DE2243992B2 - Spritzkopf für Feuerlöschanlagen mit einer temperatur- und einer druckabhängigen Sperreinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Spritzkopf für Feuerlöschanlagen aus einem Körper mit einem Ein- und Auslaß für ein Druckmedium und einem den Auslaß verschließenden Stopfen, der mit Hilfe von zwei Sperreinrichtungen gehalten wird, von denen die erste Sperreinrichtung den Stopfen bei Vorliegen einer vorbestimmten Temperatur in der Nähe des Spritzkopfes und die zweite Sperreinrichtung den Stopfen bei Vorlieeen eines vorherbestimmten Mindestdruckes des

Druckmediums freigibt

Spritzköpfe für Feuerlöschanlagen werden häufig in großer Zahl unter Decken von Räumen angeordnet und über ein Leitungssystem mit einer Löschmittelquel-Ie, in der Regel mit einer Löschwasserquelle, verbunden. Die Spritzöffnungen eines Spritzkopfes ist mit einer Verschlußeinrichtung verschlossen, die im Normalfall von einem wärmeschmelzbaren Element in Schließstellung gehalten wird. Wenn das wärme-

schmelzbare Element aufgrund der Hitzeeinwirkung eines ausgebrochenen Brandes schmilzt, wird die Verschlußeinrichtung freigegeben, so daß das Löschmittel aus der Spritzöffnung des betreffenden Spritzkopfes austreten kann.

Bei Ausbruch eines Feuers breitet sich die Hitze verhältnismäßig rasch aus so daß die wärmeschmelzbaren Elemente der einzelnen Spritzkörper in einem weiten Umkreis schmelzen, so daß die Spritzköpfe über einen weiten Bereich der Feuerlöschanlage geöffnet werden

und das Loschmittel austreten lassen. Da sich in diesem Fall eine große Anzahl von Spritzköpfen öffnet, nimmt der Druck im Leitungssystem der Feuerlöschanlage sehr stark ab, so daß aus dem einzelnen Spritzkopf zur Bekämpfung des Brandherdes nur mehr eine vermin-

derte, unzureichende Löschmittelmenge austritt. Die aus den einzelnen Spritzköpfen austretende, verminderte Löschmittelmenge führt dazu, daß der Kern des Brandherdes nicht mehr wirksam bekämpft werden kann und sich das Feuer trotz Aufsprühen eines Lösch mittels rasch weiter verbreitet.

Es wurde daher in einer ein älteres Recht darstellen de Patentschrift ein Spritzkopf vorgeschlagen, dessen Spritzöffnung nicht nur in Abhängigkeit von der Hitzeeinwirkung auf das wärmeschmelzbare Element, son-

dem auch noch in Abhängigkeit von dem im Leitungssystem herrschenden Druck des Löschmittels geschlossen gehalten oder freigegeben wird. Wenn bei diesem Spritzkopf ein vorbestimmter Löschmitteldruck unterschritten wird, bleibt die Spritzöffnung des Spritzkopfes auch Jann verschlossen, wenn das wärmeschmelzbare Element aufgrund der Hitzeeinwirkung geschmolzen und gebrochen ist.

Bei diesen Spritzköpfen wirkt der im Spritzkopf herrschende Löschmitteldruck auf einen federvorgespannten Kolben, der mit dem wärmeschmelzbaren Element zur Steuerung der Verschlußeinrichtung zusammenarbeitet oder eine das wärmeschmelzbare Element abdeckende Abdeckplatte betätigt. Bei diesen Spritzköpfen bestimmt somit die den Kolben vorspan-

nende Feder die Größe des kritischen Löschmitteldrukkes, bei welchem die Spritzöffnung des Spritzkopfes nicht mehr geöffnet werden soll. Es ist jedoch äußerst schwierig, eine Feder herzustellen, deren Federkraft genau dem gewünschten, kritischen Druck des Lösch-

mittels entspricht. Die Forderung nach einer Feder, die ein genau voraussagbares Ergebnis liefert, ist mit hohen Herstellungskosten verbunden, die beim Bau eines Spritzkopfes nicht vertretbar sind. Davon abgesehen, daß die Herstellungskosten der Feder sehr hoch sind, läßt sich nicht mit Sicherheit vorhersagen, ob die in den einzelnen Spritzköpfen eingebauten Federn auch alle auf den gleichen kritischen Löschmitteldruck ansprechen. Es steht vielmehr zu befürchten, daß diese Spritzköpfe bei unterschiedlichen Löschmitteldrücken an-

⁶S sprechen, so daß es keinen kritischen Löschmitteldruck, sondern vielmehr einen mehr oder weniger breiten Druckbereich gibt, in welchem die Spritzköpfe arbeiten. Die vorstehend beschriebenen Spritzköpfe sind da-

her nur in beschränktem Umfang in der Lage, auf den im Leitungssystem herrschenden Löschmitteldruck einzugehen.

Es war die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, einen Spritzkopf der vorstehend beschriebenen Art mit zwei die Verschlußeinrichtung haltenden Sperreinrichtungen zu schaffen, der zuverläßig auf einen vor herbestimmten Druck im Leitungssystem des Löschmittels anspricht und trotz seiner präzisen Arbeitsweise kostensparend hergestellt werden kann.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die zweite Sperreinrichtung mittels einer Einstelleinrichtung auf jeden beliebigen Mediumdruck einstellbar ist

Bei einer Feuerlöschanlage mit den erfindungsgemäßen Spritzköpfen ist gewährleistet, daß jeder einzelne Spritzkopf bei Unterschreiten ein- und desgleichen vorherbestimmten Grenzdruckes im Leitungssystem geschlossen bleibt Darüber hinaus ist die Herstellung its erfindungsgemäßen Spritzkopfes äußerst einfach und billig und dementsprechend kostensparend.

Besonders günstige, billige und einfache Ausgestaltungsformen des erfindungsgemäßen Spritzkopfes gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Im Nachstehenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand von Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 einen senkrechten Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Spritzkopf und

Fig.2 einen vergrößerten Teilquerschnitt des in F i g. 1 dargestellten Spritzkopfes.

Der in den F i g. 1 und 2 dargestellte Spritzkopf bildet zusammen mit anderen gleichen Spritzköpfen und einem die Spritzköpfe speisenden Leitungssystem eine in Gebäudeinnenräumen ortsfest eingebaute Feuerlöschanlage. Die einzelnen Spritzköpfe sprechen auf zwei Parameter, nämlich auf die bei einem Brand entstehende Hitze und auf den Druck im Leitungssystem der Feuerlöschanlage an.

Der in den F i g. 1 und 2 dargestellte Spritzkopf 10 weist einen zylindrischen Spritzkopf körper 12 auf, dessen oberes Ende mit einem Innengewinde 14 für den Anschluß an das Leitungssystem des Löschmittels, z. B. Wasser, versehen ist und dessen unteres Ende einen Auslaß 16 mit verringertem Querschnitt aufweist. Zwei Schraubenschaufeln 18a und 186 sind im Spritzkopfkörper 12 angeordnet, um dem durch den Spritzkopf nach unten strömenden Wasser eine Drehbewegung zu erteilen. Die Schaufeln 18a und 186 besitzen eine hohle Mittelnabe 20, in welcher eine Stange 22 gleitend geführt ist. Die Stange 22 ist an ihrem unteren Ende mit einem Stopfen 24 versehen, welcher den Auslaß 16 verschließt. Der Stopfen 24 ist an seinem Außenumfang mit einem Dichtungsring 26 versehen, welcher im Auslaß 16 an der Innenwand des Spritzkopfkörpers 12 dicht anliegt.

Die Stange 22 ist in der in F i g. 1 gezeigten Stellung mit Hilfe eines Querstabes 32 verriegelt, der gk.cend durch einen vom Spritzkopfkörper 12 abstehenden Ansatz 34 hindurchgreift, der mit einem Außengewinde versehen ist. Das eine Ende des Querstabes 32 durchdringt die Schaufel 18/? und die Wand der Mittelnabe 20 und greift in eine konische Ausnehmung 36 in der Stange 22 ein. Hierdurch wird die Stange 22 in der in F i g. 1 gezeigten Stellung verriegelt.

Eine zylindrische Buchse 38 ist auf den Ansatz 34 aufgeschraubt. Das Außenende der Buchse 38 ist durch einen mit Außengewinde versehenen Einsatz 40 verschlossen, der einen Ring 42 trägt Der Querstab 32 erstreckt sich verschiebbar durch den Einsatz 40 und steht mit seinem rechten Ende mit einem herkömmlichen Wärmeschmelzelemeiu 44 in Eingriff, das innerhalb des Ringes 42 angeordnet ist Das Wärmeschmelzelemeni 44 verhindert (Fig. 1) eine Bewegung des Querstabes 32 nach rechts, bis das Wärmeschmelzelement 44 aufgrund der Hitzeeinwirkung eines ausgebrochenen Feuers geschmolzen und gebrochen ist Da das Wärmeschmelzelement 44 den allgemein üblichen und in Spritzköpfen verwendeten Wärmeschmelzelementen entspricht, die zur Zeit im Handel erhältlich sind, wird der Aufbau des Wärmeschmelzelementes 44 nicht näher erläutert.

Der Querstab 32 ist mit einem Kolben 46 fest verbunden, welcher in der Buchse 38 verschiebbar geführt ist. Eine Feder 48 ist zwischen dem Ansatz 34 und dem Kolben 46 angeordnet, so daß der Kolben 46 und der Querstab 32 mit einer vorbestimmten Vorspannkraft nach rechts vorgespannt werden.

Wenn das Wärmeschmelzelement 44 aufgrund der Einwirkung der Hitze schmilzt und bricht, werden der Kolben 46 und der Querstab 32 unter der Einwirkung der Feder 48 nach rechts bewegt. Hierdurch wird die den Stopfen 24 tragende Stange 22 entriegelt.

Die Stange 22 mit ihrem Stopfen 24 wird noch von einer zweiten, auf den Löschmitteldruck ansprechenden Sperreinrichtung in der in F i g. 1 gezeigten Stellung gehalten. Diese zweite Sperreinrichtung ist in F i g. 2 dargestellt. Die zweite Sperreinrichtung weist eine Buchse 56 auf, die am oberen Ende der Schaufeln 18a und \Sb angebracht ist und einen axial verlaufenden kleinen Ansatz 56a besitzt, der in eine Ausnehmung am oberen Ende der Nabe 20 eintaucht.

Eine Einstellschraube 58 erstreckt sich durch die Wand der Nabe und taucht in eine Ausnehmung am Außenumfang des kleinen Ansatzes 56a der Büchse 56, um die Büchse 56 konzentrisch zur Nabe 20 auszurichten. Die Buchse 56 nimmt das obere Ende der Stange 22 mit einem geringen Spiel auf, das für eine Relativbewegung zwischen der Stange 22 und der Buchse 56 vorgesehen ist.

Eine Vielzahl von federbelasteten Kugeln 60 ist in der Buchse 56 gelagert und steht mit der Stange 22 in Eingriff. Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden 4 Kugeln verwendet, die um 90' gegeneinander versetzt sind. Da die 4 Kugeln den gleichen Aufbau haben, sind aus Gründen der einfacheren Darstellung nur zwei Kugeln gezeigt.

Jeweils eine Kugel 60 befindet sich an einem Ende einer Radialbohrung 62, welche die Buchse 56 durchdringt. Die Kugel 60 ist in der Radialbohrung gleitend geführt. Ferner ist in der Radialbohrung 62 eine Druckfeder 64 untergebracht, welche die Kugel 60 radial nach innen drückt und die Kugel aus der Radialbohrung auszuschieben sucht. Eine abgeschrägte oder spitz zulaufende Schulter 62a am Ende der Radialbohrung 62 verhindert jedoch eine vollständige Entfernung der Kugel aus der Bohrung. Am anderen Ende der Radialbohrung 62 befindet sich eine Kugel 66, die ebenfalls in der Radialbohrung 62 gleitend geführt ist. Die Kugel 66 wird von der Druckfeder 64 radial nach außen vorgespannt. Ein Teil der Kugel 66 steht über das Ende der Radialbohrung 62 vor, während der dem vorstehenden Teil diametral gegenüberliegende Teil der Kugel 66 mit einem geeignet ausgebildeten Ende der Feder 64 in Eingriff steht, um die Feder 64 in der Radialbohrung 62 zu zentrieren.

Die Stange 22 ist in der Nähe ihres oberen Endes mit einer um den Umfang verlaufenden Ausnehmung 69 versehen, die mit der Kugel 60 fluchtet. Die Feder 64 drückt auf diese Weise einen Teil der Kugel 60 in die Ausnehmung 69, so daß die Stange 22 an einer Relativbewegung gegen den Spritzkopfkörper 12 gehindert wird. Die Größe der Sperrkraft wird dabei von der Lage der Kugel 66 in der Bohrung 62 bestimmt, da die Lage der Kugel 66 in der Bohrung 62 die Druckkraft der Feder 64 festlegt.

Ein Deckel 70 ist mittels eines Schraubenzapfens 72 in die Durchtrittsbohrung der Büchse 56 eingeschraubt. Der Deckel 70 ist konzentrisch zur Büchse 56 angeordnet und übergreift die Büchse schalenartig. Der Deckel 70 besitzt an seiner Innenwand eine konische Oberfläche, welche eine Nockenfläche 74 bildet. Die Nockenfläche 74 arbeitel mit der bzw. den Kugeln 66 zusammen. Wenn der Deckel 70 gedreht wird, führt der Dekkel 70 gegen die Büchse 56 eine Axialbewegung aus. Aufgrund der Axialbewegung des Deckels werden die Kugeln 66 durch die Nockenfläche 74 mehr oder weniger weit in die Radialbohrung 62 eingeschoben. Hierdurch wird die Vorspannkraft der Feder 64 geregelt, so daß die Sperrkraft beliebig eingestellt werden kann, mit welcher die Kugeln 60 gegen die Stange 22 gedrückt werden sollen. Da die Büchse 56 und der Deckel 70 konzentrisch zur Stange 22 ausgerichtet sind, ist der Vorspannweg der Feder bei jeder Kugel 60 gleich, so daß alle Kugeln 60 mit der gleichen Vorspannkraft gegen die Ausnehmung 69 der Stange 22 gedrückt werden. Aufgrund der vorstehend beschriebenen Anordnung läßt sich durch das Drehen des Deckels 70 die Sperrkraft genau auf den gewünschten Löschmitteldruck einsteilen, bei dessen Unterschreitung der Spritzkopf nicht mehr öffnen soll.

Die Spritzköpfe 10 einer Feuerlöschanlage nehmen normalerweise die in den F i g. 1 und 2 dargestellte Stellung ein. In dieser Stellung taucht der Querstab 32 in die konische Ausnehmung 36 der Stange 22, während die Kugeln 60 mit der der Feder 64 erteilten Vorspannkraft in die Ausnehmung 69 der Stange 22 gedrückt werden. Die Vorspannkraft der Feder wird dabei durch die Lage des Deckels 70 bestimmt.

Wenn das Wärmeschmelzelement 44 aufgrund der Hitzeeinwirkung eines ausgebrochenen Feuers schmilzt

ίο oder bricht, drückt die Feder 48 den Kolben 46 und damit den Querstab 32 (F i g. 1) nach rechts. Hierdurch wird die Stange 22 vom Querstab 32 gelöst. Der im Spritzkopfkörper 12 herrschende Druck wirkt direkt auf den Stopfen 24 und versucht ihn aus dem Auslaß 16 herauszudrücken. Wenn die auf den Stopfen 24 wirkende Druckkraft des Löschmittels größer ist als die Sperrkraft, welche von den Kugeln 60 auf die Stange 22 ausgeübt wird, kommt die Stange 22 von der zweiten Sperreinrichtung frei, so daß der Stopfen 24 zusammen mit der Stange 22 durch den Löschmitteldruck aus dem Auslaß 16 des Körpers 12 herausgedrückt wird. Wenn jedoch der Löschmitteldruck nicht ausreicht, um die Sperrkraft der federbelasteten Kugeln zu überwinden, bleibt der Stopfen 24 auch nach dem Bruch des Wärmeschmelzelementes 44 im Auslaß 16, so daß der Spritzkopf geschlossen bleibt.

Auf diese Weise werden die Spritzköpfe einer Feuerlöschanlage nach dem Bruch ihrer Wärmeschmelzelemente nur solange geöffnet, solange der vorbestimmte Löschmitteldruck nicht unterschritten wird. Hierdurch wird gewährleistet, daß die bereits geöffneten Spritzköpfe eine ausreichende Löschmittelmenge abgeben und ein Feuer wirksam bekämpfen können. Darüber hinaus wird ein unnötiger Schaden durch Wasser verhindert, der durch das öffnen einer übermäßigen Anzahl von Spritzköpfen entsteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Spritzkopf für Feuerlöschanlagen aus einem Körper mit einem Ein- und Auslaß für ein Druckmedium und einem den Auslaß verschließenden Stopfen, der mit Hilfe von zwei Sperreinrichtungen gehalten wird, von denen die erste Sperreinrichtung den Stopfen bei Vorliegen einer vorherbestimmten Temperatur in der Nähe des Spritzkopfes und die zweite Sperreinrichtung den Stopfen bei Vorliegen eines vorherbestimmten Mindestdruckes des Druckmediums freigibt, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Sperreinrichtung (56 bis 70) mittels einer Einstelleinrichtung (72, 74) auf jeden beliebigen Mediumdruck einstellbar ist.

2. Spritzkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Sperreinrichtung eine federbelastete Kugel (60) aufweist, die in eine Ausnehmung (69) einer mit dem Stopfen (24) verbundenen Stange (22) eingreift.

3. Spritzkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Sperreinrichtung (56 bis 70) eine im Spritzkörper (12) angebrachte Buchse (56) aufweist, welche das freie Ende der mit dem Stopfen (24) verbundenen Stange (22) konzentrisch umgibt und eine mit der Ausnehmung (69) der Stange (22) ausgerichtete Radialbohrung (62) für die Aufnahme der Kugel (60) und der die Kugel (60) vorspannenden Feder (64) aufweist.

4. Spritzkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Sperreinrichtung (56 bis 70) ein Nockennachlaufelement (66) aufweist, das in der Radialbohrung (62) gleitend geführt ist und einerseits mit der Feder (64) und andererseits mit einer verstellbaren Nockenfläche (74) in Eingriff steht.

5. Spritzkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch genennzeichnet, daß die zweite Sperreinrichtung (56 bis 70) einen die Buchse (56) konzentrisch übergreifenden Deckel (70) aufweist, der mit der Buchse (56) verschraubbar ist, und daß die Innenwand des Deckels (70) eine die Nockenfläche (74) bildende konische Oberfläche besitzt, so daß durch eine Drehung des Deckels (70) die Lage des Nockennachlaufelementes (66) in der Bohrung und damit die den Stopfen (24) im Auslaß (16) haltende Haltekraft geändert wird.

6. Spritzkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Kugeln (60) in der Buchse (56) vorgesehen ist und mit der Stange (22) des Stopfens (24) in Eingriff steht, wobei durch die Drehung des Deckels (70) eine gleichförmige Änderung der Federvorspannung der Kugeln (60) bewirkt wird.