本發明涉及一種熱觸發元件。

背景技術：

熱觸發元件長久以來是已知且常用的。它們尤其且大量地用于噴灑式滅火裝置和滅火設備中，其中，熱觸發元件在支座與封閉元件之間設置在與以處于壓力下的滅火劑(通常是水)填充的管路連接的排出噴嘴或噴灑出口上并且將其保持在其封閉狀態中。如果外部的溫度超過要由通過相應且已知的技術上的措施設定的觸發溫度，那么通過由觸發液體形成的、隨著溫度升高而上升的壓力來破壞外壁的爆破材料，使觸發元件破碎并且釋放用于打開封閉元件的路徑，使得滅火劑能夠從噴灑噴嘴或噴灑出口中噴出和釋放。

除了在這種噴灑式滅火裝置或滅火設備中的應用之外，也已知且描述有如下應用：這種觸發元件封閉卸壓開口，以便在超過臨界溫度的觸發溫度的情況下釋放這些卸壓開口，例如以便在失火情況下在高壓貯氣罐例如可能爆炸之前、及時地排空該高壓貯氣罐。此外已知這種觸發元件與電氣的電流中斷裝置相結合的應用。可考慮其它應用；在應溫度敏感地改變機械的切換狀態亦或應中斷電路時，總是能夠使用這些觸發元件。

開頭提及的種類的、典型的已知的熱觸發元件(它們自多年以來是已知的且其中一個例如在DE3601203A1中示出和說明)在管狀的中間區段中在橫向于、尤其垂直于所述觸發元件的軸向延伸的剖切平面中始終具有圓的橫截面形狀亦或從圓的目標形狀出發、基于容許偏差成輕微的橢圓形的橫截面形狀。在此，該橫截面形狀不僅適用于外壁的外輪廓，而且適用于該外壁的鄰接于位于內部的空腔的內輪廓。因為在制造中使用管狀的原材料，該原材料首先在端側的第一端部上為了形成罩狀封閉的端部區段而相應地封閉(例如通過熱變形)，接著以觸發液體來填充位于內部的空腔，并且鄰接于端側的第二端部地構成罩狀的第二終止部和端部區段(例如通過重新的熱變形)。在此所使用的管狀的原材料始終是具有名義上圓形的橫截面的管，其中，圓形的橫截面輪廓涉及不僅壁部的外側而且外壁部的位于內部的管區域或管區段的內輪廓。僅僅由于可能的制造公差，可能發生與理想的圓形形狀的偏差，該偏差導致所述輪廓成輕微的橢圓形。

為了實現對這樣構成的熱觸發元件的如下主要要求：所述要求從在使用中的典型的安裝情況、尤其為了使得在此參與的元件的機械的切換位置保持關閉或保持打開而形成，即可靠地經受指向相反于機械元件的切換位置方向的力，該力沿熱觸發元件的軸向方向加載在熱觸發元件上，在DE202013102312U1中已經提出，在這種觸發元件中這樣構造器皿體，使得該器皿體在管狀的中間區段中、在橫向于、尤其垂直于軸向方向的剖切平面中具有不同于圓形的或橢圓形的輪廓的外壁的外輪廓和/或外壁的鄰接于位于器皿體內部的空腔的內輪廓。具有不同于圓形或橢圓形形狀的外輪廓的觸發元件也已經由US4609047、US4739835和US1733701已知。根據US4609047和US4739835，利用觸發元件的特別的造型應實現改進的響應特性(尤其更短的觸發時間)，而在US1733701中所描述的施加肋用作為改進的破裂(力求破裂成許多小碎片來代替要防止的僅僅縱裂紋的形成)。

正是快速響應的熱觸發元件的一種另外的迄今未提及的問題在于針對這些元件(這些熱觸發元件為了短的反應時間而構成為具有非常薄壁的器皿體)給定的相對于橫向力明顯的靈敏性。這些力例如在將碰撞或沖擊(例如由在該空間中的物體或類似物無意地撞擊)在側面無意地施加到熱觸發元件上時出現。在此，理想的目標是：熱觸發元件相對于這種橫向力盡可能地不靈敏，而在此不會失去對于周圍溫度升高的直接的響應特性和短的反應時間。

技術實現要素：

本發明致力于該任務的解決方案。在此，該任務通過具有權利要求1的特征的熱觸發元件來解決。有利的改進方案包含在權利要求2至15中。

在展開的分析和進行的模擬的過程中，在本發明的范疇中認識到：在熱觸發元件的外側上、位于中間區段中的橫截面輪廓(該橫截面輪廓不同于圓形或橢圓形)在下面的情況下確保明顯改進相對于橫向力的抵抗能力(降低相對于這種力的靈敏性)：設置有過渡區域，在中間區段中的不同于圓形或橢圓形的橫截面輪廓在所述過渡區域中逐漸地轉變成圓形或橢圓形的橫截面輪廓，并且這些過渡區域具有在器皿體的延展的軸向方向上至少1.5mm的縱向延伸。通過該措施確保了平緩的過渡，該平緩的過渡帶來相對橫向力的抵抗能力的明顯改進(這已由分析的結果證明)。在此，這種熱觸發元件的反應時間和觸發特性以不變的方式保持為具有非常好的值和屬性，因為器皿體的壁厚能夠保持為相應小的。

在這些過渡區域中，相應優選地實現中間區段中的橫截面形狀到相應鄰接的端部區段中的橫截面形狀的平滑且穩定的過渡。有利的是，過渡區域能夠相應地具有1.5mm至3.0mm的在軸向方向上的縱向延伸。即得到證實的是：設計得更長的過渡區域又是不利的，尤其因為它們導致中間區段相應地縮短，該縮短的中間區段又對于實現相對橫向力的力求的牢固性而言不是足夠牢固的。過渡區域在軸向方向上的縱向延伸尤其可以為2.0至2.5mm、優選為2.0至2.2mm。

在改進方案的范疇中被證實為有利且積極的可能的輪廓造型是多邊形的輪廓。在此，多邊形尤其具有正多邊形或星形的形狀，所述星形尤其也能構成為正星形。在此尤其在考慮到正多邊形或星形的情況下，這種多邊形被證明是尤其有利的，這些多邊形的相互貼靠排列的直線段的數量不是過高。如果多邊形、尤其正多邊形過于小件地相互貼靠排列、也就是說過多的直線引導的線區段相互貼靠排列，那么該橫截面輪廓又接近于圓形，從而失去了不同于圓形形狀的輪廓的優點。在此，具有數量最大為12或較低數量的、尤其數量為一位數的直線區段的正多邊形、尤其多邊形的外輪廓對于在相應的熱觸發元件中使用的、幾毫米的管直徑來說被證明為特別合適的。但是，只要不接近于圓形形狀，當然也能夠在正多邊形中選擇具有較大數量的直線延伸的線區段的多邊形的外輪廓。

但是作為替代，如下實現方案也是尤其有利的：不同于圓形形狀的外輪廓在一種基本形狀中具有圓形或橢圓形形狀，該圓形或橢圓形形狀具有置于其上或構造在其上的凸出部，也就是說從該圓形或橢圓形形狀的曲線中突出的曲線區段。這種橫截面能夠例如構成為花形。

能夠尤其通過如下方式來獲得這種橫截面：器皿體至少在其管狀的中間區段中具有加設到外壁的外側上的、與其固定連接的加強區域。這例如可以是大多數種類的加強條。就此而言，“加設到外側或內側上”并不強制地意味著在此必須存在額外施加的材料。在制造管狀的中間區段時就已經設有相應的造型可能也是良好的。在此，所述“加設”僅僅意味著，相比于圓形或橢圓形形狀在限定的區段上存在附加的材料，該材料在橫截面中添加所述的凸出部。原則上，所述加強區域也能夠螺旋形或以其它方式不同地構成在平行于軸向延伸地定向的分布上。

在此，根據本發明的熱觸發元件能夠尤其在整個的軸向延伸上限定地具有12至50mm的長度，典型的長度為15至25mm。

特別且尤其有利的是，爆破材料(熱觸發元件的外壁由該爆破材料制成)是玻璃。在此，玻璃本身帶來非常多樣的優點。一方面，玻璃是高度惰性的，這即使在具有侵蝕性大氣的環境中有益于熱觸發元件的長的使用壽命。此外，玻璃是透明的且允許檢查位于內部的內部空間，該內部空間以尤其著色的觸發液體填充。這例如已經在制造時、在質量監控的范疇中是尤其有利的。此外，玻璃是本身脆性的材料，其在觸發情況下破碎成小件并且以此確保了在熱觸發元件觸發之后要執行的機械的切換路徑的可靠的切換過程。此外，在其破裂特性和其它機械特性方面，玻璃在技術上能夠非常好地被影響。最后，玻璃尤其好地適合于在用于制造根據本發明的熱觸發元件的方法上的加工，能夠尤其突出地通過熱處理變形，例如為了構造端側的終止部(罩狀的封閉端部)。

為了熱觸發元件的快速響應，器皿體的壁厚有利地在任何情況下在中間區段中并且在那里至少在選出的區域中≤0.5mm。

在空腔中，除了觸發液體之外有利地布置有氣泡。這樣設置氣泡允許在溫度升高時在空腔內部的可靠的壓力形成，并且因此允許在所選擇的觸發溫度情況下可靠且溫度精確地觸發熱觸發元件。

尤其通過如下方法能夠制造根據本發明的觸發元件：在第一步驟中，首先將由爆破材料制成的管狀的初始工件(該初始工件在橫向于、尤其垂直于初始工件中的軸向方向的剖切平面具有其外壁的不同于圓形的或橢圓形的輪廓的外輪廓)在第一端部處單側地封閉，以便由此獲得半成品。隨后在下一步驟中，將存在于該半成品中的空腔(管狀的初始工件的單側封閉的內部空間)填充以觸發液體。緊接著，使半成品在與第一端部相對置的第二端部處封閉。在此，以觸發液體來填充半成品尤其能夠進行，使得在封閉之后、在觸發元件的隨后在所有側上封閉的空腔中保留有氣泡。在此應注意：過渡區域相應地平緩且流暢地構造為具有上述的用于其軸向延伸的值。

附圖說明

本發明的其它優點和特征由下面對于實施例的描述、根據附圖得出。附圖如下:

圖1以示意性橫剖視圖示出根據本發明的在縱剖面中的熱觸發元件；

圖2示出在圖1中所示的熱觸發元件的中間區段的橫截面輪廓；

圖3以三個不同的視圖a、b、c示出根據本發明的熱觸發元件的中間區段的不同的橫截面輪廓，該熱觸發元件具有外壁的星形的外輪廓；

圖4示出根據本發明的熱觸發元件的中間區域的橫剖視圖，該熱觸發元件具有以正多邊形形式的輪廓；以及

圖5以三個示圖a-c示出在根據本發明的熱觸發元件的中間區域中的橫截面的不同的構造變型方案，其中，橫截面在圓形的基本形狀上具有布置在該基本形狀上的凸出部。

附圖示出僅僅示意性的用于闡釋本發明的視圖，并且絕對不是按比例的。

具體實施方式

在圖1中示意性地示出根據本發明的熱觸發元件1的縱剖示圖。該熱觸發元件1具有在所有側上以外壁2包覆的器皿體，在該器皿體內部構造有位于內部的空腔3。器皿體劃分成中間區段4(該中間區段管狀地構成且在軸向方向上細長地延伸)以及兩個在中間區段4的相應的軸向端部上構造的端部區段5、6，在這些端部區段中空腔3罩狀地封閉。在空腔3的內部(在此未示出)設置有觸發液體并且此外有氣泡。在中間區段4與端部區段5之間有過渡區域8。另外的過渡區域位于中間區段4與端部區段6之間。過渡區域7具有軸向的縱向延伸L₁，并且過渡區域8具有軸向的縱向延伸L₂。熱觸發元件1的外壁2由爆破材料、在此尤其是由玻璃制成。在此，熱觸發元件1具有大約12至50mm的總長度。

如果在外壁2周圍存在提高的溫度(該提高的溫度引起在空腔3的內部的觸發液體能夠產生足夠高的壓力，以用于爆破由爆破材料制成的外壁2)，那么熱觸發元件1以已知的方式破開，由此釋放例如在各支座(熱觸發元件布置在這些支座之間)之間的間距。于是在噴灑式滅火設備的情況下，噴灑噴嘴的封閉元件能夠釋放噴灑液體的壓力，該噴灑液體使噴嘴打開。在用于例如處于一定壓力下的氣體容器的壓力排出閥的情況下，該閥打開，氣體能夠從該容器中受控制地流出。

在中間區段4中，在圖1中的熱觸發元件1中(如在圖2中所示的那樣)器皿壁在其外輪廓中構成為具有不同于圓形形狀并且也不同于橢圓形形狀的橫截面。在此構造有肋9和位于這些肋之間的凹部10。在橫截面中由圓形輪廓限定的空腔3具有半徑r。以R來標識圍繞肋9的最外面的點的外接圓半徑。在凹部10的底部中，器皿體2的壁在中間區段中構成為具有最小的壁厚d，該壁厚在那里優選為0.3mm或更小。

在圖1和圖2中所示的實施例中，在中間區段中設置有總共八個肋9。這些肋(如從圖1可看出的那樣)能夠螺旋形圍繞熱觸發元件1的縱軸線卷繞。在過渡區域7、8中，不同于圓形形狀并且也不同于橢圓形形狀的橫截面輪廓平緩地轉變成在相應鄰接的端部區段5、6中的圓形的橫截面輪廓。該橫截面輪廓的平緩且連續的轉變發生在相應的長度L₁或L₂上。這些長度L₁、L₂分別為至少1.5mm，優選最長確定尺寸為3mm。特別有利的是，所述長度為2.0至2.5mm、尤其為2.0至2.2mm。長度L₁、L₂原則上能夠不同地確定尺寸，但是優選選擇為大致相同的長度。

這些具有給定尺寸的并且具有橫截面輪廓的平緩轉變的過渡區域帶來相對于橫向力明顯提高的抵抗能力，如已令人意想不到地被證實且能夠在模擬以及真實試驗中得到證實的那樣。試驗表明，相比于沒有在根據本發明的尺寸中的根據本發明的過渡區域的對比試樣而言，所述相對于橫向力的抵抗能力提高至少50％。

但是，在圖2中所示出的橫截面形狀并非中間區段4可考慮的唯一可能的橫截面形狀。其它形狀是可考慮的，其中，在中間區段4中可考慮(也以根據圖2中的示圖的橫截面形狀)螺旋形卷繞的亦或在熱觸發元件1的縱方向直線延伸的結構。

中間區段的其它可能的橫截面形狀在圖3、圖4和圖5中分別以不同的構造形式在根據圖3或圖5的示圖a-c和在圖4的示圖中示出。但是在此還重要的是：過渡區域7、8具有平緩的輪廓過渡且在其長度L₁和L₂方面滿足上面所述的尺寸。

在圖3中概括了一組可能的橫截面形狀，在該組中，外壁2在中間區段4中在橫截面的外側具有星形的外輪廓。在此示出，星形的外輪廓具有通常布置及構造的尖部，這些尖部的數量分別不同。在面向空腔3的內側上，在此所示的實施例中在中間區段4中，外壁2如之前那樣具有圓形的橫截面。

區別于具有中間區段的星形的橫截面的情況組，在圖4中示出如下情況：在中間區段中的橫截面輪廓具有正多邊形、在此為正十二角形。此外，在此在中間區段4中，在外壁的內側、即面向空腔3的那側的外輪廓也圓形地構成。

在圖5中示出在中間區段4中不同于圓形的橫截面的設計方案的其它可能性。在該圖中，又在不同的實施可能性中示出如下情況：從不僅在外側上而且也在內側上首先圓形的曲線或者外壁2的圓形的外輪廓出發，在其在中間區段的橫截面中設置有凸出部(在圖中以11來標識)，該凸出部導致與該輪廓的圓形形狀的不同。凸出部11能夠尤其通過在中間區段4的軸向方向上并且也因此在熱觸發元件1的軸向方向上延伸的柱狀或桿狀的結構形成。

在根據圖2至圖5的所有視圖中可清楚看出，在此已選擇外壁2在熱觸發元件1的中間區段4中故意不同于圓形或橢圓形的外輪廓。該故意選擇的不同于圓形或橢圓形的形狀與如上所述的在軸向方向上尺寸設計成足夠長的過渡區域7或8(在這些過渡區域中，中間區段4的橫截面形狀轉變成在相應的端部區段5或6中的橫截面的圓形形狀)共同作用地引起熱觸發元件1相對橫向力的明顯改進的抵抗能力。在此，尤其熱觸發元件1的觸發特性或反應特性保持不變地良好的(主要通過至少在所述區段中保持為薄的壁厚實現以及也通過變大的表面促進)，能夠尤其進一步實現縮短的觸發時間或反應時間。

附圖標記列表

1 熱觸發元件

2 外壁

3 空腔

4 中間區段

5 端部區段

6 端部區段

7 過渡區域

8 過渡區域

9 肋

10 凹部

11 凸出部

d 壁厚

L₁ 軸向長度

L₂ 軸向長度

r 半徑

R 半徑