PL213635B1 - Pneumatyczny zespól zaworowy aktywowany termobezpiecznikiem, zwlaszcza dla instalacji dachowej klapy dymowej - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest pneumatyczny zespół zaworowy aktywowany termobezpiecznikiem. Zespół stosowany jest zwłaszcza w instalacji sterowania i napędu dachowej klapy dymowej, która w sytuacji pożaru powinna być automatycznie otwierana w celu odprowadzania na zewnątrz budynku gazowych produktów spalania.

W pneumatycznych instalacjach sterowania i napędu członów wykonawczych, które przemieszczane są tłokowymi siłownikami pneumatycznymi, występują również wymogi wprowadzenia dodatkowego zabezpieczenia termicznego, które zainicjuje pracę układu sygnałem przekroczenia temperatury uznanej za normalną. Wymogi takie są charakterystyczne dla instalacji przeciwpożarowych, zwłaszcza dla instalacji napędu dachowej klapy dymowej. W instalacjach takich, w pomieszczeniach szczególnego zagrożenia, tworzone są jeden lub dwa, niezależne obwody sterowania siłownika tłokowego, zasilane z dwóch źródeł sprężonego gazu.

Znany z opisu patentowego DE 196 27 738 zespół zaworowy posiada przebijak membrany naboju gazowego połączony z suwakowym, dwudrogowym zaworem odcinającym, włączonym odpowiednio w gałęzie zasilania i odpowietrzania instalacji centralnej. Normalnie otwarte położenie suwaka dla obu dróg przepływu wyznacza sprężyna cofająca, a w położeniu pneumatycznie przesterowanym obie drogi są zamknięte. Iglica przebijaka uruchamiana jest przez zniszczenie ampułki termobezpiecznika, która blokuje zatrzask kulkowy utrzymujący iglicę w położeniu wycofanym, przy napiętej sprężynie przebijającej. Termobezpiecznik, zabudowany współosiowo z suwakiem, ma postać szklanej ampułki napełnionej cieczą o określonej temperaturze wrzenia. W sytuacji wystąpienia w otoczeniu temperatury wrzenia rozerwanie ampułki umożliwia wysunięcie popychacza blokującego kulkę i iglicę. Uwolniona iglica siłą sprężyny przebijającej wnika przez membranę otwierając nabój gazowy a jednocześnie poosiowo zwolniony suwak siłą sprężyny cofającej przesunięty zostaje w położenia zamknięcia dróg zasilania i odpowietrzania. Komora robocza siłownika tłokowego zasilana jest gazem z przebitego naboju gazowego. Po każdym uruchomieniu zespołu termobezpiecznikiem, ponowne uzbrojenie przebijaka i założenie ampułki wymaga odkręcenia i po założeniu ampułki ponownego zakręcenia nakrętki, o którą opiera się sprężyna przebijająca.

Zespół zaworowy według niniejszego wynalazku ma rozwiązanie funkcjonalnie podobne do powyżej opisanego, posiada również przebijak membrany naboju gazowego, którego iglica uruchamiana jest przez termiczne zniszczenie ampułki termobezpiecznika, oraz suwakowy zawór odcinający, normalnie otwarty działaniem sprężyny cofającej.

Istota wynalazku polega na tym, że przebijak ma dźwignię dwuramienną, która na końcu ramienia krótszego obciążona jest sprężyną przebijającą. Położenie normalne dźwigni dwuramiennej, przy wycofanej działaniem sprężyny powrotnej iglicy i napiętej sprężynie przebijającej, utrzymywane jest przez ampułkę termobezpiecznika, zaciskaną między gniazdami wspornika stałego i wspornika obrotowego. Wspornik obrotowy po drugiej stronie osi obrotu ma ząb zaczepiony o dłuższe ramię dźwigni dwuramiennej.

Ponadto, przebijak i zawór odcinający mają wspólny korpus, w którym wykonany jest kanał przebijaka połączony z komorą sterującą zaworu odcinającego. W położeniu przesterowania suwak zaworu odcinającego lewym czołem odsłania kanał wyjściowy drogi zasilania. W rozwiązaniu takim czynność uzbrojenia zespołu jest bardzo prosta, po wychyleniu dźwigni dwuramiennej i obróceniu wspornika obrotowego w położenie zaczepienia zęba o dźwignię wkłada się ampułkę między wspornik stały i obrotowy.

W zależności od rozwiązania układu instalacji sterującej, korzystnym jest przy funkcji „otwieranie i zamykanie” klapy dymowej zastosowanie zaworu odcinającego w wykonaniu czterodrogowym, a dla funkcji „tylko otwieranie” - dwudrogowym. W suwaku zaworu czterodrogowego wykonany jest promieniowy otwór, łączący w położeniu pneumatycznego przesterowania kanał wejściowy drogi odpowietrzenia z komorą sprężyny wykonaną w suwaku od strony prawego czoła. Komora sprężyny jest odpowietrzona.

Korzystnym jest również, gdy współosiowo do suwaka po stronie jego prawego czoła przyłączony jest wskaźnik sworzniowy, który w położeniu przesterowanym wystaje z korpusu. Wysunięty wskaźnik informuje o zadziałaniu tego zespołu zaworowego i konieczności uzbrojenia go w nową ampułkę.

Zespół według wynalazku wyjaśniony jest opisem dwóch, przykładowych wykonań zespołów zaworowych, pokazanych na rysunku.

PL 213 635 B1

Figura 1 rysunku przedstawia przekrój wzdłużny zespołu z czterodrogowym zaworem odcinającym, w położeniu normalnym, uzbrojonym ampułką termobezpiecznika, fig. 2 - fragment przekroju wzdłużnego zespołu z dwudrogowym zaworem odcinającym, w położeniu uzbrojonym, fig. 3 - fragment zamocowania ampułki w widoku perspektywicznym, identyczny dla obu przykładów wykonania, fig. 4 - przekrój wzdłużny zespołu z czterodrogowym zaworem odcinającym, po temperaturowym zniszczeniu ampułki, i dla analogicznej sytuacji na fig. 5 - fragment przekroju z dwudrogowym zaworem odcinającym.

Zespół zaworowy pokazany na fig. 1 składa się z zabudowanych we wspólnym, prostopadłościennym korpusie 3: przebijaka A membrany naboju gazowego 1 wypełnionego sprężonym CO2, oraz z suwakowego, czterodrogowego zaworu odcinającego B, przyłączami wbudowanego w gałęzie zasilania i odpowietrzania tłokowego siłownika pneumatycznego, który napędza dachową klapę dymową i włączony jest do instalacji centralnego sterowania.

W korpusie 3, współosiowo z nagwintowanym gniazdem mocującym nabój gazowy 1, znajduje się suwliwie prowadzona iglica 2, obciążona sprężyną powrotną 6 a kulistym końcem opierająca się o dźwignię dwuramienną 4 po stronie jej dłuższego ramienia. Dźwignia dwuramienna 4 o przekroju ceowym obejmuje korpus 3 bocznymi ściankami i łożyskowana jest na osi prostopadłej względem osi iglicy 2. Na odgięty koniec ramienia krótszego dźwigni dwuramiennej 4, koniec który wnika w wycięcie wykonane w korpusie 3, oddziaływują dwie sprężyny przebijające 5 osadzone jedna za drugą w otworach korpusu 3. Do ściany bocznej korpusu 3 zamocowany jest wspornik stały 8, którego pionowe ramie przechodzi przez szczelinę wykonaną w dłuższym ramieniu dźwigni dwuramiennej 4.

Oznaczone na rysunku literą a położenie normalne dźwigni dwuramiennej 4, przy wycofanej działaniem sprężyny powrotnej 6 iglicy 2 i napiętych sprężynach przebijających 5, utrzymywane jest przez szklaną ampułkę termobezpiecznika 7, zaciskaną między gniazdami wspornika stałego 8 i wspornika obrotowego 9. Wspornik obrotowy 9 łożyskowany jest na osi obrotu 10 i ma ząb 11 zaczepiony o koniec szczeliny w dźwigni dwuramiennej 4.

Z komorą iglicy 2 prostopadle połączony jest kanał przebijaka 12, współosiowo doprowadzony do komory sterującej 14 suwaka 13 w zaworze odcinającym B. W położeniu normalnym suwak 13 pod działaniem sprężyny cofającej 16 zabudowanej w komorze sprężyny 15 przesunięty jest w skrajne lewe położenie, co stanowi, że zawór odcinający B jest otwarty na obu drogach przyłączy przewodów, zarówno na drodze zasilania jak i odpowietrzania. Sprężyna cofająca 16 naciska na suwak 13 przez kołnierz wskaźnika sworzniowego 20, którego koniec przechodzi przez nieco większy otwór w pokrywce zamykającej komorę sprężyny 15. Koniec wskaźnika sworzniowego 20 w położeniu normalnym nie wystaje poza obrys korpusu 3.

W sytuacji gdy pożar - nie wykryty czujnikiem centralnej instalacji przeciwpożarowej - wystąpi w pomieszczeniu w którym zabudowany jest zespół zaworowy, wówczas zniszczenie ampułki termobezpiecznika 7 powoduje kolejno: zwolnienie dźwigni dwuramiennej 4, przebicie iglicą 2 membrany naboju gazowego 1 i przepływ gazu przez komorę sterującą 14 do kanału wyjściowego drogi zasilania 17 oraz dalej do siłownika napędu klapy dymowej, z jednoczesnym połączeniem kanału wejściowego drogi odpowietrzania 18 z otoczeniem przez: promieniowy otwór 19 w suwaku 13, komorę sprężyny 15 i szczelinę między otworem w pokrywce a wskaźnikiem sworzniowym 20. Przyłącza centralnej instalacji wejścia zasilania i wyjścia odpowietrzania zostają zamknięte. Sytuacja ta przedstawiona na fig. 4, oznaczeniem litery b pokazuje zmianę położeń elementów ruchomych: wspornika obrotowego 9, dźwigni dwuramiennej 4, iglicy 2 i suwaka 13, oraz wystającego z korpusu 3 wskaźnika sworzniowego 20. Przemieszczenie wskaźnika sworzniowego 20 oprócz widocznej informacji o zaistniałym rozbrojeniu tego zespołu, może być wykorzystane do inicjowania sygnału elektrycznego wskazującego pomieszczenie pożaru.

Rozwiązanie według drugiego przykładu wykonania zespołu zaworowego, z funkcją „tylko otwieranie”, ma identyczny z powyżej opisanym przebijak A uzbrojony szklaną ampułką termobezpiecznika 7.

Wykonanie to na fig. 2 i 5 pokazane jest tylko wyróżniającymi się fragmentami dwudrogowego zaworu odcinającego B, w dwóch charakterystycznych położeniach pracy. Działanie zespołu jest w stosunku do powyżej opisanego oczywiste i uproszczone z uwagi na fakt, ze zawór dwudrogowy włączony jest tylko w jedną gałąź zasilania komory tłokowej siłownika napędzającego klapę dymową.

Claims (4)

1. Pneumatyczny zespół zaworowy aktywowany termobezpiecznikiem, zwłaszcza dla instalacji dachowej klapy dymowej, posiadający przebijak membrany naboju gazowego, którego iglica uruchamiana jest przez termiczne zniszczenie ampułki termobezpiecznika, oraz zawierający suwakowy zawór odcinający, normalnie otwarty działaniem sprężyny cofającej a w położeniu pneumatycznie przesterowanym zamknięty, znamienny tym, że przebijak (A) ma dźwignię dwuramienną (4) która na końcu ramienia krótszego obciążona jest sprężyną przebijającą (5), przy czym położenie normalne (a) dźwigni dwuramiennej (4), przy wycofanej działaniem sprężyny powrotnej (6) iglicy (2) i napiętej sprężynie przebijającej (5) utrzymywane jest przez ampułkę termobezpiecznika (7), zaciskaną między gniazdami wspornika stałego (8) i wspornika obrotowego (9), mającego po drugiej stronie osi obrotu (10) ząb (11) zaczepiony o dłuższe ramię dźwigni dwuramiennej (4), ponadto przebijak (A) i zawór odcinający (B) mają wspólny korpus (3) w którym wykonany jest kanał przebijaka (12) połączony z komorą sterującą (14) zaworu rozdzielającego (B), natomiast suwak (13) zaworu odcinającego (B) w położeniu przesterowania (b) lewym czołem odsłania kanał wyjściowy drogi zasilania (17).

2. Zespół zaworowy według zastrz. 1, znamienny tym, że zawór odcinający (B) jest zaworem czterodrogowym, którego suwak (13) ma promieniowy otwór (19) łączący w położeniu przesterowania (b) kanał wejściowy drogi odpowietrzenia (18) z wykonaną w suwaku (13) od strony prawego czoła komorą sprężyny (15), która jest odpowietrzona.

3. Zespół zaworowy według zastrz. 1, znamienny tym, że zawór odcinający (B) jest zaworem dwudrogowym, w którym po prawej stronie suwaka (13) znajduje się odpowietrzona komora sprężyny (15).

4. Zespół zaworowy według zastrz. 1, znamienny tym, że po stronie prawego czoła do suwaka (13) współosiowo połączony jest wskaźnik sworzniowy (20), który w położeniu przesterowanym (b) wystaje z korpusu (3).