DE102017130587A1

DE102017130587A1 - Pneumatisches Steuergerät für Mehrbereichs-Feuerlöschanlagen, sowie Mehrbereichs-Feuerlöschanlage mit selbigem

Info

Publication number: DE102017130587A1
Application number: DE102017130587.4A
Authority: DE
Inventors: Thomas Nötzel; Thomas Claessen
Original assignee: Minimax GmbH and Co KG
Current assignee: Minimax GmbH and Co KG
Priority date: 2017-12-19
Filing date: 2017-12-19
Publication date: 2019-06-19
Also published as: WO2019122022A1; US20240139572A1; US20210069539A1; EP3727610A1; US11806562B2; CN213642956U

Abstract

Die Erfindung betrifft ein pneumatisches Steuergerät (1) für Mehrbereichs-Feuerlöschanlagen, mit einem Steuerdruckzugang (25) zum Anschluss an eine Steuerdruckquelle (105), insbesondere einen Druckgasbehälter, einer Anzahl (m) erster Steuerdruckabgänge (17) zum Anschluss an eine korrespondierende Anzahl Löschmittelbehälter (107), einer Anzahl (n) zweiter Steuerdruckabgänge (19) zum Anschluss an eine korrespondierende Anzahl Bereichsventile (111), und mehreren Funktionsmodulen (7,9).Es wird vorgeschlagen, dass die Erfindung ferner ein Mengensteuerungsmodul (9) zum Zuordnen einer Auswahl der ersten Anzahl Steuerdruckabgänge (17) zu einer Auswahl derzweiten Steuerdruckabgänge (19) und ein signalleitend mit einer Brandmelder- und/oder Löschsteuerzentrale (103) verbindbares und mittels jener steuerbares elektrisches Steuerventilmodul (7) zum selektiven Freigeben oder Sperren der zweiten Steuerdruckabgänge (19) umfasst, wobei die Funktionsmodule (7,9) zu einer Baueinheit zusammengefasst sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein pneumatisches Steuergerät für Mehrbereichs-Feuerlöschanlagen. Die Erfindung betrifft ferner eine Mehrbereichs-Feuerlöschanlage mit mehreren Brandkenngrößen-Detektoren, die jeweils in einem Bereich eines zu überwachenden Objektes angeordnet sind, einer signalleitend mit dem Brandkenngrößen-Detektoren verbundenen Brandmelde- und/oder Löschsteuerzentrale, eine Anzahl Löschmittelbehälter, einem mit den Löschmittelbehältern verbundenen Rohrleitungsnetz zum Transportieren des Löschmittels, wobei das Rohrleitungsnetz eine Anzahl Bereichsventile aufweist, und einer Steuerdruckquelle, insbesondere einem Druckgasbehälter.
Mehrbereichs-Feuerlöschanlagen (nachfolgend auch: Feuerlöschanlagen) der vorstehend bezeichneten Art sind allgemein bekannt. Sie werden verwendet, um insbesondere in größeren zu überwachenden Objekten mehrere Bereiche, auch bezeichnet als Sektoren, im Bedarfsfall mit Löschmittel zu versorgen. In der Praxis sind die von den Feuerlöschanlagen zu überwachende Bereiche häufig unterschiedlich groß, so dass im Falle einer notwendigen Brandbekämpfung je nach Bereich unterschiedliche Mengen an Löschmittel bereitgestellt werden müssen. Da es unpraktikabel ist, für jeden Bereich eine dedizierte Feuerlöschanlage zu konzipieren, wird in der Regel eine zentrale Bevorratung des Löschmittels vorgesehen, von welcher aus mittels vieler Einzelkomponenten für jeden Bereich individuell die Ansteuerung und Verschaltung mit der Steuerdruckquelle umgesetzt wird.
Als Nachteil wird hierbei empfunden, dass jeweils vor Ort am Objekt viele Installationsschritte für die Vielzahl der benutzten Komponenten erforderlich sind, und eine komplexe pneumatische Installation vorgenommen werden muss. Dies bedeutet eine langwierige Montage, Instandsetzung sowie eine geringe Flexibilität hinsichtlich der Löschmittelmengenansteuerung. Es kann aber notwendig sein, beispielsweise bei sich ändernden Umständen in den einzelnen Bereichen hinsichtlich des Löschmittelbedarfs, eine Änderung der Anlagenkonfiguration vorzunehmen, um beispielsweise die zugeordnete Löschmittelmenge für einen Bereich zu ändern. Es ist hohes Expertenwissen für die Montage und Instandhaltung der bekannten Mehrbereichs-Feuerlöschanlagen notwendig. Aufgrund der Komplexität besteht zudem eine gewisse Fehlerwahrscheinlichkeit bei der Montage, sowie signifikanter Platzbedarf. Für den Steueraufwand der Anlage gilt entsprechendes.
Vor diesem Hintergrund lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einer Mehrbereichs-Feuerlöschanlage eine Möglichkeit vorzustellen, die vorstehenden Nachteile möglichst weitgehend zu überwinden. Insbesondere lag die Aufgabe zugrunde, den Installationsaufwand zu senken und die Flexibilität hinsichtlich der Löschmengenzuordnung zu den einzelnen Bereichen der Mehrbereichs-Feuerlöschanlage zu vereinfachen.
Die Erfindung löst die ihr zugrundeliegende Aufgabe, indem sie ein Steuergerät nach Anspruch 1 angibt. Die Erfindung schlägt ein pneumatisches Steuergerät für Mehrbereichs-Feuerlöschanlagen vor, mit einem Steuerdruckzugang zum Anschluss an eine Steuerdruckquelle, insbesondere einen Druckgasbehälter, einer Anzahl erster Steuerdruckabgänge zum Anschluss an eine korrespondierende Anzahl Löschmittelbehälter, eine Anzahl zweiter Steuerdruckabgänge zum Anschluss an eine korrespondierende Anzahl Bereichsventile, und mehreren Funktionsmodulen, umfassend ein Mengensteuerungsmodul zum Zuordnen einer Auswahl der ersten Anzahl Steuerdruckabgänge zu einer Auswahl der zweiten Steuerdruckabgänge, und ein signalleitend mit einer Brandmelder- und/oder Löschsteuerzentrale verbindbares und mittels jener steuerbares elektrisches Steuerventilmodul zum selektiven Freigeben oder Sperren der zweiten Steuerdruckabgänge, wobei die Funktionsmodule zu einer Baueinheit zusammengefasst sind.
Mit der Erfindung wird erstmalig ein kompaktes Steuergerät vorgestellt, welches die verschiedenen zur Zuordnung und Steuerung der Löschmittelabgabe zu den verschiedenen Bereichen in einer kompakten Baueinheit ermöglicht. Das Steuergerät stellt installationstechnisch betrachtet eine einzige Komponente dar, in der viele Steuerfunktionen integriert sind. Hierdurch wird eine kompakte Zusammenführung der verschiedenen Funktionen der Funktionsmodule gewährleistet, und es sind im Vergleich zum Stand der Technik nur wenige Steuersignale von außen zuzuführen, um das Steuergerät zu betreiben.
Sofern erfindungsgemäß von einem Druckgasbehälter gesprochen wird, ist hierunter vorzugsweise ein Druckgasbehälter mit Kohlenstoffdioxid, Druckluft oder Stickstofffüllung gemeint.
Die Erfindung wird vorteilhaft weitergebildet, indem das Steuerventilmodul eine elektronische Steuereinheit aufweist, die mittels einer korrespondieren Schnittstelle signalleitend mit der Brandmelder- und/oder Löschsteuerzentrale verbunden ist, wobei die elektronische Steuereinheit vorzugsweise in dem Steuerventilmodul untergebracht ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuereinheit als aufsteckbares Steuermodul ausgebildet sein, welches reversibel lösbar mit dem Steuerventilmodul verbunden wird.
Die Funktionsmodule des Steuergerätes sind vorzugsweise mittels wenigstens einem korrespondierenden Verbinder reversibel miteinander gekoppelt, insbesondere mittels einer nach außen fluiddichten fluidleitenden Verbindung zwischen den Funktionsmodulen. Besonders bevorzugt sind die Funktionsmodule steckbar ausgeführt. Hierdurch wird eine extrem zügige und variabel konfigurierbare Vorfertigung des Steuergerätes für den jeweiligen Anwendungsfall der Mehrbereichs-Feuerlöschanlage ermöglicht.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Mengensteuerungsmodul zwischen dem Steuerdruckzugang und den ersten Steuerdruckabgängen mehrere erste Strömungspfade auf, und weist ferner in jedem ersten Strömungspfad ein Absperrelement auf, das wahlweise einen Sperrzustand, in welchem der jeweilige erste Strömungspfad geschlossen ist, oder einen Freigabezustand einnehmen kann, in welchem der jeweilige erste Strömungspfad geöffnet ist. Vorzugsweise weist dabei jedes Absperrelement einen optischen Indikator auf, der den Sperr- oder Freigabezustand anzeigt. Besonders bevorzugt ist das Absperrelement als Steckelement ausgebildet, welches, insbesondere nach Art einer Schnellverbindung, in eine Aufnahmebuchse des Mengensteuerungsmoduls eingesteckt werden kann und mittels einer Verriegelung in dem Mengensteuerungsmodul arretiert werden kann. Vorzugsweise ist das Absperrelement derart ausgebildet, dass es in einer ersten Orientierung in eingestecktem Zustand in dem Mengensteuerungsmodul den Sperrzustand definiert, und in einer zweiten Orientierung im eingesteckten Zustand im Mengensteuerungsmodul den Freigabezustand definiert. Das Absperrelement kann beispielsweise ein in einer zylinderförmigen Hülse gelagertes Rückschlagelement sein.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Absperrelemente also als Rückschlagelemente ausgebildet, die in einer Aufnahmebuchse eingesetzt werden, wobei die erste Ausrichtung der Rückschlagelemente die Freigabestellung herstellt, und eine zweite Ausrichtung die Sperrstellung herstellt. Die Aufnahmebuchsen sind vorzugsweise in den Verteilerblöcken ausgebildet.
In bevorzugten Ausgestaltungen umfasst die erste Anzahl Steuerdruckabgänge zwei oder mehr Abgänge, und die zweite Anzahl Steuerdruckabgänge umfasst ebenfalls zwei oder mehr Abgänge.
In bevorzugten Ausführungsformen sind die Absperrelemente in Verteilerblöcken eingesetzt, wobei die Verteilerblöcke aneinander angrenzend montiert sind und Strömungskanäle zu den jeweils benachbarten Verteilerblöcken aufweisen. Die Verteilerblöcke sind vorzugsweise fluiddicht und reversibel lösbar miteinander verbindbar, besonders bevorzugt steckbar ausgebildet. Die Strömungskanäle benachbarter Verteilerblöcke sind vorzugsweise jeweils fluidleitend miteinander und nach außen fluiddicht verbunden.
Vorzugsweise sind die Verteilerblöcke derart ausgebildet, dass jeder Verteilerblock entweder zwei oder drei Absperrelemente aufnimmt. Durch eine serielle Aneinanderreihung mehrerer Verteilerblöcke kann durch Auswahl einer entsprechenden Anzahl von Zweier- oder Dreierblöcken eine beliebige Anzahl von zwei oder mehr Strömungskanälen an dem Steuergerät zusammengefasst werden. Zugleich ist eine sehr geringe Teilevielfalt in der Fertigung möglich, was in der Serienfertigung erhebliche Synergieeffekte mit sich bringt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Absperrelemente in einer Schaltmatrix mit einer ersten Anzahl Zeilen und einer zweiten Anzahl Spalten angeordnet. Vorzugsweise entspricht die Anzahl der Zeilen der Anzahl zweiter Steuerdruckabgänge, während die Anzahl Spalten der Anzahl der ersten Steuerdruckabgänge entspricht.
Weiter vorzugsweise weist das Mengensteuerungsmodul für jede Zeile Strömungskanäle auf, und für jede Spalte ebenfalls Strömungskanäle. Die (ersten) Strömungspfade verlaufen zwischen dem Steuerdruckzugang und den ersten Abgängen durch diese Strömungskanäle, und die Absperrelemente sind jeweils an einer zwischen einer Zeile mit Strömungskanälen und einer Spalte mit Strömungskanälen befindlichen Kreuzung angeordnet, um in der Freigabestellung einen Übergang von den jeweiligen Zeilen in die jeweiligen Spalten freizugeben, und in der Sperrstellung den Übergang zu sperren.
Die Erfindung betrifft in einem zweiten Aspekt, der zugleich eine vorteilhafte Weiterbildung des ersten Aspekts und ein eigenständiger Gegenstand ist, ein Steuergerät für eine Mehrbereichs-Feuerlöschanlage, mit einem signalleitend mit einer Brandmelde- und/oder Löschsteuerzentrale verbindbaren und mittels jener steuerbaren elektrischen Steuerventilmodul.
Vorzugsweise weist das Steuerventilmodul die zweiten Steuerdruckabgänge auf, und mehrere zweite Strömungspfade zwischen dem Steuerdruckzugang zu den zweiten Steuerdruckabgängen, wobei für jeden der zweiten Steuerdruckabgänge ein Steuerventil vorgesehen ist, das zwischen dem Steuerdruckzugang und den zweiten Steuerdruckabgängen angeordnet und zwischen einer Freigabestellung und einer Sperrstellung hin- und herschaltbar ist.
Vorzugsweise verlaufen die ersten und zweiten Strömungspfade bis zum jeweiligen Steuerventil gemeinsam in dem Steuerventilmodul, und zweigen stromabwärts von dem Steuerventilmodul voneinander ab.
Weiter vorzugsweise weist das Steuerventilmodul eine Anzahl dritter Strömungspfade und damit verbundene dritte Steuerdruckabgänge zum Anschluss an eine entsprechende Anzahl Alarmmittel auf, insbesondere Makrofone, wobei die dritten Steuerdruckabgänge stromabwärts der Steuerventile von dem zweiten Strömungspfad abzweigen. Die Anzahl der dritten Steuerdruckabgänge entspricht vorzugsweise der Anzahl der zweiten Steuerdruckabgänge, und somit der Anzahl der zu überwachenden Bereiche.
Das Steuerventilmodul weist vorzugsweise in jedem der zweiten Strömungspfade stromabwärts der Abzweigung zu den dritten Steuerdruckabgängen ein Blockierelement zum individuellen Absperren eines, mehrerer oder sämtlicher der zweiten Steuerdruckgänge auf.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Steuergerät ein Löschmittelfreigabemodul als weiteres Funktionsmodul auf, welches angrenzend stromabwärts des Mengensteuerungsmoduls angeordnet ist, und für jeden ersten Steuerdruckabgang ein Freigabeventil aufweist, das vorzugsweise stromaufwärts an den ersten Steuerdruckabgängen angeordnet und zwischen einer Freigabestellung und einer Sperrstellung hin- und herschaltbar ist. Unter angrenzender Anordnung wird vorzugsweise ein unmittelbar aneinandergrenzendes Anordnen verstanden, insbesondere ist das Löschmittelfreigabemodul reversibel lösbar und fluiddicht, besonders bevorzugt mittels einer Steckverbindung, mit dem Steuergerät verbunden.
In weiteren bevorzugten Ausführungsformen sind die Freigabeventile des Steuergerätes mittels eines Verzögerungsventils vorgesteuert, wobei das Verzögerungsventil vorzugsweise mittels eines vierten Strömungspfades mittels einer Steuerdruckversorgung verbindbar ist, wobei weiter vorzugsweise der vierte Strömungspfad von dem ersten oder zweiten Strömungspfad abzweigt.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist das Steuergerät ein Einsatz-/Reserve-Umschaltmodul als weiteres Funktionsmodul auf, welches vorzugsweise stromabwärts an dem Mengensteuerungsmodul, vorzugsweise angrenzend stromabwärts des Löschmittelfreigabemoduls, angeordnet ist, und dazu eingerichtet ist, die ersten Abgänge wahlweise mit einer Anzahl Einsatz-Löschmittelbehälter oder einer Anzahl Reserve-Löschmittelbehälter fluidleitend zu verbinden. Die Verbindung erfolgt vorzugsweise mittels jeweils einer Steuerdruckleitung. Auch bezüglich des Einsatz-/Reserve-Umschaltmoduls wird unter der angrenzenden Anordnung vorzugsweise eine unmittelbar angrenzende Anordnung, insbesondere als reversibel lösbare, vorzugsweise Steckverbindung, ausgebildete Kupplung verstanden, die nach außen fluiddicht ausgebildet ist.
Die Erfindung wurde vorstehend unter Bezugnahme auf das erfindungsgemäße Steuergerät beschrieben. In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung aber selbstverständlich auch Mehrbereichs-Feuerlöschanlagen der eingangs bezeichneten Art.
Die Erfindung löst die ihr zugrunde liegende Aufgabe bei ein Mehrbereichs-Feuerlöschanlage der eingangs bezeichneten Art, indem die Feuerlöschanlage ein signalleitend mit der Brandmelder und/oder Löschsteuerzentrale verbundenes und von jener gesteuertes Steuergerät aufweist, welches nach einer der vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen des ersten oder zweiten Aspektes ausgebildet ist. Die Mehrbereichs-Feuerlöschanlage macht sich dieselben Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen wie das erfindungsgemäße Steuergerät zunutze, weswegen zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen wird.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Hierbei zeigen:

1 ein schematisches Fließbild einer erfindungsgemäßen Mehrbereichs-Feuerlöschanlage,
2 eine schematische Detailansicht eines Steuergeräts gemäß 1,
3 ein schematisches Fließbild des Steuergeräts gemäß 2,
4 eine schematische räumliche Darstellung Steuereinheit für das Steuergerät gemäß den 2, 3,
5a,b verschiedene schematische räumliche Ansichten eines Steuerventilmoduls für das Steuergerät gemäß den 2 bis 4, und
6 eine schematische räumliche Darstellung eines Verteilerblocks für das Steuergerät gemäß 2 und 3.

In 1 ist eine Feuerlöschanlage 100 abgebildet, die als Mehrbereichs-Feuerlöschanlage ausgebildet ist. Die Feuerlöschanlage 100 weist einen Brandkenngrößen-Detektor 101 auf, der signalleitend mit einer Brandmelder- und/oder Löschsteuerzentrale 103 verbunden ist. Die Feuerlöschanlage 100 weist ferner eine Steuerdruckquelle 105 auf, die fluidleitend mit einem Steuergerät 1 gemäß der Erfindung verbunden ist. Das Steuergerät 1 ist mit der Steuerdruckquelle 105 über einen Steuerdruckzugang 25 fluidleitend verbunden. Ferner weist das Steuergerät 1 eine Anzahl erster Steuerdruckabgänge 17 sowie eine Anzahl zweiter Steuerdruckabgänge 19 auf.
Die ersten Steuerdruckabgänge 17 sind jeweils fluidleitend mit einer Batterie von Löschmittelbehältern 107 verbunden, bzw. mit pneumatisch ansteuerbaren Ventilen an den Löschmittelbehältern 107.
Die zweiten Steuerdruckabgänge 19 des Steuergeräts 1 sind signalleitend mit jeweils einem Bereichsventil 111 verbunden. Ein Bereichsventil 111 ist jeweils mit einem von der Mehrbereichs-Feuerlöschanlage 100 zu überwachenden Bereich eines Objekts bzw. Gebäudes zugeordnet und wird mittels der zweiten Steuerdruckabgänge 19 des Steuergeräts angesteuert.
Die Löschmittelbehälter 107 sind mittels eines Rohrleitungsnetzes 109 fluidleitend mit den Bereichsventilen 111 verbunden.
Die Feuerlöschanlage weist ferner eine Anzahl von Alarmmitteln 113, die ebenfalls mittels Steuerdruck von dem Steuergerät 1 angesteuert werden und jeweils einem der Bereichsventile 111 zugeordnet sind.
Wird von dem Brandkenngrößen-Detektor 101 ein Feuer in einem der von den Bereichsventilen 111 betroffenen Bereiche detektiert, sendet dieser ein Signal an die Brandmelder- und/oder Löschsteuerzentrale 103, welche Ihrerseits das Signal des Brandkenngrößen-Detektors 101 auswertet. Nach erfolgter Auswertung steuert die Brandmelder- und/oder Löschsteuerzentrale 103 das Steuergerät 1 mittels eines elektrischen Signals an. Steuerdruck wird von der Steuerdruckquelle 105 über das Steuergerät 1 an eine am Steuergerät 1 vordefinierte Anzahl Löschmittelbehälter 107 übertragen, woraufhin diese Löschmittelbehälter öffnen und Löschmittel über das Rohrleitungsnetz 109 abgeben. Zusätzlich wird mittels des Steuerdrucks auf Basis der Voreinstellungen des Steuergeräts eines oder mehrere der Bereichsventile 111 entsprechend der Detektion durch den Brandkenngrößen-Detektor 101 geöffnet, um das in das Rohrleitungsnetz 109 strömende Löschmittel in den entsprechenden Bereich zu leiten. Ferner wird das bzw. werden die mit den Bereichsventilen 111 assoziierten Alarmmittel 113, beispielsweise Makrofone, ausgelöst und vorzugsweise ebenfalls mittels Steuerdruck aus der Steuerdruckquelle 105 versorgt.
In 1 ist lediglich ein Brandkenngrößen-Detektor 101 dargestellt. Vorzugsweise sind in jedem der Bereiche der Mehrbereichs-Feuerlöschanlage 100 ein oder mehrere Brandkenngrößen-Detektoren 101 angeordnet und signalleitend mit der Brandmelder- und/oder Löschsteuerzentrale 103 verbunden.
Der systematische Aufbau des Steuergeräts 1 ist in 2 näher gezeigt. Das Steuergerät weist ein Steuerventilmodul 7 als erstes Funktionsmodul auf, welches mehrere Steuereinheiten 3 mit einem Steuerventilgehäuse 5 aufweist. Die zweiten Steuerdruckabgänge 19 sind an dem Steuerventilmodul 7 ausgebildet mit einer Anzahl n.
Das Steuergerät 1 weist ferner ein zweites Funktionsmodul in Form eines Mengensteuerungsmoduls 9 auf. Das Mengensteuerungsmodul 9 weist mehrere erste Verteilerblöcke 11 und zweite Verteilerblöcke 13 auf, wobei die Verteilerblöcke 11,13 jeweils mehrere Absperrelemente 15 aufweisen.
An dem Steuergerät 1 sind insgesamt m erste Steuerdruckabgänge 17 vorgesehen, welche fluidleitend mit dem Mengensteuerungsmodul 9 verbunden sind. Zwischen die ersten Steuerdruckabgänge 17 und das Mengensteuerungsmodul 9 ist vorzugsweise ein Löschmittelfreigabemodul 21 und ein Einsatz-/Reserve-Umschaltmodul 23 zwischengeschaltet.
Die Funktionsmodule 7, 9, 21 und 23 sind vorzugsweise reversibel lösbar mittels Steckverbindern nach außen fluiddicht gekoppelt und an einem Grundkörper 27 des Steuergeräts 1 befestigt. Die Verteilerblöcke 11,13 innerhalb des Mengensteuerungsmoduls 9 werden vorzugsweise mittels fluidleitender Verbindungsstücke fluidleitend zueinander positioniert. Die Absperrelemente 15 werden in dem Mengensteuerungsmodul 9 wahlweise in einer Sperrstellung oder einer Freigabestellung in die Ventilblöcke 11, 13 eingesetzt. In einer Freigabestellung ist eine fluidleitende Verbindung zwischen den ersten Steuerdruckabgängen 17 und den zweiten Steuerdruckabgängen 19 hergestellt, während in der Sperrstellung ein solcher Fluiddurchgang unterbunden ist. Über die m x n Matrix der Absperrelemente 15 in den Verteilerblöcken 11, 13 wird eine beliebige Zuordnung zwischen den ersten Steuerdruckabgängen 17 und den zweiten Steuerdruckabgängen 19 ermöglicht. Es können für jeden ersten Steuerdruckabgang 17 einer oder mehrerer zweiten Steuerdruckabgänge 19 zugeordnet werden, und umgekehrt. Dies wird auch aus den nachfolgenden Figuren noch deutlicher.
Während 2 den konstruktiven Aufbau des Steuergeräts 1 schematisch darstellt, ist in 3 ein schematisches Fließbild durch das Steuergerät 1 wiedergegeben.
Das Einsatz-/Reserve-Umschaltmodul 23 ist in der gezeigten Schaltstellung so geschaltet, dass die Löschmittelbehälter 107 über die ersten Steuerdruckabgänge 17 mit dem Steuergerät 1 verbunden sind. Durch Umschalten wäre es möglich, eine Reserve statt der Löschmittelbehälter 107 fluidleitend mit den ersten Steuerdruckabgängen 17 zu verbinden.
Das Löschmittelfreigabemodul 21 weist für jeden der ersten Steuerdruckabgänge 17 ein Freigabeventil 22 auf, welches von dem Steuerdruck aus der Steuerdruckquelle 105 angesteuert wird, vorzugsweise nach Verzögerung durch ein Verzögerungsventil 42.
Auf Seiten der ersten Steuerdruckabgänge 19 ist in 3 auch das Innenleben des Steuerventilmoduls 7 näher dargestellt. Das Steuerventilmodul 7 weist zwischen dem Mengensteuerungsmodul 9 und den zweiten Steuerdruckabgängen 19 für jeden zweiten Steuerdruckabgang 19 einen erstenStrömungspfad 29 auf. Der erste Strömungspfad 29 ist dazu eingerichtet, steuerdruckbeaufschlagtes Gas in Richtung des Mengensteuerungsmoduls 9 und in Richtung der ersten Steuerdruckabgänge 17 zu übertragen.
Das Steuerventilmodul 7 weist ferner mehrere zweite Strömungspfade 31 auf, die zwischen dem Steuerdruckzugang 25 und den zweiten Steuerdruckabgängen 19 ausgebildet sind, wobei für jeden der zweiten Steuerdruckabgänge 19 in dem zweiten Strömungspfad 31 ein Steuerventil 33 angeordnet ist, das zwischen dem Steuerdruckzugang 25 und dem zweiten Steuerdruckabgängen 19 einen Fluidtransport in einer Freigabestellung ermöglicht, und in einer Sperrstellung unterbindet. Die ersten und zweiten Strömungspfade 29, 31 verlaufen bis zum jeweiligen Steuerventil 33 gemeinsam und sind stromabwärts des zweiten Steuerventils 33 voneinander abzweigend ausgebildet.
Das Steuerventilmodul 7 weist ferner für jeden der zweiten Steuerdruckabgänge 19 ein Blockierelement 37 auf, welches zwischen einer Freigabestellung (nicht gezeigt) und einer Sperrstellung (gezeigt) hin- und herschaltbar ist. Mittels Schließen der Blockierelemente 37 kann ein Öffnen der Bereichsventile 111 durch den Steuerdruck aus der Steuerdruckquelle 105 unterbunden werden. So kann zu Testzwecken eine Auslösung der Alarmmittel 113 und somit Funktionsprüfung jener Alarmmittel sowie eine Überprüfung der korrekten Zuordnung der Löschmittelmengen durchgeführt werden.
Die Alarmmittel 113 sind vorzugsweise mittels jeweils eines dritten Steuerdruckabganges 35 an das Steuergerät 1 angeschlossen, welcher von einem dritten Strömungspfad 34 aus mit Steuerdruck versorgt wird. Der dritte Strömungspfad 34 zweigt vorzugsweise von dem zweiten Strömungspfad 31 stromabwärts des Steuerventils 33 ab.
Das erste Steuerventilmodul 7 weist einen vierten Strömungspfad 41 auf, der mittels mehrerer Rückschlagventile 39 mit den ersten Strömungspfaden 29 stromabwärts der Steuerventile 33 fluidleitend verbunden ist. Mittels der Rückschlagventile 39 wird ein ungewolltes Rückströmen verhindert. Über den vierten Strömungspfad 41 wird Steuerdruck zu dem Löschmittelfreigabemodul 21 transportiert.
Vom Löschmittelfreigabemodul 21 aus erstrecken sich mehrere Strömungskanalspalten, für jeden ersten Steuerdruckabgang 17 eine, durch das Mengensteuerungsmodul 9 in Form von Strömungskanälen 45 hindurch. Die in Spalten angeordneten Strömungskanäle 45 münden in den Absperrelementen 15, von wo aus sie fluidleitend mit in Zeilen angeordneten Strömungskanälen 43 verbindbar sind, je nachdem, ob das jeweilige Absperrelement 15 in einer Sperrstellung angeordnet ist (15b), oder in einer Freigabestellung (15a).
Die in Zeilen angeordneten Strömungskanäle 43 beginnen in den ersten Strömungspfaden 29. Sofern das Löschmittelfreigabemodul 21 für die in Spalten angeordneten Strömungskanäle 45 in Freigabestellung geschaltet wurde, kann Steuerdruck (vertikal bezogen auf die Ausrichtung gemäß 3) durch das Mengensteuerungsmodul 9 hindurch strömen. Trifft das steuerdruckbelastete Gas auf ein Absperrelement 15b in Sperrstellung, kann es nicht in einen der zeilenförmig angeordneten Strömungskanäle 43 übertreten. Das Gas kann aber in jeden zeilenförmig angeordneten Strömungskanal 43 eintreten, bei dem ein Absperrelement in Freigabestellung 15a angeordnet ist. Im Allgemeinen wird nur eine Zeile 43 mit Druck beaufschlagt. Es ist aber durchaus möglich, mehrere Zeilen mit Druck zu beaufschlagen. Somit können beliebige Löschmittelbehälter 107 mittels der ersten Steuerdruckabgänge 17 angesteuert werden, und ein oder mehrere Bereichsventile 111 mittels der ersten Steuerdruckabgänge 19 angesteuert werden.
Die Anzahl m im Mengensteuerungsmodul 9 kann flexibel an die Anzahl der zu bevorratenden Löschmittelbehälter 107 angepasst werden, während die Anzahl n im Mengensteuerungsmodul 9 beliebig an die Anzahl der anzusteuernden Bereichsventile 111 angepasst werden kann.
In 4 ist der schematische Aufbau einer Steuereinheit 3 des Steuerventilmoduls 7 gezeigt. Die Steuereinheit 3 weist eine Anschlussverschraubung 47 auf, über welche ein oder mehrere Signalkabel aufgenommen werden. Die Signalkabel werden über eine Anschlussplatine 49 in der Steuereinheit 3 angeschlossen. Die wesentliche Signalverarbeitung wird auf einer Sensor-Platine 51 abgebildet. Die Sensor-Platine 51 ist mit einer Spule 57 verschaltet, welche ebenfalls in einem Gehäuse 59 der Steuereinheit 3 eingehaust ist. Zum Schutz der Teile vor Beschädigungen weist die Steuereinheit 3 ein Abdeckblech 63 für die Anschluss-Platine 49 auf, sowie ein weiteres Abdeckblech 65 für die Spule 59 und die Sensor-Platine 51.
Ferner weist die Steuereinheit 3 eine Schaltwelle 53 und eine Adapterwelle 55 für das Blockierelement 37 auf.
Die Steuereinheit 3 ist dazu eingerichtet, die folgenden Funktionen auszuüben:
Die Steuereinheit 3 ist dazu eingerichtet, die Spule 57 zu aktivieren, und/oder den korrekten Sitz der Steuereinheit 3 am Steuergerät 1 zu überwachen, und/oder die Position „Betrieb“ des Blockierelements 37 am jeweiligen Steuerdruckabgang zu überwachen und/oder die Position „Blockiert“ des Blockierelements 37 zu überwachen.
Die Steuereinheit 3 wirkt mit dem Blockierelement 37 derart zusammen, dass die Schaltwelle 53 über die Steuereinheit 3 mechanisch betätigt wird. Vorzugsweise ist am Gehäuse 59 der Steuereinheit ein optischer Indikator vorgesehen, anhand dessen man die Position der Schaltwelle 53 ablesen kann. Optional ist dies in Form einer elektrischen Anzeige in Verbindung mit einem Minischalter auf der Platine verwirklicht.
Über die Spule 57 wirkt die Steuereinheit 3 mit einer Servodüse 77 des Steuerventilmoduls 7 gemäß den 5a,b zusammen.
In 5a,b ist das Steuerventilgehäuse 5 des Steuerventilmoduls 7 in transparenter Darstellung gezeigt. Innerhalb des Steuerventilgehäuses ist das Steuerventil 33 untergebracht, dessen Funktion mittels der Spule 57 der Steuereinheit 3 gesteuert wird. Die Steuereinheit 3 ist mittels eines Dichtungssitzes 73 und eines Stopfens 75 mit der Servodüse 77 verbunden, und das Steuerventil 33 ist in einem Gehäuse 5 untergebracht und mittels eines Gehäusedeckels 79 verschlossen. Mittels Betätigung der Spule 57 wird der Stopfen 75 von der Servodüse 77 gezogen, und das Steuergas gelangt über Druckkanäle zum Steuerkolben 81. Dieser drückt die Steuerkolbenstange 83 auf eine Dichtkugel 69 und drückt diese von der Dichtung 85 weg. Im Inneren des Steuerventilgehäuses 5 ist ferner eine Steuerkugel 87 untergebracht, welche mittels einer Steuerkugel-Schaltwelle 88 zwischen einer Freigabestellung und einer Sperrstellung hin und her bewegt werden kann. Die Ansteuerung der Steuerkugel erfolgt vorzugsweise mittels der Adapterwelle 55 des Blockierelements. Anhand der 5a,b wird nachfolgend die Funktionsweise des Steuerventilmoduls erläutert.
Wenn Steuerdruck am Steuerventilmodul 7 ansteht (Pfeil a), liegt dieser zunächst an einer Dichtkugel 69 im Inneren des Steuerventils 33 an. Simultan wird das druckbeaufschlagte Steuergas zu den weiteren Steuereinheiten 3 des Steuerventilmoduls 7 über einen Strömungskanal (in Richtung des Pfeils n) (5b) abgeleitet. Zusätzlich das druckbeaufschlagte Steuergas auch an der Servodüse 77 an.
Wird die Spule der Steuereinheit 3 angesteuert, wird der Stopfen 75 gegen den Dichtungssitz 73 bewegt und gibt einen Steuerkanal (Pfeil e) über die Servodüse 77 frei. Das druckbeaufschlagte Steuergas strömt nun zum Steuerkolben 81 (Pfeil f),welcher auf die Steuerkolbenstange 83 wirkt und diese die Dichtkugel 69 zurückdrückt und einen Einlasskanal (in Richtung des Pfeils b) freigibt. Über diesen Steuerkanal (Pfeil j) kann Steuergas dann zu den jeweiligen Alarmmitteln 113 strömen beziehungsweise über das Blockierelement 37 in Richtung der zweiten Steuerdruckabgänge 19 zu den Bereichsventilen 111 (Pfeile g,h,i). Soll die Flutung der Bereichsventile 111 über die zweiten Steuerdruckabgänge 19 verhindert werden, wird die Steuerkugel-Schaltwelle 88 betätigt, um die Steuerkugel 87 in eine Sperrstellung zu bewegen.
Zudem strömt Steuergas (in Richtung des Pfeils m) in das Mengensteuerungsmodul 9 hinein und von dort zum Löschmittelfreigabemodul 21 in Abhängigkeit der Position der Absperrelemente 15.
Zudem wird das Rückschlagventil 39 mit Steuerdruck beaufschlagt. Das Rückschlagventil 39 ist mittels einer Spannmutter 93 gehalten. Die Fluidbewegung am Rückschlagventil 39 vorbei ist mittels der Pfeile k,L angedeutet.
Die grundlegende Funktionsweise des Mengensteuerungsmoduls 9 wird exemplarisch anhand eines Verteilerblocks in 6 dargestellt. Steuerdruck strömt in den Verteilerblock (in Richtung des Pfeils a) von dem Steuerventilmodul 7 her ein. Das in 6 links abgebildete Absperrelement 15 befindet sich in Freigabestellung 15a, was durch einen optischen Indikator 90a von außen sichtbar ist. Steuerdruck kann deshalb (in Richtung der Pfeile c,h) in den spaltenförmig angeordneten Strömungskanal 94 eintreten. Zugleich strömt in den zeilenartig angeordneten Strömungskanal 96 das Steuergas weiter zum nächsten Absperrelement, welches allerdings in Sperrstellung 15b angeordnet ist, optional durch einen zweiten optischen Indikator 90b ausgewiesen. Daher ist eine Fluidströmung in Richtung der Pfeile d,g nicht möglich. Das Steuergas tritt aus dem Gehäuse 97 des Verteilerblocks (in Richtung des Pfeils b) aus zum nächsten Verteilerblock.
Die Absperrelemente 15a,b werden mittels einer Konterrings 99 in der Montagestellung gehalten. Ein Wechsel von Sperrstellung zu Freigabestellung ist leicht möglich durch Entfernen des Konterrings 99 und umgekehrtes Wiedereinsetzen der Absperrelemente in die Stellungen 15a,b. Die Aufnahmebuchse 92, welche die Absperrelemente 15 hält, erlaubt ein Einsetzen in beiden Orientierungen.
Bezugszeichenliste

1: Steuergerät
3: Steuereinheit
5: Steuerventilgehäuse
7: Steuerventilmodul
9: Mengensteuerungsmodul
11: Verteilerblock (erster)
13: Verteilerblock (zweiter)
15: Absperrelement
15a: Absperrelement, Freigabestellung
15b: Absperrelement, Sperrstellung
17: Steuerdruckabgang (erster)
19: Steuerdruckabgang (zweiter)
21: Löschmittelfreigabemodul
22: Freigabeventil
23: Einsatz-/Reserve-Umschaltmodul
25: Steuerdruckzugang
27: Grundkörper
29: Strömungspfad (erster)
31: Strömungspfad (zweiter)
33: Steuerventil
34: Strömungspfad (dritter)
35: Steuerdruckabgang (dritter)
37: Blockierelement
39: Rückschlagventil
41: Strömungspfad (vierter)
42: Verzögerungsventil
43: Strömungskanal-Zeile
45: Strömungskanal-Spalte
47: Anschluss-Verschraubung
49: Anschluss-Platine
51: Sensor-Platine
53: Schaltwelle (Blockierventil)
55: Adapterwelle (Blockierventil)
57: Spule
59: Gehäuse
61: Sechskantmutter
63: Abdeckblech (Platine)
65: Abdeckblech (Sensor, Spule)
69: Dichtkugel
71: Distanzhülse
73: Dichtungssitz
75: Stopfen
77: Servodüse
79: Steuergehäusedeckel
81: Steuerkolben
83: Steuerkolbenstange
85: Dichtung
87: Steuerkugel
88: Steuerkugel-Schaltwelle
89: Dichtungsbolzen
90a,b: Optischer Indikator
91: Ventilhülse
92: Aufnahmebuchse
93: Spannmutter
94: Strömungskanalspalte
95: Stopfen
96: Strömungskanalzeile
97: Gehäuse (Verteilerblock)
99: Konterring
100: Mehrbereichs-Feuerlöschanlage
101: Brandkenngrößen-Detektor
103: Brandmelder- und/oder Löschsteuerzentrale
105: Steuerdruckquelle
107: Löschmittelbehälter
109: Rohrleitungsnetz
111: Bereichsventil
113: Alarmmittel
m: Anzahl erster Steuerdruckabgänge
n: Anzahl zweiter Steuerdruckabgänge

Claims

Pneumatisches Steuergerät (1) für Mehrbereichs-Feuerlöschanlagen, mit einem Steuerdruckzugang (25) zum Anschluss an eine Steuerdruckquelle (105), insbesondere einen Druckgasbehälter, einer Anzahl (m) erster Steuerdruckabgänge (17) zum Anschluss an eine korrespondierende Anzahl Löschmittelbehälter (107), einer Anzahl (n) zweiter Steuerdruckabgänge (19) zum Anschluss an eine korrespondierende Anzahl Bereichsventile (111), und mehreren Funktionsmodulen (7,9), umfassend - ein Mengensteuerungsmodul (9) zum Zuordnen einer Auswahl der ersten Anzahl Steuerdruckabgänge (17) zu einer Auswahl der zweiten Steuerdruckabgänge (19) und - ein signalleitend mit einer Brandmelder- und/oder Löschsteuerzentrale (103) verbindbares und mittels jener steuerbares elektrisches Steuerventilmodul (7) zum selektiven Freigeben oder Sperren der zweiten Steuerdruckabgänge (19), wobei die Funktionsmodule (7,9) zu einer Baueinheit zusammengefasst sind.
Steuergerät nach Anspruch 1, wobei das Mengensteuerungsmodul (9) zwischen dem Steuerdruckzugang (25) und den ersten Steuerdruckabgängen (17) mehrere erste Strömungspfade (29) aufweist und in jedem ersten Strömungspfad (29) ein Absperrelement (15) aufweist, das wahlweise einen Sperrzustand, in welchem der jeweilige erste Strömungspfad (29) geschlossen ist, oder einen Freigabezustand einnehmen kann, in welchem der jeweilige erste Strömungspfad (29) geöffnet ist.
Steuergerät nach Anspruch 2, wobei jedes Absperrelement (15) einen optischen Indikator (90a,b) aufweist, der Sperr- und/oder Freigabezustand (15b, 15a) anzeigt.
Steuergerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Anzahl erster Steuerdruckabgänge (17) zwei oder mehr Abgänge umfasst, und die Anzahl zweiter Steuerdruckabgänge (19) zwei oder mehr Abgänge umfasst.
Steuergerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Absperrelemente (15) in Verteilerblöcken (11,13) eingesetzt sind, wobei die Verteilerblöcke (11, 13) aneinander angrenzend montiert sind und Strömungskanäle (94,96) zu den jeweils benachbarten Verteilerblöcken (11, 13) aufweisen.
Steuergerät nach Anspruch 5, wobei jeder Verteilerblock (11,13) entweder zwei oder drei Absperrelemente (15) aufnimmt.
Steuergerät nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Absperrelemente (15) in einer Schaltmatrix mit (n) Zeilen und (m) Spalten angeordnet sind.
Steuergerät nach Anspruch 7, wobei das Mengensteuerungsmodul (9) für jede Zeile Strömungskanäle (96) aufweist, und für jede Spalte Strömungskanäle (94) aufweist, wobei die ersten Strömungspfade (29) zwischen dem Steuerdruckzugang (25) und den ersten Abgängen (17) durch diese Strömungskanäle (94,96) verlaufen, und die Absperrelemente (15) jeweils an einer Schnittstelle zwischen einer Zeile mit einem Strömungskanal (96) und einer Spalte mit einem Strömungskanal (94) angeordnet sind, um in der Freigabestellung einen Übergang von der Zeile in die Spalte freizugeben, und in der Sperrstellung den Übergang zu sperren.
Steuergerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Absperrelemente (15) als Rückschlagelemente (39) ausgebildet sind, und die in eine Aufnahmebuchse (92) eingesetzt werden, wobei eine erste Ausrichtung (15a) der Rückschlagelemente (15) die Freigabestellung herstellt, und eine zweite Ausrichtung (15b) die Sperrstellung herstellt.
Steuergerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Steuerventilmodul (7) die zweiten Steuerdruckabgänge (19) aufweist, mehrere zweite Strömungspfade (31) zwischen dem Steuerdruckzugang (25) und den zweiten Steuerdruckabgängen (19) aufweist und für jeden der zweiten Steuerdruckabgänge (19) ein Steuerventil (33) aufweist, das zwischen dem Steuerdruckzugang (25) und den zweiten Steuerdruckabgängen (19) angeordnet und zwischen einer Freigabestellung und einer Sperrstellung hin- und her schaltbar ist.
Steuergerät nach Anspruch 10, wobei die ersten und zweiten Strömungspfade (29, 31) bis zum jeweiligen Steuerventil (33) gemeinsam in dem Steuerventilmodul (7) verlaufen und stromabwärts davon voneinander abzweigen.
Steuergerät nach Anspruch 10 oder 11, wobei das Steuerventilmodul (7) eine Anzahl dritter Strömungspfade (34) und damit verbundene dritte Steuerdruckabgänge (35) zum Anschluss an eine entsprechende Zahl Alarmmittel (113), insbesondere Makrofone, aufweist, und wobei die dritten Steuerdruckabgänge (35) stromabwärts der Steuerventile (33) von dem zweiten Strömungspfad (31) abzweigen.
Steuergerät nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei das Steuerventilmodul (7) in jedem der zweiten Strömungspfade (31) stromabwärts der Abzweigung zu den dritten Strömungspfaden (34) ein Blockierelement (37) zum individuellen Absperren eines, mehrerer oder sämtlicher der zweiten Steuerdruckabgänge (19) aufweist.
Steuergerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einem Löschmittelfreigabemodul (21) als weiterem Funktionsmodul, welches angrenzend stromabwärts des Mengensteuerungsmoduls (9) angeordnet ist, und für jeden ersten Steuerdruckabgang (17) ein Freigabeventil (22) aufweist, das, vorzugsweise stromaufwärts an den ersten Steuerdruckabgängen (17) angeordnet und zwischen einer Freigabestellung und einer Sperrstellung hin- und her schaltbar ist.
Steuergerät nach Anspruch 14, wobei die Freigabeventile (22) mittels eines Verzögerungsventils (42) vorgesteuert sind, wobei das Verzögerungsventil vorzugsweise mittels eines vierten Strömungspfades (41) mit einer Steuerdruckversorgung verbindbar ist, wobei weiter vorzugsweise der vierte Strömungspfad (41) von dem ersten oder zweiten Strömungspfad (29, 31) abzweigt.
Steuergerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einem Einsatz-/Reserve-Umschaltmodul (23) als weiterem Funktionsmodul, welches, vorzugsweise stromabwärts, an dem Mengensteuerungsmodul, vorzugsweise angrenzend stromabwärts des Löschmittelfreigabemoduls (21), angeordnet ist, und dazu eingerichtet ist, die ersten Steuerdruckabgänge (17) wahlweise mit einer Anzahl Einsatz-Löschmittelbehälter (107) oder einer Anzahl Reserve-Löschmittelbehälter fluidleitend zu verbinden.
Mehrbereichs-Feuerlöschanlage (100), mit mehreren Brandkenngrößen-Detektoren (101), die jeweils in einem Bereich eines zu überwachenden Objektes angeordnet sind, einer signalleitend mit den Brandkenngrößen-Detektoren (101) verbundenen Brandmelde- und/oder Löschsteuerzentrale (103), einer Anzahl Löschmittelbehälter (107), einem mit den Löschmittelbehältern (107) verbundenen Rohrleitungsnetz (109) zum Transportieren des Löschmittels, wobei das Rohrleitungsnetz (109) eine Anzahl Bereichsventile (111) aufweist, einer Steuerdruckquelle (105), insbesondere einem Druckgasbehälter, und gekennzeichnet durch ein signalleitend mit der Brandmelder- und/oder Löschsteuerzentrale (103) verbundenes und von jener gesteuertes Steuergerät (1), welches nach einem der vorstehenden Ansprüche ausgebildet ist.