Rodriguez; Markus Pütz; Tobias Müller; Marko CUTURA
Original assignee: VTI Ventil Technik GmbH
Current assignee: VTI Ventil Technik GmbH
Priority date: 2021-12-23
Filing date: 2022-10-31
Publication date: 2025-12-03
Anticipated expiration: 2042-10-31
Also published as: WO2023116962A1; US20250058160A1; KR20240135769A; EP4452424A1; DE102021134603B4; DE102021134603A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Feuerlöschanordnung gemäß den Merkmalen im Oberbegriff von Anspruch 1.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt Feuerlöschanordnungen, insbesondere in Innenräumen von Gebäuden zu installieren. Hierbei wird ein in einer Gasflasche bereitgestelltes Feuerlöschmedium an Feuerlöschleitungen angeschlossen.
Die Auslösung erfolgt im Brandfall automatisiert, so dass bei Betätigung eines Auslöselementes die Feuerlöschanordnung aktiviert wird.
Beispielsweise sind aus der DE 10 2010 028 858 A1 oder auch der EP 3 744 405 A1 Feuerlöschanordnungen bekannt. Ferner zeigt die DE 10 2010 028 857 A1 eine automatische Brandlöschanlage und die EP 2 528 666 B1 ein Verfahren zur Auslösung von pyrotechnischen Feuerlöschvorrichtungen. Weiterer Stand der Technik wird durch die US 2017 / 0 120 089 A1 und die US 2016 / 0 279 453 A1 gebildet.
Ferner sind aus der WO 2011/141356 A1 sowie der US 3 788 400 A Feuerlöschanordnungen bekannt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Auslösevorrichtung der Feuerlöschanordnung bereitzustellen.
Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Feuerlöschanordnung gemäß den Merkmalen im Anspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungs-Varianten der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Inbetriebnahme und/oder zur Wartung der nachfolgend beschriebenen Feuerlöschanordnung.
Die erfindungsgemäße Feuerlöschanordnung weist eine Gasflasche mit einem Feuerlöschmedium, beispielsweise N₂ (Stickstoff) auf. Die Gasflasche kann auch als Druckbehälter bezeichnet werden. Daran angeschlossen ist eine Auslösevorrichtung. Die Auslösevorrichtung funktioniert nach dem Grundprinzip eines Druckschalters.
Erfindungsgemäß zeichnet sich die Auslösevorrichtung zunächst dadurch aus, dass diese lösbar an einen Flaschenanschluss der Gasflasche koppelbar ist. Aus dem Stand der Technik bekannte Auslösevorrichtungen sind integraler Bestandteil in dem Flaschenkopf. Sind somit Wartungsarbeiten notwendig oder hat eine Betätigung der Auslösevorrichtung stattgefunden, muss die gesamte Gasflasche ausgetauscht werden. Bei der erfindungsgemäßen Lösung kann nur die Auslösevorrichtung selbst ausgewechselt werden bzw. im Falle eines Flaschentausches kann die Auslösevorrichtung verbleiben.
In der Auslösevorrichtung selbst ist ein Kolben angeordnet, auf dessen in der Axialrichtung gegenüberliegenden Stirnseiten jeweils der Flaschendruck des in der Gasflasche befindlichen Mediums anliegt, wobei der Kolben aufgrund einer Federkraft eines Federelementes und/oder eines größeren Durchmessers der Stirnseite des Kolbens in einer Sperrstellung angeordnet ist. Die Sperrstellung ist im Ruhezustand bzw. Überwachungszustand der Auslösevorrichtung eingenommen.
Auf der Stirnseite, auf welcher auch die Feder angeordnet ist, ist ein Abströmkanal fluidleitend mit einem Sensorschlauch verbunden. Bei Abströmen des Feuerlöschmediums von dieser Stirnseite der Feder, verlagert sich der Kolben in Axialrichtung entgegen der Federkraft. Dies geschieht, da an der Stirnseite des Kolbens auf der Seite der Gasflasche der Mediumdruck anliegt. Der Mediumdruck selbst ist größer als die durch das Federelement aufgebrachte Federkraft. Dadurch wird ein Steuerkanal freigegeben, so dass das Feuerlöschmedium durch den Steuerkanal zu seiner Zweckbestimmung leitbar ist.
Bevorzugt ist das eigentliche Flaschenventil als Auslöseventil ausgebildet. Der Steuerkanal kann somit das Auslöseventil auslösen und dann den Flascheninhalt in ein Rohrnetz mit Feuerlöschdüsen abgeben werden.
Damit an dem Kolben beidseitig der Druck des Feuerlöschmediums anliegt, ist vorgesehen, dass an oder in dem Kolben ein Kanal ausgebildet ist, welcher beide Stirnseiten fluidleitend miteinander verbindet. Somit kann sichergestellt werden, dass nach Inbetriebnahme auf beiden Stirnseiten der Druck des Feuerlöschmediums an dem Kolben anliegt. Aufgrund der Federkraft des Federelementes ist dann der Kolben in eine Schließstellung bewegt und dort gehalten.
Weiterhin bevorzugt ist vorgesehen, dass in dem Kolben eine Drossel angeordnet ist. Die Drossel drosselt vom Flaschendruck des Feuerlöschmediums, zur der Stirnseite hin auf der das Federelement ist bzw. welchem dann der Sensorschlauch nachgelagert ist, einen Mediumstrom. Dies bewirkt, dass bei Abströmen von Feuerlöschmedium über den Sensorschlauch, aufgrund der Drossel weniger Feuerlöschmedium durch den Kanal des Kolbens nachströmen kann, weshalb auf der Stirnseite der Feder ein geringerer Druck anliegt. Der auf der Stirnseite der Feder gegenüberliegenden Stirnseite anliegende Druck des Feuerlöschmediums, welcher größer ist als die Federkraft des Federelementes, drückt somit den Kolben entgegen der Federkraft in eine Öffnungsstellung.
Weiterhin besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass an oder in dem Sensorschlauch, insbesondere in der Auslösevorrichtung ein Druckregler bzw. Druckminderer vorgesehen ist, welcher den Flaschendruck auf einen relativ dazu niedrigeren Sensordruck regelt bzw. wandelt.
Weiterhin vorgesehen ist, dass bevorzugt auf der Abströmseite des Sensorschlauches an der Auslösevorrichtung ein Absperrventil angeordnet ist. Somit kann zunächst zur Inbetriebnahme das Absperrventil geschlossen werden. Es stellt sich dann der gleiche Flaschendruck auf beiden Stirnseiten des Kolbens ein und der Kolben geht in seine Sperrposition. Wird das Absperrventil geöffnet, strömt aufgrund des zuvor beschriebenen Druckreglers, ein relativ geringerer Druck in den Sensorschlauch.
Das System wird insofern aktiviert, als dass der Sensorschlauch aufgrund eines Brandes zumindest lokal aufschmilzt und hierdurch, das in dem Sensorschlauch befindliche Medium abströmt. Der Kolben wird aufgrund des abströmenden Mediums verlagert.
Weitere Vorteile, Merkmale, Eigenschaften, Aspekte der vorliegenden Erfindung sind dargestellt in den nachfolgenden Figuren. In den Figuren werden für gleich oder ähnliche Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet, auch wenn eine wiederholte Beschreibung aus Vereinfachungsgründen entfällt. Es zeigen

Figur 1 eine Gesamtansicht auf die Feuerlöschanordnung
Figur 2 die erfindungsgemäße Auslösevorrichtung in einer Stirnansicht
Figur 3a) + b) eine Schnittlinie gemäß der Schnittlinien A-A und B-B von Figur 2,
Figur 4a) +b) die Auslösevorrichtung im Betriebszustand Überwachung, geschlossener Kolben
Figur 5) + b) die Auslösevorrichtung im Betriebszustand ausgelöst mit geöffnetem Kolben
Figur 6 eine Darstellung zu Figur 3b) die Auslösevorrichtung mit Verschlusskappe im Steuerkanal

Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Feuerlöschanordnung. Hierbei ist eine Gasflasche 1 mit einem nicht näher dargestellten Feuerlöschmedium gefüllt. Die Gasflasche 1 hat einen Flaschenkopf mit einem Flaschenventil 2. Das Flaschenventil 2 ist über eine Anschlussleitung 3 mit einem Rohrnetz 4 verbunden. An das Rohrnetz 4 sind verschiedene Feuerlöschdüsen 5, beispielsweise in einem Innenraum eines Gebäudes oder auch in einem Außenbereich fluidleitend verbunden.
Erfindungsgemäß ist eine externe Auslösevorrichtung 6 an das Flaschenventil 2 lösbar angeschlossen. Die Auslösevorrichtung 6 weist einen Sensorschlauch 7 auf. Der Sensorschlauch 7 ist über ein Absperrventil 8 fluidleitend mit der Auslösevorrichtung 6 verbunden. Ferner ist ein Steuerschlauch 9 mit dem Flaschenventil 2 verbunden.
Figur 2 zeigt eine Stirnansicht 12 auf die erfindungsgemäße Auslösevorrichtung 6 sowie die nachfolgend in Figur 3a) und b) als jeweilige Querschnittsansichten eingezeichneten Schnittlinien A-A, B-B.
In der Auslösevorrichtung 6 ist ein in Axialrichtung A beweglicher Kolben 10 angeordnet. Die Auslösevorrichtung 6 wird mit einem Druckanschluss 11 entgegen einem nicht näher dargestellten Rückschlagventil an das Flaschenventil 2 lösbar gekoppelt, insbesondere durch eine hier dargestellte Verschraubung. Somit ist der in der Gasflasche 1 befindliche Mediendruck des Feuerlöschmediums, auch Flaschendruck genannt, an eine erste Stirnseite 12 des Kolbens 10 anliegend. In dem Kolben 10 befindet sich ein Kanal 13, so dass der Flaschendruck an eine zweite Stirnseite 14 des Kolbens 10 gelangt. An dieser zweiten Stirnseite 14 ist auch ein Federelement 15, hier eine Spiraldruckfeder angeordnet. Der Flaschendruck liegt somit an beiden Stirnseiten 12, 14 an. Zusätzlich auf die Bildebene bezogen rechts dargestellt gemäß Figur 4a) ist aufgrund der Federkraft der Kolben 10 auf die Bildebene bezogen nach links gedrückt. Alternativ oder ergänzend ist der Durchmesser D14 der Stirnseite 14 größer als der Durchmesser D12 der Stirnseite 12. Aufgrund des gleichen Druckes, jedoch aufgrund des größeren Durchmessers mit einer größeren Fläche, auf die der Druck herrscht bzw. ausgeübt wird, ist der Kolben 10 auf die Bildebene bezogen nach links gedrückt. Auch kann das Federelement 15 als Hilfselement bzw. Sicherheitselement angesehen werden, dass, wenn die unterschiedlichen Durchmesser und das Federelement 15 vorgesehen sind, grundsätzlich der Kolben 10 in der Sperrstellung angeordnet ist. Ein Abströmkanal 16 ist fluidleitend aufgrund dieser Position mit dem Raum, in welchem sich die Feder 15 befindet, verbunden, in welcher ebenfalls der Mediendruck herrscht. Ein Druckminderer 17 wandelt diesen Mediendruck in einen dazu geringeren Sensordruck um, was wiederum fluidleitend aufgrund der geöffneten Stellung des Absperrventils 8 mit dem Sensorschlauch 7 verbunden ist. In dem Sensorschlauch liegt somit ein Sensordruck an, der geringer ist als der Flaschendruck.
Tritt nun der in Figur 5a) und 5b) dargestellte Fall ein, dass der Sensorschlauch 7 zumindest lokal eine Leckage 18 aufweist bzw. beschädigt ist (aufgrund eines Brandes), so strömt hierdurch Medium aus dem Sensorschlauch 7 aus. Eine in dem Kolben 10 befindliche Drossel 19 sorgt dafür, dass weniger Feuerlöschmedium auf die Seite der Feder strömen kann als durch die Leckage 18 abströmt. Der Kolben 10 wird somit in Axialrichtung A auf die Bildebene nach rechts bewegt, des aufgrund an der ersten Stirnseite 12 anliegenden Flaschendrucks, der größer ist als die Federkraft. Gemäß Figur 5b) wird somit ein Steuerkanal 21 geöffnet, welcher fluidleitend verbunden ist, mit einem Steuerschlauch 9, der dann das Flaschenventil 2 der Gasflasche 1 betätigt. Über die Anschlussleitung 3 wird dann das Feuerlöschmedium in das Rohrnetz 4 freigegeben.
Figur 6 zeigt einen Auslieferungszustand der Auslösevorrichtung 6. Es ist eine Verschlusskappe 20 auf Seiten des Steuerschlauches 9 angeschlossen. Zur Inbetriebnahme kann somit zunächst die Auslösevorrichtung 6 angeschlossen werden, dann der Sensorschlauch 7 an die Auslösevorrichtung 6 angeschlossen werden, das Absperrventil 8 geöffnet werden, sodass der Kolben 10 die Stellung gemäß Figur 4a) bzw. 4b) einnimmt. Die Anschlusskappe 20 gemäß Figur 6 kann dann abgeschraubt werden und die Steuerleitung an die Auslösevorrichtung 6 aufgesetzt werden.

Bezugszeichen:

1 -: Gasflasche
2 -: Flaschenventil
3 -: Anschlussleitung
4 -: Rohrnetz
5 -: Feuerlöschdüse
6 -: Auslösevorrichtung
7 -: Sensorschlauch
8 -: Absperrventil
9 -: Steuerschlauch
10 -: Kolben
11 -: Druckanschluss
12 -: Stirnseite zu 10
13 -: Kanal
14 -: 2. Stirnseite zu 10
15 -: Federelement
16 -: Abströmkanal
17 -: Druckminderer
18 -: Leckage
19 -: Drossel
20 -: Verschlusskappe
21 -: Steuerkanal

A -: Axialrichtung
D12 -: Durchmesser v. 12
D14 -: Durchmesser v. 14

Claims

Feuerlöschanordnung aufweisend eine Gasflasche (1) mit einem Feuerlöschmedium und eine daran angeschlossene Auslösevorrichtung (6), dadurch gekennzeichnet, dass die Auslösevorrichtung (6) an ein Flaschenventil (2) lösbar gekoppelt ist, wobei in der Auslösevorrichtung (6) ein Kolben (10) angeordnet ist, auf dessen in Axialrichtung (A) gegenüberliegenden Stirnseiten (12, 14) der Flaschendruck des in der Gasflasche (1) befindlichen Mediums anliegt und der Kolben (10) aufgrund einer Federkraft eines Federelementes (15) in einer Sperrstellung angeordnet ist und im Bereich der Stirnseite (14) der Feder (15) ein Abströmkanal (16) fluidleitend mit einem Sensorschlauch (7) verbunden ist, dergestalt, dass bei Abströmen von Feuerlöschmedium auf der Stirnseite (14) der Feder, der Kolben (10) sich in Axialrichtung (A) entgegen der Federkraft verlagert und dann ein Steuerkanal (21) durch den Kolben (10) freigegeben ist, so dass das Feuerlöschmedium durch den Steuerkanal (21) zu seiner Zweckbestimmung leitbar ist, wobei in dem Kolben (10) ein Kanal (13) ausgebildet ist, welcher beide Stirnseiten (12, 14) fluidleitend verbindet.
Feuerlöschanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kolben (10) eine Drossel (19) angeordnet ist, wobei die Drossel (19) von dem Flaschendruck kommend zu der Stirnseite (14), auf der das Federelement (15) angeordnet ist, einen Medienstrom drosselt.
Feuerlöschanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem Sensorschlauch (7) ein Druckminderer (17) vorgeschaltet ist, welcher den Flaschendruck auf einen relativ dazu niedrigeren Sensordruck regelt.
Feuerlöschanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Abströmseite des Sensorschlauches (7) an der Auslösevorrichtung (6) ein Absperrventil (8) angeordnet ist.
Feuerlöschanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslösevorrichtung (6) bei lösbarer Koppelung mit der Gasflasche (1) entgegen einem Rückschlagsventil der Gasflasche (1) angebracht wird.
Feuerlöschanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkanal (9) mit dem Flaschenventil (2) der Gasflasche (1) fluidleitend verbunden ist, dergestalt, dass bei Beaufschlagung des Steuerkanals (21) mit dem Mediendruck, das Flaschenventil (2) der Gasflasche (1) ausgelöst ist.
Feuerlöschanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (10) an der Stirnseite (12) einen kleineren Durchmesser (D12) aufweist als ein dem gegenüber größerer Durchmesser (D14) der Stirnseite (14), wobei die Stirnseite (14) mit größerem Durchmesser (D14) auf der Seite des Federelementes (15) angeordnet ist.