DE2049504C3 - Ortsfeste Feuerlöschanlage mit einer Vielzahl von an eine Löschmittelquelle angeschlossenen Spritzköpfen - Google Patents

Description

Pie Erfindung bezieht sich auf eine ortsfeste Feuerlöschanlage mit einer Vielzahl von an eine Löschmitlelquelle angeschlossenen Spritzköpfen, deren Spritzöffnung mit Hilfe einer Verschlußeinrichtung verschlossen ist, die mit einem wärmeschmelzbaren Element verbunden ist, weiches im Normalfall die Verschlußeinrichtung in Schließstellung hält und nach einem durch Wärmeeinwirkung hervorgerufenen Bruch die Verschlußeinrichtung freigibt.

Bei bekannten Feuerlöschanlagen dieser Art werden, wenn das wärmeschmelzbare Element auf Grund der vom Feuer ausgehenden Hitze zusammengebrochen ist, die Verschlußeinrichtung und damit die Spritzöffnung des Spritzkopfes freigegeben. Bei Aus brechen eines Feuers breitet sich die Hitze verhältnismäßig rasch aus, so daß die wärmeschmelzbaren Elemente der einzelnen Spritzkörper in einem weiteren Umkreis schmelzen, so daß die Spritzköpfe über einen weiten Bereich der Feuerlöschanlage geöffnet werden und Löschmittel austreten lassen. Da sich hierbei eine große Anzahl von Spritzköpfen öffnet, wird der Druck im Leitungssystem der Feuerlöschanlage sehr stark abnehmen, so daß zur Bekämpfung des Brpndherdes nur mehr eine verminderte, unzureichende Löschmittelmenge zur Verfugung steht. Dies führt dazu, daß der Brandherd nicht mehr wirksam bekämpft werden kann und sich das Feuer trotz Aufsprühen eines Löschmittels rasch weiter verbreitet.

Es ist auch eine ortsfeste Feuerlöschanlage bekannt (USA.-Patentschrift 3 454üy7), deren Spritzköpfe je eine Abschirmung für das wärmeschmelzbare Element aufweisen derart, daß das wärmeschmelzendc Element von senkrecht aufsteigender Wärme schneller betätigt wird als von in waagerechter Strömung transportierte Wärme. Hierbei kann gegebenenfalls das Zusammenbrechen des wärmeschmelzbaren Elementes verzögert werden, jedoch wird die Verschlußeinirichtung freigegeben, wenn das wärmeschmelzbare Element zusammenbricht, so daß die oben geschilderten Nachteile nicht beseitigt sind. ♦"

Aufgabe der Erfindung ist es, eine ortsfeste Feuerlöschanlage der einleitend genannten Art so auszuführen, daß nur die Spritzköpfe geöffnet werden, die zur Bekämpfung des Brandherdes dienen, und die Spritzköpfe geschlossen bleiben, die nicht unmittelbar *5 zur Bekämpfung des Feuers dienen können, weil sie vom Brandherd zu weif entfernt angeordnet sind. Diese Aufgabe wird gemäß einer Ausfuhrungsform der Erfindung dadurch gelöst, daß jeder Spritzkopf eine vom Löschmilteldruck betätigte Sperreinrichtung aufweist, welche bei Unterschreiten eines vorherbestimmten Löschmitteldrucks die Verschlußeinrichtung auch dann in Schließstellung hält, wenn das wärmeschmelzbare Element auf Grund der vom Feuer ausgehenden Wärmeeinwirkung gebrochen ist.

Gemäß einer anderen Ausführuiigsform der Erfindung wird die genannte Aufgabe daduieh gelöst, daß jeder Spritzkopf eine vom Löschmitteldruck betätigte Schutzeinrichtung aufweist, welche bei Unterschreiten eines vorherbestimmten Löschmitteldrucks eine Abdeckplatte vor das wärmeschmelzbare Element schwenkt oder das wärmeschmelzbare Element mit einer Kühlflüssigkeit besprüht, um das wärmeschmelzbare Element gegen die Wärme des Feuers zu schützen. *⁵

Durch die Erfindung wird u.a. ein Vorteil dadurch erzielt, daß tatsächlich nur die zur direkten Brandbekämpfung notwcndigcii Spritzköpfe geöffnet werden.

Damit steht diesen Spritzköpfen immer der maximale Löschmitteldruck bzw. eine maximale Löschmiltelmenge zur Verfugung. Gleichzeitig ist jedoch der Gesamtlöschmiltelverbrauch geringer als bei bekannten Anlagen, und es ergeben sich auch keine Wasserschäden zufolge des öffnens von nicht direkt an der Brandstelle befindlichen Spritzkörpern. Außerdem kann die Löschmittelzufuhr mit kleinerer Lieferkapazität ausgeführt werden als bei bekannten Anlagen, und die Spritzköpfe können in größerem Abstand voneinander angeordnet werden. Insgesamt werden durch die Erfindung, abgesehen von der wirkungsvolleren Brandbekämpfung, Kosteneinsparungen hinsichtlich der notwendigen Installation und hinsichtlich auftretender Wasserschäden erzielt.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Ansprüchen unter Schutz gestellt.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

F i g. 1 ist eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Querschnittsansicht eines Sprit7.kopfes gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ist eine Teilansicht nac!.. Linie 4-4 der Fig. 1;

Fi g. 3 ist eine graphische Darstellung, in der Wasserdichteverhältnisse über entsprechend benäßte Flächenverhältnisse aufgetragen sind;

Fig. 4 ist eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Querschnittsansicht eines Spritzkopfes gemäß dner anderen Ausführungsform gemäß der Frfindung;

Fig. 5 ist eine Draufsicht nach Linie 9-9 der Fig. 4;

F i g. 6 ist eine untere Stirnansicht nach Linie 10-10 der Fig. 4,

Fig. 7 ist eine schematische Ansicht einer Feuerlöschanlage gemäß einer noch anderen Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 8 ist eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Querschnittsansicht eines der Spritzköpfe gemäß Fig. 7.

In den Fig. 1 und 2 ist die Ausführung eines der Spritzköpfe 24 einer ortsfesten Feuerlöschanlage gemäß der Erfindung im einzelnen dargestellt. Jeder Spritzkopf 24 weist einen zylindrischen Körper 26 auf, Jer ein mit Innengewinde versehenes nach oben gerichtetes Ende 28 hat. Zwei Spiralschaufeln 30 und 32 sind in dem Körper 26 befestigt, um Wasser zu verwirbeln, welches durch den Spritzkopf 24 abwärts fließt, wenn er geöffnet wird, wie es nachstehend beschrieben wird. Die Schaufeln 30 und 32 tragen eine hohle mittlere Nabe 34, die ihrerseits eine Betätigungsstange 36 verschiebbar trägt, an deren unterem Ende ein Stopfen 38 befestigt ist. Damit ist eine Vcrschiuiieinrichtung gegeben. Zwei Dichtungsringe 40 und 42 sind urr den Umfang des Stopfens 38 befestigt und treten mit der Wand einer Spril/öffnung 43 in einem verkleinerten Endteil des Körpers 26 abdichtend in Eingriff.

Die Betätigungsstange 36 ist in der in Fig. 1 wiedergegebencn Stellung mütels einer Querstange 44 gesichert oder verriegelt, die sich ve^rschiebbar durch einen mit Außengewinde versehenen Ansatz 46 erstreckt, der von der Seite des Körpers 26 vorragt. Das linke Ende der Querstange 44 erstreckt sich durch die Schaufel 32 und din Wand der mittleren Nabe 34 in ciu^n Schlitz 48 in der Stange 36, um diese in der in Fig. 1 dargestellten Stellung festzulegen. Damit ist eine Sperreinrichtung gegeben.

Ein zylindrisches Gehäuse SO ist auf das Ende des

Vorsprungs 46 geschraubt. Das Außenende des Gehäuses 50 ist durch einen mit Außengewinde versehenen Einsatz 52 verschlossen, der einen Ring oder ein Joch 54 trägt. Die Querstange 44 erstreckt sich verschiebbar durch den Einsatz 52 und ihr rechtes Ende steht mit einem üblichen Wärmeschutzelement 56 im Eingriff, welches in dem Ring 54 angeordnet ist. Das Schmelzelement 56 verhindert eine Bewegung der Querstange 44 nach rechts, bis die Wärme eines Feuers das Element 56 schmilzt, so daß es zusammenbricht. Da das Wärmeschmelzelement 56 ein Standardelement ist, welches üblicherweise bei jetzt auf dem Markt befindlichen Spritzköpfen verwendet wird, wird es nicht im einzelnen beschrieben.

An der Querstange 44 ist ein Kolben 58 angebracht, der mit der Innenwand des Gehäuses 50 verschiebbar im Eingriff steht. Eine Feder 60 ist zwischen dem Kolben 58 und dem Ende des Einsatzes 52 angeordnet, um den Kolben 58 und die Querstange 44 mit vorbestimmter Vorspannkraft nach links vorzuspannen. Ein Durchgang 62 ist in dem Ansät/ 46 gebildet, um eine Verbindung zwischen dem Raum auf der linken Seite des Kolbens 58 und dem Inneren des Körpers 26 zu schaffen. Dies ermöglicht, daß der Wasserdruck der Anlage, der etwa 2,8 atü betragen kann, den Kolben 58 nach rechts gegen die entgegenwirkende Federkraft vorspannt, um auf das Wärmeschmelzelement 56 einen positiven Druck auszuüben. Bei dieser Ausführung wird die Querstangc 44 nach rechts angetrieben, sobald das Schmelzelement 56 bei Ansprechen auf die Hitze des Feuers zusammenbricht, um die Stange 36 zu entriegeln. Dies ermöglicht, daß der Anlagedruck auf den Stopfen 38 wirkt und diesen und die Stange 36 aus dem Spritzkopf ausstößt und Ausspritzen von Wasser durch die Auslaßöffnung 64 hindurch ermöglicht. Wenn der Anlagedruck im Spritzkopf unter einen vorbestimmten minimalen Druck fällt, wie es nachstehend im einzelnen beschrieben wird, hält die Vorr.pannkraft auf der Feder 60 den Kolben 58 und die Querstange 44 in der in Fig. 1 wiedergegebenen Stellung gegen die Kraft, die von dem verringerten Wasserdruck entwickelt wird, so daß die Stange 36 nicht entriegelt wird, wenn das Wärmeschmelzelement 56 zusammenbricht. Demgemäß' bleibt der Spritzkopf 24, selbst wenn die Hitze des; Feuers ausreichend ist, die Wärmeschmelzsicherung 56 zu zerstören, geschlossen, bis oder wenn nicht der Wasserdruck der Anlage im Spritzkopf den minimalen vorbestimmten Druck übersteigt, der notwendig ist, die Kraft der Feder 60 zu überwinden und die Querstange 44 nach rechts zu bewegen, um die Stange 36 zu entriegeln.

Das untere Ende 64 des Körpers 26 ist nach außen erweitert, um ein rechteckiges Ende mit vier Nuten 66 an den Ecken zu schaffen, von denen drei in F i g. 1 sichtbar sind. Durch diese Erweiterung der kreisförmigen Spritzöffnung 43 zu einem eckigen Endteil wird in Kombination mit der Wasserverwirbelung oder -verquirlung, die durch die Schaufeln 30 und 32 hervorgerufen wird, ein nach unten gerichtetes festes kegelförmiges eckiges Strahlmuster in bekannter Weise erzeugt.

Wenn ein Wasserdruck von etwa 2,8 atü angenommen wird, kann die Spritzöffnung 43 jedes Spritzkopfes 24 einen Durchmesser von etwa 3,49 cm haben. Die Feder 60 jedes Spritzkopfes 24 ist so gestaltet, daß sie den Kolben 58 in der in F i g. 1 wiedergegebenen Stellung nach Zusammenbrechen des Wärmeschmclzelcmentes 56 hält, wenn der statische Wasserdruck in den nicht geöffneten Spritzköpfen 24 auf einen Wert von unter 0.7 atü fällt.

Großfciicrversuthe, die mit einer mit Spritzköpfen 24 gemäß der Erfindung versehenen Anlage durchgeführt wurden, zeigten, daß etwa sieben Köpfe 24 durch ein starkes Feuer betätigt werden, welches in typischer Weise beginnt. Jeder Kopf 24 liefert etwa 4(H) Liter je Minute an Wasser bei einem dynamischen Druck

bzw. Fließdruck von etwa 0,7 atü, und er überdeckt eine Uodenfläche von etwa 21 m². Die einzelnen Zweigleitungen führen etwa 1200 Liter je Minute, wenn drei Köpfe 24 an jeder Zweigleitung vorgesehen sind. Die übrigen Köpfe 24 an der gleichen Zweiglei-

¹S lung arbeiten nicht, weil der statische Druck an jedem dieser Köpfe 24 unterhalb des oben genannten minimalen statischen Druckes liegt.

Die vorgenannten sieben Köpfe 24 überdecken eine Gesamtfläche von etwa 147 nv. Bei der Anlage

^ao gemäß der Erfindung ist angenommen, daß das Feuer diese Fläche von etwa 147 m² nicht überschreitet, bevor die sieben Köpfe 24 wirksam sind, und daß kein Feuer in der Lage ist, sich über diese Fläche von 147 m' auszudehnen, nachdem diese Köpfe 24 arbeiten.

*5 Dies beruht auf Untersuchungserfahrungen, die zeigen, daß ein typisches plötzlich auftretendes starkes Feuer eine Fläche von weniger als etwa 10 m² einnimmt, wenn der erste Kopf 24 sich öffnet.

Die Anlage arbeitet automatisch, um nützlichen

Wasserfluß zu den Köpfen 24 über dem Feuer und rund um das Feuer mit minimaler Wasserdichte von etwa 0,6 Liter je Minute und je Quadratmeter Bodenfläche zu schaffen. Gleichzeitig wird den nicht geöffneten Köpfen 24 kein Wasser zugeführt, wenn der

statische Druck an diesen Köpfen unterhalb des minimalen Druckes liegt, weil durch das öffnen dieser Köpfe die Feuerbekämpfungsleistung derjenigen Köpfe 24 gefährdet wird, die bereits geöffnet sind. Hierdruch wird weiterhin vermieden, daß entfernt Hegende Bodenflächen benäßt werden, so daß keine unnötigen Wasserschäden wie bei bekannten Anlagen hervorgerufen werden. Auf diese Weise liefert, unabhängig davon, wieviele Wärmeschmelzelemente 56 zufolge der Hitze des Feuers zusammenfallen, die An-

lage 12 genügend Wasser zu den sich in der besten Stellung befindlichen Düsen, um das Feuer tatsächlich zu bekämpfen und nützlichen UmgebungssJiutz zu schaffen, indem die Flächen benäßt werden, die das Feuer unmittelbar umgeben.

In den F i g. 4 bis 6 ist eine abgewandelte Ausführung eines Spritzkopfes 118 im einzelnen dargestellt. Der Spritzkopf 118 weist einen Körper 141 auf mil einem Einlaßteil 142, einem Mittelteil 143 und einem Abgabeteil 144. Der Einlaßteil 142 ist, wie bei 14t

dargestellt, mit Innengewinde versehen, um Verbin dung mit einem mit Außengewinde versehenen Ver bindungsstück zu erleichtern, welches seinerseits mi einer Zweigleitung verbunden ist und von dieser nacl unten steht. Der Einlaßteil 142 bestimmt eine Einlaß

βο fläche, die im Vergleich zu der von dem Abgabetei 144 bestimmten Fläche verhältnismäßig groß ist Hierdurch werden Druckverluste am Einlaß minimi gehalten und es wird eine potentiell große Löschmi! telzufuhr zu dem Abgabeteil 144 geschaffen, wen der Düsenkopf 118 betätigt wird.

Ein Gewindenippel 170, der eine öffnung 171 be stimmt, steht mit einer Innengewindeöffnung 172 i einem Vorsprung 173 im Eingriff, der an dem Übei

gang/.wischen dem Einlaßlcil 142 und dem Mittelteil 143 der Düse 118 angeordnet ist. Die Öffnung 171 hat eine solche Größe, daß eine Querstange 160 sich relativ zu ihr axial bewegen kann.

Ein Kopplungsteil 175, der einen inneren Hohlraum Ϊ76, eine erste Innengewindeöffnung 177 und eine zweite Innengewindeöffnung 178 aufweist, ist an dem Nippel 170 durch Verschrauben angebracht. Ein erster Ringteil 180, beispielsweise ein Ring oder eine Scheibe, ist um einen mittleren Teil der Querstange 160 herum vorgesehen und legt sich gegen eine Fläche 182, die von dem Ende des Nippels 170 bestimmt ist. Eine Feder 184, die ebenfalls um den mittleren Teil der Querstange 160 herum angeordnet ist, ist in dem Hohlraum 176 aufgenommen und weist ein erstes Ende 185, welches sich gegen den ersten Ringteil 180 legt, und ein zweites Ende 186 auf, welches sich gegen einen zweiten Ringteil 187 legt, beispielsweise eine Scheibe, die um die Querstange 160 herum angeordnet ist. Ein dritter Ringteil 198 schafft eine Schulter zum Halten der Querstange 160 in der in Fig. 4 dargestellten gesicherten oder verriegelten Stellung, in der die Feder 184 sich in zusammengedrücktem Zustand befindet. Der ringförmige Teil 189 kann einen einheitlichen Teil der Querstange 160 darstellen oder er kann fortgelassen sein, wenn ein Kopf 190 der Stange 160 einen Durchmesser hat, der ausreichend groi.' ist, um eine Schulter zu schaffen, gegen welche sich der ringförmige Teil 187 legen kann.

Ein üblicher Feuerdetektor, der mit 192 bezeichnet ist, weist ein Gehäuse 193 auf, das an einem Grundteil 194 befestigt ist, der einen Gev/indeteil 195 hat, der sich in Gewindeeingriff mit dem zusammenpassenden Gewinde in der Öffnung 178 des Kopplungsteiles 175 befindet. Der Grundteil 194 und der dazu benachbarte Teil des Gehäuses 193 bestimmen zusammen eine Öffnung 197 für verschiebbare Aufnahme des Kopfes 190 der Querstange 160.

Es ist ein Vorteil der Anlage, übliche Feuerdetektoren entweder für Wasserspritzanlagen oder Spritzanlagen mit ablativem Gel zu verwenden, weil solche Detektoren gegenwärtig durch Feuerschutzversicherungen, Agenturen, Handelsgesellschaften und andere interessierte Parteien od. dgl. geprüft und akzeptiert sind. Auf diese Weise können die gesammelten Erfahrungen und die niedrigen Kosten üblicher Feuerdetektoren mit großem Vorteil verwendet werden. Jedoch ist diese Anlage nicht begrenzt auf Betätigung durch die dargestellte wärmebetätigte Einrichtung 192 oder durch bekannte Feuerdetektorelemente.

Ein auf Feuer ansprechendes Element, das allgemein mit 199 bezeichnet ist, umfaßt einen ersten schmelzbaren Verbindungsteil 200 und einen zweiten schmelzbaren Verbindungsteil 201, die in dem Gehäuse 193 zwischen einem ersten Tragteil 202 und dem Ende des Kopfteiles 190 der Querstange 160 angebracht sind. Das Element 199 ist so gestaltet, daß es bei einer vorbestimmten Temperatur seine Strukturstarrheit verliert, so daß ermöglicht ist, daß der Kopf 190 der Querstange 160 sich unter dem Einfluß der Feder 184 axial bewegt, so daß die Querstange 160 von ihrem begrenzenden Einfluß auf die Betätigungsstange 150befreit wird. Bei NichtVorhandensein eines Feuers oder einer Wärmebetätigung ist die Querscherfestigkeit der schmelzbaren Verbindungsteile 200 und 201 genügend groß, um der auf die Querstange 160 wirkenden Kraft der Feder 184 zu widerstehen, so daß in diesem Fall die Querstangc 160 in der in Fig. 4 wiedergegebenen Stellung gehalten wird.

Eine schmelzbare Mutter 205, die auf eine vorbestimmte Temperatur anspricht, ist ebenfalls einem Stopfen 151,156 in der Spritzöffnung 122 des Düsenkopfes 118 benachbart angeordnet. Zusammen mit der Betätigungsstange 150 ist damit eine Verschlußeinrichtung gegeben. Die schmelzbare Mutter 205 schafft eine Sicherung gegen Ausstoßen der Betätigungsstange 150 in dem Fall, da die schmelzbare Verbindung 199 unbeabsichtigt betätigt wird. Sie verhindert außerdem die Ansammlung von Schmutz und Ruß in der Spritzöffnung 122, die sonst das Herausbewegen der Betätigungsstange 150 aus dem Spritzkopf

•5 118 im Fall eines Feuers beeinträchtigen könnten. Wenn das schmelzbare Element 199 und die schmelzbare Mutter 205 durch Wärme betätigt worden sind, wird der Spritzkopf 118 geöffnet, um das Abgeben von Löschmittel aus der Spritzöffnung 122 in einem vorbestimmten Spritzmuster zu ermöglichen. Ein Schmelzen der Verbindungsteile 200 und 201 ermöglicht eine axiale Verschiebung der Querstange 160 durch die Kraft der Feder 184, die über den Teil 187 gegen die Schultsr des ringförmigen Teiles 189

»5 ausgeübt wird. Die begrenzte axiale Bewegung der Querstange 160 ist ausreichend, um das vorragende Ende 161 aus seinem Eingriff mit der Öffnung 162 in der Betätigungsstange 150 freizugeben. Der Druck des Löschmittels gegen den Stopfen 151,156 bewirkt, daß der Stopfen 151, 156 und die Stange 150 aus der Spritzöffnung 122 ausgestoßen werden.

Eine unter Druck stehende Balgeneinrichtung bzw. ein ringförmiger Membrankörper 206 ist vorgesehen, und er umfaßt einen Stützkörper 207, der an zwei Harmonikabalgenteilen 208 und 209 befestigt ist, die ihrerseits an einem axial verschiebbaren beweglichen Verschlußkörper 210 befestigt sind, womit eine Sperreinrichtung gegeben ist. Die Harmonikatejie 208 und 209 bestimmen einen geschlossenen ringförmigen Hohlraum 215, der eine vorbestimmte Menge komiprimierbaren Materials enthält, beispielsweise ein inertes Gas. Wenn der Druck des Löschmittels an dem Einlaß 142 zu dem Spritzkopf 118 sich auf dem Maximaldruck für die Anlage beispielsweise befindet, ist, wenn keine andere Spritzköpfe 118 betätigt sind, das Volumen des geschlossenen Hohlraumes 215 minimal, da der Druck innerhalb des Hohlraumes 215 versucht, den Einlaßdruck des Löschmittels auszugleichen. Unter dieser Bedingung ist der Abstand zwischen dem Stützkörper 207 und dem beweglichen Verschlußkörper 210 minimal, so daß maximale Strömung von Löschmittel zur Öffnung 212 durch den allgemein mit 213 bezeichneten Durchgang hindurch ermöglicht ist.

Wenn der Einlaßdruck des Löschmittels abnimmt, beispielsweise zufolge erhöhten Bedarfs an der Anlage durch Betätigung weiterer Spritzköpfe 118, arbeitet die die Strömung modulierende Einrichtung 206 dahingehend, einen hydrostatischen Ausgleich zi

schaffen. Da die Menge komprimierbaren Medium; im Hohlraum 215 fest ist, vergrößert sich das Volumet des Hohlraumes 215, bis der vom Hohlraum 215 au: ausgeübte Druck gleich dem Druck des Löschmittel! auf der Außenseite des Hohlraumes 215 ist. Da dei

6s Hohlraum 215 sich nicht in Umfangsrichtung ausdeh nen kann, vergrößert sich der Abstand zwischen den Stützkörper 207 und dem beweglichen Verschlußkör per 210 auf ein Maximum, so daß der wirksame Abga

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bedurchgang 213, der zur öffnung 212 führt, verengt wird. Wenn der Durchgang 213 zur öffnung 212 auf diese Weise verengt ist, wird die Strömungsmenge oder Strömungsgeschwindigkeit des Löschmittels verringert, so daß das Spritzmuster des Löschmittels aus dem Spritzkopf aufrechterhalten ist. Weiterhin wird der Einlalsdruck am Spritzkopf 118 erhöht, um einen höhreren Einlaßdruck an der gesamten Anlage aufrechtzuerhalten.

Gemäß F i g. b befindet sich eine Mehrzahl von sich radial erstreckenden allgemein V-förmigen Nuten 219 in Verbindung mit der Spritzöffnung 122 und mit der Außenseite des Spritzkopfes 118. Das Spritzmuster, welches von dem Spritzkopf 118 erzeugt ist, ist bestimmt durch die maximale Breite der Nuten 219, der Tiefe der Nuten 219, der Strömungsgeschwindigkeit des Löschmittels und dergleichen. Diese Nuten 219 erzeugen in Kombination mit der Verwirbelung, die durch DraHschaufeln 147 hervorgerufen ist, ein rechteckiges nach unten divergierendes pyramidenförmiges Spritzmuster. Obwohl diese besondere rechteckige oder quadratische Konfiguration des Spritzmusters nicht wesentlich ist, ist es erwünscht, daß die an dem Schnitt des Spritzmusters mit der waagerechten Ebene entwickelte oder aufgebaute Fläche ein Vieleck bestimmt, welches in der Lage ist, benachbarte in ähnlicher Weise gestaltete Flächen zu ergänzen.

In dem Fall, daß der Einlaßdruck unter einen vorbestimmten Wert fällt, schließt der beweglichen Verschlußkörper 210 die Öffnung 212, um eine Löschmittelströmung zu verhindern, selbst wenn das Wärmeschmelzelement zusammengebrochen ist, um die Betätigungsstange ISO freizugeben. Wie es in Verbindung mit der ersten Ausführungsform beschrieben worden ist, kann dieser Druck auf einen statischen Druck von etwa unter 0,7 atü eingestellt werden. Hierdurch wird der Gesamtbedarf an Löschmittel von der Zufuhranlage innerhalb der Möglichkeiten der Anlage gehalten.

Um ein klareres Verständis einer Feuerlöschanlage mit Spritzköpfen gemäß der Erfindung zu erleichtern, wird auf die graphische Darstellung der F i g. 3 Bezug genommen. In der graphischen Darstellung ist das Verhältnis der tatsächlich gelieferten Dichte an Löschmittel zur optimal erreichbaren Dichte numerischen Werten auf der Ordinate zugeordnet, während das Verhältnis der tatsächlich überdeckten Fläche zur optimalen Fläche der Überdeckung gemäß dem Entwurf für einen Spritzkopf, der unter gegebenen Bedingungen von Öffnungsgröße und Leitungsdruck arbeitet, auf der Abszisse mit numerischen Werten angegeben ist. Eine Kurve auf der graphischen Darstellung ist gezeichnet für einen einzigen Spritzkopf, der Löschmittel mit gleichmäßiger Strömungsgeschwindigkeit abgibt. Demgemäß wird an der Stelle 0 auf der Kurve X, wo die Fläche der Entwurfsdichte zur tatsächlichen Dichte und tatsächlichen Fläche zur Entwurfsfläche hinsichtlich der Überdeckung 1 betragen, optimaler Wirkungsgrad herrschen. Wenn jedoch die tatsächliche Überdeckungsfläche sich relativ zu der Fläche vergrößert, für welche der Spritzkopf gestaltet ist, fällt das Verhältnis von tatsächlicher Dichte zur Entwurfsdichte schnell, w<c es durch den Teil der Kurve A' angedeutet ist, der von der Stelle 0 unten rechts liegt. V/enn andererseits das Verhältnis von tatsächlicher Überdeckungsfläche zur Entwurfsüberdeckungsfläche kleiner als 1 ist, nimmt die tatsächliche Dichte relativ zur Entwurfsdichte schnell zu.

wie es diirch denjenigen Teil der Kurve X angedeutet ist. der von der Stelle 0 oben links liegt. In Ausdrucken der Kurve X gemäß Fig. 3 weicht daher die Anlage von traditionellen fest angeordneten Feuerlöschanlagen der bisher verfügbaren Art dadurch ab, daß jeder Spritzkopf in demjenigen Teil der Kurve X betrieben wird, der von der Stelle 0 oben links liegt, bzw. derart, daß irgendein Fehler oder eine Abweichung von den Gestallungsparametern in Richtung zur Seite vcrgrößertcr Dichte des Löschmittels, welches die brennenden Flächen erreicht, erfolgt, selbst wenn dies zu Lasten einer gewissen Überdeckungsflächc geht.

In Fig. 7 ist eine fest angeordnete Feuerlöschanlage 300 dargestellt, die eine noch andere Ausführungsform der Erfindung wiedergibt. Die Anlage 300 umfaßt eine Mehrzahl von Spritzköpfen 310a bis 310/, die im Abstand unter der Decke 312 eines umschlossenen Raumes 314 angeordnet sind, der durch die Anlage 300 geschützt werden soll. In üblicher ^ao Weise werden die Spritzköpfe 310 durch ein flüssiges Löschmittel wie Wasser von einer nicht dargestellten öffentlichen Wasserversorgung versorgt, und zwar über eine Steigleitung, eine Querhauptlcitung und über Zweigleitungen.

^a5 Bei der schematischen Darstellung gemäß Fig. 7 ist die Steigleitung 316 zusammen mit einer der Zweigleitungen 318 dargestellt. Die Anlage ist mit einem Löschmittel unter Druck gehalten, wie es durch die Pfeile P angedeutet ist. Jeder der Spritzköpfe 310 wird unter der Steuerung eines auf Feuer ansprechenden Elementes 322 in geschlossener Stellung gehalten, wie es nachstehend im einzelnen beschrieben wird Für Erläuterungszwecke enthält der in Fig. 7 dargestellte Raum 314 Stapel brennbaren Materials, da? mit dem Bezugszeichen F bezeichnet ist. Wie bei der vorhergehenden Ausführungsformen wird, wenn in dem Raum 314 ein Feuer vorhanden ist, die von dem Feuer aufsteigende Hitze von dem auf Feuer ansprechenden Element 322 abgefühlt, welches dem odei 4t> den Spritzköpfen 310 zugeordnet ist bzw. sind, dei bzw. die unmittelbar über dem Feuer angeordnet sind um die Anlage in Betrieb zu setzen. Demgemäß wire bei einem Feuer, welches sich in den Stapeln untei dem Spritzkopf 3106 beispielsweise entwickelt, diesel Spritzkopf betätigt, so daß er Löschmittel direkt nach unten auf das Feuer abgibt. In Abhängigkeit von dei Größe des Feuers und insbesondere von der Größe der durch das Feuer erzeugten Hitze vergehl ein gc wisser Zeitraum zwischen dem Beginn des Feuers unc der Betätigung des Spritzkopfes 310b und dann der jenigen der Spritzköpfe 310a und 310c, um die Lo schung des Feuers hervorzurufen.

Bei kleineren Feuern ist es möglich, daß bereit! einige Spritzköpfe eine genügende Menge Löschmitte liefern, um das Feuer zu löschen. Bei größeren Feuerr jedoch, bei denen außerordentlich viel Hitze entwik kelt wird, wird durch die Zirkulation der Hitze durcl Konvektion innerhalb des Raumes 314, wie es durcf die Pfeile H in Fig. 7 dargestellt ist, die Betätigum. °° von Spntzköpfen hervorgerufen, die von dem tatsäch liehen Feuer entfernt liegen, beispielsweise Betäti gung der Spritzköpfe 31Oe und 310/. Offensichtlicl hat die Betätigung solcher entfernt liegender Spritz köpfe wenig oder keine Wirkung auf das Löschen de: "5 ursprünglichen Feuers und weiterhin wird dadurch dei Uruck verringert, der für diejenigen Spritzköpfe ver fugbar ist, die bereits Löse! mittel gegen das Feuci richten derart, daß die Gesamtanlagc zum Löscher

i'es FeutiS unwirksam gemacht wird. Die Sprit/köpfe 310 sind besonders gestaltet, um die Betätigung der entfernt liegenden Spritzköpfe zu verhindern und dadurch dieses Problem zu überwinden.

In Fig. 8 ist die Ausführung eines der Spritzkopfe 310 im einzelnen dargestellt. Es ist festzustellen, daß es grundsätzlich der gleiche Spritzkopf wie in Fi₄;. 4 sein kann, wobei ein druckbetiitigler Hitzeschild hinzugefügt ist. Der Spritzkopf umfaßt einen Körper 324 mit einem Einlaß 236, der mit einer Leitung 320 (Fig. 7) direkt verbunden werden kann, die sich von der Zweigleitung 318 nach unten erstreckt. Eine Sprilzöffnung328 am unteren Ende des Körpers 324 ist gewöhnlich durch einen austoßbaren Stopfen 330 verschlossen, welcher an dem unteren Ende der Betätigungsstange 332 angebracht ist. Eine quer verschiebbare Stange 334 vcrrigelt die Stange 332 gegen Verschiebung von der Spritzöffnung 328 unter der Wirkung des Leitungsdruckes. Drallschaufcln 336 und ein auf Druck ansprechender Balgen (ringförmiger N^mbrankörpcr) 338 sind als Sperreinrichtung vorgesehen, wie es zuvor in Verbindung mit dem Spritzkopf 118gemäß Fig. 4 beschrieben worden ist. Die Querstange 334 ist gegen die Vorspannung einer Druckfeder 340 gehalten, die auf einen Bund 342 wirkt, der an der Stange durch eine zusammenfallbare Verbindung befestigt ist, die Arme 344 aufweist, welche gegen Zusammenfallen durch ein wärmeschmelzbares Verbindungselement 346 festgelegt sind, wobei die letztere Ausführung an sich in der Technik der Feuerspritzanlagen bekannt ist.

Wenn die Temperatur in der Nähe des wärmcschmelzbaren Vcrbindungsclcmentes 346 einen vorbestimmten Wert erreicht, bricht das Element einschließlich der Arme 344 zusammen und ermöglicht, daß die Feder 340 die Querstange 334 außer Eingriff mit der Stange 332 bewegt, um die Spritzöffnung 328 des Spritzkopfcs zu öffnen, wobei selbstverständlich angenommen ist, daß der Druck an der Einlaßöffnung 326 hoch genug ist, um zu verhindern, daß der Balgen 338 die Spritzöffnung 328 schließt, wie es zuvor in Verbindung mit dem Spritzkopf 118 gemäß Fig. 4 beschrieben worden ist.

Die Temperatur, bei welcher die schmelzbare Verbindung 346 freigegeben wird, ist von dem Leitungsdruck abhängig gemacht, und zwar mittels eines Hitzeschildes in Form einer Abdeckplatte 348. die zwischen Stellungen bewegt werden kann, die durch unterbrochene bzw. ausgezogene Linien dargestellt sind. Die Abdeckplatte 348 ist an einem Arm eincr Winkelkurbel 350getragen, die von einem Ansatz 352 verschwenkt wird, der sich von einer Buchse 354 erstreckt, welche die Querstange 334 umschließt und mit dem Körper 324 verbunden ist. Der andere Arm 356 des Winkclhebcls 350 ist mit einem Schlitz 358 gebildet, der einen Verbindungsbolzen 360 am Ende einer Betätigungsstange 362 aufnimmt. Das andere Ende der Betätigungsstangc 362 erstreckt sich in eine Kammer 364, die von einer Kappe 365 verschlossen ist, welche in einen Vorsprung 366 an dem Korper 324 eingeschraubt ist, und ist mit einer biegsamen Membran 368 verbunden. Eine Öffnung 370 in dem Vorsprung 366 schafft Arbeitsmittelvcrbindung zwischen der Kammer 364 und dem Inneren des Korpers 324 und demgemäß mit dem Leitungsdruck, der am Einlaß 326 des Spritzkopfes 310 vorhanden ist.

Eine Druckfeder 372, die zwischen der Kappe 365 und einem Bund 374 an der Betätigungsstange ibl wirkt, spannt diese und den Winkelhebe¹ 350 und die Abdeckplatte 348 in die in Fig. 8 in ausgezogenen Linien wiedergegebene Stellung vor. Der Leitungsdruck, der in der Kammer 364 gegen die Membran 368 wirkt, hat das Bestreben, die Betätigungsstangc 362 in eine Richtung entgegengesetzt zur Vorspannung der Feder 372 zu drücken bzw. in die in Fi g. H in unierbrochenen Linien wiedergegebene Stellung zu drücken. Wenn somit der in dem Körper 324 herrsehende Leitungsdruck ausreichend ist, um die Vorspannwirkungder Feder 372 zu überwinden, wird die Abdeckplatte 348 in der in Fig. 8 in unterbrochenen Linien dargestellten Stellung weg von der schmelzbaren Verbindung 346 gehalten. Wenn der Leitungs-

'5 druck unter einen statischen Druck von etwa 0,7 aiii fällt, ist die von der Feder 372 ausgeübte Kraft größer als die Kraft, die von dem Arbeitsmitteldruck aufgebaut ist, der gegen die Membran 368 wirkt, und die Abdeckplatte 348 bewegt sich in die in ausgezogenen Linien wiedergegebene Stellung, um das wärmeschmelzbare Element 346 zu umschließen und abzuschirmen. Damit ist eine Schutzeinrichtung gegeben.

Anfänglich ist der Leitungsdruck P (Fig. 7) in der

»5 Anlage der Druck, der von der öffentlichen Wasserversorgung geliefert wird und der wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 etwa 2,8 atü beträgt. Hierdurch werden die den Spritzköpfen 310 zugeordneten Abdeckplatten 348 in der in unterbrochenen Linien

3" dargestellten Stellung gehalten, so daß sie die schmelzbaren Verbindungen 346 nicht abschirmen. In diesem Zustand spricht bei Ausbruch eines Feuers jeder der Spritzköpfe 310 in der Anlage in gleichet Weise auf die sich aus dem Feuer ergebenden Temperaturen an. Bei Ausbruch des Feuers wird der odei werden die dem Feuer zunächst liegenden Spritzköpfe betätigt, um Löschmittel nach unten auf die brennende Fläche abzugeben bzw. zu verteilen. Wenn jedoch der Leitungsdruck an den nicht geöffneter Sprit/köpfen 310 unter einen statischen Druck vor etwa 0.7 atu fällt, wie es der Fall sein kann, nachdem eine gewisse Anzahl von Sprit/.köpfen 310 geöffnei worden ist, beispielsweise etwa sie'^n Köpfe, werdet die Abdeckplatten 348 automatisch in die in ausgezogener. Linien dargestellte Stellung bewegt, um dit wärmeschmelzbarcn Elemente 346 der nicht geöffneten Köpfe abzuschirmen, so daß Betätigung diesei Köfpe, die von dem Feuer entfernt angeord _■( sind verzögert oder verhindert wird.

Die Abdeckplatte 348 gemäß Fig. 8 ist in Forrr einer metallenen trogartigen Ausführung vorhanden die in der Lage ist, die Wirkung erhöhter Umgebungs lemperaUiren auf die wärmeschmelzbaren Elemente 346 abzuwehren. Als Alternative zu der Abdeckplatte 348 können die wärmeschmelzbaren Elemente 34( direkt gekühlt werden durch Tropfrohrtechn-k. Ir Übereinstimmung mit dieser Technik wird Wasser au; der Anlage direkt auf die schmelzbaren Elemente SM tropfen gelassen, wenn der statische Druck an der nicht geöffneten Köpfen unter den vorgenannten minimalen Wert fällt, um die wärmeschmelzbaren EIemenie 346 zu kühlen und demgemäß eine höher« Temperatur für deren Schmelzen zu erfordern.
Wie bei der Anlge mit Spritzköpfen gemäß der F i g. 4 bi« 6 ersichtlich, ist die Erfindung gut geeignei zur Verwendung mit Anlagen, die ablative Medier verwenden. Die ablativen Medien sind dicker als reines Wasser, jedoch können sie wirksam durch große

Direktspritzköpfe gemäß der vorstehenden Beschreibung gehandhabt werden, die größere Mengen bei niedrigeren Strömungsgeschwindigkeiten hindurchtreten lassen. Mit dieser -Spritzkopfart erzeugen die nblativen Medien größere schwerere Tropten, die im Vergleich zu reinem Wasser besser in Feuersäulen 14

oder eindringen können

Spritzanlagen spritzt.

Hierzu 4 Blatt. Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Ortsfeste Feuerlöschanlage mit einer Vielzahl von an eine Löschmittelquelle angeschlossenen Spritzköpfen, deren Spritzöffnung mit Hilfe einer Verschjußeinrichtung verschlossen ist, die mit einem wärmeschmelzbaren Element verbunden ist, welches im Normalfall die Verschlußeinrichtung in Schließstellung hält und nach einem durch Wärmeeinwirkung hervorgerufenen Bruch die Verschlußeinrichtung freigibt, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Spritzkopf (24,118, 310) eine vom Löschmitteidruck betätigte Sperreinrichtung (44, 48, 58, 60; 206, 207, 210; 338) aufweist, welche bei Unterschreiten eines vorher- *5 bestimmten Löschmitteldrucks die Verschlußeinrichtung (36, 38; 150,151,156; 330) auch dann in Schließstellung hält, wenn das wärmeschmelzbare Element (56; 200, 201; 346) auf Grund der vom Feuer ausgehenden Wärmeeinwirkung ge- ^ao brochen ist.

2. Ortsfeste Feuerlöschanlage mit einer Vielzahl von an eine Löschmittelquelle angeschlossenen Spritzköpfen, deren Spritzöffnung mit Hilfe einer Verschlußeinrichtung verschlossen ist, die »5 mit einem wärmeschmelzbaren Element verbunden ist, welches im Normalfall die Verschlußeinrichtung in Schließstellung hält und nach einem durch Wärmeeinwirkung hervorgerufenen Bruch die Verschlußeinrichtung freigibt, dadurch ge- 3& kennzeichnet, daß jeder Spri*'.kopf (310) eine vom Löschmitteldruck betätigte Schutzeinrichtung (362, 365, 366, 368, 372) .Hufweist, welche bei Unterschreiten eines vorherbestimmten Löschmitteldrucks eine Abdeckplatte (348) vor das wärmeschmelzbare Element (346) schwenkt oder das wärmeschmelzbare Element mit einer Kühlflüssigkeit betropft, um das wärmeschmelzbare Element gegen die Wärme des Feuers zu schützen.

3. Feuerlöschanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußeinrichtung einen die Spritzöffnung (43) verschließenden Stopfen (38) mit einer in der Achse des Spritzkopfes liegenden Betätigungsstange (36) aufweist, in deren freies, mit einem Schlitz (48) versehenes Ende eine mit dem wärmeschmelzbaren Element (56) in Eingriff stehende Querstange (44) eingreift, und daß die Sperreinrichtung ein die Querstange (44) umgebendes zylindrisches Gehäuse (50) und einen auf der Querstange (44) starr befestigten und im zylindrischen Gehäuse geführten Kolben (58) aufweist, welcher das zylindrische Gehäuse in zwei Arbeitsräume teilt, von denen der eine Arbeitsraum über eine Verbindungsleitung (62) mit dem im Spritzkopf befindlichen Löschmittel verbunden ist und der andere Arbeitsraum eine den Kolben (58) gegen den Löschmitteldruck vorspannende Feder (60) enthält.

4. Feuerlöschanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zylindrische Gehäuse (50) eine auf einen seitlichen Ansatz (46) des Spritzkopfes aufschraubbare Hülse ist, deren freies Ende mit einem eingeschraubten Schraubenbolzen (54) verschlossen ist.

5. Feuerlöschanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußeinrichtung einen die Spritzöffnung (122) verschließenden Stupfen (156) mit einer in der Achse des Spritzkopfes liegenden Betätigungsstange (130) aufweist, in deren freies, mit einem Schlitz (162) versehenes Ende eine mit dem schmelzbaren Element (201) in Eingriff stehende Querstange (160,190) eingreift, die gegen das schmelzbare Element (201) federvorgespannt ist, und daß die Sperreinrichtung einen die Betätigungsstange umgebenden, ringförmigen Membrankörper (136) aufweist, der ein komprimierbares Medium enthält und an seinem der Spritzöffnung (122) abgekehrten Ende mit einem ortsfesten Stützkörper (207) verbunden ist und an seinem der Spritzöffnung zugekehrten Ende mit einem auf der Betätigungsstange (150) gleitbaren Verschlußkörper (210) versehen ist, der bei Unterschreiten eines vorherbestimmten Löschmitteldrucks auf Grund der Expansion des Membrankörpers (2Ob) die Spritzöffnung (122) des Spritzkörpers abdeckt.

6. Feuerlöschanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das im Membrankörper (206) enthaltene, komprimierbare Medium ein inertes Gas ist.

7. Feuerlöschanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzeinrichtung ein am Spritzkopf (31t·-) angeordnetes Gehäuse (3o5, 366) aufweist, das durch eine flexible Membran (368) in zwei Arbeitsräume geteilt ist, von denen der eine Arbeitsraum (364) mit dem im Spritzkopf befindlichen Löschmittel in Verbindung steht und der andere Arbeitsraum mit der Atmosphäre verbunden ist, und daß die flexible Membran (368) mit einer Betätigungsstange (362) verbunden ist, welche die Abdeckplatte (348) vor das wärmeschmelzbare Element (346) schwenkt oder ein Ventil zum Besprühen des wärmeschmelzbaren Elementes (346) öffnet.

8. Feuerlöschanlage nach einem der Ansprüche 2 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Spritzkopf (31.0) noch zusätzlich mit einer vom Löschmitteidruck betätigten Sperreinrichtung (388) versehen ist, welche bei Unterschreiten eines vorherbestimmten Löschmitteldrucks die Verschlußeinrichtung (330, 332) auch dann in Schließstellung hält, wenn das wärmeschmelzbaire Element (346) auf Grund der vom Feuer ausgehenden Wärmeeinwirkung gebrochen ist.

9. Feuerlöschanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußeinrichtung einen die Spritzöffnung (328) verschließenden Stopfen (330) mit einer in der Achse des Spritzkopfes liegenden Betätigungsstange (332) aufweist, in deren freies, mit einem Schlitz versehenes Ende eine mit dem wärmeschmelzbaren Element (346) in Eingriff stehende Querstange (134) eingreift, und daß die Sperreinrichtung einen die Betätigungsstange (332) umgebenden, ringförmigen Membrankörper (338) aufweist, der ein komprimierbares Medium enthält und an seinem der Spritzöffnung (328) abgekehrten Ende mit einem ortsfesten Stülzkörper verbunden und an seinem der Spritzöffnung zugekehrten Ende mit einem auf der Betätigungsstange (332) gleitbaren Verschlußkörper versehen ist, der bei Unterschreiten eines vorherbestimmten Löschmitleidrucks auf Grund der Expansion des Membrankörpers (338) die Spritzöffnung des Spritzkörpers abdeckt.