WO2011092189A1

WO2011092189A1 - Verfahren zur auslösung von pyrotechnischen feuerlöschvorrichtungen und thermisches auslösesystem

Info

Publication number: WO2011092189A1
Application number: PCT/EP2011/051044
Authority: WO
Inventors: Matthias Agostin; Gerhard Schlatzke; Karl Bermes; Christoph Müller; Peter Gundermann
Original assignee: Dynamit Nobel Defence Gmbh; Fiwarec; Rapid Brandschutzsysteme Gmbh
Priority date: 2010-01-27
Filing date: 2011-01-26
Publication date: 2011-08-04
Also published as: DE102010005952A1; EP2528666A1; EP2528666B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auslösung von pyrotechnischen Feuerlöschvorrichtungen (1) mit einem Anzündmechanismus, der bei Auslösung einen pyrotechnischen Satz (12) in der Feuerlöschvorrichtung (1) anzündet. Zur Bereitstellung eines fremdenergieunabhängigen, druckgasgesteuerten Löschsystems mit dem eine schnelle Erkennung von Bränden ermöglicht ist, die sich nicht in unmittelbarer Nähe der pyrotechnischen Löschvorrichtung befinden, wird vorgeschlagen, dass die Auslösung des Anzündmechanismus hydraulisch oder pneumatisch erfolgt, wobei die Feuerlöschvorrichtungen (1) mit einer ein unter Druck stehendes Medium enthaltenen, durch thermische Belastung im Brandfall sich öffnende Auslöseleitung (2) verbunden werden und bei einem plötzlichen Druckabfall in der Auslöseleitung (2) der Anzündmechanismus ausgelöst wird.

Description

Verfahren zur Auslösung von pyrotechnischen Feuerlöschvorrichtungen und thermisches Auslösesystem

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auslösung von pyrotechnischen Feuerlöschvorrichtungen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein thermisches Auslösesystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 13.

Stand der Technik:

In der WO 2009/071635 ist ein thermisch initiierbarer Auslösemechanismus für Aerosol-Feuerlöschgeneratoren mittels einer Glasampulle beschrieben. Diese Glasampulle ist mit einer Flüssigkeit gefüllt, deren Dampfdruck bei einer bestimmten Temperatur so groß wird, dass dieser ein Zerplatzen der Ampulle bewirkt. Durch das Zerplatzen der Ampulle wird eine Druckplatte freigegeben, die von einer gespannten Feder beaufschlagt wird. Die durch das Entspannen der Feder erzeugte Bewegungsenergie wird dazu genutzt eine weitere, innere Feder zu spannen, welche mit einem Schlagbolzen verbunden ist. Nach einer definierten Spannstrecke wird der Schlagbolzen durch das Freigeben von Sperrelementen von der Druckplatte gelöst und schlägt, betrieben durch die zuvor gespannte Feder, auf ein mechanisches Anzündhütchen auf, wodurch ein initialer Anzünd- stoff zur Reaktion gebracht wird. Die dabei entstehenden heißen Reaktionsprodukte bewirken dann verstärkt durch einen Boostersatz die Anzündung des pyrotechnischen Satzes.

Dieser Auslösemechanismus ermöglicht durch seine fremdenergieunabhängige, wartungsarme und sichere Konstruktion den Einsatz von Aerosol- Feuerlöschgeneratoren in Bereichen, in denen der Einsatz von elektronischen Branddetektoren unvorteilhaft oder unmöglich ist. ln der EP 0 978 297 A2 ist eine Feuerlöschvorrichtung, basierend auf einer aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden, schmelzbaren Löschmittelleitung beschrieben, welche mit mindestens einem unter Druck stehenden Löschmittelbehälter so verbunden ist, dass sie durch diesen druckbeaufschlagt wird. Bei dem im Löschmittelbehälter befindlichen Löschmittel kann es sich um gasförmiges, flüssiges oder pulverförmiges Löschmittel handeln. Die unter Druck stehende, schmelzbare Löschmittelleitung aus thermoplastischem Kunststoff ist in dem brandgefährdeten Bereich so verlegt, dass sie durch die im Brandfall auftretenden hohen Temperaturen aufplatzt und somit einen Austritt des Löschmittels aus der Leitung erfolgt. Durch das austretende Löschmittel an der Platzstelle, die sich im Regelfall in unmittelbarer Nähe des Brandherdes befindet, wird eine direkte Bekämpfung des Brandes ermöglicht. Um eine optimale Bedeckung der Flammen mit Löschmittel zu ermöglichen, kann mit der Verwendung von zwei Löschmittelbehältern die jeweils an den Enden der Löschmittelleitung angeordnet sind, ein zweiseitiger Zustrom von Löschmittel zur Platzstelle erzeugt werden. Ferner kann zum gleichen Zweck ein einzelner Löschmittelbehälter verwendet werden, an dem mehrere Löschmittelleitungen angeschlossen sind, die eine ringförmige Löschmittelleitung speisen.

Auch wird die Möglichkeit beschrieben eine Leitung aus schmelzbarem, thermoplastischem Kunststoff lediglich zur Branderkennung einzusetzen. Hierbei dient die schmelzbare Kunststoffleitung lediglich zur Erzeugung und Weiterleitung eines Auslöseimpulses an eine unter Druck stehende Feuerlöscheinrichtung. Die Auslösung erfolgt hierbei durch den beim Aufplatzen der Auslöseleitung erzeugten Druckabfall. Sinkt der Leitungsdruck dabei unter den Druck des Löschmittelbehälters, wird ein Kontrollventil betätigt, das die Freisetzung des Löschmittels über eine gesonderte Ausströmöffnung ermöglicht. Die zuvor beschriebene Erfindung bietet durch den Einsatz eines Schlauches zur Branderkennung zusätzlich zu dem Vorteil der Fremdenergieunabhängigkeit eine hohe Abdeckung des zu schützenden Raumvolumens.

Kritik am Stand der Technik Als Nachteil des in der WO/2009/071635 beschriebenen thermisch initiierbaren Auslösemechanismus für Aerosol-Feuerlöschgeneratoren mittels einer Glasampulle, lassen sich folgende Punkte identifizieren:

• Die Branddetektion durch die Glasampulle erfolgt lediglich an einem Punkt in ummittelbarer Nähe des Aerosol-Feuerlöschgenerators, wodurch bei räumli- eher Trennung von Löschgenerator und Brandherd eine verzögerte Auslösung verursacht werden kann.

• Es ist keine serielle Auslösung von mehreren Löschgeneratoren zum schnellen Aufbau einer hohen Löschmittelkonzentration möglich.

• Im Brandfall ist keine Informationsweitergabe zur Auslösung eines Alarmes oder der Abschaltung von Anlagen vorgesehen.

• Es besteht keine Mögl ichkeit zusätzliche Branderkennungsmethoden wie Rauchmelder, Temperatursensoren und photoelektrische Sensoren zur Auslösung des Löschvorganges mit in das System einzubinden.

• Es besteht keine Möglichkeit, das System manuell oder elektrisch auszulösen. Die in EP 0 978 297 A2 beschriebene Auslösemethode für unter Druck stehende Feuerlöscheinrichtungen durch die Verwendung einer schmelzbaren Leitung aus thermoplastischem Kunststoff, lässt sich in der beschriebenen Ausführung nicht für die Auslösung von pyrotechnischen Feuerlöscheinrichtungen verwenden, da diese bauartbedingt keinen erhöhten Innendruck aufweisen.

Der im Folgenden beschriebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein thermisches Auslösesystem zur Auslösung von pyrotechnischen Feuerlöschvorrichtungen anzugeben, mit dem ein fremdenergieunabhängiges, druckgasgesteuerte Löschsystem entsteht, welches eine schnelle Erkennung von Bränden ermöglicht, die sich nicht in unmittelbarer Nähe der pyrotechnischen Feuerlöschvorrichtung befinden. Das Verfahren soll Möglichkeit bieten, mehrere pyrotechnische Feuerlöschvorrichtungen so zu einem System zusammenzuschalten, dass diese im Brandfall gemeinsam zu Auslösung gebracht werden. Optional sollte es möglich sein, das erfindungsgemäße System mit Einrichtungen auszustatten, die es ermöglichen, die Auslösung des Löschvorgangs auch elektrisch oder manuell einzuleiten. Ferner sollte die Option bestehen, das System mit Einrichtungen zu versehen, die in der Lage sind eine Auslösung zu registrieren und diese Information zum Zweck der Alarmierung und/oder der Anlagenabschaltung weiterzuleiten.

Erfindungsgemäß wird die Hauptaufgabe bezüglich des Verfahrens durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Dadurch, dass die Auslösung des Anzündmechanismus hydraulisch oder pneumatisch erfolgt, wobei die Feuerlöschvorrichtungen mit einer ein unter Druck stehendes Medium enthaltenen, durch thermische Belastung im Brandfall sich öffnende Auslöseleitung verbunden werden und bei einem plötzlichen Druckabfall in der Auslöseleitung der Anzündmechanismus ausgelöst wird, ist ein fremdenergieunabhängiges, druckgasgesteuertes Löschsystem entstanden, welches eine schnelle Erkennung von Bränden ermöglicht, die sich nicht in unmittelbarer Nähe der pyrotechnischen Feuerlöschvorrichtung befinden. Bevorzugt werden mehrere Feuerlöschvorrichtungen mit der Auslöseleitung verbunden. Hierdurch ist die Möglichkeit gegeben, mehrere pyrotechnische Feuerlöschvorrichtungen so zu einem System zusammenzuschalten, dass diese im Brandfall gemeinsam zu Auslösung gebracht werden.

In einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird die Auslöseleitung mindestens mit einem mit unter Druck stehenden Medium gefüllten Volumen verbunden, welches den Druck in der Auslöseleitung einstellt und bei nicht durch einen Brand verursachten kleinen Lecks in der Auslöseleitung den Druck in der Auslöseleitung konstant hält. Bei dem mit unter Druck stehenden Medium gefüllten Volumen kann es sich um ein Volumen jeglicher Art handeln, welches dazu geeignet ist, den Druck innerhalb der Auslöseleitung einzustellen und kleine Lecks zu kompensieren. Das Volumen kann z. B. ein mit komprimiertem Gas gefüllter Druckspeicher sein.

In erfinderischer Ausgestaltung ist das Medium zur pneumatischen Auslösung ein Gas und zur hydraulischen Auslösung eine Flüssigkeit. Eine Flüssigkeit ist zum Beispiel eine wässrige Lösung oder ein Öl oder eine Mischung aus Wasser und Glycol. Als Gas eignet sich bevorzugt Stickstoff oder Luft. Falls eine Flüssigkeit zur Druckbeaufschlagung des Auslösesystems verwendet wird, so kann diese Flüssigkeit z.B. mittels eines Gasdruckpolsters oder eines Feder-Kolbensystems vorgespannt werden.

Die Auslöseleitung ist allgemein ein im Inneren unter Druck zu setzender Hohlkörper, der durch thermische Belastung im Brandfall zerstört wird oder Elemente enthält, die im Brandfall zerstört werden und dadurch einen Druckabfall in der Auslöseleitung hervorrufen. Unter Auslöseleitung wird daher auch ein flächiger Hohlkörper verstanden. Bevorzugt ist die Auslöseleitung ein schmelzbarer Schlauch aus bevorzugt einem Kunststoff. Die Auslöseleitung kann aber auch ein Metallrohr mit im Brandfall schmelzenden Rohrabschnitten sein.

In einer erfinderischen Ausgestaltung sind die Elemente Schmelzlot, welches im Brandfall durch die thermische Belastung schmilzt und dadurch einen Druckabfall in der Auslöseleitung hervorruft.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung werden an die Auslöseleitung manuell oder elektrisch aktivierbare Ventile angeschlossen, die bei Betätigung einen Druckabfall in der Auslöseleitung hervorrufen. Hierdurch ist es ermöglicht, die Auslösung des Löschvorgangs auch elektrisch oder manuell einzuleiten. Die manuell oder elektrisch aktivierbaren Ventile sind dergestalt angeschlossen, dass sie beim Öffnen einen den Anzündmechanismus auslösenden Druckabfall in der Auslöseleitung hervorrufen.

Bevorzugt werden an die Auslöseleitung oder an den Anzündmechanismus Sensoren angeschlossen, die einen Druckabfall in der Auslöseleitung oder eine Aktivierung der pyrotechnischen Löschvorrichtungen detektieren und ein diesbezügliches Signal an Auswerte- und/oder Anzeigevorrichtungen senden. Hierdurch lässt sich eine Auslösung registrieren und diese Information zum Zweck der Alarmierung und/oder der Anlagenabschaltung weiterleiten.

Der Anzündmechanismus umfasst bevorzugt eine mechanische Auslösevorrichtung, die einen Druckabfall in der Auslöseleitung in eine Eigenbewegung eines Bauteils umwandelt und mit dieser Eigenbewegung den Anzündvorgang auslöst.

Bevorzugt wird als Auslösevorrichtung ein in einem Gehäuse verschiebbarer Kolben verwendet, der Kolben zwischen einem ersten Teilvolumen und einem zweiten Teilvolumen einer Kammer im Gehäuse verschiebbar angeordnet ist, das erste Teilvolumen an die Auslöseleitung angeschlossen wird, das erste Teilvolumen mit dem zweiten Teilvolumen über eine Überströmöffnung verbunden wird und bei Verschieben des Kolbens in Richtung zum ersten Teilvolumen der Kolben den Zündvorgang auslöst. Hiermit ist ein fremdenergieunabhängiges, druckgasgesteuertes Löschsystem entstanden.

In einer erfinderischen Ausgestaltung wird der Kolben mit einem durch eine innere Feder beaufschlagten Schlagbolzen arretierbar verbunden, wobei bei Auslösung des Anzündvorgangs der Kolben den Schlagbolzen in Spannrichtung der inneren Feder, ohne die Arretierung des Schlagbolzens mit dem Kolben aufzuheben, spannt und nach Erreichen der notwendigen Spannung die Arretierung gelöst wird, wodurch der Schlagbolzen, angetrieben durch die Kraft der inneren Feder, auf ein mechanisches Anzündhütchen prallt, wodurch ein initialer Anzünd- stoff im Anzündhütchen angezündet wird, der einen Verstärkungssatz anzündet, dessen heiße Umsetzungsgase den pyrotechnischen Satz in der Feuerlöschvorrichtung anzünden.

Ein thermisches Auslösesystem für pyrotechnische Feuerlöschvorrichtungen, insbesondere zur Verwendung für das oben beschriebene Verfahren, ist dadurch gekennzeichnet, dass die pyrotechnischen Feuerlöschvorrichtungen durch eine ein unter Druck stehendes Medium enthaltene, durch thermische Belastung im Brandfall sich öffnende Auslöseleitung miteinander verbunden sind, jede pyrotechnische Feuerlöschvorrichtung ihren eigenen Anzündmechanismus aufweist und bei einem Druckabfall in der Auslöseleitung die Anzündmechanismen aller angeschlossenen pyrotechnischen Feuerlöschvorrichtungen aktiviert werden.

Der Anzündmechanismus umfasst in bevorzugter Ausführungsform einen in einem Gehäuse verschiebbaren Kolben, wobei der Kolben zwischen einem ersten Teilvolumen und einem zweiten Teilvolumen einer Kammer im Gehäuse verschiebbar angeordnet ist, das erste Teilvolumen an die Auslöseleitung angeschlossen ist, das erste Teilvolumen mit dem zweiten Teilvolumen über eine Ü- berströmöffnung verbunden ist und bei Verschieben des Kolbens in Richtung zum ersten Teilvolumen der Kolben den Anzündvorgang auslöst.

Zur Abdichtung ist bevorzugt auf dem Außenumfang des Kolbens eine Nut mit einer eingelegten Dichtung angeordnet.

In einer Ausführungsform ist an der Kolbenstange des Kolbens ein zylinderförmiges Halteteil verankert, welches im stand-by Zustand und während der ersten Bewegung der Kolbenstange in Richtung zum Freigabezustand, im Körper geführt ist und das Halteteil eine von der Stirnseite sich ins Innere erstreckende Ausnehmung mit radialen Öffnungen aufweist und der Schlagbolzen mit einer ringförmigen Einschnürung an seinem dem Anzündhütchen abgewandten Ende in die Ausnehmung ragt, wobei sich die ringförmige Einschnürung in einer Flucht mit den radialen Öffnungen befindet und Kugeln im Raum zwischen der Einschnürung, den radialen Öffnungen und der Innenwand des Körpers angeordnet sind, die den Schlagbolzen im stand-by Zustand und während der ersten Bewegung der Druckplatte in Richtung zum Freigabezustand verankern.

In erfinderischer Ausgestaltung sind im Freigabezustand die radialen Öffnungen im Halteteil aus dem Körper gerutscht und fallen die Kugeln aus dem Halteteil, wodurch der Schlagbolzen nicht mehr arretiert ist.

In einer erfinderischen Ausführungsform ist der Kolben mit einer Kolbenstange verbunden, die durch das zweite Teilvolumen im Gehäuse geführt ist und die den Anzündvorgang auslöst. Die Auslösung ist dadurch rein mechanisch bewirkt.

Die Erfindung beschreibt somit eine Feuerlöscheinrichtung, die es ermöglicht, eine unter Brandeinwirkung zum Beispiel aufplatzende, schmelzbare Auslöseleitung dazu zu nutzen, eine oder mehrere pyrotechnische Feuerlöschvorrichtungen in Betrieb zu setzen. Zu den erfindungsgemäß auslösbaren Feuerlöschvorrichtungen gehören dabei solche Vorrichtungen, die dazu geeignet sind, ein Lösch- mittel mittels eines pyrotechnischen Satzes zu erzeugen oder ein separat gelagertes Löschmittel mit Hilfe eines pyrotechnischen Satzes freizusetzen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren näher beschrieben.

Es wird ein Ausführungsbeispiel beschrieben, bei dem die Auslösung des An- zündmechanismus pneumatisch erfolgt. Das verwendete Medium ist hier ein Gas. Die Auslöseleitung ist ein Schlauch aus einem Kunststoff, welcher durch thermische Belastung im Brandfall schmilzt oder aufplatzt und dadurch einen plötzlichen Druckabfall in der Auslöseleitung hervorruft, wodurch der Anzündmechanismus ausgelöst wird. Zur Lösung der zugrunde liegenden Aufgabe ist es erforderlich den beim Aufplatzen innerhalb der schmelzbaren Auslöseleitung 2 entstehenden Druckabfall dazu einzusetzen, eine Anzündung des innerhalb der pyrotechnischen Löschvorrichtung befindlichen löschmittelerzeugenden oder löschmittelaustreibenden pyrotechnischen Satzes 12 auszulösen. Zu diesem Zweck (siehe Figur 1 ) ist jede pyrotechnische Feuerlöschvorrichtung 1 des erfindungsgemäßen Systems mit einer gasdruckbetriebenen Anzündvorrich- tung 6 ausgestattet, die es erlaubt, einen innerhalb der Vorrichtung eintretenden, schnellen Druckabfall mechanisch so umzuformen, dass es zu einer Aktivierung der jeweiligen pyrotechnischen Löschvorrichtung 1 und damit zu eine Freisetzung von Löschmittel 20 kommt.

Die an jede gasdruckbetriebenen Anzündvorrichtung 6 angeschlossene schmelzbare Auslöseleitung 2 dient innerhalb der Löschvorrichtung zur Branderkennung und zur Weiterleitung des Auslöseimpulses an die Anzündvorrichtung 6 der angeschlossenen pyrotechnischen Feuerlöschvorrichtungen 1 . Die Auslöseleitung 2 ist in dem brandgefährdeten Bereich dergestalt verlegt, dass eine sinnvolle Detektion eines Brandes gewährleistet ist.

Die Branderkennung erfolgt hierbei durch das Schmelzen und anschließende Aufplatzen der Auslöseleitung 2, verursacht durch die Wärmeentwicklung des detektierten Brandes 21 .

Das aus der Platzstelle 22 ausströmende Gas 23 bewirkt ein Abfallen des innerhalb der Auslöseleitung 2 wirkenden Gasdrucks. Dieser Druckabfall pflanzt sich durch die Auslöseleitung 2 fort und bewirkt somit eine Auslösung aller angeschlossenen pyrotechnischen Feuerlöschvorrichtungen 1 .

Zur generellen Druckbeaufschlagung bei der Inbetriebnahme und dem Ausgleich von geringfügigen Undichtigkeiten während der Bereitschaftsphase ist an der Auslöseleitung 2 mindestens ein Volumen 3 oder ein Druckspeicher geschlossen, der mit Einrichtungen 24 ausgestattet sein kann, die den gespeicherten Druck auf den Betriebsdruck der Auslöseleitung 2 herabsetzen.

Zur Gewährleistung der erfindungsgemäßen Funktionsweise der durch Gasdruck aktivierbaren pyrotechnischen Feuerlöschvorrichtungen 1 , muss jede dieser Feuerlöschvorrichtungen 1 mit einer gasdruckbetriebenen Anzündvorrichtung 6 ausgestattet sein (siehe auch Figur 2). Aufgabe der Anzündvorrichtung 6 ist es, einen schnellen Druckabfall innerhalb der angeschlossenen schmelzbaren Auslöseleitung 2 zu nutzen, um das innerhalb der eigentlichen pyrotechnischen Löschvorrichtung 1 angeordneten pyrotechnischen Satz 12 anzuzünden.

Bei der gasdruckbetriebenen Anzündvorrichtung 6 kann es sich bei grundsätzlicher Betrachtung um jede Art von technischer Einrichtung handeln, die in der Lage ist, eine Reduzierung der innerhalb eines Bereiches der Vorrichtung wirkenden Drucks in Eigenbewegung umzuwandeln und diese zur Aktivierung eines Anzündimpulses zu verwenden. Bei der hier gezeigten vorteilhaften Ausführungsvariante ist die gasdruckbetriebene Anzündvorrichtung 6 mit einem durch Gasdruck verschiebbaren Kolben 14 ausgestattet, welcher die Übertragung der Auslöseimpulse ermöglicht.

Die spezifische Anwendung als Auslösemechanismus für pyrotechnische Feuerlöschvorrichtungen 1 macht es erforderlich, dass innerhalb der Anzündvorrichtung 6 soviel potentielle Energie in mechanischer Form gespeichert ist, dass das Anzündelement 25 innerhalb der Feuerlöschvorrichtung aktiviert werden kann. Des Weiteren ist es notwendig, die Aktivierungsenergie dergestalt zu speichern, dass diese bei schneller Wegnahme des Drucks in der Auslöseleitung 2 frei wird. Die gängige Technik bietet hierzu die Möglichkeit, Energie in Form einer Bauteilspannung (Feder, Membran) oder eines gespannten Gases (Druckgas) bereitzustellen und durch eine gegenläufige Druckbeaufschlagung durch das innerhalb der Auslöseleitung 2 gespeicherte Druckgas an ihrer Freisetzung zu hindern.

Bei näherer Betrachtung erscheint es für die spezifische Anwendung besonders sinnvoll, die erforderliche, potentielle Energie in Form eines Druckgasvolumens darzustellen. Der Grund für die Bevorzugung dieser Technik liegt in der weitaus höheren Betriebssicherheit.

Hierzu umfasst der Anzündmechanismus ein in einem Gehäuse 13 verschiebbaren Kolben 14. Der Kolben 14 ist zwischen einem ersten Teilvolumen 15 und einem zweiten Teilvolumen 16 einer Kammer im Gehäuse 13 verschiebbar angeordnet, wobei das erste Teilvolumen 15 an die Auslöseleitung 2 angeschlossen ist, das erste Teilvolumen 15 mit dem zweiten Teilvolumen 16 über eine Überströmöffnung 17 verbunden ist und bei Verschieben des Kolbens 14 in Richtung zum ersten Teilvolumen 15 der Kolben 14 den Zündvorgang auslöst.

Dies erhöht die Betriebssicherheit enorm, da die Auslösevorrichtung 6 durch eine gewollte Druckentlastung des Speichervolumens in dem zweiten Teilvolumen 16 in einen sicheren Zustand zu überführen ist. Die Vorzüge einer solchen Eigenschaft sind besonders für den sicheren Transport und die gefahrlose Lagerung bedeutsam.

Kommt es bei einem so konfigurierten System zu einer Druckentlastung in der Auslöseleitung 2, entspannt sich das Speicherdruckvolumen im ersten Teilvolumen 15, welches eine Verschiebung des Kolbens 14 bewirkt. Die somit frei werdende mechanische Energie ist nun vermittelt durch ein mechanisches Betätigungselement bzw. Kolbenstange 14a in der Lage, das mechanisch aktivierbare Anzündelement 25 zu aktivieren, welches im Weiteren eine Anzündung des löschmittelgenerierenden oder löschmittelaustreibenden pyrotechnischen Satzes

12 bewirkt.

Bei dem Anzündelement 25 kann es sich um jegliche Art von mechanisch- pyrotechnisch oder mechanisch-elektrisch initiierbarer Anzündeinrichtung handeln, die ihren initiierenden Impuls durch Aufschlag, Reibung oder Druck erhält.

Die erfindungsgemäße gasdruckbetriebene Anzündvorrichtung ist eine in sich geschlossene technische Vorrichtung, innerhalb der bevorzugt ein gasdruckbetriebenen Kolbenmechanismus mit einem mechanischen Anzünder zusammenwirkt, der in seiner Bauausführung dem in der WO 2009/071635 beschriebenen Schlagbolzenmechanismus entspricht.

Hierbei ist ein hülsenförmiges Gehäuse 13, über ein Anschlussstück 26 mit der schmelzbaren Auslöseleitung 2 verbunden (siehe Figur 3). Die sich im Gehäuse

13 befindliche Kammer 27 ist dabei durch einen beweglichen Kolben 14 so in zwei einzelne Teilvolumina 15, 16 unterteilt, wobei das erste Teilvolumen 15 mit der schmelzbaren Auslöseleitung 2 frei verbunden ist, während das andere zur Speicherung der Auslöseenergie dienende zweite Teilvolumen 16 lediglich über eine Überströmöffnung 17 mit dem Gasvolumen des restlichen Systems in Kontakt steht.

Des Weiteren ist der Kolben 14 entlang der Innenwand der Kammer 27 verschiebbar gelagert und durch eine Dichtung 18, z.B. O-Ring so abgedichtet, dass ein Gasfluss zwischen der Innenwand der Kammer 27 und dem Kolben 14 verhindert wird. Der bewegliche Kolben 14 ist ferner über allgemein ein Betätigungselement, hier eine Kolbenstange 14a und zwei kugelförmige Sperrelemente 28 mit dem Schlagbolzen 10 des Anzündelements 25 verbunden. Zur Kraftbeaufsch lag u ng des Schl ag bolzens 1 0 d ient eine Feder 9, d ie gemä ß Patent WO 2009/071 635 im Bereitschaftszustand des gesamten erfindungsgemäßen Systems entspannt ist. In Schlagrichtung des Schlagbolzens 10 ist eine pyrotechnische Anzündeinheit 29 angeordnet, die neben einem mechanischen An- zündhütchen 1 1 einen pyrotechnischen Verstärkungssatz 8 beinhaltet.

Da die Auslöseleitung 2 und die beiden Teilvolumina 15 und 16 zur Inbetriebnahme des erfindungsgemäßen Auslösesystems unter einen gleichförmigen Innendruck gesetzt werden müssen, ist in der bevorzugten Bauausführung eine Überströmöffnung 17 zwischen den beiden Teilvolumina 15 und 16 des Auslösers vorgesehen. Die Überströmöffnung 17 kann außerhalb der Kammer 27, durch deren Wandung oder durch den beweglichen Kolben 14 (wie hier gezeigt) verlaufen . Die Überströmöffnung 17 dient dazu, bei der Druckbeaufschlagung zum Zweck der Inbetriebnahme des Systems eine Auffüllung des zweiten Teilvolumens 16 zu gewährleisten. Die Überströmöffnung 17 ist dabei so bemessen, dass der im Fall einer Auslösung eintretende Gasfluss von dem separierten zweiten Teilvolumen 16 in das mit der Auslöseleitung 2 verbundene erste Teilvolumen 15 so gering ist, dass die auf den Kolben 14 wirkende Kraft ausreicht, diesen in Bewegung zu setzen. Zusätzlich zu der Aufgabe, eine korrekte Befüllung des zweiten Teilvolumens 16 zu ermöglichen, erfüllt die Überströmöffnung 17 die Aufgabe, das erfindungsgemäße System vor Fehlauslösungen zu bewahren, die durch geringfügige Undichtigkeiten innerhalb des leitungsseitigen Volumens hervorgerufen werden können. Die Bedeutung der Überströmöffnung 17 für die inhärente Sicherheit begründet sich darin, dass bei einer geringen Undichtigkeit nur ein langsamer Druckabfall auftritt. Bei einem Nichtvorhandensein der Überströmöffnung 17, würde dieser langsame Druckabfall dazu führen, dass der innerhalb des zweiten Teilvolumens 1 6 herrschende Druck ab einer gewissen Druckdifferenz ausreicht, den verschiebbaren Kolben 14 in Bewegung zu setzen und so eine unbeabsichtigte Aktivierung der Anzündeinheit 29 zu bewirken.

Während der Bereitschaftsphase der bevorzugten Bauausführung der erfindungsgemäßen Feuerlöscheinrichtung befinden sich die schmelzbare Auslöseleitung 2 und die beiden innerhalb der Auslösevorrichtung befindlichen Teilvolumina 15, 16 unter einem gleichen, konstanten Innendruck, welcher über dem das System umgebenden Druck liegt.

Ausgelöst durch das in den beiden Teilvolumina 15, 16 herrschende Druckgleichgewicht, besteht ein Kräftegleichgewicht an den beiden gasbeaufschlagten Stirnflächen des beweglichen Kolbens 14, wodurch dieser in seiner Ruhestellung verharrt.

Fällt nun der Druck innerhalb der Auslöseleitung 2 durch deren Aufplatzen ab, verursacht dieses Ereignis auch einen raschen Druckabfall innerhalb des ersten Teilvolumens 15. Dies führt zu einer Aufhebung des an dem Kolben 14 angreifenden Druckgleichgewichts, so dass die innerhalb des Speichervolumens 16 wirkende Kraft überwiegt. Hierdurch bewegt sich der Kolben 14 in Richtung des mit der Auslöseleitung 2 verbundenen ersten Teilvolumens 15. Die Bewegung des Kolbens 14 wird dabei über die Kolbenstange 14a und die beiden Sperrelemente 28 auf den Schlagbolzen 10 übertragen, wodurch dieser mittels der Feder 9 gespannt wird. Dieser Vorgang setzt sich solange fort, bis die Sperrelemente 28 die unterhalb der Auslösekammer 27 befindliche Kammer 30 erreichen, wo die vorherrschende Spannung unterstützt durch die im Haltebereich abgeschrägte Bauteiloberfläche des Schlagbolzens 10 ein radiales Abspringen der Sperrelemente 28 bewirkt, was dazu führt, dass der Schlagbolzen 10 von der Kolbenstange 14a getrennt wird. Der freigegebene Schlagbolzen 10 schlägt nun, getrieben durch die zuvor gespannte Feder 9, auf das mechanische Anzündhütchen 1 1 und bewirkt in diesem die Entzündung eines initialen Anzündmittels. Die auf diese Weise initiierte Anzündung ist nun in der Lage, unterstützt durch den Verstärkungssatz 8, eine Anzündung des innerhalb der Löschvorrichtung 1 befindlichen, pyrotechnischen Satz 12 (siehe Figur 2) herbeizuführen.

Gemäß der zugrunde liegenden Aufgabe ist es möglich, die erfindungsgemäße Feuerlöscheinrichtung 1 mit technischen Einrichtungen auszustatten, die eine Kontrolle der Betriebsbereitschaft und eine Signalisierung von Löschereignissen zulassen. Solche Einrichtungen können dabei grundsätzlich so in das erfindungsgemäße Löschsystem integriert sein, dass diese die zu ihrem Betrieb notwendige Messgröße aus dem in der Auslöseleitung 2 herrschenden Druck oder der Positionierung und dem Bewegungszustand von beweglichen Bauelementen der Auslösevorrichtungen erhalten . Bei solchen Elementen kann es sich um Druckschalter, Manometer, elektrische Drucksensoren, mechanische Schalter und optische Schaltelemente handeln.

Ferner ist es möglich, eine technische Einrichtung zu integrieren, die eine Auslösung des erfindungsgemäßen Feuerlöschsystems mittels einer manuellen Bedienung oder auf elektrischem Weg mit Hilfe der üblicherweise in der Brandmelde- technik eingesetzten elektronischen Branderkennungsmethoden wie Rauch-, Temperatur- oder UV-Lichtdetektoren zulassen.

Hierzu kann die schmelzbare Auslöseleitung 2 des Systems mit mechanisch oder elektrisch betriebenen Ventilen versehen werden, die den Auslösevorgang durch eine gewollte Druckentlastung der Auslöseleitung einzuleiten vermag.

In einer praxisgerechten Ausführung (siehe Figur 4) eines erfindungsgemäßen gasdruckbetriebenen Auslösesystems ist jede der in das Löschsystem integrierten erfindungsgemäßen Feuerlöschvorrichtungen 1 mit einem Sensor 31 versehen, der es gestattet die Positionierung der innerhalb der jeweiligen Auslösevorrichtung 6 verbauten beweglichen Bauteile so in ein elektrisches Signal umzuformen, dass eine Auslösung signalisiert wird. Somit ist es möglich, den Auslösebzw. Bereitschaftszustand jeder einzelnen Löschvorrichtung 1 anzuzeigen.

Zusätzlich wird der innerhalb der schmelzbaren Auslöseleitung 2 und des angeschlossenen Volumens 3 (Kompensationsvolumen) vorherrschende Druck durch elektrische oder analoge Druckmessinstrumente 32 gemessen und damit einer Kontrolle der betriebsrelevanten Druckniveaus zugänglich gemacht.

Um eine Auslösung durch zusätzliche Branderkennungsmethoden zu ermöglichen, ist an die Auslöseleitung 2 ein Ventil 33 adaptiert, das es ermöglicht, durch manuelle oder elektrische Betätigung eine Druckentlastung der Auslöseleitung 2 zum Zweck einer Systemauslösung vorzunehmen.

Unter einer pyrotechnischen Feuerlöschvorrichtung wird auch ein Aerosol- Feuerlöschgenerator verstanden. Ein pyrotechnischer Satz kann auch ein pyrotechnischer Löschsatz sein, d.h. das Löschmittel kann mit Hilfe des pyrotechnischen Satzes ausgestoßen werden oder der pyrotechnische Satz ist ein pyrotechnischer Löschsatz, der bei Anzündung das Löschmittel erzeugt.

Claims

Patentansprüche

1 . Verfahren zur Auslösung von pyrotechnischen Feuerlöschvorrichtungen (1 ) mit einem Anzündmechanismus, der bei Auslösung einen pyrotechnischen Satz (12) in der Feuerlöschvorrichtung (1 ) anzündet, dadurch gekennzeich- net, dass die Auslösung des Anzündmechanismus hydraulisch oder pneumatisch erfolgt, wobei die Feuerlöschvorrichtungen (1 ) mit einer ein unter Druck stehendes Medium enthaltenen, durch thermische Belastung im Brandfall sich öffnende Auslöseleitung (2) verbunden werden und bei einem plötzlichen Druckabfall in der Auslöseleitung (2) der Anzündmechanismus ausgelöst wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Feuerlöschvorrichtungen (1 ) mit der Auslöseleitung (2) verbunden werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslöseleitung (2) mindestens mit einem mit unter Druck stehenden Medium gefüllten Volumen (3) verbunden wird, welches den Druck in der Auslöseleitung (2) einstellt und bei nicht durch einen Brand verursachten kleinen Lecks in der Auslöseleitung (2) den Druck in der Auslöseleitung (2) konstant hält.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium zur pneumatischen Auslösung ein Gas und zur hydraulischen Auslösung eine Flüssigkeit ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslöseleitung (2) allgemein ein im Inneren unter Druck zu setzender Hohlkörper ist, der durch thermische Belastung im Brandfall zerstört wird oder Elemente enthält, die im Brandfall zerstört werden und dadurch einen Druckabfall in der Auslöseleitung hervorrufen.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslöseleitung (2) ein Schlauch ist.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente Schmelzlot sind.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an die Auslöseleitung (2) manuell oder elektrisch aktivierbare Ventile (4) angeschlossen werden, die bei Betätigung einen Druckabfall in der Auslöseleitung (2) hervorrufen.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an die Auslöseleitung (2) oder an den Anzündmechanismus Sensoren (5) angeschlossen werden, die einen Druckabfall in der Auslöseleitung (2) oder eine Aktivierung der pyrotechnischen Löschvorrichtungen detektieren und ein diesbezügliches Signal an Auswerte- und/oder Anzeigevorrichtungen senden.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Anzündmechanismus eine mechanische Anzündvorrichtung (6) umfasst, die einen Druckabfall in der Auslöseleitung (2) in eine Eigenbewegung eines Bauteils (7) umwandelt und mit dieser Eigenbewegung den Anzündvorgang auslöst.

1 1 . Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Bauteil (7) ein in einem Gehäuse (13) verschiebbarer Kolben (14) verwendet wird, der Kolben (14) zwischen einem ersten Teilvolumen (15) und einem zweiten Teilvolumen (16) im Gehäuse (13) verschiebbar angeordnet ist, das erste Teilvolumen (15) an die Auslöseleitung (2) angeschlossen wird, das erste Teilvolumen (15) mit dem zweiten Teilvolumen (16) über eine Überströmöffnung (17) verbunden wird und bei Verschieben des Kolbens (14) in Richtung zum ersten Teilvolumen (15) der Kolben (14) den Anzündvorgang auslöst.

12. Verfahren nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (14) mit einem durch eine innere Feder (9) beaufschlagten Schlagbolzen (10) arretierbar verbunden wird, wobei bei Auslösung des Anzündvorgangs der Kolben (14) den Schlagbolzen (10) in Spannrichtung der inneren Feder (9), ohne die Arretierung des Schlagbolzens (10) mit dem Kolben (14) aufzuheben, spannt und nach Erreichen der notwendigen Spannung die Arretierung gelöst wird, wodurch der Schlagbolzen (10), angetrieben durch die Kraft der inneren Feder (9), auf ein mechanisches Anzündhütchen (1 1 ) prallt, wodurch ein initialer Anzündstoff im Anzündhütchen (1 1 ) angezündet wird, der einen Verstärkungssatz (8) anzündet, dessen heiße Umsetzungsgase den pyrotechnischen Satz (12) in der Feuerlöschvorrichtung (1 ) anzünden.

13. Thermisches Auslösesystem für pyrotechnische Feuerlöschvorrichtungen (1 ), insbesondere zur Verwendung für das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die pyrotechnischen Feuerlöschvorrichtungen (1 ) durch eine ein unter Druck stehendes Medium enthaltenen, durch thermische Belastung im Brandfall sich öffnende Auslöseleitung (2) miteinander verbunden sind, jede pyrotechnische Feuerlöschvorrichtung (1 ) ihren eigenen Anzündmechanismus aufweist und bei einem Druckabfall in der Auslöseleitung (2) die Anzündmechanismen aller angeschlossenen pyrotechnischen Feuerlöschvorrichtungen (1 ) aktiviert werden.

14. Thermisches Auslösesystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Anzündmechanismus einen in einem Gehäuse (13) verschiebbaren Kolben (14) umfasst, der Kolben (14) zwischen einem ersten Teilvolumen (15) und einem zweiten Teilvolumen (16) in der Kammer (27) im Gehäuse (13) verschiebbar angeordnet ist, das erste Teilvolumen (15) an die Auslöseleitung (2) angeschlossen ist, das erste Teilvolumen (15) mit dem zweiten Teilvolumen (16) über eine Überströmöffnung (17) verbunden ist und beim Verschie- ben des Kolbens (14) in Richtung zum ersten Teilvolumen (15) der Kolben (14) den Anzündvorgang auslöst.

15. Thermisches Auslösesystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Außenumfang des Kolbens (14) eine Nut mit einer eingelegten Dichtung (18) angeordnet ist.