NO137227B - Kombinasjonssikring spesielt for brannsikringsanlegg. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår en kombinasjonssikring, spesielt for brannsikringsanlegg, omfattende to metallstykker som normalt fastholdes til hinannen ved et smeltemetall og i normal tilstand hindrer en utløsningsmekanisme i å tre i funksjon, mens smeltemetallet ved en temperatur over vanlig omgivelsestemperatur mister sin bindeevne og frigjør utløsningsmeka-nismen, og et varmeavgivende organ som er innrettet til som reaksjon på et signal som fremskaffes ved avføling av lokale eller fjerntliggende omgivelsesbetingelser, å avgi varme for å høyne smeltemetallets temperatur for utløsning av kombinasjonssikringen.

I forbindelse med brannsikringsanlegg som. kan innbefatte sprinklerinnretninger og/eller brannspjeld o.l., kan der i tillegg til en lokal detektering og utløsning av brannsikrings-innretningene være behov for fjernstyring, av flere eller grupper av disse. Fjernstyringen kan initieres manuelt fra en styresentral eller automatisk fra et detektororgan som reagerer på

røk, varme eller andre omgivelsesbetingelser som varsler brann eller tilløp til brann. Ved hjelp av fjernstyringen kan man foreta en selektiv avgrensning av det område som er rammet eller truet av brann, og således mer effektivt utnytte de brann-verninnretninger som inngår i større anlegg.

Fjernstyringen av de innretninger som inngår i et brannsikringsanlegg, har hittil funnet sted ved hjelp av elektromagnetiske komponenter. Slike komponenter er meget dyre i an-skaffelse, de krever stor montasjeplass og er forbundet med en del ulemper med hensyn til driftssikkerhet.

Fra US-PS 2 272 857 er der kjent et sikringselement som først og fremst har funnet anvendelse i sprinkleranlegg. Sikringselementet er tilkoblet et elektrisk anlegg ved hjelp av to ledninger, idet den ene ledning er festet til sprinklerhodet, dvs. det tekniske opplegg. Bruken av det tekniske opplegg som strømvei, er imidlertid meget ugunstig, idet de elektriske niot-standsverdier som et slikt anlegg gir, endrer seg på grunn av f.eks. korrosjon og er derfor meget vanskelig å bestemme nøy-aktig. Ved sikringselementet ifølge dette patentskrift skal selve sikringselementet utgjøre motstandselementet som ved oppvarming til en ønsket temperatur skal få elementets metall til å smelte. Motstanden av sikringselementet vil sammen med de motstander som delene i det tekniske opplegg og overgangsmot-standene mellom disse, yter, gi et mål for den spenning som må benyttes for å kunne sende en tilstrekkelig høy strøm gjennom sikringselementet til at smeltemetallet mister sin holdeevne.

I praksis innebærer dette en så høy spenning at der kreves spesielle forholdsregler med hensyn til vern mot berøring.

I GB-PS 1 406 677 er der beskrevet et sikringselement som

i likhet med sikringselementet ifølge det ovenfor omtalte patentskrift finner anvendelse i sprinkleranlegg. Sikringselementet ifølge GB-PS 1 406 677 trer i funksjon når omgivelsestempera-turen overskrider en gitt verdi, idet sikringselementet omfatter et varmeproduserende organ der som reaksjon på et elektrisk signal sender en åpen flamme mot smeltemetallet i sikringselementet for å få dette til å miste sin holdeevne. Sikringen ifølge GB-PS 1 406 677 gir imidlertid ikke noen mulighet for å kontrollere om sikringselementet er intakt eller ikke.

Fra GB-PS 1 363 945 er der kjent et sikringselement be-stående av to knusbare pærer som foruten å kunne påvirkes til å knuses ved forhøyet omgivelsestemperatur, også kan knuses med et stempel som skytes ut mot pærene ved hjelp av en eksplosiv lad-ning som tennes av en elektrisk impuls.

I US-PS 2 897 828 er der beskrevet et sikringselement be-stående av to metallstykker som er fastholdt til hinannen ved et smeltemetall og i normal tilstand hindrer en utløsningsmeka-nisme i å tre i funksjon. Det kjente element omfatter et fila-ment som kan være en én-trådet eller fler-trådet ledning som fører fra et sted som skal beskyttes av et slukningsapparat som sikringselementet er innlemmet i. Ved sikringselementet ifølge US-PS 3 897 828 er der således tale om en direkte led-ningsoverføring av varme fra et varmepåvirket sted til elementet, idet varmen overføres via filamentet.

Sluttelig er det fra US-PS 1 029 277 kjent en sprinkler-utløser som omfatter en varmetråd som er koblet til en strøm-kilde ved hjelp av to ledninger. Den ene ledning er imidlertid forbundet med gods, og man vil også ved en slik sprinklerutløser stå overfor de samme problemer med motstand i strømveien som omtalt i forbindelse med det ovennevnte US-PS 2 272 857.

En hensikt med den foreliggende oppfinnelse er å skaffe

en kombinasjonssikring som ikke oppviser de ovenfor omtalte ulemper som kjente sikringselementer er beheftet med.

En annen hensikt med oppfinnelsen er å skaffe et sikringselement som enkelt kan overvåkes dersom det inngår i et fjern-styrt brannsikringsanlegg.

Enda en hensikt med oppfinnelsen er å skaffe et sikringselement som er driftssikker, og som er rimelig å fremstille.

Disse hensikter er ved en kombinasjonssikring av den inn-ledningsvis angitte art, ifølge oppfinnelsen oppnådd ved at det varmeavgivende organ er et elektrisk motstandselement som inngår i en krets som er elektrisk adskilt fra de to metallstykker og de øvrige komponenter som inngår i brannsikringsanlegget, og at motstandselementet er innkoblet i kretsen ved hjelp av fjærende metallstykker som ved utløsning av kombinasjonssikringen, dvs. når smeltemetallet mister sin holdeevne og de to metallstykker trekkes fra hverandre av utløsningsmeka-nismen, vipper motstandselementet ut av kretsen og bryter denne.

F.eks. kan strømkretsen som innbefatter motstandselementet, sluttes som reaksjon på et signal fra en røkdetektor som er plasert på et strategisk sted. Røkdetektoren kan da sende signal direkte til den innretning som kombinasjonssikringer er montert i, eller den kan sende signal til en sentral styrepult som så sender signal til en eller flere utvalgte innretninger. Foruten å kunne utløses på signal fra en røkdetektor kan kombinasjonssikringen ifølge oppfinnelsen også utløses som reaksjon på et manuelt signal som fremskaffes f.eks. i den omtalte sentrale styrepult. Imidlertid er kombinasjonssikringen i begge til-feller også istand til å utløses ved lokal overopphetning,

dvs. den har evnen til lokalt å utløses termisk i tillegg til å kunne utløses på grunn av andre lokale eller fjerntliggende

betingelser.

Ved den foreliggende kombinasjonssikring unngår man de ovennevnte problemer med en ubestemt samlet motstand i strøm-veien. Her er nemlig sikringen utført med et separat elektrisk motstandselement som inngår i en krets som er elektrisk adskilt fra de to metallstykker, og som tjener til å utvikle varme bare i motstandselementet når det er ønsket å bevirke utløsning av sikringen fra et fjerntliggende sted. Motstandselementet kan velges blant standard komponenter som har gitte karakteris-tiske elektriske data, og tilkobles et elektrisk lavspentanlegg direkte via tilførselsledningene. Således oppnår man ved sikringselementet ifølge den foreliggende oppfinnelse en veldefi-nert og oversiktlig kobling med lett bestemmelige data som endrer seg lite med tiden.

Ved at kombinasjonssikringen er utført med fjærende metallstykker som ved sikfingsbrudd vipper motstandslementet vekk fra sikringsdelene, kan der med passende overvåknings-organer raskt kontrolleres om sikringen er intakt eller ikke. Denne brytning av strømkretsen gjennom det elektriske motstandselement vil finne sted ved sikringens utløsning enten denne skyldes forhøyet omgivelsestemperatur, strøm gjennom elementet eller hærværk, og ved å teste strømveien som elementet går i, kan man således få en sikker melding med hensyn til om sikringen har vært i funksjon eller fremdeles er intakt. En slik test kan lett utføres fra en test- eller overvåkningssentral, idet der gjennom kretsen som inneholder sikringslementet, sendes en teststrøm som er så svak at motstandselementet, dersom det fremdeles skulle være innkoblet, ikke blir oppvarmet så meget at der er fare for utløsning. Dersom.kretsen gjennom elementet er brutt, vitner det om at sikringen er utløst, og at utløs-ningsmekanismen som sikringen er montert i, er frigjort.

Oppfinnelsen vil i det følgende bli beskrevet nærmere under henvisning til tegningen.

Fig. 1 er et sideriss av en kombinasjonssikring fastspent

i en holdeinnretning som inngår i et brannspjeld.

Fig. 2 er et oppriss av kombinasjonssikringen og de øvrige deler som forekommer på fig. 1. Fig. 3 er et sideriss av en foretrukken utførelsesform for kombinasjonssikringen ifølge oppfinnelsen.

Fig. 4 er et oppriss av utførelsesformen på fig. 3.

På fig. 1 og 2 er selve kombinasjonssikringen betegnet

med 1. Den består av to metallstykker 2A og 2B som er loddet sammen ved hjelp av et loddemetall som smelter ved en bestemt høy temperatur. Legeringen i loddemetallet er tilpasset den temperatur som kombinasjonssikringen 1 skal utløses ved, og som f.eks. kan være 50, 63, 74, 93 eller 120°C, avhengig av de betingelser som råder, og de forskrifter som må følges på mon-teringsstedet. Sammenloddingen av de to metallstykker 2A, 2B kan f.eks. utføres ved at to par sammenpassende hull i metallstykkene fylles med det vedkommende loddemetall. Disse lodde-steder er på fig. 1 og 2 antydet ved 3A og 3B. Ved sine ender er metallstykkene 2A og 2B utført med hull henholdsvis 4 og 5, hvormed de kan hektes inn på en sikringsholder, f.eks. av den type som er beskrevet i norsk patentsøknad nr. 75 3213, og som kan plaseres i et sjalusi-brannspjeld for å holde sjalusidelene i en vilkårlig åpen stilling. På fig. 2 er brannspjeldets fremre og bakre rammer antydet ved henholdsvis 5' og 6<*.> Hullene 4 og 5 på metallstykkene 2A og 2B hektes inn på henholdsvis et sikringsfesteorgan 6 og det ytterste parti 7 av en strever 8 som oventil er svingbart forbundet med en støttebøyle 9, idet den med et ombøyet endeparti 10 griper omkring et tverr-stag 11 på støttebøylen 9. Streverens nedre endeparti 12 er bøyet slik at det kommer til anlegg mot en hul stang 13, og fortsetter ut fra denne for med sitt ytterste parti 7 å komme i inngrep med metallstykket 2B, som beskrevet ovenfor.

Hele sikringsholderen med kombinasjonssikringen 1 kan som beskrevet i norsk patentsøknad nr. 75 3213, settes inn i den fremre ramme 5' av spjeldet, og under normale forhold, dvs.

med åpent spjeld slik som angitt på fig. 1 og 2, vil støtte-bøylen 9 strekke seg omtrent horisontalt og hovedsakelig i hele spjeldets dybde for å understøtte spjeldbrettene 14A, 14B som inngår i brannspjeldet, idet den med ombøyde endepartier 9A og 9B av sin ben er svingbart opplagret på sikringsfeste-organet 6. Dette er ved sin ene ende 6A fastsveiset til en hylse 15 som kan forskyves langs stangen 13 og ved hjelp av en umbrakoskrue 16 fastholdes til denne. Ved sin frie ende

6B er festeorganet 6 utformet til en krok for påhekting av kombinasjonssikringen 1, som omtalt ovenfor.

Hvert av metallstykkene henholdsvis 2A og 2B er tildannet av hovedsakelig rektangulære emner og over et mellomliggende område er de utformet med et buet parti henholdsvis 17 og 18 som ved sammenstilling av de to stykker 2A og 2B danner et sylindrisk hulrom 19 til å oppta et motstandselement 20. Til motstandselementet 20 er der koblet ledninger 21A og 21B som på sin side kan inngå i en krets som kan sluttes f.eks. som reaksjon på et signal fra en lokal eller fjerntliggende røkdetek-tor eller lignende.

Ledningene 21A og 21B kan hensiktsmessig være ført langs stangen 13 og i området for dennes nedre innfestingspunkt på den fremre spjeldramme 5' være ført ut til et skjøteorgan festet på denne, f.eks. ved pluggforbindelser. Skjøteorganet kan på sin side være tilkoblet en 24 Volts strømkrets som sluttes ved gitte betingelser, som forklart ovenfor. Således kan hele sikringsholderen med kombinasjonssikring ferdig montert settes på plass i spjeldet, hvoretter tilkoblingen av ledningene 21A og 21B blir utført. Selvsagt kan ledningene 21A og 21B ligge beskyttet inne i den hule stang eller røret 13, og en slik led-ningsføring krever da passende åpninger i røret 13 for inn- og utføring av ledningene.

Under normal drift vil spjeldbrettene 14A, 14B osv. være helt eller delvis sammenfoldet, slik som antydet på fig. 2,. idet de understøttes av støttebøylen 9 som på sin side støttes av streveren 8 som holdes på plass av kombinasjonssikringen 1, idet denne forbinder streveren 8 med festeorganet 6. Ved unormalt høy lokal temperatur, f.eks. ved brann, vil loddemetallet 3A og 3B smelte med den følge at smeltesikringens metallbiter 2A og 2B blir løst fra hverandre så støttebøylen 9 bg streveren 8 vil klappe sammen langs stangen 13. Spjeldbrettene 14A, 14B osv. vil da under virkningen av sin egen tyngde og eventuelt av trekkraften fra en fjær 22 smekke ned i en ikke vist lukke-stilling og ved hjelp av passende lukkeorganer låse brannspjeldet i lukket stilling, som nærmere beskrevet i norsk patent-søknad nr. 75 3213.

Kombinasjonssikringen vil imidlertid ikke bare reagere på unormalt høy temperatur som kan være forårsaket av et lokalt branntilløp. F.eks. kan det også ved innkobling av motstandselementet 20 i en krets som sluttes som reaksjon på et signal fra en strategisk plasert detektor, bringes til utløsning på grunn av andre betingelser enn direkte unormalt høy lokal temperatur. Ledningene 21A og 21B kan således inngå i kretser som innbefatter lokale eller fjerntliggende røkdetektorer eller lignende, eller de kan være tilkoblet en lokal styresentral, idet signaler fra denne selektivt kan bringe kombinasjonssikringer av den omtalte type til utløsning, slik at man oppnår en selektiv avgrensning av det område som er antent eller kan stå i fare for å bli antent ved en eventuell brann.

Hensiktsmessig kan kombinasjonssikringen beskrevet ovenfor være slik utført at strømmen automatisk blir brudt når sikringen er utløst på grunn av oppvarming av motstandselementet. På fig. 3 og 4 er der vist en foretrukken utførelsesform for kombinasjonssikringen ifølge oppfinnelsen. Denne utførelses-form er i prinsippet bygget opp på samme måte som utførelses-formen ifølge fig. 1 og 2, men omfatter et på det ene metall-stykke 2A anordnet tversgående stykke 23 av elektrisk isolerende materiale. Det tversgående stykke 23 er utført med et sentralt hull 24 som faller sammen med hullet 4 i metallstykket 2A, og ved hver av endene er tverrstykket 23 utført med flate, fjærende metallstykker henholdsvis 25 og 26. Fjærstykkene 25 og 26 er ved den ende som er fastholdt til det tversgående isolerende stykke 23, utført med tilkoblingspunkter for elektriske ledninger 27A og 27B. Ved sin annen ende danner fjærstykkene 25 og 26 fjærende kontakt med motstandselementet 20, idet de har en spent svakt S-buet form fra det tversgående stykke 23 til tilkoblingspunktene henholdsvis 20A og 20B på motstandselementet 20. Ved utløsning av kombinasjonssikringen, dvs.

når smeltemetallet 3A, 3B mister sin holdevirkning og de to metallstykker 2A, 2B trekkes fra hinannen ved en utløsnings-mekanisme som f.eks. den som er omtalt i forbindelse med fig. 1 og 2, og som fastholdes ved kombinasjonssikringen ved hullene 4 og 5, vil fjærstykkene 25 og 26 vippe motstandselementet bort fra seg for derved å bryte strømmen gjennom dette.

Ved utførelsesformen på fig. 3 og 4 kan motstandselementets koblingspunkter 20A og 20B være fastholdt til fjærstykkene 25 og 26 ved hjelp av et smeltemetall med hovedsakelig samme smeltetemperatur som smeltemetallet 3A og 3B, Når motstandselementet 20 settes under spenning, dvs. når ledningen 27A og 27B inngår i en sluttet krets og derved gjør fjærstykkene 25 og 26 strømledende for således å utvikle varme i motstandselementet 20, vil både smeltemetallet 3A og 3B i metallstykkene 2A

og 2B og smeltemetallet ved tilkoblingspunktene 20A og 20B smelte. Metallstykkene 2A og 2B vil da skilles fra hverandre av den ovenfor omtalte utløsningsmekanisme, og fjærene 25, 26 vippe motstandselementet 20 bort for derved å bryte strømkret-sen gjennom dette.

Motstandselementet 20 kan gjøres spenningsførende fra en røkdetektorsentral som f.eks. leverer spenning på 24 V ved

gitte betingelser, eller motstandselementet 20 kan gjøres strøm-førende ved hjelp av en røkdetektor som er plasert på et strategisk sted, og som slutter en strømkrets innbefattende motstandselementet uten først å avgi signal til røkdetektorsentralen.

Spenningen kan også fjernstyres fra en manuell sentral dersom man ønsker manuell styring av et sikringsorgan som i tillegg har utløsning på grunn av lokala termiske betingelser.

Som nevnt kan kombinasjonssikringen ifølge oppfinnelsen benyttes i forbindelse med brannsikringsanlegg som innbefatter sprinklerinnretninger og/eller brannspjeld. Et brannsikringsanlegg kan også omfatte røkluker, røkgass-spjeld og branndører, og det skal forstås at kombinasjonssikringen også kan benyttes i sammenheng med åpne- eller lukkefunksjoner for slike anleggs-innretninger. Det skal også forstås at en kombinasjonssikring kan benyttes som et sikrings- eller utløsningselement generelt, hvor det under normale forhold er ønskelig å ha et element med stor holdestyrke, som raskt kan utløses ved et signal initiert av lokale eller fjerntliggende betingelser.

Kombinasjonssikringen ifølge oppfinnelsen gir stor strekk-fasthet og kan selv ved små dimensjoner belastes meget høyt. montasjeplass som kombinasjonssikringen krever i forhold elektromagnetiske holdeinnretninger, er meget liten og kom-...i:.::r.3jonssikringen ifølge oppfinnelsen er både enkel og rimelig å framstille. Kombinasjonssikringen kan tilkobles et lavspen-aingsanlegg, f.eks. med driftsspenning på ca. 20 - 30 V, noe som for de fleste installasjoner ikke krevet spesielle forholdsregler med hensyn til vern mot berøring.

Ved å avpasse motstandselementet til driftsspenningen kan man også oppnå en kombinasjonssikring som har en utløsningstid på få sekunder.

Claims (2)

1. Kombinasjonssikring spesielt for brannsikringsanlegg, omfattende to metallstykker (2A, 2B) som normalt fastholdes til hinannen ved et smeltemetall (3A, 3B) og i normal tilstand hindrer en utløsningsmekanisme i å tre i funksjon, mens smeltemetallet ved en temperatur over vanlig omgivelsestemperatur mister sin bindeevne og frigjør utløsningsmekanismen, og et varmeavgivende organ som er innrettet til som reaksjon på et signal som fremskaffes ved avføling av lokale eller fjerntliggende omgivelsesbetingelser, å avgi varme for å høyne smeltemetallets temperatur for utløsning av kombinasjonssikringen, karakterisert ved at det varmeavgivende organ er et elektrisk motstandselement (20) som inngår i en krets som er elektrisk adskilt fra de to metallstykker (2A, 2B) og de øvrige komponenter som inngår i brannsikringsanlegget, og at motstandselementet (20) er innkoblet i kretsen ved hjelp av fjærende metallstykker som ved utløsning av kombinasjonssikringen (1), dvs. når smeltemetallet (3A, 3B) mister sin holdeevne og de to metallstykker (2A, 2B) trekkes fra hverandre av utløsningsmekanismen, vipper motstandselementet ut av kretsen og bryter denne.

2. Kombinasjonssikring som angitt i krav 1, karakterisert ved at de to metallstykker (2A, 2B) er tildannet av hovedsakelig rektangulære emner, idet de over et mellomliggende område er utformet med et buet parti (17, 18) som ved sammenstilling av to og to stykker danner en lomme (19) til å oppta motstandselementet (20), og at der i området for et av de to metallstykker (2A, 2B) er anbragt et tversgående tredje stykke (23) av elektrisk isolerende materiale som ved sine ender bærer de fjærende metallstykker (25, 26), idet disse ved den ende som er fastholdt til det tversgående stykke (23), er utført med tilkoblingspunkter for elektriske ledninger (27A, 27B) og ved sin annen ende danner fjærende kontakt med motstandslementet (20) som holdes av de to metallstykker (2*. 2B).;3. KomMnasjOIlaslkrlng som Mgitt ± krav 2, k r k t e r i sert vea at motstandselementets (20) tilko*,, «OA, 20B, er fastholdt til ««.tyMcJ 5 2T 7 " metall. smelte-