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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Brandbekämpfung mittels Wasserverdüsung, wobei die Wasserverdüsung über eine Mehrfach-Vernebelungs-Düse erfolgt, die an einem Ende ein Gewinde für die direkte Verbindung mit Löschmedien führenden Zuführleitungen aufweist.
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Im Rahmen der Brandbekämpfung dient Löschwasser bevorzugt als Löschmittel, da es preiswert und leicht verfügbar ist. Durch die hohe Verdampfungswärme vermag Wasser große Wärmemengen aufzunehmen. Außerdem verdrängt der entstehende Wasserdampf den bei einer Verbrennung benötigten Sauerstoff.
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Damit in einer möglichst kurzen Zeit eine große Wärmemenge aufgenommen werden kann, ist es erforderlich, dass das flüssige Löschmittel mit einer möglichst großen Oberfläche mit der Verbrennungszone in Kontakt kommt.
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Bei fest eingebauten Löschanlagen in Gebäuden, z. B. Sprinkleranlagen, wird unter Druck ausströmendes Wasser über Verteilerteller zerstäubt und tritt als Wassertropfen aus.
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Zur Erhöhung der Wirkung des Löschmittelnebels aus vorzugsweise Wasser wurde in der
DD 116 398 bereits eine Dralldüse beschrieben, die vorzugsweise in Rohrleitungssystemen bzw. strömungstechnischen Einrichtungen zur Brandbekämpfung und Brandeindämmung von Aggregaten dient und aus einem Gehäuse besteht, in dem ein Drallstücke eingeschraubt ist, welches aus mehreren zentrisch angeordneten, konischen, sich verjüngenden, mehr oder weniger tiefen Drallnuten besteht, die auf dem Drallstück mit einer Ablenkung von ca. 30 bis 60° drallförmig verlaufen und in einem Zapfen enden.
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Derartige Dralldüsen weisen allerdings einen sehr geringen Wirkungsgrad bezüglich einer Brandbekämpfung bzw. Brandeindämmung auf, da diese Dralldüsen keinen ausreichenden Wassernebel erzeugen. Darüber hinaus ist nachteilig, dass der Aufbau dieser Düsen leicht zu Verstopfungen führte, da das zugeleitete Löschwasser oder auch andere Flüssigkeiten ungereinigt bzw. ungefiltert in die Dralldüsen eintreten.
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Aus der
DE 201 03 812 U1 ist eine Dralldüse zur Erzeugung eines Sprühnebels bekannt, die als Zwillingsdüse ausgebildet ist, wobei das Drallgehäuse in einem Aufnahmegehäuse verspannt und mit einer oder mehreren Bohrungen versehen ist, einen Gewindeansatz besitzt und mit einem bestimmten Abstand zum Drallgehäuse ein Filter aufweist.
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Die bekannten Sprühdüsen werden in der Weise verwendet, dass mehrere Sprühdüsen über Rohrleitungen mit einem gemeinsamen Absperrventil verbunden sind. Das Absperrventil ist über eine Rohrleitung, die bis zu dem Absperrventil mit unter Druck stehendem Wasser gefüllt ist, mit einer Wasserversorgung verbunden. Die Düsenöffnungen der Sprühdüsen sind unverschlossen. Um eine durch einen Brand hervorgerufene Erhöhung der Umgebungstemperatur festzustellen, ist eine Schlauchleitung vorgesehen, die aus einem thermoplastischen Material besteht und mit unter einem Steuerdruck stehendem Wasser gefüllt ist. Der Steuerdruck wird von einem Druckwächter oder dergleichen überwacht, durch den das Absperrventil ansteuerbar ist. Überschreitet die Umgebungstemperatur infolge eines Brandes eine vorgegebene Temperatur, so führt dies zu einem Platzen der Schlauchleitung und damit zu einem Abfall des Steuerdruckes in der Schlauchleitung, so dass das Absperrventil öffnet. Daraufhin strömt das unter Druck stehende Wasser durch die Rohrleitungen zu den Sprühdüsen und tritt durch die jeweiligen Düsenöffnungen aus, wobei sich in der oben beschriebenen Weise vor den Sprühdüsen ein Sprühnebel bildet. Diese Vorrichtungen weisen eine Reihe von Nachteilen auf, da sowohl der Druckwächter, als auch das Absperrventil aufwendig und teuer sind. Zudem muss die Schlauchleitung durch brandgefährdete Bereiche geführt und überwacht werden. Nach einem Brand muss die gesamte Schlauchleitung ausgetauscht und neu verlegt werden.
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In der
DE 195 33 636 B4 wird eine Sprühdüse zur Vernebelung von Wasser in Brandschutzanlagen beschrieben, die einen im wesentlichen zylindrischen Andruckkörper aufweist, der bei einer bestimmten Auslösetemperatur die Wasserzufuhr zu den Düsen öffnet.
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Die
DE 202 17 652 U1 beschreibt eine Drillingsdüse mit Anregerelement, wobei die Drillingsdüse mittig und wasserauslaufseitig in einem Gehäuse angeordnet ist, in welchem sich ebenfalls ein Membranventil sowie ein Zwischenstück befindet und über das Gehäuse die Drillingsdüse und das Anregerelement zu einem Anschlussstück verbindbar sind. Das Anregerelement ist über ein Handrad einspannbar.
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Der konstruktive Aufbau dieser Vorrichtung ist relativ aufwendig. Sie ist zudem wenig an geänderte Bedingungen anpassbar, die keine Verdüsung mittels einer Drillingsdüse erfordern.
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Aus der
DE 195 33 636 B4 ist weiterhin eine Sprühdüse zur Vernebelung von Wasser in Brandschutzanlagen bekannt, wobei in der Austrittsöffnung des Düsengehäuses ein Dichtkörper anliegt, der eine Ringnut zur Aufnahme eines thermischen Anregers aufweist, wobei sich der thermische Anreger auf seiner düsenabgewandten Seite auf die Stellschraube eines festen oder eines aufklappbaren Bügels abstützt.
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Die
DE 297 23 940 U1 beschreibt eine Anreger-Wassernebel-Düse, wobei um die Austrittsöffnung der Dralldüse ein einen thermischen Anreger aufnehmendes Abdichtteil angeordnet ist und der Anreger sich auf seiner düsenabgewandten Seite gegen eine Stellschraube abstützt, die in einem halbschaligen Spannbügel gehalten ist, der im Brandfall abgesprengt werden soll.
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Der Nachteil dieser Ausführungsformen liegt darin begründet, dass die Düsen eine zu große Bauform aufweisen und damit im Niederdruckbereich, wo extrem kleine Abmessungen der Düsen notwendig sind, nur sehr begrenzt einsetzbar sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Brandbekämpfung entwickeln, die die Nachteile des Standes der Technik behebt, konstruktiv einfach ausgebaut ist, an verschiedene Anwendungsgebiete unter wechselnden Vorraussetzungen problemlos anpassbar ist und eine sichere Ablösung des Gehäuses des thermischen Anregers im Brandfall gewährleistet.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass
die Mehrfach-Vernebelungs-Düse ein Düsengehäuse aufweist, wobei das Düsengehäuse an seinem Umfang mehrere Bohrungen zur Aufnahme mindestens eines eingepressten Drallgehäuses aufweist, in dem jeweils ein schräg umlaufende sowie sich zur Auslassöffnung hin in der Tiefe verringernde Nuten aufweisender Drallkörper angeordnet ist, wobei das Düsengehäuse in seinem Inneren einen beweglich geführten Anregerstößel mit einem eine Aussparung aufweisenden Dichtring aufweist, in dem ein O-Ring gehalten ist.
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Am Düsengehäuse sind zusätzlich zur vorderseitigen Auslassöffnung mindestens 3 und höchstens 4 Bohrungen für die einzupressenden Drallgehäuse angeordnet.
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Die jeweilige Drallnut-Tiefe und -breite weist eine direkte Anhängigkeit von einem je Düse zu ermittelnden Einzel-K-Wert auf.
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Jedes Drallgehäuse mit dem dazugehörigen Drallkörper weist einen Wurfwinkel des Sprühkegels von 70° bis 90°, vorzugsweise 80° auf.
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Die Gesamtabdeckung des Sprühstrahls der eingebauten Mehrfach-Vernebelungs-Düse beträgt mindestens 180°.
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Der Anregerstößel verbleibt nach Auslösung im Düsengehäuse.
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Im Inneren der zum Einbauort hinweisenden Seite des Düsengehäuses ist ein Gewindering angeordnet ist, der eine bogenförmige Kalotte aufnimmt, die durch einen zweiten Gewindering gehalten.
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Der Betriebsdruck der Mehrfach-Vernebelungs-Düse ist zwischen 4,0 bar und 16 bar angesiedelt.
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Darüber hinaus weist der Drallkörper Einlaufkanäle auf, die am Anfang jeder Nut angebracht und mit bestimmten Winkeln von ca. 45° versehen sind.
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Die eingebaute Kalotte verhindert wirkungsvoll das Eindringen von Schwebstoffen und anderen Verunreinigungen in das Düsengehäuse.
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Die Erfindung weist folgende Vorteile auf:
- • Es erfolgt die Kombination einer Dralldüse zur Sprühnebelerzeugung mit einem thermisch auslösenden Anreger/Auslöser zum variablen Einsatz in unterschiedlichsten Brandschutzanlagen im Niederdruckbereich in extrem kleiner Bauweise.
- • Das Anschlussteil ist variabel für verschiedene Rohrnetzgrößen ausgeführt.
- • Die Mehrfach-Vernebelungs-Düse kann je nach Anwendungsfall mit bis zu 4 Auslassöffnungen ausgeführt werden, so dass unterschiedlichste Sprühkegel in Verbindung mit variablen Durchflusskennzahlen erreicht werden.
- • Zur Auslösung der Dralldüse sind keine zusätzlichen Bau- oder Anlagenteile, wie Brandmeldeanlagen, Steuereinheit, Alarmventil etc., notwendig.
- • Der thermische Anreger/Auslöser weist je nach Einbauort variable Auslösetemperaturen und ein variables Ansprechverhalten auf.
- • Es ist möglich, jede Dralldüse einzeln und zielgerichtet am konkreten
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Brandort auszulösen (kein Auslösen kompletter Gruppen notwendig).
- • Die gesamte Düsenkonstruktion inklusive des Anregers ist sehr kompakt ausgeführt.
- • Das vor der Düse lösbar befestigte Anregergehäuse stellt mit der Düse eine optimale Einheit dar.
- • Der Anregerstößel wird im Brandfall durch das Platzen des thermischen Anregers in jedem Fall im Düsengehäuse nach vorn bewegt, da die im Austrittsbereich der Dralldüse eingepasste Aufnahme im Anregergehäuse beweglich ausgeführt ist. Er verbleibt im Düsengehäuse.
- • Die Mehrfach-Vernebelungs-Düse kann als Sprühkopf in ortfesten niederdruck-Wasservernebelungsanlagen mit einem Betriebsdruck von bis zu 16 bar verbaut werden.
- • Für die Mehrfach-Vernebelungs-Düse sind K-Faktoren von 4, 8, 12, 16 und 20 erreichbar.
- • Damit sind folgende maximal zulässige Deckenhöhen in Abhängigkeit der Sprühköpfe (4 Stück Dralldüsen) und des Einsatzortes möglich:
- - Museen, Bibliotheken und historische Gebäude wie Kirchen und Schlösser) - 2,5 bis 7 m Deckenhöhe,
- - Theater, Bühnen und ähnliche Veranstaltungs- und Produktionsstätten bis 7 m Deckenhöhe,
- - Parkgaragen bis 2,7 m Deckenhöhe,
- - Büro-, Krankenhaus- und Hotelbereiche - 2,8 m bis 5 m Deckenhöhe,
- - Abgehängte Decken und Zwischenböden - 0,3 m bis 0,8 m.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Mehrfach-Vernebelungs-Düse
- 2
- Düsengehäuse
- 3
- Bohrung
- 4
- Drallgehäuse
- 5
- Auslassöffnung
- 6
- Nut
- 7
- Drallkörper
- 8
- Anregerstößel
- 9
- Aussparung
- 10
- Dichtring
- 11
- O-Ring
- 12
- leer
- 13
- Gewindering
- 14
- Kalotte
- 15
- Gewindering
- 16
- Anregerröhrchen
- 17
- Anreger
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Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.
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Dabei zeigen:
- - 1 - die Vorrichtung mit thermischem Anreger und Dralldüse im demontierten Zustand
- - 2 - das Drallgehäuse in der Seitenansicht
- - 3 - das Drallgehäuse im Längsschnitt
- - 4 - das Drallgehäuse im Querschnitt
- - 5 - das Drallstück in der Draufsicht
- - 6 - das Drallstück im Querschnitt
- - 7 - das Drallstück in der Seitenansicht
- - 8 - den Anregerstößel im Längsschnitt
- - 9 - den Anregerstößel in der Seitenansicht
- - 10 - den Anregerstößel im Querschnitt
- - 11 - die Vorrichtung mit Sprühbild in der Draufsicht mit vier Dralldüsen
- - 12 - die Vorrichtung mit Sprühbild in der Seitenansicht mit vier Dralldüsen
- - 13 - die Vorrichtung mit Sprühbild in der Draufsicht mit zwei Dralldüsen
- - 14 - die Vorrichtung mit Sprühbild in der Seitenansicht mit zwei Dralldüsen
- - 15 - die Vorrichtung mit Sprühbild in der Draufsicht mit drei Dralldüsen
- - 16 - die Vorrichtung mit Sprühbild in der Seitenansicht mit drei Dralldüsen
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine Mehrfach-Vernebelungs-Düse (1) dargestellt (1). Diese weist das Düsengehäuse (2) auf, welches in seinem kegelstumpfförmigen Teil Bohrungen (3) aufweist, in die jeweils ein Drallgehäuse (4) eingepresst wird.
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Dies ist erfindungsgemäß von besonderer Bedeutung, da über das Einpressen ein Gewinde vermieden wird, welches bei einer extrem kleinteiligen Ausführung der Mehrfach-Vernebelungs-Düse (1) ausreichend Raum für den eigentlichen Drallkörper (7) und hier für eine notwendige Tiefe seine Nuten (6) lässt, womit die Wasserdurchflussmenge (2 bis 7) erhöht wird.
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Das Düsengehäuse (2) weist in seinem Inneren einen Hohlraum zur Aufnahme eines Anregerstößels (8) auf, der für den Auslösefall längsbeweglich ausgeführt ist (8 bis 10). Der Anregerstößel (8) weist einen Dichtring (10) auf, der eine umlaufende Aussparung (9) besitzt, in die ein O-Ring (11) eingeführt ist. Auf dem Anregerstößel (8) ist ein Anregerröhrchen (16) angeordnet, welches im Falle eines Feuers automatisch zerplatzt und den Weg für die Längsbewegung des Anregerstößels (8) und den Durchtritt des zu vernebelnden Wassers freigibt.
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Das Anregerröhrchen (16) wird im Einbauzustand von einem Anreger (18) umschlossen, der über ein Gewinde über der Austrittsöffnung (5) im Düsengehäuse (2) befestigt ist.
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Im Inneren der zum Einbauort hinweisenden Seite des Düsengehäuses (2) ist ein Gewindering (13) angeordnet, der eine bogenförmige Kalotte (14) aufnimmt, die durch einen zweiten Gewindering (15) gehalten wird und zum Aushalten von Schwebstoffen und Verunreinigungen beiträgt.
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Durch die spezielle Ausführungsform der Nuten (6) des Drallkörpers (7), die sich schräg umlaufend und in der Tiefe sich verringernd um den Drallkörper (7) herumwinden, tritt eine explosionsartige Zerstäubung des Wassers ein, was zu einer extrem feinen Vernebelung und damit zu einer hervorragenden Wirkungsweise der Düse im Brandfall führt. Diese Wirkung wird durch die Anordnung der bis zu vier Drallgehäuse (4) mit den entsprechenden Drallkörpern (7) am Umfang des kegelstumpfförmigen Bereiches des Düsengehäuses (2) noch verstärkt.
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Das Sprühbild der Mehrfach-Vernebelungs-Düse (1) wird in 11 bis 16 dargestellt. Im Minimum kann durch diese spezielle Ausführung der Düse eine 180° Abdeckung des Auswurfwinkels erreicht werden. Bei einer Anbringung am Einbauort, die dies erlaubt, kann nahezu ein Auswurfwinkel von 360° erreicht werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DD 116398 [0005]
- DE 20103812 U1 [0007]
- DE 20114923 U1 [0008]
- DE 19533636 B4 [0010, 0014]
- DE 3808384 C2 [0011]
- DE 29723940 U1 [0011, 0015]
- DE 20217652 U1 [0012]
- DE 102005001717 A1 [0016]
