DE69314351T2

DE69314351T2 - Feuerlöschvorrichtung

Info

Publication number: DE69314351T2
Application number: DE69314351T
Authority: DE
Inventors: Goeran Sundholm
Original assignee: Individual
Current assignee: Marioff Corp Oy
Priority date: 1992-12-22
Filing date: 1993-12-17
Publication date: 1998-04-02
Anticipated expiration: 2013-12-18
Also published as: WO1994014502A1; AU5652894A; FI925836L; EP0675747A1; SG42820A1; EP0675747B1; KR100289008B1; US5673755A; DE69314351D1; RU95113479A; FI953099A0; TW287956B; DK0675747T3; NO952515L; FI953099L; FI109879B; JP3436369B2; ES2108416T3; FI925836A7; CA2151584A1

Description

Bei der vorliegenden Erfindung geht es um eine Einrichtung zur Brandbekämpfung, die eine Antriebseinheit für Löschflüssigkeit aufweist. In der finnischen Patentanmeldung 924 752 (WO-A-93 10 859, veröffentlicht am 10. Juni 1993, WO-A-94 08 659, veröftentlicht am 20. April 1994) ist eine Einrichtung zur Brandbekämpfung beschrieben, die als Antriebseinheit mehrere parallelgeschaltete hydraulische Speicher aufweist, die einen Anfangsladedruck von z.B. etwa 200 bar haben. Eine solche Einrichtung eignet sich recht gut zur Brandbekämpfung, beispielsweise in einem Maschinenraum eines Schiffes. Der Maschinenraum ist für gewöhnlich in einer Anzahl von getrennten Brandabschnitten oder Brandzonen aufgeteilt.
Es ist zweckmäßig, die Antriebseinheit für die Brandbekämpfungseinrichtung wahlweise mit jenem speziellen Brandabschnitt zu verbinden, in dem der Brand ausgebrochen ist. Hochdruck-, Führungs- oder Pilotventile sind zu diesem Zweck vorgesehen, jedoch sind sie überproportional teuer.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, für eine Einrichtung der oben erwähnten Bauart eine neue Pilotventileirichtung zu schaffen, die eine einfache Konstruktion aufweist und demzufolge billig ist.
Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, nach dem Erhalten eines Alarmsignals, jedoch vor dem Betatigen der Antriebseinheit für die Brandbekämpfungseinrichtung den gewünschten Strömungsweg durch die Pilotventileinrichtung zu öffnen, um die Antriebseinheit für die Löschflüssigkeit mit dem entsprechenden Brandabschnitt zu verbinden. Dank der Erfindung ist es möglich, einfache und billige Pilotventile zu verwenden, die für niedrigen Druck dimensioniert sind, oder alternativ kleine Pilotventile für hohen Druck, die ebenfalls billig sind.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird Flüssigkeit in einem ersten Schritt mit einem verhältnismäßig niedrigen Druck, d.h. etwa 20 bar, abgegeben, um die Leitungen, die zu dem entsprechenden Brandabschnitt führen, mit Flüssigkeit zu füllen und die zugehörigen Sprühköpfe und Düsen zu kühlen, bevor die Antriebseinheit in Gang gesetzt wird, um mit hohem Druck Flüssigkeit zu versprühen, und indem der anfängliche niedrige Flüssigkeitsdruck dazu verwendet wird, gleichzeitig über die Pilotventileinrichtung die Verbindungen von den abgehenden Leitungen der Antriebseinheit zu den entsprechenden Brandabschnitten zu öffnen. Die wegführende Leitung ist bei der Antriebseinheit während des ersten Schrittes noch verschlossen, während dem in Kombination mit niedrigem Druck gesprüht und die Verbindung über die Pilotventileinrichtung geöffnet wird, wodurch es möglich ist, Pilotventile zu verwenden, die für niedrigen Druck ausgelegt sind.
Das anfängliche Versprühen von Flüssigkeit unter niedrigem Druck ebenso wie das Herstellen der Verbindung von dem entsprechenden Brandabschnitt zu der Hauptantriebseinheit der Einrichtung kann wahlweise auch mittels z.B. eines hydraulisches Speichers erreicht werden, der entweder auf einen hohen oder auf einen niedrigen Druck aufgeladen ist. Wenn der Speicher auf einen hohen Druck aufgeladen ist, wird dessen Verbindung zu der entsprechenden wegführenden Brandabschnittsleitung über ein kleines Hochdruckventil hergestellt, das einen kleinen Flüssigkeitsstrom durchlässt. Anstelle eines getrennten hydraulischen Speichers ist es auch möglich, zu diesem Zweck die Hauptantriebseinheit selbst zu verwenden, die vorzugsweise mehrere parallelgeschaltete hydraulische Speicher umfasst, womit so die Antriebseinheit zunächst mit der Pilotventileinrichtung über ein kleines Hochdruckventil verbunden ist, damit, bevor der Hauptlöschvorgang erfolgt, von der Hauptantriebseinheit zu dem entsprechenden Brandabschnitt eine Verbindung geöffnet wird, die in der Lage ist, die gesamte Abgabekapazität an Löschflüssigkeit der Antriebseinheit durchzulassen.
Unter einem kleinen Hochdruckventil, das innerhalb der Pilotventileinrichtung als Pilotventil arbeitet, wird hier ein Ventil verstanden, das einen Strömungsdurchlassdurchmesser in der Größenordnung von 2 mm aufweist. Wenn man dagegen die Antriebseinheit unmittelbar mit vollem Druck arbeiten ließe, würden im Gegensatz dazu Pilotventileinrichtung mit Hochdruckventilen erforderlich sein, die einen Strömungsdurchlassquerschnitt von etwa 40 mm aufweisen.
Es ist wesentlich, dass die Herstellung der gewünschten Verbindung in den Pilotventileinrichtungen, die für den Hauptlöschprozess vorgesehen sind, mittels einem kleinen Druck durchgeführt wird, d.h. entweder durch Verwendung eines geringen Antriebsdruckes, wobei die Flüssigkeitsmenge, obwohl deutlich kleiner als die Hauptströmung während des Hauptlöschvorgangs, verhältnismäßig groß sein kann, oder indem ein hoher Druck eingesetzt wird und eine geringe Flüssigkeitsmenge.
Die Erfindung ist in den an die Beschreibung anschließenden Ansprüchen definiert.
Nachstehend wird die Erfindung anhand der beigefügten Figuren beispielhaft genauer erläutert, wobei die Figuren bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulichen.
Fig. 1 zeigt die Brandbekämpfungseinrichtung im Ruhezustand,
Fig. 2 veranschaulicht die Funktion der Pilotventileinrichtung, nachdem ein Brand ausgebrochen ist,
Fig. 3 zeigt in einem teilweisen Längsschnitt ein praktisches Ausführungsbeispiel von Pilotventileinrichtungen, im Zustand nach Fig. 2,
Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel unter Verwendung einer Hochdruckführung.
In Fig. 1 ist eine Antriebseinheit zum Abgeben von unter hohem Druck stehender Löschflüssigkeit in einer Brandbekämpfungseinrichtung insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 belegt. Ein Pilotventileinrichtung führt von der Antriebseinheit zu vier Brandabschnitten A, B, C und D. Eine Flüssigkeitspumpe mit einem Betriebsdruck von beispielsweise 15 bis 20 bar ist mit 2 bezeichnet und eine Hochdruckflüssigkeitspumpe mit einem Betriebsdruck von beispielsweise 200 bar ist mit 3 bezeichnet. Die Hochdruckpumpe 3 dient dazu, mehrere hydraulische Speicher 4 aufzuladen, die vorzugsweise eine Konstruktion aufweisen, wie sie in der finnischen Patentanmeldung 924 752 beschrieben ist. Die von der Antriebseinheit 1 wegführende Leitung ist mit 5 bezeichnet und ein Sperrventil in der Leitung 5 mit 6. Das Ventil 6 ist, wie in Fig. 1 gezeigt, für gewöhnlich offen.
Fig. 1 zeigt die Einrichtung im Stand-by-Ruhezustand.
In Fig. 2 ist ein Brand in dem Brandabschnitt A ausgebrochen. Die Pumpe 2 wurde aktiviert, um Löschflüssigkeit durch ihre Speiseleitung 7 (alternativ, beispielsweise im Falle eines Stromausfalls kann die erste Löschflüssigkeit über einen hydraulischen Speicher 8 mit niedrigem Druck abgegeben werden) über das geöffnete Ventil 9 zu einem nachfolgenden Rückschlagventil in die Leitung 10 einzuspeisen, die zu den Sprühköpfen oder Sprinklern in dem Brandabschnitt A führt. Der Druck in der Leitung 10 bewegt ein erstes Umschaltventil 11, das zwischen der Speiseleitung für den ersten Brandabschnitt A und der Speiseleitung zu dem Brandabschnitt B angeordnet ist und aus der in Fig. 1 gezeigten Stellung in die Stellung gemäß Fig. 2 gebracht wird, während ein zweites Umschaltventil 12 in ähnlicher Weise aus der Stellung nach Fig. 1 in die Stellung nach Fig. 2 gebracht wird. Die Abgabe von Flüssigkeit unter niedrigem Druck öffnet, wenn die hydraulischen Speicher 4 noch nicht aktiviert sind, auf diese Weise die Verbindung von der Speiseleitung 5 der Hochdruckantriebseinheit 1 zu dem ersten Brandabschnitt A, während die Verbindungen von der Speiseleitung 5 der Antriebseinheit 1 zu den Brandabschnitten B, C und D geschlossen bleiben.
Die Hochdruckeinheit 1 kann nun willkürlich geöffnet werden. Die Ventile 9 sowie die zugehörigen Ventile der Brandabschnitt B, C und D können eine einfache und billige Konstruktion aufweisen.
Zwischen den Speiseleitungen zu den Brandabschnitten C und D ist ein drittes Umschaltventil 14 vorgesehen, das im vorliegenden Falle nicht betätigt wurde. Die Stellungen der Umschaltventile 12 und 13 nach den Fig. 1 zeigen, dass die vorhergehende Aktivierung, beispielsweise zum Testen der Einrichtung, im Brandabschnitt erfolgte, der in Fig. 1 mit der Speiseleitung 5 der Antriebseinheit 1 in Verbindung steht, während die Verbindungen zu den Brandabschnitten A, B und C geschlossen sind.
Die Ventilanordnung 11, 12, 13 kann eine einfache Konstruktion aufweisen. Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Umschaltventile 11, 12 und 13 eine bewegliche Hülse 21, 22 bzw. 23 aufweisen, bei der ein Ende verschlossen ist. Falls gewünscht, können die Pilotventileinrichtung ohne Schwierigkeit erweitert werden, um eine größere Anzahl von Brandabschnitten zu bedienen, wobei dasselbe Prinzip verwendet wird.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Es ist jedoch möglich, die Niederdruckventile 9 durch kleine Hochdruckventile zu ersetzen, wodurch es für das anfängliche Versprühen der Flüssigkeit mit niedrigem Druck und dem gleichzeitigen Herstellen der entsprechenden Verbindung über die Umschaltventile 11, 12 bzw. 13 es möglich ist, einen hydraulischen Hochdruckspeicher zu verwenden, der in der Zeichnung nicht gezeigt ist, jedoch den hydraulischen Niederdruckspeicher 8 ersetzen kann und der mit der Hochdruckpumpe 3 zu laden ist. Die Ventile 11, 12 und 13 können prinzipiell auch durch unter Druck stehendes Gas betätigt werden, wenn es als unnötig angesehen wird, anfänglich die Düsen und die Sprühköpfe zu kühlen und die Speiseleitungen mit der Flüssigkeit zu füllen, ehe die Hochdruckantriebseinheit ausgelöst wird.
Alternativ ist es auch möglich, die hydraulischen Hochdruckspeicher dazu zu verwenden, eine Verbindung zu einem entsprechenden Brandabschnitt herzustellen. Ein Beispiel hierfür ist in Fig. 4 gezeigt.
Von dem Bodenbereich eines hydraulischen Speichers 4 läuft ein Rohr 30 zu einer Ventilanordnung an der Auslass- Seite des Speichers 4, das, wie in der finnischen Patentanmeldung 924 752 gezeigt, in seiner Wand vorzugsweise mit Löchern versehen ist. Von dem Rohr 30 führt eine Drosselverbindung 31 zu einer Ventilspindel 32, die mittels einer Feder 33 gegen das Auslassende des Rohres 30 vorgespannt ist, um den Spalt 34 zwischen dem Spindelende eines manuell zu betätigenden Ventils 35 und dem Gehäuse der Auslassventilanordnung zu vermindern. Von dem Durchlass 34 führt eine Leitung 36 zu Pilotventileinrichtungen, die prinzipiell dieselbe Bauart aufweisen, wie die in den Fig. 1 bis 3 gezeigten. Die Leitung 36 entspricht der Leitung 7 oder der Speiseleitung der hydraulischen Niederdruckspeicher 8 gemäß Fig. 1, während die Leitung 37 aus Fig. 4 der Hauptspeiseleitung 5 aus Fig. 1 entspricht.
In Fig. 3 befindet sich die Einrichtung im Stand-by- Zustand, während der Druck in der Leitung 36 derselbe ist wie in dem Speicher 4, und zwar über die Verbindung 31-34. Die Leitung 36 kann mit Flüssigkeit gefüllt werden, jedoch findet in der Leitung 36 keine Flüssigkeitsströmung statt, da die Ventile 9 zu den Brandabschnitten A, B und C sämtlich geschlossen sind.
Es soll wiederum angenommen werden, der Alarm führt dazu, dass das entsprechende Ventil 9 geöffnet wird und die Flüssigkeit aus der Leitung 36 zu dem Brandabschnitt A fließt und dass zur gleichen Zeit die Ventile 11 und 12 in die Stellung nach Fig. 2 in derselben Weise gebracht werden, wie dies oben beschrieben ist, wodurch eine Verbindung von dem Abschnitt A zu der Leitung 37 hergestellt wird. Der Druck in der Leitung 37 wirkt über eine Nut 38 oder einer ähnliche der Ventilspindel 32 ausgebildeten Struktur auf eine Stirnseite 39 der Spindel 32 in Richtung entgegen der Wirkung der Feder 33 ein, wodurch die Kraft, die durch den Druck auf diese Stirnfläche 39 ausgeübt wird, zusammen mit der Kraft, die durch den Druck in den Speicher 4 ausgeübt wird, zufolge des Druckabfalls über das Stromventil 31 die Ventilspindel 32 aus der in Fig. 4 gezeigten Stellung nach oben treibt, so dass eine direkte Verbindung von dem Auslass des Rohrs 30 zu der Leitung 37 hergestellt wird, um eine volle Abgabe von Flüssigkeit zu dem Abschnitt A zu ergeben.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 kann ohne Schwierigkeit erweitert werden, so dass es eine Vielzahl von hydraulischen Speichern 4, beispielsweise wie in Fig. 1 gezeigt, enthält. Das Ausführungsbeispiel hat den zusätzlichen Vorteil, dass es zur Gänze unabhängig von der elektrischen Stromversorgung arbeitet; die Ventilsymbole in Fig. 4 zeigen an, dass die Ventile in erster Linie dazu vorgesehen sind, automatisch zu arbeiten, d.h. elektrisch mit der Möglichkeit einer Handbetätigung als Reserve. Bei geeigneten Dimensionierungen der Drossel bei 31 und 34 können die Ventile 9 nach Fig. 4 Niederdruckventile sein, ähnlich wie in den Fig. 1-3 oder es können Hochdruckventile sein, mit einer Durchlassöffnung mit kleinem Querschnitt.
Die Sprühköpfe einschließlich der Düsen der Einrichtung, die sich in den entsprechenden Brandabschnitten A, B, C und D befinden, können vorzugsweise eine Konstruktion aufweisen, wie sie z.B. in den internationalen Patentanmeldungen PCT/FI92/00060 (WO-A-92 15 370) , PCT/FI92/00155 (WO-A-92 20 453) und PCT/FI92/00156 (WO-A-92 20 454) beschrieben ist.

Claims

1. Einrichtung zur Brandbekämpfung mit einer Versorgungseinrichtung für Löschflüssigkeit, wobei:

die abgehende Leitung (5) der Versorgungseinrichtung (1) mit einer Pilotventileinrichtung verbunden ist, die eine Vielzahl von zu Brandabschnitten (A,B,C,D) abgehende Leitungen aufweist,

die entsprechenden abgehenden Leitungen der Pilotventileinrichtung an eine Druckquelle, vorzugsweise eine Flüssigkeitsquelle (3;8) anschließbar sind und

die Pilotventileinrichtung eine Anzahl von Ventilen umfasst, vorzugsweise Umschaltventile (11,12,13), die wechselweise derart miteinander verbunden sind, dass die Verbindung der Druckquelle (3;8) mit einer der abgehenden Leitungen (10) für einen Brandabschnitt (A) eine Verbindung (11,12) von diesem Brandabschnitt (A) zu der abgehenden Leitung (5) der Versorgungseinheit (1) entstehen lässt und das Schließen der Verbindungen von den anderen Brandabschnitten (B,C,D) zu der abgehenden Leitung (5) der Versorgungseinrichtung.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die abgehenden Leitungen der Pilotventileinrichtung zu den Brandabschnitten paarweise mit Hilfe eines Umschaltventiles (11;13) miteinander verbunden sind und dass diese Umschaltventile paarweise mittels eines Umschaltventils (12) verbunden sind, das direkt oder indirekt an die abgehende Leitung (5) der Versorgungseinrichtung (1) angeschlossen ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltelemente der Umschaltventile (11,12, 13) axial bewegliche Büchsen (21,22,23) sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckquelle eine Flüssigkeitsquelle (3;8) mit einem niedrigen Betriebsdruck, verglichen mit dem Betriebsdruck der Versorgungseinrichtung (1) ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsquelle (3,8) an eine entsprechende abgehende Brandabschnittsleitung (10) über ein Niederdruckventil (9) anschließbar ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckquelle eine Hochdruckflüssigkeitsquelle ist, und dass sie an eine entsprechende abgehende Brandabschnittsleitung über ein kleines Hochdruckventil anschießbar ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruckflüssigkeitsquelle ein hydraulischer Speicher od.dgl. ist, der von der Versorgungseinrichtung (1) der Einrichtung getrennt ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruckflüssigkeitsquelle die Versorgungseinrichtung (1;4) der Einrichtung ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der anfängliche Pilotflüssigkeitsstrom veranlasst wird, durch eine Drossel (31) in einer Spindel (32) eines Auslassventils der Hochdruckflüssigkeitsquelle (4) zu fließen, und dass, nachdem die Verbindung zu einem entsprechenden Brandabschnitt hergestellt ist, der Druck in der Hauptabgangsleitung (37) der Flüssigkeitsquelle (4) zusammen mit dem Druckabfall an der Drossel (31) dazu dient, die Spindel (32) anzutreiben und die direkte Verbindung von der Flüssigkeitsquelle zu ihrer Hauptabgangsleitung (37) zu öffnen.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck in der Hauptabgangsleitung (37) dazu dient, über eine Nut (38) od.dgl. auf eine Stirnfläche (39) einzuwirken, die an der Spindel (32) ausgebildet ist.