EP1278577B1 - Löschgerät - Google Patents

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EP1278577B1
EP1278577B1 EP01935999A EP01935999A EP1278577B1 EP 1278577 B1 EP1278577 B1 EP 1278577B1 EP 01935999 A EP01935999 A EP 01935999A EP 01935999 A EP01935999 A EP 01935999A EP 1278577 B1 EP1278577 B1 EP 1278577B1
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extinguishing agent
bursting
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agent container
predetermined breaking
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Karl Bauer
Joachim Sans
Steffen Schilling
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Bayern Chemie Gesellschaft fuer Flugchemische Antriebe mbH
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Bayern Chemie Gesellschaft fuer Flugchemische Antriebe mbH
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C35/00—Permanently-installed equipment
    • A62C35/02—Permanently-installed equipment with containers for delivering the extinguishing substance
    • A62C35/023—Permanently-installed equipment with containers for delivering the extinguishing substance the extinguishing material being expelled by compressed gas, taken from storage tanks, or by generating a pressure gas
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C19/00—Hand fire-extinguishers in which the extinguishing substance is expelled by an explosion; Exploding containers thrown into the fire

Definitions

  • the invention relates to an extinguishing device for fighting fire and tarnishing Explosions with a compressed gas generator and an extinguishing agent container, and one that closes the extinguishing agent container to the compressed gas generator towards the convexly curved first bursting membrane and the extinguishing agent container further bursting membrane on the output side, the Have predetermined breaking points and those triggered by the gas pressure of the Swing the compressed gas generator from convex to concave according to patent application P 199 34 164.8.
  • extinguishing agents usually dry powder
  • extinguishing agents usually dry powder
  • an extinguishing device is known, the extinguishing agent container is closed by a flat rupture disc, which relatively low overpressure of 0.1 to 1 bar opens.
  • On the extinguishing agent container at least one gas pressure generator is connected, which when triggered causes a mixing of the extinguishing agent with the compressed gas and this Spray mixture into the area to be protected.
  • the applicant's application P 199 34 164.8 is an extinguishing device known in which the extinguishing agent container by two spherical convex to the compressed gas generator, curved bursting membranes are closed, the are provided with an embossed predetermined breaking point. These bursting membranes dent at one point when pressurized and turn up at the other Page around. Break from convex to concave during this swing the membranes at the predetermined breaking points almost simultaneously, making it to an insufficiently high pressure build-up between the compressed gas generator and the extinguishing agent comes. This behavior affects the spray pattern negative. For an optimal spray pattern and therefore good extinguishing success To achieve this, however, the entire extinguishing agent must be expressed evenly required.
  • the object of the present invention is to describe the state of the art Technique to improve that a simultaneous rupture of the bursting membranes is prevented and a further build-up of pressure between the compressed gas generator and extinguishing agent is made possible and supported.
  • the particular advantage of the invention is the fact that the timing the inversion of both bursting membranes and the successive one Breaking the predetermined breaking points is optimized so that the Extinguishing media evenly and not asymmetrically deformed from the extinguisher is ejected and thus a uniform in every direction Extinguishing agent distribution is achieved.
  • an extinguishing device 1 is shown in a known design, the one contains pyrotechnic gas generator 2.
  • the pyrotechnic one Gas generator 2 concave bursting membranes 3 and 4 close the extinguishing agent container 5 such that the extinguishing agent 6 cannot escape.
  • the Bursting membranes 3 and 4 are spherically shaped and have a membrane surface Predetermined breaking points. Bulge in the event of pressurization such bursting membranes randomly at any point or at one vulnerability due to material. It starts with a pronounced dent break up the nearest predetermined breaking point.
  • the main application P 199 34 164.8 proposed the bursting membranes as shown in Fig. 2 to shape.
  • the center of the bursting membrane is a flat surface educated.
  • embossed predetermined breaking points 8a, 8b With the help of the central flat surface it is achieved that temperature-related volume fluctuations by means of a resilient movement of the flat surface in the direction of the main axis A of Extinguishing device 1 are compensated.
  • the breaking points weakened predetermined breaking points 8a, 8b tear open.
  • the predetermined breaking points 8a, 8b are different in terms of their strength. As shown in Fig. 3, the builds from Gas generator 2 released pressure within a few milliseconds. This leads to the first bursting of both bursting membranes 3, 4 at the same time. Due to the higher strength of the predetermined breaking point 8a of the first Bursting membrane 3 does not break this for the time being, while the further outlet side Bursting membrane 4 shears off at its circumference and is repelled. To the swinging through of the bursting membranes 3, 4 increases the pressure further by the compressed gas generator 2.
  • the first bursting membrane 3 only breaks after another Pressure increase.
  • the extinguishing agent 6 is biased by the so Pressure pushed out evenly from the extinguishing agent container 5 and not deformed on one side. Only after the extinguishing agent has escaped 6 from the extinguishing agent container 5 uses its fine atomization.
  • the increased strength of the first membrane 8a can be due to a larger material thickness at the predetermined breaking point as well as through a material higher strength or toughness. It is also conceivable that through the Designing the notch the strength of the predetermined breaking point is affected.
  • membranes (8a, 8b) have different material thicknesses proven to be advantageous. They also have different shapes Membranes proved to be favorable in experiments.
  • the membrane was 8a spherically curved.
  • the second membrane also has one in the edge area spherical curvature, but its center is designed as a flat surface. It is also conceivable that the predetermined breaking points are designed differently are.

Description

Die Erfindung betrifft ein Löschgerät zur Bekämpfung von Feuer und anlaufenden Explosionen mit einem Druckgaserzeuger und einem Löschmittelbehälter, sowie einer den Löschmittelbehälter verschließenden, zum Druckgaserzeuger hin konvex gekrümmten ersten Berstmembran und einer den Löschmittelbehälter ausgangsseitig verschließenden weiteren Berstmembran, die Sollbruchstellen aufweisen und die durch den Gasdruck des ausgelösten Druckgaserzeugers von konvexer nach konkaver Krümmung durchschwingen nach Patentanmeldung P 199 34 164.8.
Für die Unterdrückung anlaufender Explosionen, z.B. von Mehlstäuben, Kohlestäuben, Lösungsmitteldämpfen und dgl., werden üblicherweise mit Löschmittel (meist Löschpulver) gefüllte unter Dauerdruck stehende Behälter eingesetzt, welche im Bedarfsfall über ein Schnellöffnungsventil das Löschmittel in den zu löschenden Raum einblasen.
Aus der DE 42 24 184 A1 ist ein Löschgerät bekannt, dessen Löschmittelbehälter durch eine ebene Berstscheibe verschlossen ist, welche sich bei einem relativ geringen Überdruck von 0,1 bis 1 bar öffnet. An dem Löschmittelbehälter ist wenigstens ein Gasdruckerzeuger angeschlossen, der bei Auslösung eine Durchmischung des Löschmittels mit dem Druckgas bewirkt und dieses Gemisch in den zu schützenden Raum sprüht.
Bei dem Löschgerät nach AT-E 53 948 B ist ein Löschmittelbehälter, der mit flüssigem Freon und Stickstoff unter einem hohen Druck gefüllt ist, durch eine ebene Berstmembran verschlossen, welche durch einen in unmittelbarer Nähe angeordneten Sprengsatz zerrissen wird.
Aus der DE 195 44 399 C2 ist ein Löschgerät mit Druckgaserzeuger bekannt, bei dem der Löschmittelbehälter durch zwei ebene Berstmembranen verschlossen wird. Dieses Löschgerät erzielt nur eingeschränkt gute Löschergebnisse, da die Berstmembranen oft undefiniert aufbrechen.
Schließlich ist aus der Anmeldung P 199 34 164.8 der Anmelderin ein Löschgerät bekannt, bei dem der Löschmittelbehälter durch zwei sphärisch konvex zum Druckgaserzeuger hin gekrümmte Berstmembranen verschlossen ist, die mit einer geprägten Sollbruchstelle versehen sind. Diese Berstmembranen beulen bei Druckbeaufschlagung an einer Stelle ein und stülpen sich zur anderen Seite um. Bei diesem Durchschwingen von konvex nach konkav brechen die Membranen an den Sollbruchstellen nahezu gleichzeitig, wodurch es zu einem ungenügend hohen Druckaufbau zwischen dem Druckgaserzeuger und dem Löschmittel kommt. Dieses Verhalten wirkt sich auf das Sprühbild negativ aus. Um ein optimales Sprühbild und damit einen guten Löscherfolg zu erzielen, ist jedoch ein gleichmäßiges Ausdrücken des gesamten Löschmittels erforderlich.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den beschriebenen Stand der Technik zu verbessern, dass ein gleichzeitiges Brechen der Berstmembranen verhindert wird und ein weiterer Druckaufbau zwischen Druckgaserzeuger und Löschmittel ermöglicht und unterstützt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Patentanspruch 1 in der Weise gelöst, dass beim Durchschwingen die Festigkeit der Sollbruchstelle der ersten Berstmembran höher ausgelegt ist als die Festigkeit der Sollbruchstelle der weiteren Berstmembran. Entsprechend Anspruch 2 ist die Festigkeit der Sollbruchstelle der ersten Berstmembran so bemessen, dass nach erfolgtem Durchschwingen erst bei einer weiteren Erhöhung des Innendrucks die Brechgrenze erreicht wird. Nach Anspruch 3 ist festgelegt, dass der Löschmittelbehälter zwei unterschiedlich geformte Berstmembranen aufweist.
Der besondere Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass der zeitliche Ablauf des Umstülpens beider Berstmembranen und des nacheinander erfolgenden Brechens der Sollbruchstellen dahingehend optimiert wird, dass das Löschmittel gleichmäßig und nicht asymmetrisch deformiert aus dem Löschgerät ausgestoßen wird und damit eine in jeder Richtung gleichförmige Löschmittelverteilung erreicht wird.
Ein Ausführungsbeispiel wird im folgenden näher beschrieben und ist in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1
die Bauweise eines Löschgeräts mit einem Gasdruckerzeuger und mit konkaven Membranen nach dem Stand der Technik,
Fig. 2
einen Schnitt durch einen Löschmittelbehälter mit zwei konvexen Berstmembranen,
Fig. 3
einen Schnitt durch einen Löschmittelbehälter mit einer zunächst noch unversehrten ersten Berstmembran,
Fig. 4
einen Löschmittelbehälter nach Fig. 3 mit einer verzögert gebrochenen ersten Berstmembran.
In der Fig. 1 ist ein Löschgerät 1 in bekannter Bauweise dargestellt, das einen pyrotechnischen Gaserzeuger 2 enthält. Die bezüglich des pyrotechnischen Gaserzeugers 2 konkaven Berstmembranen 3 und 4 verschließen die Löschmittelbehälter 5 derart, dass das Löschmittel 6 nicht entweichen kann. Die Berstmembranen 3 und 4 sind sphärisch geformt und weisen in ihrer Membranfläche Sollbruchstellen auf. Im Falle einer Druckbeaufschlagung beulen derartige Berstmembranen an irgendeiner Stelle zufallsbedingt oder an einer materialbedingten Schwachstelle ein. Bei einer ausgeprägten Einbeulung beginnt die nächstliegende Sollbruchstelle aufzubrechen.
Zur Vermeidung eines derartigen Vorganges wurde in der Hauptanmeldung P 199 34 164.8 vorgeschlagen, die Berstmembranen so wie in Fig. 2 dargestellt zu formen. Hierbei ist das Zentrum der Berstmembranen als ebene Fläche ausgebildet. Am Rand der Berstmembranen 3, 4 befinden sich die umlaufend eingeprägten Sollbruchstellen 8a, 8b. Mit Hilfe der zentralen ebenen Fläche wird erreicht, dass temperaturbedingte Volumenschwankungen mittels einer federnden Bewegung der ebenen Fläche in Richtung der Hauptachse A des Löschgeräts 1 ausgeglichen werden. Im Fall der Auslösung des Druckgasgenerators 2 stülpen sich beide Membranen 3, 4 gleichzeitig um und die durch den Umstülpvorgang geschwächten Sollbruchstellen 8a, 8b reißen auf.
Gemäß der Erfindung sind die Sollbruchstellen 8a, 8b unterschiedlich bezüglich ihrer Festigkeit ausgelegt. Wie in Fig. 3 dargestellt, baut sich der vom Gaserzeuger 2 abgegeben Druck innerhalb weniger Millisekunden auf. Dies führt dazu, dass sich zunächst beide Berstmembranen 3, 4 gleichzeitig umstülpen. Aufgrund der höheren Festigkeit der Sollbruchstelle 8a der ersten Berstmembran 3 bricht diese vorerst nicht, während die weitere ausgangsseitige Berstmembran 4 an ihrem Umfang abschert und abgestoßen wird. Nach dem Durchschwingen der Berstmembranen 3,4 erfolgt eine weitere Druckerhöhung durch den Druckgaserzeuger 2.
Wie die Fig. 4 zeigt, bricht die erste Berstmembran 3 erst nach einer weiteren Druckerhöhung. Infolgedessen wird das Löschmittel 6 durch den so vorgespannten Druck gleichmäßig aus der Löschmittelbehälter 5 herausgeschoben und dabei nicht einseitig deformiert. Erst nach dem Austritt des Löschmittels 6 aus dem Löschmittelbehälter 5 setzt dessen feine Zerstäubung ein.
Die erhöhte Festigkeit der ersten Membran 8a kann durch eine größere Materialdicke an der Sollbruchstelle ebenso erreicht werden, wie durch ein Material höherer Festigkeit bzw. Zähigkeit. Ebenso ist es denkbar, dass durch die Gestaltung der Kerbe die Festigkeit der Sollbruchstelle mit beeinflußt wird.
Gemäß Anspruch 3 haben sich Membranen (8a, 8b) unterschiedlicher Materialdicken als vorteilhaft erwiesen. Auch haben sich unterschiedliche geformte Membranen in Versuchen als günstig erwiesen. Dabei war die Membran 8a sphärisch gekrümmt. Die zweite Membran weist im Randbereich auch eine sphärische Krümmung auf, jedoch ist ihr Zentrum als plane Fläche ausgebildet. Es ist auch denkbar, dass die Sollbruchstellen unterschiedlich gestaltet sind.

Claims (3)

  1. Löschgerät (1) zur Bekämpfung von Feuer und anlaufenden Explosionen mit einem Druckgaserzeuger (2) und einem Löschmittelbehälter (5), sowie einer den Löschmittelbehälter (5) verschließenden, zum Druckgaserzeuger (2) hin konvex gekrümmten ersten Berstmembran (3) und einer den Löschmittelbehälter (5) ausgangsseitig verschließenden weiteren Berstmembran (4), die Sollbruchstellen (8a, 8b) aufweisen und die durch den Gasdruck des ausgelösten Druckgaserzeugers (2) von konvexer nach konkaver Krümmung durchschwingen, dadurch gekennzeichnet, dass beim Durchschwingen die Festigkeit der Sollbruchstelle (8a) der ersten Berstmembran (3) höher ausgelegt ist als die Festigkeit der Sollbruchstelle (8b) der weiteren Berstmembran (4).
  2. Löschgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Festigkeit der Sollbruchstelle (8a) der ersten Berstmembran (3) so bemessen ist, dass nach erfolgtem Durchschwingen erst bei einer weiteren Erhöhung des Innendrucks die Brechgrenze erreicht wird.
  3. Löschgerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Löschmittelbehälter (5) zwei unterschiedlich geformte Berstmembranen (3, 4) aufweist.
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