DE2455364A1

DE2455364A1 - Sprinkleranlage

Info

Publication number: DE2455364A1
Application number: DE19742455364
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl Phys Buessem
Original assignee: BAUKNECHT INDUSTRIESCHUTZ GmbH
Current assignee: BAUKNECHT INDUSTRIESCHUTZ GmbH
Priority date: 1974-11-22
Filing date: 1974-11-22
Publication date: 1976-05-26
Also published as: DE2455364B2

Description

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Telefon: (07 d I)EEECi 28 64 61 Kor.lu Kr h· ι o:-!.

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Postfach 51

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Bauknecht
Industrieschutz GmbH

7550 Rastatt

Sprinkleranlage

Die Erfindung betrifft eine Sprinkleranlage für einen hohen Lagerraum mit Regalen, denen in unterschiedlichen Höhen Sprinkler zugeordnet sind, mit mindestens je einem Steigrohr und Fallrohr, wobei von dem Fallrohr Sprinkler aufweisende Strangrohre seitlich abzweigen.

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NACHQEFiEICHT

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Solche Lagerräume können Höhen von 20 - 30 m und auch mehr haben, wobei das oder die Steigrohre bis etwa zur Decke des betreffenden Raumes geführt sind und mit dem Steigrohr über ein horizontales Verbindungsrohr mindestens ein Fallrohr verbunden ist, das bis in die Nähe oder bis zum Boden des Raun.es nach unten reicht. Der im Fallrohr vorhandene statische Druck bewirkt, falls keine besonderen Maßnahmen vorgesehen sind, da."· die in unterschiedlichen Höhen befindlichen Sprinkler mit. Löschflüssigkeit unterschiedlichen Druckes gespeist werden und demzufolge unterschiedliche zeitliche Mengen LöschflüsKigkeit versprühen würden, auch wenn sie gleich groß sind. Dies kann sich einmal dahin auswirken, daß an Sprinklern, die relativ weit unten angeordnet sind, der Druck so hoch ist, daß die Läschflüssigkeit zu fein zerstäubt wird und hierdurch ihre Fähigkeit, zum Brandherd zu gelangen, beeinträchtigt wird. Auch muß man die versprühten Mengen natürlich so einstellen, daß die Sprinkler, die mit Löschflüssigkeit des geringsten Druckes beaufschlagt werden, noch ausreichende Mengen versprühen und dann versprühen die übrigen Sprinkler zu große Mengen Löschflüssigkeit.

Als Löschflüssigkeit wird üblicherweise Wasser benutzt, doch kann man ggfs. auch andere Löschflüssigkeiten vorsehen.

Um die Drücke in den Strangrohren unterschiedlicher Höhe zu vergleichen, ist es bekannt (DT-PS 1 559 690), den Rohrquerschnitt der Fallrohre von oben nach unten derart abzustufen,

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NAOHQEREIOHTJ

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daß die^: nach unten hin zunehmenden Reibungsverluste infolge Querschnittsverringerung die aufgrund der verschiedenen Höhenlagen der einzelnen Sprinkler bei diesen gegebenen statischen Druckunterschiede in etwa ausgleichen. Es wird hier also ausschließlich dadurch ein Druckausgleich erzielt, indem man die Fallrohre geeignet abstuft. Es zeigte sich jedoch, daß, wenn an das untere Ende des Fallrohres nur ein oder zwei Sprinkler angeschlossen sind, man dann den Durchmesser des von diesem Ende bis zu der nächsten darüber liegenden Strangrohrabzweigung reichenden Fallrohrbereichs nicht so klein machen darf, wie es -zvlt Kompensation des statischen Druckanstieges durch die Reibungsverluste erforderlich wäre, ja, daß man dies hier in diesem unteren Bereich des Fallrohres auch nicht entfernt erreichen kann, so daß die untersten Sprinkler mit zu hohem Löschflüssigkeitsdruck beaufschlagt sind. Und zwar darf man die Rohrdurchmesser deswegen nicht unter einen bestimmten v>⁷ert vermindern,, weil in den Sprinklervorschriften wegen Korrosion=- gefahr Mindestdurchmesser von 1 Zoll verlangt werden.

Auch sind die abgestuften Fallrohre in der Herstellung teuer, da die einzelnen Rohrabschnitte unterschiedlichen Durchmessers miteinander verschweißt werden müssen, was arbeitsintensiv uni entsprechend teuer ist. Falls man Reduktionsmuffen vorsieht, so ist dies noch teurer.

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine Sprinkleranlage der eingangs genannten Art zu schaffen, durch die mittels baulich besonders ehfachen Mitteln die jeweils gleich großen Sprinkler mit annähernd gleich großen zeitlichen Löschflüssigkeitsnengen versorgt werden können, wobei auch die Möglichkeit bestehen soll, daß man unterschiedliche Strangrohre mit Sprinklern unterschiedlichen StrömungswicfegatAwa«s Jk-^¹Aktor) ausstattet.

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NACHQEREICHT

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Erfindungsgemäß ist zu diesem Zweck vorgesehen, daß zumindest in den im Abstand unterhalb des oder der obersten Strangrohre angeordneten Strangrohren oder an ihren Einlassen stromaufwärts vor den Sprinklern Drosselblenden angeordnet sind.

Man kann nunmehr ohne Nachteil nicht nur das oder die Steigrohre, sondern auch das oder die Fallrohre mit konstantem lichtem Querschnitt versehen. Unabhängig hiervon ist es natürlich auch möglich, daß man den Querschnitt der Fallrohre stetig oder stufenweise ändert, falls dies aus irgendwelchen Gründen erwünscht sein sollte, beispielsweise um Material zu sparen, wobei jedoch im Gegensatz zu der bekannten Sprinkleranordnung nach der DT-PS 1 559 690 solche Querschnittsveränderungen nicht mehr auf die statische Druckhöhe abzustimmen sind. Aus baulichen Gründen ist jedoch in der Regel einem konstanten Querschnitt des oder der Fallrohre der Vorzug zu geben.

Indem man die Anpassung der an den Sprinklern sich im Brandfall ergebenden Drücke an die unterschiedlichen Höhen der Strangrohre mittels in den betreffenden Strangrohren angeordneten Drosselblenden vornimmt, läßt sich die erforderliche Anpassung ohne Schwierigkeiten ausreichend genau und auf baulich sehr einfache und in der Herstellung billige Weise durchführen. Zweckmäßig sind die Drosselblenden korrosionsgeschützt oder bestehen aus einem metallischen Werkstoff, der nicht korrosionsanfällig ist. So können die Drosselblenden mit Vorteil aus rostfreiem Edelstahl bestehen oder als Korrosionsschutz Zinküberzüge oder dergleichen haben. Solche Maßnahmen sind nicht teuer, da die Drosselblenden wenig Werkstoff benötigen.

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j NAT! ZUREICHT

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Es gelingt auf diese Weise ohne Schwierigkeiten, unter den in der Praxis bei Bränden vorliegenden Gegebenheiten alle geöffneten, jeweils gleich großen Sprinkler unabhängig von den unterschiedlichen Höhen, in denen sie angeordnet sind, mit annähernd gleichen zeitlichen Mengen an Löschflüssigkeit zu versorgen, beispielsweise jeden geöffneten Sprinkler mit ungefähr 60 Liter/ min., falls er für 60 Liter/min, ausgelegt ist.

Es ist natürlich auch möglich, daß man im Rahmen einer solchen Anlage Sprinkler unterschiedlicher Größe vorsieht, die dem. Versprühen ■ (Liefern) unterschiedlicher zeitlicher Mengen Löschflüssigkeit dienen. Beispielsweise kann man an Regalbereichen, an denen die höchste Brandgefahr herrscht, Sprinkler der größten Löschflüssigkeitsbeaufschlagung vorsehen, beispielsweise Sprinkler mit einer Lieferung von ca. 120 l/min, und an Stellen geringerer Brandgefahr leistungsschwächere Sprinkler vorsehen. Mittels der Drosselblenden kann allen den sich hieraus ergebenden Anforderungen an gleichmäßige Speisung gleich großer Sprinkler mit Löschflüssigkeit ohne Schwierigkeiten entsprochen werden.

Durch die Erfindung gelingt es folglich, Sprinkleranlagen der eingangs genannten Art einfacher und billiger herzustellen und sie auch variierenden Erfordernissen leichter und besser anzupassen als bisher.

Wie'erwähnt, kann man mit der erfindungsgemäßen Maßnahme ohne Schwierigkeiten die auszusprühenden zeitlichen Löschflüssigkeitsmengen an Strangrohren mit unterschiedlich großen Sprink-

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lern unterschiedlich gestalten, um insbesondere unterschiedlichen Brandgefahrklassen Rechnung zu tragen und es läßt sich ohne Schwierigkeiten nachträglich bei stattgefundenden

diesen

Brandgefahrklassenänderungen/durch Auswechseln von Drosselblenden Rechnung tragen. Wenn beispielsweise ein bestimmter durch ein Strangrohr geschützter Regalbereich der Brandgefahr zugeordnet war, weil er der Lagerung relativ feuerungefähflicher Güter diente, beispielsweise Tonwaren, und sich später eine Änderung dahin ergibt, daß dieser Regalbereich nunmehr der Lagerung sehr feuergefährlicher Waren, beispielsweise von Schaumkunststoffen dienen soll, kann man ohne weiteres vorsehen, die Sprinkler des betreffenden Strangrohres gegen leistungsstärkere Sprinkler auszuwechseln und die Drosselblende ebenfalls auszuwechseln, um der höheren Leistung Rechnung zu tragen. Dazu sind keine Manipulationen am Fallrohr notwendig. Bei der Sprinkleranlage nach der DT-PS 1 559 690 wäre dies nicht möglich.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. l ■ einen schematischen Querschnitt durch eine Lagerhalle mit einer erfindungsgemäßen Sprinkleranlage,

Fig. 2 ein Fallrohr einer erfindungsgemäßen Sprinkleranlage mit zugeordneten horizontal abzweigenden Stranarohren, .

Fig. 3 einen vergrößerten Schnitt durch Fig. 2 gesehen ent-' lang der Schnittlinie 3-3.

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In Fig. 1 ist mit 10 eine Lagerhalle großer Höhe (beispielsweise 30 m) dargestellt, die einen Boden 11, Seitenwinde 12 und ein Dach 13 hat.' In dem Innenraum der Lagerhalle sind auf dem Boden Regale .1.4 aufgestellt, die bis in die Nähe des Daches .13 reichen.·.'·' -■.·...' T- .. '.·..^: ·. _s . ■

Entlang den· Innenseitenwänden der Lagerhalle 10 sind vertikal gerichtete, von·der. nicht dargestellten Zentrale·oder Alarmventilstation kommende Steigrohreis einer Sprinkleranlage angeordnet, die über im'wesentlichen horizontale, unterhalb "der Decke verlegte Verbindungsrohre 17 mit vertikalen Fallrohren 19 verbunden sind. Jedem der im Abstand von den Hallenseitenwänden 12 angeordneten Regale 14 ist nindestens ein Fallrohr. 19 zugeordnet. Von jedem Fallrohr 19 zweigen horizontale • Strangrohre 20 ab. Beispielsweise kann vorgesehen sein, daß , jedes Strangrohr 20 senkrecht zur Bildebene eine Länge von bis zu 60 m hat (in Sonderfällen auch noch langer , natürlich je nach Sachlage auch kürzer), wobei an einem solchen Strangrohr ■ dann'in Abständen von beispielsweise 2,50 m Sprinkler 21 angeordnet sind. Gemäß in der BRD geltenden Vorschriften muß das einzelne Strangrohr 20 nur so bemessen sein,.daß es so viel ,· Löschflüssigkeit führen kann, wie einer Wirkflache von ungefähr '45 qih entspricht.·. (Wirkfläche . (area of operation) =. angenommene maximale·Brandfläche,die. durch ein Strangrohr 20 zu bekämpfen · =■ ist; ■ auch· wenn das Strangrohr einer, viel größeren Fläche züge-' ; ordnet· sein sollte.) Einerwirkfläche von 45 qm · .' sind nor-

.· · ■ zugeordnet . ■ ' .

,.malerweise maximal sechs Sprinklern 21/ d. h., daß, wenn das Strangrohr 20 mehr.als sechs Sprinkler 21 hat, es dennoch nur so dimensioniert zu werden braucht, daß es nur der Zuleitung

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von Löschflüssigkeit zu sechs offenen Sprinklern. dient, weil ein Brandherd sich im wesentlichen nur nach ebben und nicht nach deji Seiten rasch ausbreitet und die Sprinkleranlage eine seitliche Feuerausbreitung eines entstandenen Brandherdes schon nach kurzer Zeit verhindert.

Bevorzugt haben sämtliche Fallrohre 19 über ihre jeweils ge-, samte Länge konstanten Querschnitt., der - falls es die Platzverhältnisse innerhalb der Regale 14 zulassen - zweckmäßig so bemessen sein kann, daß der im Brandfall durch·Flüssigkeitsreibung im Fallrohr entstehende Druckabfall vernachlässigbar klein ist. Auch die Strangrohre 20 können in vielen Fällen konstante Querschnitte haben. Doch ist es bei Verwendung relativ langer Strangrohre 20 zweckmäßig, diese in an sich be-■kannter Weise im Querschnitt stufenweise in Richtung auf ihre vom Fallrohr 19 äbgewendeten Enden zd verjüngen.

Alle Rohre 15, 17, 19 und 20 können.zweckmäßig kreisrunde Querschnitte haben, ohne daß die Erfindung hierauf beschränkt ist.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind an das dar ge stellte, untenseitig geschlossene Fallrohr'19 in vier .unterschiedlichen Höhen je zwei horizontale Strangrohre. 20, 20''ange- ' schlossen,, und zwar mittels Schweißmuffenverbindungen 24, die zu den Strangrohren 20 gehören.. ^Die Schweiftnuffen 24 bilden Ab zweiermuffen. ·..··" ■■"'■■'·■. · ' ■

Die an das vertikale Fallrohr 19 angeschweißten Schweißmuffen 24 haben gemäß Fig.- 3 Innengewinde, in die die Hauptrohre 25 .

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der Strangrohre 20',20 abgedichtet eingeschraubt sind. Ferner ist in allen unterhalb der beiden obersten Strangrohre 20' befindlichen Strangrohren 20 je eine Drosselblende 26 in Form einer Kreisringscheibe angeordnet, von denen jede eine Engsteile im Strangrohr stromaufwärts des oder der Sprinkler 21 bildet. Diese Drosselblende 26 ist, was besonders vorteilhaft ist, auf einen Innenbund der Schweißmuffe 24 aufgelegt und das in diese Schweißmuffe 24 eingeschraubte Hauptrohr 25 liegt an dieser Drosselblende 26 sie an den Innenbund andrückend fest an, wobei gegebenenfalls auch noch eine Dichtung zwischengefügt sein kann. Damit ist eine sichere und baulich einfache Halterung der Drosselblende 26 gewährleistet. Auch kann das die Sprinkler 21 aufweisende Hauptrohr 25 ohne Schwierigkeiten selbst von ungeübten Fachkräften aus der Schweißmuffe 24 herausgeschraubt und die Drosselblende 26 gegen eine Drosselblende mit einem Loch anderen Durchmessers ausgetauscht werden, falls man in dem betreffenden Hauptrohr 25 aus irgendwelchen Gründen andere Druckverhältnisse wünscht.

Wenn von durch· die Drosselblenden beeinflußten Druckverhältnissen gesprochen wirrT,

/sind natürlich' die Druckverhältnisse gemeint, die auftreten, wenn mindestens ein Sprinkler 21 infolge eines entstandenen Brandes geöffnet ist, so daß.in dem betreffenden Rohr Flüssigkeit strömt.Solange keine Flüssigkeit"strömt, haben die Drosselblenden 26 natürlich keinen Einfluß auf die DruckverhHltnisse.

Jedoch läßt sich durch die'Drosselblenden 26 erreichen, daß im Brandfall die hierdurch geöffneten Sprinkler 21 mit solchen Flüssigkeitsdrücken beaufschlagt werden, daß die aus ihnen aus-

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strömenden zeitlichen Löschflüssigkeitsmengen ungefähr den für die betreffenden Sprinkler 21 vorgesehenen Löschflüssigkeitsmengen entsprechen.·

Man kann die Drosselblende..-26 ggfs. auch'"an der. --stromaufwHrtigen Mündung der "Schweißmuffe 24.. anordnen·, oder .an anderen· Stellen zwischen dieser'Mündung und dem dem.Fallrohr· 19 am nächsten liegenden Sprinkler 21.

Es-ist in manchen Fällen auch denkbar, daß man auch im Fallrohr zwischen höhenmäßig benachbarten Strangrohr-Abzweigstellen mindestens eine Drosselblende anordnet, um zumindest einen Teil des in abwärtiger Richtung des Fallrohres in ihm zunehmenden statischen Druckes durch den Strömungswiderstand der Drosselblende ganz oder teilweise zu kompensieren. Solche Drosselblenden können zusätzlich zu den an den Abzweigstellen in den Schweißmuffen angeordneten Drosselblenden vorgesehen sein oder in manchen Fällen kann auch vorgesehen sein, daß man zumindest eine im Fallrohr angeordnete Drosselblende anstelle der in mindestens einem nachgeschalteten Strangrohr angeordneten Drosselblende vorsieht.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist die Drosselblende-. 26 eine dünne Scheibe mit einem zentrisch angeordneten .Loch. 30. Der Durchmesser des Loches 30 ist abhängig von der Höhe des betreffenden Rohrstranges am Fallrohr und umso grööer* je .näher; ..·' das betreffende Strangrohr am Fallrohr angeordnet'-"'ist; ^Iri^äeri'. ; beiden obersten Strangrohren·20' sind normalerweise keine 'DrOsseiblenden erforderlich.

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In vielen Fällen kann es zweckmäßig sein, anstelle einer Drosselblende 26 mit zentrischem Loch 30 eine Drosselblende mit exzentrisch'angeordnetem Loch oder, wie bevorzugt vorgesehen, eine Drosselblende vorzusehen, deren Öffnung an den Innenboden des Strangrohres angrenzt, wobei die Öffnung vorzugsweise einem segmentartigen Ausschnitt entsprechen kann, der die Durchflußöffnung bildet (Segmentblende),· so daß sich vor dieser Drosselblende keine Verunreinigungen festsetzen könnenφ

Auch können in manchen Fällen in einem Strangrohr zwei oder mehr Drosselblenden angeordnet sein, gegebenenfalls auch zwischen Sprinklern unterschiedlicher Leistung, falls dem Strangrohr solche zugeordnet sind.

Es ist zweckmäßig, die einem Strangrohr 20 zugeordnete Drosselblende 26 nach der Leistung derjenigen Anzahl von Sprinklern 21 dieses Strangrohres 20 zu bemessen, welche für die Bekämpfung der durch dieses Strangrohr angenommenen maximal zu bekämpfenden Brandherdfläche (Wirkfläche) erforderlich sind, d. h. in obigem zu Fig. 1 gegebenen Beispiel für die Gesamtsprühleistung von sechs geöffneten Sprinklern 21 zu bemessen, auch wenn das betreffende Strangrohr 20 wesentlich mehr als sechs Sprinkler aufweisen sollte. Wenn die Anzahl der Sprinkler eines Strangrohres nur so groß ist, daß anzunehmen ist, daß bei einem durch das Strangrohr zu bekämpfenden Brandherd alle Sprinkler geöffnet werden, dann ist es zweckmäßig, die Drosselblende auf die Gesamtanzahl der Sprinkler abzustimmen, d. h., auf die durch diese_% Sprinkler insgesamt zu versprühende zeitliche Flüssigkeitsmenge.

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Eine Drosselblende ist eine Scheibe oder Platte

, welche mit einem Loch oder einem seitlichen Ausschnitt versehen ist. Diese Scheibe kann vorzugsweise relativ dünn sein und zweckmäßig so ausgebildet sein, daß durch sie eine starke Kontraktion der Flüssigkeit erzeugt wird, damit der lichte Querschnitt der Öffnung der Drosselblende bei vorgegebenem Drosselwiderstand möglichst groß ist.

Da Drosselblenden an sich immer starke Kontraktion erzeugen und ferner baulich besonders einfach und betriebssicher sind, sind sie bei der erfindungsgemäßen Sprinkleranlage besonders zweckmäßig.

Es ist jedoch denkbar, daß man in manchen Fällen anstelle einer Drosselblende eine Drosseldüse vorsehen kann. Bei Drosseldüsen wird die Flüssigkeit durch kontinuierliche Verengung des'Strömungsquerschnittes beschleunigt. Sie haben geringere Strömungsverluste als Drosselblenden. Drosseldüsen können ggfs. auch eine piattenförmige Ausbildung haben< wie es beispielsweise/Viertelkreisdüsen bekannt ist. Drosseldüsen kann man stets so herstellen, daß sie einen ringscheibenförmigen Rand haben, und folglich genauso wie die Drosselblenden 26 in Fig. 3 in die Schweißmuffen 24 eingesetzt und durch die Hauptrohre 25 festgehalten werden können. , . .,·'

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Claims

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Patentansprüche

Iy. Sprinkleranlage für einen hohen Lagerraum mit Regalen, denen in unterschiedlichen Höhen Sprinkler zugeordnet sind/ mit mindestens je einem Steigrohr und Fallrohr, wobei von dem Fallrohr Sprinkler aufweisende Strangrohre seitlich abzweigen, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest in den im Abstand unterhalb des oder der obersten Strangrohre (20¹) angeordneten Strangrohren (20) oder an ihren Einlassen stromaufwärts vor den Sprinklern (21) Drosselblenden (26) angeordnet sind.
2. Sprinkleranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die, öffnung der Drosselblende an den In,nen^boden des Strangrohres angrenzt und vorzugsweise segmentförmig ist.
3. Sprinkleranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die .Drosselblende (26)/eine Kreisringscheibe ist..
4. Sprinkleranlage nach Anspruch 1 ■ oder 2, .dadurch gekennzeichnet, .daß das Fallrohr (19) konstanten Querschnitt aufweist,, '
5. Sprinkleranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Strangrohr (20) aus einem mindestens einen Sprinkler (21) aufweisenden Hauptrohr (25) und einer an der Wandung des Fallrohres (19) fest angeordneten Abzweigmuffe (24) besteht, an der das Hauptrohr (25) befestigt ist.

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6. Sprinkleranlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

daß die Drosselblende (26) auf einem Innenbund der Abzweig-

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muffe (24) angeordnet und durch das in diese Muffe/eingesetzte Hauptrohr (25) an diesen Innenbund oder eine auf diesen Innenbund aufgelegte Dichtung angedrückt ist..^:·
7. Sprinkleranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Fallrohr mindestens eine Drosselblende zwischen den Abzweigstellen zweier höhenmäßig übereinander angeordneten Strangrohren angeordnet ist.'
8. Sprinkleranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, · dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der Drosselblende . eine Drosseldüse vorgesehen ist.

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