CH676429A5 - - Google Patents

Description

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Sprinkler für ortsfeste Feuerlöschanlagen mit wenigstens einer den Durchfluss von Löschflüssigkeit in Abhängigkeit von deren Druck bestimmenden Austrittsöffnung.

Zur Verhinderung von Brandschäden in grossen Gebäuden wie Warenhäusern, Industrieanlagen, Lagerhallen, Parkhäusern usw. finden stationäre Feuerlöschanlagen Verwendung, wobei entsprechend den einschlägigen Vorschriften ein mehr oder weniger dichtes Netz von Rohrleitungen mit an deren Ende angeordneten Sprinklern bzw. Löschdüsen (im folgenden wird nur noch der Ausdruck Sprinkler verwendet, dieser soll jedoch stets die Löschdüsen mit einschliessen) vorgesehen wird.

Sprinklerdüsen, wie man sie beispielsweise aus den deutschen Patentschriften 2 428 446, 2 539 703, 2 639 245 oder auch 2716 544 kennt, werden heutzutage weltweit vor allem in den drei Grössen K 57, K 80 und K 115 mit Ausflussquerschnitten von ca. 0,7 bzw. 1,0 bzw. 1,4 cm2 hergestellt, seltener in anderen Grössen. Die Durchflusskonstante K gibt dabei den Wasseraustritt Q in Liter/Minute bei 1 bar Oberdruck vor dem Sprinkler an. Da die Sprinkler in einem Druckbereich von wenigstens etwa 0,5 bar bis etwa 5 bar Überdruck arbeiten sollen, bemisst sich entsprechend ihrer heutigen Konstruktionsweise der tatsächliche Wasseraustritt nach der Formel

Q = K • j/p7

wobei

Q = Durchfluss in l/min K == Durchfluss bei p = 1 bar Überdruck und p = Überdruck vor dem Sprinkler in bar bedeuten.

Der Einfluss der Zuströmgeschwindigkeit des Wassers ist hierbei bewusst vernachlässigt, da die bei den in Sprinkleranlagen üblichen Rohrabmessungen und Durchflüssen hierdurch auftretenden Un-genauigkeiten vernachlässigbar Wein sind.

Bei solchen Feuerlöschanlagen führen von der Wasserversorgung zu den einzelnen Sprinklern/ Löschdüsen ungleichlange Rohrstrecken, wodurch sich in diesen unterschiedliche Druckverluste und damit an den einzelnen Sprinklern/Löschdüsen unterschiedliche Drücke ergeben. Die Wasserversorgung und die Rohrleitungen werden daher so bemessen, dass sich im ungünstigsten Fall, d.h. alle in der Wirkfläche — das ist die Fläche, in der alle darin angeordneten Sprinkler/Löschdüsen ausreichend mit Wasser versorgt werden müssen - befindlichen Sprinkler/Löschdüsen sind voll geöffnet, auch bei dem über die längste Rohrstrecke mit der Wasserversorgung verbundenen Sprinkler/Löschdüsen, bei dem sich also infolge des grössten Druckabfalls der niedrigste Druck einstellt, der für seine einwandfreie Funktion erforderliche Druck einstellt.

Da alle anderen Sprinkler der Anlage somit aber einen höheren als den erforderlichen Druck und damit auch einen höheren Durchfluss als der am un-

güngstigsten plazierte Sprinkler haben, wird die in der gesamten WirkfläGhe der Anlage austretende Wassermenge immer grösser sein als die für diese Anlage theoretisch erforderliche 'Wassermenge. So sind beispielsweise Ungleichförmigkeitsgrade von rund 140% und mehr der theoretisch erforderlichen Wassermenge üblich. Für diese erhöhte Wassermenge sind dann aber auch Pumpen, Rohrleitungen, Wasserbehälter, „ Energieversorgung usw. auszulegen, was einer Überdimensionierung dieser Einrichtungen entspricht und daher den Aufwand unnötig vergrössert.

Die Erfindung macht es sich zur Aufgabe, diesen an sich unnötigen Aufwand zu vermeiden.

Überraschend wurde gefunden, dass sich diese Aufgabe mit einem Sprinkler gemäss den kennzeichnenden Merkmalen des unabhängigen Anspruches lösen lässt.

Durch die erfindungsgemässe Ausbildung ist es möglich, bis zu 15% Wasser und bis zu 30% Antriebsleistung sowie erhebliche Inställationskosten einzusparen. Darüber hinaus führt die erfindungsgemässe Ausbildung des Sprinklers auch noch zur Erzeugung grösserer Tropfen, was gemäss neueren Erkenntnissen den Löscherfolg der Sprinkler wesentlich erhöht.

Zweckmässige weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in Ausführungsbeispielen gezeigt und wird anhand dieser nachfolgend erläutert. Es zeigen

Figur 1 in einem Kurvenblatt den Wasseraustritt Q in Abhängigkeit vom Überdruck p bei Verwendung herkömmlicher und erfindungsgemässer Sprinkler,

Figur 2 teilweise im Schnitt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Sprinklers,

Figur 3 in einem Ausschnitt und im Schnitt eine Variante zu Figur 2 in grösserem Massstab,

Figur 4 ein Beispiel für den Einbau des erfindungsgemässen Sprinklers mittels eines T-Stückes,

Figur 5 eine Einbaumöglichkeit für den Sprinkler in ein Fallrohr,

Figur 6 ein Anwendungsbeispiel mit getrennter Anordnung von Diffusor und Sprinkler unter Verwendung eines Klemmbügels,

Figur 7 ein weiteres Beispiel für den Anschluss des Sprinklers an das Sprinklerrohrnetz unter Verwendung eines Klemmbügels,

Figur 8 im Schnitt und in einer Ansicht ein Aus-führungsbeispiel für eine Sprinklerdüse mit einer Eintritts- aber mehreren Austrittsöffnungen,

Figur 9 eine gegenüber Figur 8 geringfügig modifizierte Sprinklerdüse mit Verschlusselement, Sprühteller und Auslösevorrichtung,

Figur 10 ein Beispiel für die Ausbildung der Düse mit Drallschlitzen und

Figur 11 in einem weiteren Kurvenblatt das Ergebnis eines durchgeführten Versuchs.

In dem Schaubild der Figur 1 ist mittels der anfänglich ausgezogenen und dann gestrichelten Kurven für die gebräuchlichen Sprinklergrössen her5

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kömmlicher Art, nämlich K 57, K 80 und K 115 über den Überdruck p in bar die Wasserausflussmenge Q in l/min eingetragen. Unter Vernachlässigung der Zuströmgeschwindigkeit des Wassers bestimmt sich die Wasserausflussmenge entsprechend diesen Kurven bei Überdrücken von 0 bar bis zu einem vorbestimmten Überdruck nach der Formel

Q = K

Dadurch, dass der Austrittsdüse des herkömmlichen Sprinklers gemäss der Erfindung eine weitere kleinere Düse vorgeschaltet ist und diese beiden Düsen mittels eines Verbindungsstückes mit sich von der kleineren zur grösseren Düse erweiterndem lichtem Querschnitt miteinander verbunden sind, entsteht, wie an sich bekannt, an der kleineren Düse ein Unterdruck, der bei entsprechender Ausbildung bis auf den Dampfdruck des Wassers absinken kann. Da bei Sprinkleranlagen die Wassertemperatur üblicherweise gering und auf maximal 40°C begrenzt ist, ist der dabei auftretende Dampfdruck ebenfalls gering, so dass der zusätzliche Druckunterschied bei Sprinkleranlagen mit 1 bar angenommen werden kann.

Anstelle eines Düsenkörpers mit je einer einzigen Ein- und Austrittsdüse kann auch eine solche mit einer einzigen Eintrittsdüse, aber zwei oder mehreren Austrittsdüsen vorgesehen werden. Ebenso ist es aber auch möglich, einen Düsenkörper mit mehreren Eintrittsöffnungen bzw. Düsen und nur einer Austrittsöffnung bzw. Düse oder aber auch einen Düsenkörper mit mehreren Ein- und Austrittsdüsen bzw. -Öffnungen gleicher oder unterschiedlicher Anzahl vorzusehen.

Von ausschlaggebender Bedeutung ist dabei immer nur, dass der lichte Gesamtquerschnitt der Eintrittsdüse bzw. -düsen in dem vorausbetimmten Masse kleiner ist als der lichte Gesamtquerschnitt der Austrittsdüse bzw. -düsen, so dass sich an der bzw. den eintrittsseitigen Düsen der vorgesehene Unterdruck einstellt.

Unter Berücksichtigung dieses Druckunterschiedes folgt der Wasseraustritt nunmehr der Formel

QssKS 'JÇTT'

wobei die Durchflusskonstante KS den Wasseraustritt in l/min bei 1 bar Druckgefälle zwischen Eingang und Ausgang der kleineren Düse bezeichnet und die 1 unter der Wurzel näherungsweise für den Unterschied zwischen Umgebungsdruck und Dampfdruck des Wassers steht (diese Formel ist nicht exakt, da die Zuströmgeschwindigkeit und der genaue Dampfdruck des Wassers berücksichtigt werden müssten; für Sprinkleranlagen ist die angenommene Näherung jedoch ausreichend). Die sich hieraus ergebenden Wasseraustrittsmengen sind in Figur 1 mittels der anfänglich punktierten und dann ausgezogenen Kurven KS 28, KS 40 und KS 57 angegeben.

Durch das erfindungsgemässe Hintereinander-

schalten zweier unterschiedlicher Düsen ergibt sich somit aber eine Abhängigkeit des Wasserdurchflusses von zwei unterschiedlichen Ausflussformeln.

Am Ausgang der direkt am Auslass des Sprinklers in Flussrichtung abwärts angeordneten Düse herrscht atmosphärischer Druck, sie lässt das Wasser nach der Gesetzmässigkeit

Q - K

austreten. An der in Flussrichtung aufwärts angeordneten kleineren Düse fällt der Druck des Wassers mit steigendem Durchfluss so lange, bis der Dampfdruck des Wassers erreicht ist. Von diesem Zeitpunkt an und erst von diesem Zeitpunkt an folgt nun der Wasseraustritt der Formel

Q = KS 'fp + 1'«

Ein Beispiel für den gemessenen Verlauf des Durchflusses einer erfindungsgemässen Düse ist in Figur 1 durch die dick ausgezogene Linie entsprechend den Kurven K 80/KS 40 wiedergegeben. Selbstverständlich sind durch entsprechende Ausbildung bzw. Wahl der Düsenquerschnitte nahezu beliebig viele Kombinationen von K- und KS-Kurven möglich, wobei sich aus der Figur 1 ablesen lässt, dass der Wasseraustritt immer derjenigen Formel

Q = K *j/p bzw. Q = KS* /p + 1'

folgt, die den geringeren Wasseraustritt ergibt. Da nach den gültigen Regeln für Sprinkleranlagen und Sprühwasserlöschanlagen der Überdruck an der Wasseraustrittsdüse mindestens 0,5 bar betragen soll, erweist es sich auch als zweckmässig, die Anordnung und Ausbildung so zu wählen, dass der Schnittpunkt der K- und KS-Kurven, also der Knickpunkt der kombinierten Durchflusskurve, so zu liegen kommt, dass er stets bei oder unter 0,5 bar Uberdruck liegt, was den Vorteil ergibt, dass man bei der praktischen Anwendung nur mit der Formel

Q = KS yP + 1*

zu rechnen braucht und diese sich auch leicht in bereits bestehende EDV-Programme für die Rohrnetzberechnungen einfügen lässt.

Der Sprinkler 1 der Figur 2 weist in herkömmlicher Weise den Anschlusszapfen 5 mit Anschlussgewinde 2 sowie den Bügel 3 mit Sprühteller 4 auf. Die noch üblichen Verschluss- und Auslöseelemente sind nicht dargestellt. Der Anschlusszapfen 5 weist die zylindrische Ausnehmung 7 auf, deren Querschnitt am unteren Ende zu der Austrittsöffnung 6 verengt ist, an die sich austrittsseitig die ringzylindrische Erweiterung 25 anschliesst. In der zylindrischen Ausnehmung 7 ist mit seinem Ringbund 23 auf dem Anschlusszapfen 5 aufsitzend der Venturiein-satz 8 angeordnet, der in seiner Länge so bemes5

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sen ist, dass zwischen der Austrittsöffnung 6 und dem Diffusor 12 die als Drossel wirkende Wirbelkammer 9 gebildet ist. Der Venturieinsatz 8 weist an seinem Eingang 10 die Eintrittsöffnung 11 auf und ist am eingangsseitigen Ende abgerundet, beispielsweise mit einem Radius r = d/3. Die Eintrittsöffnung 11 geht, vorzugsweise mit einer Ausrundung, in den Diffusor 12 über, der hier beispielsweise einen Er-weiterungswinkei von ca. 8° aufweisen soll. Die an den Diffusor anschliessende Erweiterung 14 weist hier beispielsweise einen Erweiterungswinkel von ca. 60° auf und beginnt etwa an der Stelle, an der der lichte Querschnitt des Diffusore etwa 80% des lichten Querschnittes der Austrittsöffnung 6 beträgt Der Übergang 13 vom Diffusor 32 zur Erweiterung 14 ist hier abgerundet.

Bei der Variante gemäss Figur 3, bei welcher für gleiche Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet sind, ist der Venturieinsatz 8 mit seiner ganzen Längserstreckung in der zylindrischen Ausdehnung 7 des Anschlussstopfens 5 bzw. in dem den Übergang zum Bügel 3 bildenden Ringbund 24 angeordnet, wobei der Venturieinsatz 8 im Prinzip demjenigen der Figur 2 entspricht, also mit abgerundetem Eingang 10 in die zylindrische Eingangsöffnung 11 sowie mit einem Erweiterungswinkel von ca. 8° ausgebildeten Diffusor 12 und an diesen anschliessende Erweiterung 14 mit einem Erweiterungswinkel von ca. 30° ausgebildet ist. Der Übergang von der Eingangsöffnung 11 zum Diffusor 12 wie auch der Übergang 13 vom Diffusor 12 zur Erweiterung 14 sind auch hier entsprechend abgerundet. Im Unterschied zu Figur 2 ist die zylindrische Länge der Austrittsöffnung 6 hier wesentlich kürzer und schliesst sich an die zylindrische Austrittsöffnung 6 die konische bzw. die kegelige Erweiterung 22 an. Die Ausnehmung 7 geht mittels des Ringskragens oder dergleichen 21 in die Austrittsöffnung 6 über, wobei die ebene Fläche 20 des Ringkragens 21 senkrecht zur Strömungsrichtung ausgebildet ist und scharfkantig in die zylindrische Austrittsöffnung 6 übergeht.

Der in Zusammenhang mit der Figur 1 erwähnte Schnittpunkt der K- und KS-Kurven, d.h. der Knickpunkt der tatsächlichen Durchflusskurve, ergibt sich bei dem dort als vorteilhaft bezeichneten Überdruck von 0,5 bar oder darunter, wenn die Austrittsöffnung 6 etwa den doppelten lichten Querschnitt wie die Eintrittsöffnung 11 aufweist.

Die Wirbelkammer 9 soll hier einen Durchmesser von etwa dem 1,2fachen des Durchmessers der Austrittsöffnung 6 haben, ihre Länge etwa 1/3 ihres Durchmessers betragen.

infolge der zwischen der kleineren Eintrittsöffnung 11 und der grösseren Austrittsöffnung 6 stattfindenden Druckerhöhung erfolgt eine Rückgewinnung von Druckenergie durch Herabsetzung der Geschwindigkeitsenergie. Die Austrittsgeschwindigkeit des Löschmediums ist daher wesentlich geringer als bei herkömmlichen Sprinklern.

Dies hat den Vorteil, dass sich infolge der verringerten Austrittsgeschwindigkeit im Vergleich zu herkömmlichen Sprinklern grössere Tropfen bilden. Gemäss Fire Safeiy Journal, 9 (1985), 157-163, soll die Tropfengrösse proportional zu (Düsendurchmesser:Austrittsgeschwindigkeit) 2/3 sein. Durch Wahl des Durchmesserverhältnisses kann die Austrittsgeschwindigkeit fast beliebig verringert werden und damit der Durchmesser der sich beim „Austritt aus dem Sprinkler bildenden Tropfen in Übereinstimmung mit den Ergebnissen neuerer Untersuchungen, dass die Tropfengrösse für den Löscherfolg von wesentlicher Bedeutung ist, massgeblich in der gewünschten Weise beeinflusst werden, was einen wesentlichen Vorteil des erfindungs-gemässen Sprinklers darstellt.

Die konische bzw. kegelige Erweiterung 22 - die selbstverständlich in vielfältiger Weise variiert werden kann - bewirkt, insbesondere in Verbindung mit einer möglichst kurzen Erstreckung der zylindrischen Austrittsöffnung 6, dass ein geringer Teil des Wasserstroms, und zwar in dessen Randbereich, sich in Form feiner bzw. kleiner Tropfen vom Hauptstrahl ablöst. Dies geschieht dadurch, dass das Wasser durch die seitliche Zuströmung elastisch komprimiert wird und nach Passieren der Austrittsöffnung 6 seitlich expandieren kann. Der Sprinkler erzeugt damit in vorteilhafter Weise gleichzeitig kleine und grosse Tropfen, nämlich in einem verhältnismässig kleinen Randbereich kleine Tropfen, die im Ernstfall die Rauchgastemperatur senken bzw. die Umgebung kühlen, sowie im überwiegenden zentralen Bereich grosse Tropfen, die die Löschwirkung nachhaltig verbessern.

Figur 4 zeigt ein Beispiel für den Einbau einer Variante des Sprinklers gemäss den Figuren 2 und 3 in ein T-Stück 15 einer Sprinklerrohrleitung 16 durch Einschrauben mittels des Anschlussgewindes 2, wobei auch hier wieder gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.

Im Unterschied dazu ist der gleiche Sprinkler gemäss Figur 5 in das Fallrohr 17 einer Sprinklerrohrleitung eingebaut, d.h. eingeschraubt. Ein Einbau in ein Steigrohr oder in ein beliebig gerichtetes Abgangsrohr ist aber selbstverständlich auch möglich.

Die Möglichkeit der getrennten Anordnung von Sprinkler und Diffusor, d.h. die räumlich getrennte Anordnung von Eintrittsöffnung und Austrittsöffnung, zeigt die Figur 6, Der Sprinkler kann dabei in herkömmlicher Weise ausgebildet sein. Der in einem für den Anschluss von Sprinklern an sich bekannten Klemmbügel 18 angeordnete Venturieinsatz 8 ist auch hier auf die gewählte Sprinklergrösse abgestimmt. Die Drossel bzw. Wirbelkammer 9 ist durch den verbleibenden Hohlraum bzw. das Rohrstück 19 ergänzt. Da beim Diffusor 12 der Querschnitt eingeschnürt ist, lassen sich auch dessen Aussenabmes-sungen klein halten. Entsprechend ist nur eine verhältnismässig kleine Anschlussbohrung erforderlich, was die Anbringung und Abdichtung erleichtert.

Den Einbau eines Sprinklers gemäss Figur 2 mit eingebautem Diffusor 12 und mit Drossel unter Verwendung eines Klemmbügels 18 ist in Figur 7 gezeigt. Auch hier ist die Anbringung und Abdichtung einfach und problemlos.

Im Unterschied zu den Ausführungsbeispielen der Figuren 2 bis 7 sind bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 8 die Eintrittsöffnung 11 und die Aus-trittsöffnung 6 in dem gemeinsamen Düsenkörper 26 mit Anschlussgewinde 2 vereinigt. Die Austritts-

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Öffnung 6 ist dabei in Form von vier gleichmässig über den Umfang verteilt angeordneten Bohrungen 6' ausgebildet, deren Achse gegenüber der Mittelachse des Düsenkörpers einen Winkel von 15° aufweist. Die Anordnung ist dabei so getroffen, dass sich die Mittellinien 28 der Bohrungen 6' mit der, mit der Düsenkörperachse zusammenfallenden, Mittellinie 29 der Eintrittsöffnung 11 im Bereich deren Längserstreckung treffen. Die den freien Durchtritt der Löschflüssigkeit verhindernde Drosselstelle bzw. Wirbelkammer 9 ist durch das zentrale Mittelteil 27 des Düsenkörpers 26 gebildet.

Die Verbindung eines gegenüber der Figur 8 geringfügig modifizierten Düsenkörpers 26 mit dem Verschlusskörper 30, dem Auslösemechanismus 31 und dem Sprühteller 4 zu einem Sprinkler 1 ist in Figur 9 gezeigt.

Der Düsenkörper 26 weist gegenüber demjenigen der Figur 8 an seinem unteren äusseren Ende den Ringbund 32 sowie das für die Aufnahme des Verschlusskörpers 30 und die Hindurchführung der Verbindungsstange 33 zwischen Sprühteller 4 und Verschlusskörper 30 etwas anders gestaltete und mit der zentralen Bohrung 34 versehene zentrale Mittelteil 27 auf. In der gezeigten Bereitschaftsstellung des Sprinklers 1 befindet sich der Verschlusskörper 30 mit Ringdichtung 35 an der Stelle des engsten Querschnitts, nämlich im Bereich der Eintrittsöffnung bzw. -düse 11, wo er über die Verbindungsstange 34 und den Sprühteller 4 durch die Teile 36,37 und 38 des Auslösemechanismus' 31 bis zum In-Funktion-Treten im Brandfall gehalten ist. Das hat den wesentlichen Vorteil, dass der Verschlusskörper 30 nur verhältnismässig kleine Querschnittsabmessungen aufzuweisen braucht, so dass auf ihn durch den Druck der Löschflüssigkeiten nur eine verhältnismässig geringe Kraft ausgeübt wird und er somit leicht in seiner Schliess-stellung gehalten werden kann. Dies hat auch den weiteren Vorteil, dass die Verwendung von schnellansprechenden Auslöseelementen, wie beispielsweise ein Schmelzlotauslöseelement oder dergleichen, oder aber so wie in Figur 9 gezeigt ein als Glasampulle 38 ausgebildetes Auslöseelement Verwendung finden kann.

Wird im Brandfall die Glasampulle 38 durch die auftretende Hitze zerstört, so können die Klammern 36 und 37 mit ihren unteren Enden nach innen schwenken, wodurch sich ihre oberen Enden vom Ringbund 32 lösen. Durch die mit Überdruck im Rohmetz befindliche Löschflüssigkeit wird nunmehr der Verschlusskörper 30 und mit ihm über die Verbindungsstange 33 der Sprühteller 4 aus der Schliessstellung in die Offenstellung verschoben, in welcher der Verschlusskörper 30 in der ringförmigen Vertiefung 39 des zentralen Mittelteils 27 aufsitzt, und die Löschflüssigkeit kann ausströmen. Durch die Stirnfläche des Verschlusskörpers 30 wird dabei auf die Löschflüssigkeit eine quergerichtete Verteilwirkung im Sinne einer Verwirbelung bzw. Drosselung ausgeübt.

Um die Allgemeingültigkeit des der Erfindung zugrundeliegenden Prinzips der Kombination zweier verschiedener Durchflusskonstanten durch Vorschalten einer kleineren Düse vor die Austrittsdüse, Erweiterung des Querschnitts hinter der kleineren Düse sowie Verhinderung des freien Durchbzw. Austritts des aus der kleineren Düse austretenden Strahls durch einen stabilen Widerstand zu belegen, wurde ein Düsenkörper 26 der Figur 9 samt Verschlusskörper 30 mit Ringdichtung 35, Verbindungsstange 33 und Sprühteller 4 hergestellt und geprüft. Bei der Herstellung des Düsenkörpers 26 wurde wie folgt verfahren:

Ein Stück Rundmaterial von 41 mm Länge und einem Durchmesser von 35 mm wurde unter Belassung bzw. Ausbildung des Ringbundes 32 aussen-seitig auf 30 mm Durchmesser abgedreht bzw. auf einer Länge von 20 mm mit einem Gewinde R 3/4" versehen. Vom gewindeseitigen Ende her wurde unter Belassung des für die Aufnahme des Verschlusskörpers 30 mit der ringförmigen Vertiefung 39 versehenen zentralen Mittelteils 27 ein Sackloch von 10 mm Durchmesser gebohrt. Vom anderen Ende her wurden gleichmässig über den Umfang verteilt vier Bohrungen von 8 mm Durchmesser unter einem Winkel von 15° zur Mittelachse 29 des Düsenkörpers 26 gebohrt, so dass sich deren Mittellinie 28 und die Mittellinie 29 des Düsenkörpers 26 bzw. der Eintrittsöffnung 11 im Bereich deren Längserstreckung kreuzen. In die zentrale Bohrung wurde ein Verschlusskörper 30 mit Ringdichtung 35 gemäss Figur 9 eingesetzt und mittels einer Verbindungsstange 33 durch eine Bohrung 34 im zentralen Mittelteil 27 hindurch mit einem Sprühteller 4 verbunden, Der kegelstumpfförmige Teil des Verschlusskörpers 30 wurde mit 30° Kegelwinkel und die Stirnfläche mit einem Durchmesser 6 mm ausgebildet.

Mit dem so beschriebenen Düsenkörper 26 wurden in geöffnetem Zustand, also mit auf dem zentralen Mittelteil 27 aufsitzendem Verschlusskörper 30, Durchflussmessungen durchgeführt, die auf Anhieb die aus dem Messprotokoll der Figur 11 ersichtlichen völlig einwandfreien und brauchbaren Ergebnisse ergaben, d.h. die Durchflussmenge entsprach bis zu einem Überdruck von etwa 0,5 bar der Kurve K 115 und danach bei grösserem Überdruck der Kurve KS 57 der Figur 1.

Durch die Möglichkeit der Verwendung schnell ansprechender Auslöseelemente eignet sich der erfindungsgemässe Sprinkler der Figur 9 vorteilhaft als sogenannter ESFR-Sprinkier, wobei die Buchstaben ESFR den Anfangsbuchstaben der in der einschlägigen Branche üblichen englischen Bezeichnung

Early Surpression - frühe Unterdrückung und Fast Response - schnelles Ansprechen entsprechen.

Die bekannten ESFR-Sprinkler erzielen die zur frühen Unterdrückung erforderlichen grossen Tropfen durch grosse Austrittsöffnungen und niedrigen Versorgungsdruck. Beispielsweise werden K 160- und neuerdings sogar K 225-Sprinkler benutzt, die mit einem entsprechenden niedrigen Versorgungsdruck betrieben werden. Für diese Sprinkler müssen die Versorgungsrohre speziell, nämlich mit verhältnismässig grossem Durchmesser, ausgelegt werden.

Mit dem erfindungsgemässen Sprinkler der Figur

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9, der in der gezeigten Anordnung gleichzeitig einen hängenden Trockensprinkler darstellt, steht ein ESFR-Sprinkler zur Verfügung, der sowohl in bereits vorhandenen Rohrnetzen und insbesondere auch in solchen mit erhöhtem Druck betrieben werden kann, was ausser den schon erwähnten Vorteilen auch zu einer Reduzierung des Aufwandes für die Rohrleitungen führt.

Es versteht sich, dass zahlreiche weitere Ausführungsformen für den erfindungsgemässen Sprinkler sowie für dessen Einbau möglich sind. Zweckmässig erfolgt die Anordnung und Ausbildung so, dass neben einer absolut sicheren Funktion auch eine kompakte Form erreicht wird, was dadurch möglich ist, dass die Düsenkombination in den Sprinkler eingebaut oder als Bestandteil der Sprinklerdüse ausgebildet wird.

Eine vorteilhafte Wirkung ergibt sich, wenn, wie in Figur 10 in einem Schnitt und in einer Draufsicht gezeigt, der Eintrittsöffnung bzw. -düse 11 tangential verlaufende Zuläufe 40 zugeordnet werden und der Eintritt mässig abgerundet wird. Durch diese Massnahme wird ein Drall erzeugt, der den kegelförmigen Austritt des Wassers aus der Eintrittsöffnung 11 bewirkt. Dies gestattet es, den Erweiterungswinkel des Diffusore 12 zu vergrössern, wodurch die Baulänge der erfindungsgemässen Einrichtung bei gleichen Durchmesserverhältnissen verringert werden kann. Da ein Teil der Energie der Löschflüssigkeit in Drallenergie umgewandelt wird und der Austritt des Wassers wie bei einer Vollkegeldüse erfolgt, ergeben sich für gleiche Durchflüsse grössere Querschnitte für die Eintrittsöffnung 11 und die Austrittsöffnung 6.

Eine sichere Füllung des Diffusorteils 12 kann des weiteren auch dadurch erreicht werden, dass ein Teil des Wassers durch die um die Austrittsöffnung 6 umlaufende senkrecht zur Strömungsrichtung angeordnete ebene Ringfläche 20 zurückgeworfen wird, womit die Füllung des Diffusore 12 gesichert ist. Gleichzeitig wird dadurch die Geschwindigkeitsenergie, die nicht für die Druckumwandlung benötigt wird, durch Verwirbelung verbraucht. Eine entsprechende Ausbildung ist den Figuren 2 und 3 zu entnehmen, wo der lichte Querschnitt der Austrittsdüse 6 durch die ringkra-genförmige Verengung 21 bewirkt ist. Diese ringkra-genförmige Verengung 21 kann dabei so, wie in den Figuren 2 und 3 gezeigt, mit der Abschrägung 22 versehen sein, jedoch kann die Austrittsöffnung 6 auch über die volle Höhe des Ringkragens 21 zylindrisch ausgebildet sein.

Claims (1)

1. Patentansprüche

   1. Sprinkler für ortsfeste Feuerlöschanlagen, mit wenigstens einer den Durchfluss von Löschflüssigkeit in Abhängigkeit von deren Druck bestimmenden Austrittsöffnung, dadurch gekennzeichnet, dass der Austrittsöffnung bzw. den Austrittsöffnungen (6) eine oder mehrere Eintrittsöffnungen (11) vorgeschaltet ist bzw. sind, deren lichter Gesamtquerschnitt kleiner ist als der lichte Gesamtquerschnitt der Austrittsöffnung bzw. -Öffnungen, und dass zwischen Eintrittsöffnung(en) (11) und Austrittsöffnung(en) (6) ein bzw. je ein Verbindungsstück mit sich von der Eintrittsöffnung (11) nach der Austrittsöffnung (6) zumindest auf einem Teil seiner Länge zunächst diffusorartig erweiterndem lichtem Querschnitt und einem darauffolgenden eine Drosselstelle (9) bildenden Bereich angeordnet ist.

   2. Sprinkler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselstelle (9) einen lichten Querschnitt aufweist, der grösser ist als derjenige der Austrittsöffnung (6).

   3. Sprinkler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Austrittsöffnung (6) eine Drosselscheibe vorgeschaltet ist.

   4. Sprinkler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselstelle (9) als zylindrisches Rohrstück ausgebildet ist.

   5. Sprinkler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Eintrittsoffnung(en) (11), Austrittsöffnung(en) (6) und Verbindungsstücke) mit kreisförmigem lichtem Querschnitt ausgebildet sind.

   6. Sprinkler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittsöff-nung(en) (11) mit aussermittigen, vorzugsweise tangentialen Drallschlitzen und Zuläufen (40) versehen ist bzw. sind.

   I. Sprinkler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit einer zentralen Austrittsöffnung, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnung (6) einen sich nach innen erstreckenden Ringkragen (21) aufweist, der nach der Seite der Eintrittsöffnung zu mit zur Strömungsachse vorzugsweise senkrechter ebener Fläche (20) und scharfkantigem innerem Rand ausgebildet ist

   8. Sprinkler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkragen (21) austrittsseitig mit einer vorzugsweise kegeligen bzw. konischen Erweiterung (22) versehen ist

   9. Sprinkler nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit mehreren Austrittsöffnungen, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Austrittsöffnungen (6) eine zentrale Stauplatte (27) ausgebildet ist

   10. Sprinkler nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittsöff-nung(en) (11) eintrittsseitig abgerundet sind.

   II. Sprinkler nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit einem über einen Auslösemechanismus mit einem Sprühteller verbundenen Verschlusselement, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (30) in der Eintrittsöffnung (11) angeordnet ist.

   12. Sprinkler nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Stauplatte (27) für die Aufnahme eines nach der Eintrittsseite zu kegelstumpfförmi-gen Verschlusskörpers (30) ausgebildet ist, der in Bereitschaftsstellung mittels einer durch die Stauplatte (27) hindurchgeführten und an einem Sprühteller (4) befestigten Verbindungsstange (33) die Eintrittsöffnung (11) verschliessend in dieser gehalten ist

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