ES2245943T3

ES2245943T3 - AUTOMATIC OPENING DEVICE OF A SAFETY ORGAN IN RESPONSE TO A TEMPERATURE ELEVATION.

Info

Publication number: ES2245943T3
Application number: ES00951606T
Authority: ES
Inventors: Pierre Rossetti; Marc Lanore; Jean-Claude Lanore
Original assignee: EUROFEU
Current assignee: EUROFEU
Priority date: 1999-06-17
Filing date: 2000-06-19
Publication date: 2006-02-01
Anticipated expiration: 2020-06-19
Also published as: EP1112110B1; FR2794984B1; DK1112110T3; FR2794984A1; WO2000078401A1; DE60022301D1; DE60022301T2; EP1112110A1; ATE303182T1

Abstract

The invention concerns a device for automatic opening of a safety element, in response to a rise in temperature. The safety element (8, 11) is maintained in closed position, whether directly or not, by means of a stop member (2, 14, 17) and a spacer (3) in shape-memory alloy, such that, when the temperature reaches the shape-memory alloy transition temperature, the spacer (3) recovers its initial shape and moves the stop member, thereby releasing the safety element.

Description

Dispositivo de apertura automática de un órgano de seguridad en respuesta a una elevación de temperatura.Automatic organ opening device safety in response to a temperature rise.

La invención se refiere a un dispositivo de apertura automática de un órgano de seguridad, en respuesta a una elevación de temperatura.The invention relates to a device of automatic opening of a security body, in response to a temperature rise

Este dispositivo puede ser utilizado para activar la apertura de una boquilla de extinción automática de incendios, de una puerta corta fuego, de una válvula corta fuego, de un registro de salida de humos o de una cúpula, por ejemplo.This device can be used to activate the opening of an automatic fire extinguishing nozzle, of a door cuts fire, a valve cuts fire, a log of smoke outlet or a dome, for example.

En ciertas instalaciones de extinción automática de incendios es corriente utilizar como dispositivo de activación automático un conjunto que comprende un fusible de aleación a menudo ternaria que cambia de estado a una temperatura bien definida. Es igualmente frecuente utilizar un dispositivo electrónico que comprende un elemento sensible a la elevación de temperatura, y efectuar un tratamiento electrónico de forma que gobierne la apertura de una válvula, o de una cerradura.In certain automatic extinguishing installations Fire is common to use as an activation device automatic a set comprising an alloy fuse often ternary that changes state at a well defined temperature. Is equally frequent to use an electronic device that it comprises a temperature sensitive element, and carry out an electronic treatment in a way that governs opening a valve, or a lock.

Estos dos productos presentan inconvenientes. La pastilla fusible no es fiable. Las aleaciones envejecen con el tiempo, su temperatura de fusión se ve modificada y sus características mecánicas son tales que los funcionamientos pueden ser accidentales o, al contrario, no tener lugar.These two products have drawbacks. The Fuse pickup is not reliable. Alloys age with the time, its melting temperature is modified and its mechanical characteristics are such that the performances can be accidental or, conversely, not take place.

Los dispositivos electrónicos necesitan cableados y fuente de electricidad.Electronic devices need wiring and source of electricity.

En todos los casos, la instalación necesita el ensamble de varias piezas, lo que conlleva adición de causas de no funcionamiento y aumento de coste.In all cases, the installation needs the assembly of several pieces, which entails adding causes of no operation and cost increase.

La invención tiene por objeto eliminar los inconvenientes citados anteriormente, y presentar el conjunto de las cualidades siguientes:The object of the invention is to eliminate drawbacks cited above, and present all the following qualities:

--: respuesta fiable y fiel a la elevación de temperatura,Reliable and faithful response to elevation Of temperature,

--: aptitud para funcionar verificable fácilmente en el curso de las inspecciones,ability to function verifiable easily in the course of inspections,

--: robustez,sturdiness,

--: concepción y ensamble simples y que comprende el mínimo de piezas,simple conception and assembly and that It includes the minimum number of pieces,

--: estabilidad de la composición y de la cristalización, por consiguiente estabilidad de la temperatura de activación,stability of the composition and of the crystallization, therefore temperature stability of activation,

--: visualización del funcionamiento.display of functioning.

A este efecto, la invención utiliza al menos una pieza metálica realizada en una aleación con memoria de forma, utilizada tras un tratamiento térmico y mecánico, y en un dominio de temperatura que le confiere una cualidad llamada de efecto de memoria simple forma.For this purpose, the invention uses at least one metal part made of an alloy with shape memory, used after a thermal and mechanical treatment, and in a domain of temperature that gives it a quality called effect of Simple memory form.

La pieza de aleación está realizada y tratada térmicamente para memorizar su forma inicial. A continuación es deformada para pasar a su forma temporal, o activa. Esta deformación mecánica induce un potencial de movimiento, que es liberado cuando la pieza alcanza la temperatura, llamada de transición, a la cual la pieza vuelve a su forma inicial por deformación plástica. La deformación plástica y la temperatura de transición dependen de la aleación elegida para realizar la pieza.The alloy piece is made and treated thermally to memorize its initial form. The following is deformed to move to its temporary form, or active. This deformation mechanical induces a movement potential, which is released when the piece reaches the temperature, called transition, at which the piece returns to its initial shape by plastic deformation. The plastic deformation and the transition temperature depend on the alloy chosen to make the piece.

El documento GB-A 2 250 435 describe un dispositivo de apertura automática de un órgano de seguridad, en respuesta a una elevación de temperatura, siendo el órgano de seguridad mantenido en posición de cierre por medio de un tope y de un tirante de aleación con memoria de forma.GB-A 2 250 435 describes an automatic opening device of an organ of safety, in response to a temperature rise, being the security body held in closed position by means of a top and an alloy strap with shape memory.

Los documentos JP-08-173 570 y JP-08-289 940 describen dispositivos automáticos de apertura de aspersores que utilizan cada uno un dispositivo de mantenimiento con memoria de forma.Documents JP-08-173 570 and JP-08-289 940 describe devices automatic sprinkler opening that each use a maintenance device with shape memory.

Ninguno de estos documentos hace referencia a una pieza en rotación alrededor de su eje longitudinal.None of these documents refers to a piece rotating around its longitudinal axis.

La invención tiene por objeto un dispositivo de apertura automática de un órgano de seguridad en respuesta a una elevación de temperatura, desplazándose el órgano de seguridad axialmente en un paso y estando sometido a una solicitación permanente durante la apertura, siendo el órgano de seguridad mantenido en posición de cierre, directamente o no, por medio de al menos un tope y un tirante de aleación con memoria de forma, de manera que, cuando la temperatura alcanza la temperatura de transición de la aleación con memoria de forma, el tirante vuelve a su forma inicial y desplaza el tope, asegurando así la liberación del órgano de seguridad, caracterizado porque el tirante es un vástago de sección rectangular, torsionado para pasar a su forma activa, haciéndose el desplazamiento del tope por rotación.The object of the invention is a device for automatic opening of a security body in response to a temperature rise, moving the safety body axially in one step and being subject to a solicitation permanent during the opening, being the security body held in closed position, directly or not, by means of at minus a stop and an alloy strap with shape memory, of so that when the temperature reaches the temperature of transition of the shape memory alloy, the tie back to its initial form and displaces the top, thus ensuring release of the security body, characterized in that the strap is a rectangular section shank, twisted to its shape active, making the movement of the stop by rotation.

Según otras características:According to other characteristics:

--: el tirante está dispuesto entre el órgano de seguridad y el tope;he brace is arranged between the security body and the stop, top, maximum as a noun, top as an adverb;

--: el órgano de seguridad es retenido directamente por el tope;he security body is held directly by the stop;

--: el órgano de seguridad es retenido indirectamente por el tope constituido por una arandela, por mediación de bolas que cooperan con una garganta anular del órgano de seguridad, y los tirantes se encuentran torsionados en su forma inicial y rectilíneos en su forma activa.he security body is indirectly retained by the stop constituted by a washer, by means of cooperating balls with an annular throat of the safety organ, and the braces are they find twisted in their initial form and rectilinear in their form active

Otras características se deducirán de la descripción que sigue hecha con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:Other features will be deduced from the description that follows with reference to the attached drawings, in which:

- la figura 1a es una vista esquemática en corte parcial axial de un primer modo de realización de la invención en una aplicación a una válvula de apertura automática;- Figure 1a is a schematic view in section axial part of a first embodiment of the invention in an application to an automatic opening valve;

- la figura 1b es una vista parcial desde arriba de la válvula de la figura 1a,- Figure 1b is a partial view from above of the valve of figure 1a,

- la figura 2 es una vista esquemática en corte parcial axial del primer modo de realización de la invención aplicado a una cerradura de apertura automática;- Figure 2 is a schematic sectional view partial axial of the first embodiment of the invention applied to an automatic opening lock;

- la figura 3a es una vista esquemática en corte parcial axial de un segundo modo de realización de la invención en una aplicación a un tapón de apertura automática;- Figure 3a is a schematic sectional view. axial part of a second embodiment of the invention in an application to an automatic opening plug;

- la figura 3b es una vista desde arriba de la figura 3a,- Figure 3b is a top view of the figure 3a,

- la figura 4 es una vista esquemática en corte parcial axial de un tercer modo de realización de la invención en una aplicación a un tapón de apertura automática mantenido en posición de cierre mediante bolas;- Figure 4 is a schematic sectional view axial part of a third embodiment of the invention in an application to an automatic opening plug held in closing position by balls;

- la figura 5 es una vista esquemática en corte parcial axial de un cuarto modo de realización de la invención aplicado a la apertura automática de una válvula de cuerpo esférico.- Figure 5 is a schematic sectional view partial axial of a fourth embodiment of the invention applied to the automatic opening of a body valve spherical.

En el modo de realización de la figura 1, una válvula de apertura automática en respuesta a una elevación de temperatura está dispuesta en la extremidad de una canalización no representada situada bajo la válvula 4, en el eje del paso 7 obturado por el tapón 8. La estanqueidad entre el tapón 8 y el paso 7 está asegurada por dos juntas tóricas 6. El cuerpo de la válvula 4 se ha previsto cilíndrico, por ejemplo, con una abertura lateral 9 para el escape del fluido a presión que llega a través de la canalización no representada y el paso 7. El cuerpo de la válvula 4 está cerrado por un capuchón 1 roscado, por ejemplo, y que presenta una abertura central 10, por ejemplo rectangular, cuyo eje mayor es perpendicular al plano de la figura 1a.In the embodiment of Figure 1, a automatic opening valve in response to an elevation of temperature is arranged at the tip of a pipeline not shown under valve 4, on the axis of step 7 sealed by the plug 8. The tightness between the plug 8 and the passage 7 is secured by two o-rings 6. The valve body 4 cylindrical is provided, for example, with a side opening 9 for the escape of the pressurized fluid that comes through the pipe not shown and step 7. The valve body 4 it is closed by a threaded cap 1, for example, and which has a central opening 10, for example rectangular, whose major axis is perpendicular to the plane of figure 1a.

Esta abertura central 10 está prevista para dejar pasar un tope 2 de forma correspondiente. El tope 2 está situado bajo el capuchón 1 con su eje mayor en el plano de la figura 1. Entre el tope 2 y el tapón 8 está dispuesto un tirante 3 realizado en aleación con memoria de forma. El tirante se presenta preferentemente en forma de un vástago de sección cuadrada o rectangular cuya sección está calculada para presentar la resistencia a la compresión necesaria para mantener el tapón 8 en el paso 7. Por ejemplo, para una válvula de CO2 cuyo paso 7 tiene un diámetro de 12 mm, la sección del tirante 3 es de 8x4 mm.This central opening 10 is intended to leave pass a stop 2 accordingly. The stop 2 is located under cap 1 with its major axis in the plane of figure 1. Between the stop 2 and the stopper 8 there is arranged a tie rod 3 made in alloy with shape memory. The brace is presented preferably in the form of a square section stem or rectangular whose section is calculated to present the compressive strength necessary to keep the cap 8 in step 7. For example, for a CO2 valve whose step 7 has a 12 mm diameter, the section of the strut 3 is 8x4 mm.

La forma inicial del tirante 3 es rectilínea. A continuación el tirante 3 es torsionado un cuarto de vuelta para pasar a su forma activa. El tirante es entonces colocado y solidarizado por una parte al tapón 8, por otra parte al tope 2 que está en la posición representada en las figuras 1a y 1b. El capuchón 1 es entonces inmovilizado y preferentemente emplomado para evitar cualquier alteración.The initial shape of the strap 3 is rectilinear. TO then the strap 3 is twisted a quarter turn to Go into its active form. The tie is then placed and solidarity on the one hand to the stopper 8, on the other hand to the stop 2 which it is in the position represented in figures 1a and 1b. The cap 1 is then immobilized and preferably leaded to avoid any alteration

El tapón 8 es ventajosamente bloqueado en rotación con relación al cuerpo de la válvula 4 mediante un pasador 5, o por la forma, cuadrada o hexagonal por ejemplo, de su parte superior.The plug 8 is advantageously locked in rotation relative to the valve body 4 by a pin 5, or by the shape, square or hexagonal for example, of its part higher.

Cuando la temperatura se eleva y alcanza la temperatura de transición de la aleación con memoria de forma que constituye el tirante 3, el tirante vuelve a su forma inicial rectilínea. Como el tapón 8 está bloqueado en rotación, es el tope 2 el que efectúa una rotación de un cuarto de vuelta. Éste se encuentra entonces enfrente de la abertura central 10 y deja de hacer su papel de tope. La presión que existe en el paso 7 eleva entonces el tapón 8 que ya no está retenido por el tirante 3 y el tope 2. El tope 2 pasa a través de la abertura central 10 y el tapón 8 es proyectado hasta el capuchón 1 que lo retiene. Durante este tiempo, el fluido que existe en la canalización no representada y en el paso 7 se escapa por la abertura lateral 9.When the temperature rises and reaches the transition temperature of the alloy with memory so that constitutes the strap 3, the strap returns to its initial form rectilinear Since the plug 8 is locked in rotation, it is the stop 2 which makes a quarter turn rotation. This is find then in front of the central opening 10 and stop Do your top role. The pressure that exists in step 7 raises then the plug 8 that is no longer retained by the strap 3 and the stopper 2. Stopper 2 passes through the central opening 10 and the cap 8 is projected to the cap 1 that retains it. During this time, the fluid that exists in the pipeline not shown and in step 7 escapes through the side opening 9.

En la figura 2, los elementos de estructura que juegan el mismo papel que en las figuras 1a y 1b, llevan las mismas referencias.In Figure 2, the structure elements that they play the same role as in figures 1a and 1b, they carry the same references.

El cuerpo de cerradura 4 lleva un capuchón 1 provisto de una abertura central 10. El tope 2 es solidario del tirante 3 de aleación con memoria de forma. Un pestillo 11 que sobresale del cuerpo de cerradura 4 es empujado hacia arriba por resortes 12. El tirante 3, de forma inicial rectilínea, está torsionado un cuarto de vuelta en su forma activa. Cuando la temperatura alcanza la temperatura de transición de la aleación con memoria de forma, el tirante vuelve a su forma inicial, provocando la rotación del tope 2 que pasa por la abertura central 10 mediante la acción de los resortes 12, escondiéndose entonces el pestillo 11 en el cuerpo de la cerradura 4 y liberando, por ejemplo, una puerta corta fuego. Como en el caso de la figura 1a, el tirante 3 trabaja a compresión para bloquear el movimiento del pestillo.The lock body 4 has a cap 1 provided with a central opening 10. The stop 2 is integral with the 3 alloy strap with shape memory. A latch 11 that protrudes from the lock body 4 is pushed up by springs 12. Strap 3, initially rectilinear, is twisted a quarter turn in its active form. When the temperature reaches the transition temperature of the alloy with shape memory, the strap returns to its initial form, causing the rotation of the stop 2 passing through the central opening 10 by the action of the springs 12, then hiding the latch 11 in the body of the lock 4 and releasing, for example, a door cut fire As in the case of figure 1a, the brace 3 works at compression to block the movement of the latch.

En las figuras 3a y 3b, los tirantes 3 trabajan a tracción para bloquear el movimiento del tapón 8 (o del pestillo 11). El cuerpo de válvula 4 comprende un tapón 8 destinado a ser liberado para asegurar la apertura de la válvula. Al menos un tirante 3 se fija en su extremidad inferior en el cuerpo de válvula 4, eventualmente mediante una pieza de fijación 13. En su extremidad superior, está fijado en un tope 14 de retención del tapón 8. El tirante 3, rectilíneo en su forma inicial, está torsionado un cuarto de vuelta en su forma activa, de forma que el tope de retención 14 está dispuesto radialmente con relación al cuerpo de válvula 4 y asegura el bloqueo del tapón 8 en tracción. Cuando se alcanza la temperatura de transición, el tirante 3 vuelve a su forma inicial. El tope de retención 14 se dispone entonces tangencialmente al cuerpo de válvula 4 y el tapón 8 es liberado, asegurando la apertura de la válvula.In Figures 3a and 3b, braces 3 work at traction to block the movement of plug 8 (or latch eleven). The valve body 4 comprises a plug 8 intended to be released to ensure valve opening. At least one Strap 3 is fixed at its lower extremity in the valve body 4, possibly by means of a fixing piece 13. On its tip upper, is fixed on a stopper 14 of the stopper 8. The Strap 3, rectilinear in its initial form, is twisted a quarter back in its active form, so that the retention stop 14 is arranged radially relative to the valve body 4 and ensures the blocking of the plug 8 in tension. When the transition temperature, the strut 3 returns to its initial form. The retention stop 14 is then arranged tangentially to the valve body 4 and cap 8 is released, ensuring opening from valvule.

La misma disposición se aplica al caso de un pestillo solicitado por resortes, como en la figura 2.The same provision applies to the case of a latch requested by springs, as in figure 2.

En el modo de realización de la figura 4a, el tapón 8 no es mantenido directamente por el tirante 3, que no sufre prácticamente esfuerzo de forma permanente en el sentido longitudinal. El cuerpo de válvula 4 presenta un paso central para un tapón 8 que comprende una garganta anular 15 susceptible de recibir bolas de bloqueo 16.In the embodiment of Figure 4a, the stopper 8 is not held directly by the strut 3, which does not suffer virtually effort permanently in the sense longitudinal. The valve body 4 has a central passage for a plug 8 comprising an annular throat 15 susceptible to receive blocking balls 16.

Estas bolas 16 son mantenidas en la garganta 15 mediante una arandela 17 solicitada hacia arriba por resortes 18. La arandela 17 es mantenida en posición de bloqueo de las bolas por tirantes 3 fijados al capuchón 1 que está roscado sobre el cuerpo de la válvula 4.These balls 16 are held in throat 15 by a washer 17 requested upwards by springs 18. The washer 17 is held in the ball lock position by braces 3 fixed to the cap 1 that is threaded on the body of the valve 4.

Los tirantes 3 no están fijados a la arandela 17. Aquellos la mantienen solamente por apoyo. En su forma inicial, los tirantes son torsionados o arqueados. En su forma activa, son rectilíneos. Cuando se alcanza la temperatura de transición, los tirantes vuelven a su forma inicial, que es longitudinalmente más corta que su forma activa. Permiten entonces la elevación de la arandela 17 por la acción de los resortes 18, lo que permite la retirada de las bolas 16 y la liberación del tapón 8. En esta realización, la abertura central 10 del capuchón 1 es suficiente para dejar escapar el tapón 8.The braces 3 are not fixed to the washer 17. Those keep it only for support. In their initial form, the braces are twisted or arched. In their active form, they are rectilinear When the transition temperature is reached, the suspenders return to their initial form, which is longitudinally more short than its active form. They then allow the elevation of the washer 17 by the action of the springs 18, which allows the removal of the balls 16 and the release of the plug 8. In this embodiment, the central opening 10 of the cap 1 is sufficient to let the plug 8 escape.

Para equilibrar el movimiento de elevación de la arandela 17, y por consiguiente la retirada de las bolas 16 que libera el tapón 8, es ventajoso prever varios tirantes 3, por ejemplo cuatro tirantes 3 repartidos sobre la circunferencia de la arandela.To balance the lifting movement of the washer 17, and consequently the removal of the balls 16 which release the cap 8, it is advantageous to provide several braces 3, for example four braces 3 distributed over the circumference of the washer.

En el caso de la figura 5, una canalización 20 es controlada por una válvula de obturador esférico 21, cuya rotación es gobernada por un cuadrado 22. El tirante 3 está torsionado y fijado por una parte al cuadrado 22 de gobierno del obturador 21, por otra parte a un cuerpo 23 fijado con relación a la válvula. Cuando se alcanza la temperatura de transición, el tirante vuelve a su posición inicial y asegura la rotación un cuarto de vuelta alrededor del obturador 21, abriendo así la válvula.In the case of Figure 5, a pipe 20 is controlled by a spherical shutter valve 21, whose rotation is governed by a square 22. Strap 3 is twisted and fixed on one hand to the square 22 of the shutter 21, on the other hand to a body 23 fixed relative to the valve. When the transition temperature is reached, the brace returns to its initial position and ensures rotation a quarter turn around shutter 21, thus opening the valve.

En los ejemplos de realización descritos, el dispositivo es utilizado para bloquear el movimiento de un tapón que obtura el paso de un producto extintor por ejemplo, o del pestillo de una cerradura. Este bloqueo está asegurado, directamente o no, por un tirante realizado en aleación con memoria de forma. El retorno del tirante a su forma inicial produce el desbloqueo del tapón o del pestillo. La elección del modo de acción en efecto simple para el tirante, asegura un funcionamiento único irreversible, e impide el nuevo empleo, lo que asegura la visualización del
funcionamiento.In the described embodiments, the device is used to block the movement of a plug that blocks the passage of an extinguishing product, for example, or the latch of a lock. This lock is secured, directly or not, by a strap made of alloy with shape memory. The return of the strap to its initial form results in the release of the plug or the latch. The choice of the mode of action in simple effect for the brace, ensures a unique irreversible operation, and prevents new employment, which ensures the display of the
functioning.

Es igualmente posible utilizar el dispositivo descrito anteriormente para mandar a distancia una apertura de válvula o de puerta, por ejemplo. En este caso, es necesario prever un medio de calentamiento del retenedor, por ejemplo mediante el paso de una corriente eléctrica, con el fin de permitir un desbloqueo voluntario o el riego preventivo de una zona sensible.It is also possible to use the device described above to remotely send an opening of valve or gate, for example. In this case, it is necessary to provide a means of heating the retainer, for example by means of the passage of an electric current, in order to allow a voluntary unlocking or preventive irrigation of an area sensitive.

Claims

1. Automatic opening device of a safety organ, in response to a temperature rise, the safety element moving axially in one step (7) and being subjected to a permanent solicitation towards the opening, the safety organ (8) being , 11) held in the closed position, directly or not, by means of at least one stop (2, 14, 17) and a strap (3) made of shape memory alloy, so that when the temperature reaches the temperature Transition of the shape memory alloy, the tie rod (3) returns to its initial shape and displaces the stop, thus ensuring the release of the safety element, characterized in that the tie rod (3) is a rod of rectangular section, twisted to go into its active form, performing the displacement of the stop by rotation.

Device according to claim 1, characterized in that the strap (3) is disposed between the safety element (8) and the stop (2).

3. Device according to claim 1, characterized in that the safety element (8) is retained directly by the stop (14).

Device according to claim 1, characterized in that the safety element (8) is indirectly retained by the stop constituted by a washer (17), by means of balls (16) that cooperate with an annular throat (15) of the security, and because the straps are twisted in their initial form and rectilinear in their active form.