NL8602876A - Sprinkler, in het bijzonder voor een automatische brandblusinstallatie. - Google Patents

Description

NL/33.792-tM/f.

Sprinkler, in het bijzonder voor een automatische brand-blusinstallatie.( Uitvinders: Ing. Hans-Joachim Rusch, Heddesheim en Dipl.-Ing. Walter Wstterich, Ladenburg, beiden BED).

De uitvinding betreft een sprinkler, in het bijzonder voor automatische brandblusinstallaties, met een sprinklerlichaara, dat aan een eind een schroefdraad en-aan het andere eind een uitstekende flens bezit en twee of 5 meer steunen voor een dwarsbrug draagt, die van een aanleg-deel voor het ene eind van een temperatuurgevoelig, als gevuld glasvaatje, uitgevoerd vrijmaakelement voorzien is, waarvan het andere eind een sproeiopening van het sprinkler-lichaam afsluit, 10 Brandblusinstallaties met sprinkler zijn automatische brandbeveiligingsinrichtingen en hebben tot taak een beginnende brand te ontdekken en onder controle te houden. De sprinklerinstallatie kan derhalve noch blus-krachten noch andere maatregelen vervangen, maar verschaft 15 veeleer de voorwaarde om te zorgen, dat de brandbestrijding ook in moeilijke situaties met succes kan worden uitgevoerd .

Door de sprinklerinstallatie wordt het blusmiddel water door middel van een vast aangelegd buis-20 leidingsnet naar doelmatig verdeelde, eveneens vast aangebrachte sproeiers, de sprinklers, geleid.

De sprinklers zijn in de gerede toestand van de installatie voortdurend gesloten en gaan pas dan open wanneer ze tot hun openingstemperatuur zijn verwarmd.

25.' In het geval van brand gaan dus alleen die sprinklers open, die zich in het bereik van de brandhaard bevinden.

De sprinklers van de meeste sprinklerinstallaties zijn met een met vloeistof gevuld glasvaatje afgesloten, dat bij het bereiken van een bepaalde tempera-30 tuur de vloeistof uitzet en zo het glasvaatje tot stukspringen brengt.

Er zijn ook sprinklers, die met een smelt-soldeerelement afgesloten zijn.

Zowel bij smeltlood- als bij glasvat-35 sprinklers is voor het vrijmaken een aanzienlijke energietoevoer nodig. Deze wordt nodig voor het smelten van het smeltsoldeer of voor het bereiken van het kookpunt van de - 8602876 -2- . + * in het gesloten glasvat van een glasvatsprinkler opgenomen vloeistof. Ongunstig is daarbij, dat een deel van de door een brandhaard naar de sprinkler overgedragen warmte door de buisleiding en de watervulling daarvan afgeleid wordt.

5 Hoe sneller een sprinkler opent des te eerder wordt de gekoppelde alarminstallatie in bedrijf gesteld, zodat de brandweer sneller ter plaatse kan zijn.

In de laatste tijd deed men moeite om de aanspreektijd van de sprinklers te verkorten om zo een 10 brandhaard sneller onder controle te brengen. Want het is bekend, hoe eerder een beginnende brand bestreden wordt, des te gemakkelijker deze te blussen is. Om te zorgen, dat water zo vroeg mogelijk naar de brandhaard komt, moet de sprinkler zeer snel openen. De sprinklervrijmaaktijd bij 15 gegeven brandsituaties wordt bepaald door het temperatuur-voelelement en door de standplaats van de sprinkler met betrekking tot het vuur.

Om de aanspreektijd van de sprinklers te verkorten heeft men de glasvatsprinklers door pyro-20 technische elementen bestuurd. Bij het ontsteken daarvan wordt het glasvat vernietigd en daarmee de sprinkler geopend. Ook heeft men aanvullende contacten op of om het glasvaatje aangebracht (DE-AS-23 36 682) om zo het glasvaatje sneller te vernietigen en daarmee de aanspreektijd 25 te verminderen. Zowel bij de pyrotechnische elementen als bij de aanvullende contacten is een elektrische besturing van buiten vereist. Behalve dat hierdoor aanvullende dure elektrische installaties en bewakingsinrichtingen nodig zijn, zijn dergelijke inrichtingen niet absoluut vei-30 lig, omdat bij stroomuitval een aanvullende ontsteking wegvalt.

Het is verder bekend de smeltsoldeer-sprinklers van verfijnde systemen te voorzien, dat wil zeggen smeltsoldeerelementen aan te brengen, die sneller 35 aanspreken. Met dergelijke sprinklers heeft men bereikt, dat de vrijmaakwaarden 5-6 maal beter zijn dan bij de gebruikelijke glasvatsprinklers. Deze verfijnde srcelt-soldeerelementen hebben echter het nadeel, dat ze mechanisch slechts een geringe sterkte bezitten en dus niet de 40 nodige veiligheid bieden.

8602876 V S' -3-

Aan de uitvinding ligt de opgave ten grondslag, een sprinkler te verschaffen, die ten opzichte van de glasvatsprinklers en de sprinklers met verfijnde smeltsoldeerelementen sneller aanspreken en daarenboven 5 wat de sterkte betreft een hogere veiligheid bieden.

Deze opgave wordt opgelost, doordat het vrijmaakelement van een van vreemde energie onafhankelijke energieaccumulator met een bijbehorende vrijmaakinrichting voorzien is. De voor het vrijmaken benodigde energie 10 wordt .volgens de uitvinding niet pas op het vrijmaaktijd-stip opgewekt maar is geaccumuleerd voorhanden en wordt slagvormig na het aanspreken van de snelle vrijmaakinrichting vrijgegeven en bewerkt daarmee het sneller openen van de sprinkler zelf.

15 Vrijmaakelementen met een onafhankelijke energieaccumulator met aanvullende vrijmaakinrichtingen bezitten een aanspreektijd, die aan een melder volgens DIN EN 54 deel 5, blz. 3, tabel 1 toekomt. De hier aangegeven aanspreekklasse 3 wordt in elk geval bereikt. In veel 20 gevallen kan echter de klasse 2 of zelfs de klasse 1 bereikt worden.

Een snel aansprekende sprinkler heeft niet alleen het voordeel, dat deze het uitbreiden van de brand laat verhinderen, maar bovendien is een vroegere 25 inzet van de openbare bluskrachten gegeven. Een verder voordéel van de snelle sprinkler moet hierin worden gezien, dat slechts weinig sprinklers in het bereik van de brand openen en daarmee de waterschade belangrijk verminderd wordt.

30 Een bijzonder gunstige uitvoering van de sprinkler is hierin te zien, dat het glasvaatje met dunne metaaldraden gevuld is en dat aan het tegenover de sproei-opening gelegen eind een met een slaggevoelige massa gevuld metaalbuisje in het glasvaatje gevoerd is, waarbij 35 het vrije eind van het metaalbuisje afgesloten en met een voorgespannen, aan de dwarsbrug bevestigde snapschotel verbonden is, die een met de snapschotel verbonden, voorgespannen slagveer arreteert.

De voorgespannen snapschotel springt 40 reeds bij de geringste verwarming in zijn ongespannen stand 8602876 -4- en geeft daarmee de slagveer vrij. De slagveer slaat tegen het metaalbuisje, vervormt dit en de slaggevoelige massa wordt ontstoken. De vlam dringt in het glasvaatje binnen en ontsteekt daar de metaaldraden, waardoor het glasvaatje met 5 een slag explodeert en daarmee de bluswaterstroom vrijgeeft. Een dergelijk vrijmaakelement is tienmaal sneller dan een gebruikelijk met vloeistof gevuld glasvaatje. Het is nog vijfmaal sneller dan een sprinkler met verfijnd smeltsol-deerelement.

10 Om aanwezige glasvatsprinklers tot een snellere aanspreektijd te brengen wordt volgens de uitvinding voorgesteld, dat het glasvaatje door een hoefijzervormig met metaaldraden gevuld glasvat omgeven is, waarin aan een eind een met een slaggevoelige massa gevuld metaalbuisje 15 gevoerd is, waarbij het vrije eind van het metaalbuisje afgesloten is en aan een voorgespannen, gearreteerde slagveer toegevoegd is. De slagveer wordt door een bimetaalstrook met afgebogen deel gearreteerd. Het geheel is door middel van een bevestiging en een schroefverbinding aan het glas-20 vaatje aangebracht.

Ook hier vervormt zich de bimetaalstrook reeds bij de geringste verwarming, zodat zo snel mogelijk de slagveer vrijgegeven wordt en daarmee de slaggevoelige massa ontstoken wordt en daarmee de metaaldraden tot explosie ge-25 bracht worden. Daarbij wordt niet alleen het de metaaldraden opnemende glasvat maar daarenboven ook gelijktijdig het glasvaatje van de gebruikelijke sprinklerinstallatie vernietigd en dus de waterstroom zeer snel voor het blussen van de brand vrijgegeven. Inplaats van de bimetaalstrook kan ook 30 een strook uit metaal met herinneringsvermogen (Memory) toegepast worden.

Voor een snel aansprekende sprinkler kan het glasvaatje een vulling bevatten, die na een van buiten toegevoerde ontstekingsimpuls door chemische reactie een 35 voor de vernietiging van het glasvaatje voldoende druk opwekt.

De voor het vrijmaken vereiste ontste-kingsimpuls wordt op bekende wijze aan een bekende ontsteking sinrichting toegevoerd. Bestaat de vulling van het glasvaatje uit een springstof, bijvoorbeeld nitropenta of zwart 40 poeder, dan is een snelle en betrouwbare vernietiging van .

8602876 -5- het glasvaatje en dus een snelle vrijmaking van de blusinstallatie gewaarborgd.

Binnen het kader van de uitvinding kan het vrijmaakelement inplaats van glas uit keramisch materiaal, 5 porcelein, kunststof of aluminium bestaan.

Uitvoeringsvoorbeelden zijn in de tekening afgebeeld en worden hierna nader beschreven.

Pig. 1 toont het aanzicht van een sprinkler, 10 fig. 1a het bovenaanzicht van een sprinkler, fig. 2 het aanzicht van een naderhand uitgeruste glasvatsprinkier,

fig. 2a een doorsnede volgens de lijn A-A

in fig. 2, 15 fig. 3 een verdere uitvoering.

De sprinkler volgens fig. 1 en 2 is in zijaanzicht afgebeeld en bestaat uit het schroefdraaddeel T, de flens 1a, de dwarsbrug 2 met de steunen 3. In de flens 1 bevindt zich de door de vaatjes 4 en 16 afgesloten sproeiopening 20 34. In fig. 2 is nog het tandvormige sproeischerm 15 afgebeeld. In fig. 1 is inplaats van een normaal glasvaatje een glasvaatje 4 met van binnen los aangebrachte metaaldraden 5 afgebeeld. Aan het ondereind is een met een slaggevoelige massa gevuld metaalbuisje 6 ingesmolten, dat door een opening 25 7 door de dwarsbrug 2 naar onderen uitsteekt. Van onderen is een snapschotel 8 bevestigd, waarbij de bevestiging in de fig. 1a met 9 aangeduid is. Deze is met de dwarsbrug 2 verbonden en daaraan is weer de schijf 8 losneembaar of vast aangebracht. Afgebeeld is een eveneens aan de dwarsbrug 2 30 bevestigde of geïntegreerde bout 10, waarom een voorgespannen slagveer 11 gelegd is. Deze wordt door een afgebogen deel 12 van de schijf 8 vastgehouden. In het geval van een verwarming springt bij het bereiken van de vrijmaaktemperatuur de snapschotel 8 zeer snel in de met streeppunten afgebeelde 35 stand 13 en geeft daarmee de slagveer 11 vrij, die dan in de eveneens met streeppunten afgebeelde stand 14 springt. Daarmee wordt het metaalbuisje 6 aangeslagen, waardoor de ontsteking van de metaaldraden 5 volgt, wat een stukspringen van het glasvaatje 4 bewerkt.

40 In fig. 2 is de naderhand aangebrachte 8602876 Λ * V» -6- uitrusting van een aanwezige glasvatsprinkier afgeheeld.

Bij dit voorbeeld is een normaal gebruikelijk glasvat met 16 aangeduid, dat wil zeggen het gaat om een volkomen normale standaardsprinkler volgens het glasvatprincipe.

5 Voor de snellere vrijmaking is hier een hoefijzervormig glasvat 17 met metaaldraden 18 met het glasvaatje 16 verbonden. Ook hier is weer een met een glasgevoelige massa gevuld metaalbuisje 19 ingesmolten.

Voor het vrijmaken is in dit geval een bimetaalstrook 20 met 10 omgebogen deel 21. aangebracht. Zoals in fig. 1 en 1a beschreven is weer een veer 22 voorgespannen. Bij de verwarming snapt de bimetaalstrook in de met streeppunten afge-beelde stand 23. Daarmee wordt de slagveer 22 vrijgegeven en door opslaan tegen de metaalbuis 19 worden de metaaldraden 15 ontstoken en wordt de energie aan de inhoud van het glasvat 16 met een normale gemakkelijk kokende vloeistof afgegeven. Door deze aanvullende energie wordt dit glasvat sneller vernietigd. Bij dit uitvoeringsvoorbeeld is de bevestiging 24 alleen schematisch met de schroefverbinding 25 aangegeven.

20 Een tussengelegd passtuk is met 26 aangeduid. Om te zorgen, dat de warmte nog intensiever overgebracht wordt, kan de tussen bevestiging en glasvat aanwezige holle ruimte met schuim geïsoleerd worden. Dit uitvoeringsvoorbeeld maakt met zeer eenvoudige middelen het naderhand uitrusten van aan-25 wezige glasvatsprinklers mogelijk, waarbij gunstig is, dat de energieaccumulator met vrijmaaksysteem geïsoleerd aangebracht is. Tenslotte is in fig. 3 een uitvoeringsvoorbeeld in doorsnede van een normaal glasvat getoond. Dit is met 27 aangeduid en met normale gemakkelijk kokende vloeistof 28 30 gevuld. Nieuw is hier, dat aanvullend een verder glasvat 29 met metaaldraden 30 en een metaalbuis 31 met gevulde slag-gevoelige massa aanwezig zijn. De vrijmaakinrichting voor deze van binnen aangebrachte energieaccumulator is niet afge-beeld en komt overeen met de inrichtingen volgens de fig. 1 35 en 2.

In fig. 1a is een aanvullende inrichting afgebeeld, bestaande uit een stoter 31 met een aangeduide kleine magneet 32. Met deze stoter 31 wordt de slagveer 11 aanvullend gearreteerd. Daarmee wordt de slagveer 11 door 40 de aanslag 12 van de snapschotel 8 en voorts nog door de 8602876 -7-- is- τ stoter 31 vastgehouden. Pas wanneer de beide vergrendelingen zijn opgeheven, kan het vaatje 4 door het beschreven mechanisme ontstoken en vernietigd worden. Daarmee heeft men een dubbelbeveiligde installatie of men kan een verandering van 5 de voorafbestuurde installaties bewerken, doordat men niet het ventielstation door de brandmeldinstallatie vooraf bestuurt maar door afzonderlijke sprinklers. Deze voorbe-sturing kan natuurlijk ook bij een sprinkler volgens fig. 2 toegepast worden.

8602876

Claims (14)

1. Sprinkler, in het bijzonder voor automatische brandblusinstallaties, met een sprinklerli-chaam, dat aan een eind een schroefdraad en aan het andere eind een uitstekende flens bezit en twee of meer steunen 5 voor een dwarsbrug draagt, die van een aanlegdeel voor het ene eind van een temperatuurgevoelig, als gevuld glasvaatje uitgevoerd vrijmaakelement voorzien is, waarvan het andere eind een sproeiopening van het sprinkler-lichaam afsluit, met het kenmerk, dat het 10 vrijmaakelement van een van vreemde energie onafhankelijke energieaecumulator met een bijbehorende vrijmaakinrichting voorzien is.

2. Sprinkler volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het glasvaatje (4) met 15 dunne metaaldraden (15) gevuld is en dat aan het tegenover de sproeiopening (34) liggende eind een met een slaggevoe-lige massa gevuld metaalbuisje (6) in het glasvaatje (4) gevoerd is, waarbij het vrije eind van het metaalbuisje (6) afgesloten is en met een voorgespannen, aan de dwars- 20 brug (2) bevestigde snapschotel (8) verbonden is, die een met de snapschotel (8) verbonden, voorgespannen slagveer (11) arreteert.

3. Sprinkler volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de snapschotel (8) voor de 25 arretering van de slagveer (11) een omgebogen deel (12) bezit.

4. Sprinkler volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het glasvaatje (16) door een hoefijzervormig met metaaldraden (18) gevuld glasvat 30 (17) omgeven is, waarin aan een eind een met een slaggevoe- lige massa gevuld metaalbuisje (19) gevoerd is, waarbij het vrije eind van het metaalbuisje (19) afgesloten is en aan een voorgespannen, gearreteerde slagveer (22) toegevoegd is.

5. Sprinkler volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de slagveer (22) door een bimetaalstrook (20) met afgebogen deel (21) gearre-teerd is. 8602876 -10-

6. Sprinkler volgens conclusie 4 en 5/ met het kenmerk, dat het glasvat (17) door middel van een bevestiging (24) met schroefverbinding '(25) aan het glasvaatje (16) aangebracht is.

7. Sprinkler volgens conclusie 2-6, me t het kenmerk, dat de, de glasvaatjes (4) en (16) opvul lende metaaldraden (5) en (18) uit zirkonium aluminium- of magnesiumsnijdsel bestaan.

8. Sprinkler volgens conclusie 2-7, m e t 10 het kenmerk, dat de glasvaatjes (4) en (16) aanvullend met een oxydatiemiddel gevuld zijn.

9. Sprinkler volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat het met de metaaldraden (30) gevulde glasvaatje (29) binnen een met vloeistof gevuld, 15 gebruikelijk glasvaatje (27) aangebracht is en het metaal-buisje (31) door beide vaatjes (29), (27) naar buiten gevoerd is en daar aan een gearreteerde, voorgespannen glas-veer (11, 22) toegevoegd is.

10. Sprinkler volgens een der conclusies 20 2-9, met het kenmerk, dat de vrijmaakinrichting (11, 22) aanvullend door een stoter (32) vastgehouden en door een magneet (33) vergrendeld is.

11. Sprinkler volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat het glasvaatje een vulling bevat, 25 die na een van buiten toegevoerde ontstekingsimpuls door chemische reactie een voor de vernietiging van het glasvaatje voldoende druk opwekt.

12. Sprinkler volgens conclusie 11, me t het kenmerk, dat de vulling van het glasvaatje uit 30 een springstof bestaat.

13. Sprinkler volgens conclusie 12, m e t het kenmerk, dat de springstof nitropenta is.

14. Sprinkler volgens conclusie 12, me t het kenmerk, dat de springstof in vaste, gasvormi- 35 ge of vloeibare uitvoering in het glasvaatje gevuld is. 8602876