DE3624939A1 - Sprinkler/loeschduese fuer ortsfeste feuerloeschanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Sprinkler bzw. eine Löschdüse für ortsfeste Feuerlöschanlagen mit we­ nigstens einer den Durchfluss von Löschflüssigkeit in Abhängigkeit von deren Druck bestimmenden Aus­ trittsöffnung mit oder ohne nachfolgendem Sprüh­ teller.

Zur Verhinderung von Brandschäden in großen Gebäuden wie Warenhäusern, Industrieanlagen, Lagerhallen, Park­ häusern usw. finden stationäre Feuerlöschanlagen Ver­ wendung, wobei entsprechend den einschlägigen Vor­ schriften ein mehr oder weniger dichtes Netz von Rohrleitungen mit an deren Ende angeordneten Sprink­ lern bzw. Löschdüsen (im folgenden wird nur noch der Ausdruck Sprinkler verwendet, dieser soll jedoch stets die Löschdüsen mit einschließen) vorgesehen wird.

Sprinklerdüsen, wie man sie beispielsweise aus den deutschen Patentschriften 24 28 446, 25 39 703, 26 39 245 oder auch 27 16 544 kennt, werden heutzutage weltweit vor allem in den drei Größen K 57, K 80 und K 115 mit Ausflussquerschnitten von ca. 0,7 bzw. 1,0 bzw. 1,4 cm² hergestellt, seltener in anderen Größen. Die Durchflusskonstante K gibt dabei den Wasseraus­ tritt Q in Liter/Minute bei 1 bar Überdruck vor dem Sprinkler an. Da die Sprinkler in einem Druckbereich von wenigstens etwa 0,5 bar bis etwa 5 bar Überdruck arbeiten sollen, bemißt sich entsprechend ihrer heutigen Konstruktionsweise der tatsächliche Wasser­ austritt nach der Formel

Q = K ·

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

Der Einfluss der Zuströmgeschwindigkeit des Wassers ist hierbei bewußt vernachlässigt, da die bei den in Sprinkleranlagen üblichen Rohrabmessungen und Durch­ flüssen hierdurch auftretenden Ungenauigkeiten ver­ nachlässigbar klein sind.

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

Da alle anderen Sprinkler der Anlage somit aber einen höheren als den erforderlichen Druck und damit auch einen höheren Durchfluss als der am ungüngstigsten plazierte Sprinkler haben, wird die in der gesamten Wirkfläche der Anlage austretende Wassermenge immer größer sein als die für diese Anlage theoretisch erforderliche Wassermenge. So sind beispielsweise Ungleichförmigkeitsgrade von rund 140% und mehr der theoretisch erforderlichen Wassermenge üblich. Für diese erhöhte Wassermenge sind dann aber auch Pumpen, Rohrleitungen, Wasserbehälter, Energieversorgung usw. auszulegen, was einer Überdimensionierung dieser Einrichtungen entspricht und daher den Aufwand unnötig vergrößert.

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

Überraschend wurde gefunden, daß sich diese Aufgabe mit einem Sprinkler gemäß den kennzeichnenden Merk­ malen des Hauptanspruchs lösen läßt.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung ist es möglich, bis zu 15% Wasser und bis zu 30% Antriebsleistung sowie erhebliche Installationskosten einzusparen. Darüber hinaus führt die erfindungsgemäße Ausbildung des Sprinklers auch noch zur Erzeugung größerer Tropfen, was gemäß neueren Erkenntnissen den Lösch­ erfolg der Sprinkler wesentlich erhöht.

Zweckmäßige weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in Ausführungs­ beispielen gezeigt und wird anhand dieser nachfol­ gend erläutert. Es zeigen

Fig. 1 in einem Kurvenblatt den Wasseraustritt Q in Abhängigkeit vom Überdruck p bei Verwendung herkömmlicher und erfindungsgemäßer Sprinkler,

Fig. 2 teilweise im Schnitt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Sprinklers,

Fig. 3 in einem Ausschnitt und im Schnitt eine Vari­ ante zu Fig. 2 in größerem Maßstab,

Fig. 4 ein Beispiel für den Einbau des erfindungsge­ mäßen Sprinklers mittels eines T-Stückes,

Fig. 5 eine Einbaumöglichkeit für den Sprinkler in ein Fallrohr,

Fig. 6 ein Anwendungsbeispiel mit getrennter Anord­ nung von Diffusor und Sprinkler unter Verwen­ dung eines Klemmbügels,

Fig. 7 ein weiteres Beispiel für den Anschluss des Sprinklers an das Sprinklerrohrnetz unter Ver­ wendung eines Klemmbügels,

Fig. 8 im Schnitt und in einer Ansicht ein Ausfüh­ rungsbeispiel für eine Sprinklerdüse mit einer Eintritts- aber mehreren Austrittsöff­ nungen,

Fig. 9 eine gegenüber Fig. 8 geringfügig modifizierte Sprinklerdüse mit Verschlußelement, Sprühteller und Auslösevorrichtung,

Fig. 10 ein Beispiel für die Ausbildung der Düse mit Drallschlitzen und

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

In dem Schaubild der Fig. 1 ist mittels der anfäng­ lich ausgezogenen und dann gestrichelten Kurven für die gebräuchlichen Sprinklergrößen herkömmlicher Art, nämlich K 57, K 80 und K 115, über den Überdruck p in bar die Wasserausflussmenge Q in l/min eingetragen. Unter Vernachlässigung der Zuströmgeschwindigkeit des Wassers bestimmt sich die Wasserausflussmenge entspre­ chend diesen Kurven bei Überdrücken von 0 bar bis zu einem vorbestimmten Überdruck nach der Formel

Q = K ·

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

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

Von ausschlaggebender Bedeutung ist dabei immer nur, daß der lichte Gesamtquerschnitt der Eintrittsdüse bzw. -düsen in dem vorausbestimmten Maße kleiner ist als der lichte Gesamtquerschnitt der Austrittsdüse bzw. -düsen, so daß sich an der bzw. den eintritts­ seitigen Düsen der vorgesehene Unterdruck einstellt.

Unter Berücksichtigung dieses Druckunterschiedes folgt der Wasseraustritt nunmehr der Formel

Q = KS ·

wobei die Durchflußkonstante KS den Wasseraustritt in l/min bei 1 bar Druck­ gefälle zwischen Eingang und Ausgang der kleineren Düse bezeichnet und die 1 unter der Wurzel nähe­ rungsweise für den Unterschied zwischen Umgebungs­ druck und Dampfdruck des Wassers steht (diese Formel ist nicht exakt, da die Zuströmgeschwindigkeit und der genaue Dampfdruck des Wassers berücksichtigt werden müssten; für Sprinkleranlagen ist die ange­ nommene Näherung jedoch ausreichend). Die sich hieraus ergebenden Wasseraustrittsmengen sind in Fig. 1 mittels der anfänglich punktierten und dann ausgezogenen Kurven KS 28, KS 40 und KS 57 an­ gegeben.

Durch das erfindungsgemäße Hintereinanderschalten zweier unterschiedlicher Düsen ergibt sich somit aber eine Abhängigkeit des Wasserdurchflusses von zwei unterschiedlichen Ausflussformeln.

Am Ausgang der direkt am Auslass des Sprinklers in Flussrichtung abwärts angeordneten Düse herrscht atmosphärischer Druck, sie läßt das Wasser nach der Gesetzmäßigkeit Q = K · austreten. An der in Flußrichtung aufwärts angeordneten kleineren Düse fällt der Druck des Wassers mit steigendem Durchfluß so lange, bis der Dampfdruck des Wassers erreicht ist. Von diesem Zeitpunkt an und erst von diesem Zeitpunkt an folgt nun der Wasseraustritt der Formel

Q = KS ·

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

Q = K · bzw. Q = KS ·

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

Q = KS · √

zu rech­ nen braucht und diese sich auch leicht in bereits bestehende EDV-Programme für die Rohrnetzberech­ nungen einfügen läßt.

Der Sprinkler 1 der Fig. 2 weist in herkömmlicher Weise den Anschlusszapfen 5 mit Anschlussgewinde 2 sowie den Bügel 3 mit Sprühteller 4 auf. Die noch üblichen Verschluss- und Auslöseelemente sind nicht dargestellt. Der Anschlusszapfen 5 weist die zylin­ drische Ausnehmung 7 auf, deren Querschnitt am unteren Ende zu der Austrittsöffnung 6 verengt ist, an die sich austrittsseitig die ringzylindrische Erweite­ rung 25 anschließt. In der zylindrischen Ausnehmung 7 ist mit seinem Ringbund 23 auf dem Anschlußzapfen 5 aufsitzend der Venturieinsatz 8 angeordnet, der in seiner Länge so bemessen ist, daß zwischen der Aus­ trittsöffnung 6 und dem Diffusor 12 die als Drossel wirkende Wirbelkammer 9 gebildet ist. Der Venturi­ einsatz 8 weist an seinem Eingang 10 die Eintritts­ öffnung 11 auf und ist am eingangsseitigen Ende abgerundet, beispielsweise mit einem Radius r=d/3. Die Eintrittsöffnung 11 geht, vorzugsweise mit einer Ausrundung, in den Diffusor 12 über, der hier bei­ spielsweise einen Erweiterungswinkel von ca. 8° aufweisen soll. Die an den Diffusor anschließende Erweiterung 14 weist hier beispielsweise einen Er­ weiterungswinkel von ca. 60° auf und beginnt etwa an der Stelle, an der der lichte Querschnitt des Diffu­ sors etwa 80% des lichten Querschnittes der Aus­ trittsöffnung 6 beträgt. Der Übergang 13 vom Diffusor 12 zur Erweiterung 14 ist hier abgerundet.

Bei der Variante gemäß Fig. 3, bei welcher für glei­ che Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet sind, ist der Venturieinsatz 8 mit seiner ganzen Längser­ streckung in der zylindrischen Ausdehnung 7 des An­ schlußstopfens 5 bzw. in dem den Übergang zum Bügel 3 bildenden Ringbund 24 angeordnet, wobei der Venturi­ einsatz 8 im Prinzip demjenigen der Fig. 2 ent­ spricht, also mit abgerundetem Eingang 10 in die zylindrische Eingangsöffnung 11 sowie mit einem Erweiterungswinkel von ca. 8° ausgebildeten Diffusor 12 und an diesen anschließende Erweiterung 14 mit einem Erweiterungswinkel von ca. 30° ausgebildet ist. Der Übergang von der Eingangsöffnung 11 zum Diffusor 12 wie auch der Übergang 13 vom Diffusor 12 zur Erweiterung 14 sind auch hier entsprechend abgerundet. Im Unterschied zu Fig. 2 ist die zylin­ drische Länge der Austrittsöffnung 6 hier wesentlich kürzer und schließt sich an die zylindrische Austritts­ öffnung 6 die konische bzw. die kegelige Erweiterung 22 an. Die Ausnehmung 7 geht mittels des Ringskra­ gens oder dergleichen 21 in die Austrittsöffnung 6 über, wobei die ebene Fläche 20 des Ringkragens 21 senkrecht zur Strömungsrichtung ausgebildet ist und scharfkantig in die zylindrische Austrittsöffnung 6 übergeht.

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

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

Infolge der zwischen der kleineren Eintrittsöffnung 11 und der größeren Austrittsöffnung 6 stattfindenden Druckerhöhung erfolgt eine Rückgewinnung von Druck­ energie durch Herabsetzung der Geschwindigkeitsenergie. Die Austrittsgeschwindigkeit des Löschmediums ist da­ her wesentlich geringer als bei herkömmlichen Sprinklern.

Dies hat den Vorteil, daß sich infolge der verringerten Austrittsgeschwindigkeit im Vergleich zu herkömmlichen Sprinklern größere Tropfen bilden. Gemäß Fire Safety Journal, 9 (1985), 157-163, soll die Tropfengröße proportional zu (Düsendurchmesser : Austrittsgeschwindig­ keit) ²/₃ sein. Durch Wahl des Durchmesserverhältnisses kann die Austrittsgeschwindigkeit fast beliebig ver­ ringert werden und damit der Durchmesser der sich beim Austritt aus dem Sprinkler bildenden Tropfen in Über­ einstimmung mit den Ergebnissen neuerer Untersuchungen, daß die Tropfengröße für den Löscherfolg von wesent­ licher Bedeutung ist, maßgeblich in der gewünschten Weise beeinflusst werden, was einen wesentlichen Vorteil des erfindungsgemäßen Sprinklers darstellt.

Die konische bzw. kegelige Erweiterung 22 - die selbstverständlich in vielfältiger Weise variiert werden kann - bewirkt, insbesondere in Verbindung mit einer möglichst kurzen Erstreckung der zylin­ drischen Austrittsöffnung 6, daß ein geringer Teil des Wasserstroms, und zwar in dessen Randbereich, sich in Form feiner bzw. kleiner Tropfen vom Haupt­ strahl ablöst. Dies geschieht dadurch, daß das Was­ ser durch die seitliche Zuströmung elastisch kompri­ miert wird und nach Passieren der Austrittsöffnung 6 seitlich expandieren kann. Der Sprinkler erzeugt da­ mit in vorteilhafter Weise gleichzeitig kleine und große Tropfen, nämlich in einem verhältnismäßig klei­ nen Randbereich kleine Tropfen, die im Ernstfall die Rauchgastemperatur senken bzw. die Umgebung kühlen, sowie im überwiegenden zentralen Bereich große Trop­ fen, die die Löschwirkung nachhaltig verbessern.

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

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

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

Den Einbau eines Sprinklers gemäß Fig. 2 mit eingebau­ tem Diffusor 12 und mit Drossel unter Verwendung eines Klemmbügels 18 ist in Fig. 7 gezeigt. Auch hier ist die Anbringung und Abdichtung einfach und problemlos.

Im Unterschied zu den Ausführungsbeispielen der Figu­ ren 2 bis 7 sind bei dem Ausführungsbeispiel der Fi­ gur 8 die Eintrittsöffnung 11 und die Austrittsöff­ nung 6 in dem gemeinsamen Düsenkörper 26 mit An­ schlußgewinde 2 vereinigt. Die Austrittsöffnung 6 ist dabei in Form von vier gleichmäßig über den Um­ fang verteilt angeordneten Bohrungen 6′ ausgebildet, deren Achse gegenüber der Mittelachse des Düsenkör­ pers einen Winkel von 15° aufweist. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß sich die Mittellinien 28 der Bohrungen 6′ mit der, mit der Düsenkörperachse zusammenfallenden, Mittellinie 29 der Eintrittsöffnung 11 im Bereich deren Längserstreckung treffen. Die den freien Durchtritt der Löschflüssigkeit verhindernde Drosselstelle bzw. Wirbelkammer 9 ist durch das zen­ trale Mittelteil 27 des Düsenkörpers 26 gebildet.

Die Verbindung eines gegenüber der Fig. 8 gering­ fügig modifizierten Düsenkörpers 26 mit dem Ver­ schlußkörper 30, dem Auslösemechanismus 31 und dem Sprühteller 4 zu einem Sprinkler 1 ist in Fig. 9 gezeigt.

Der Düsenkörper 26 weist gegenüber demjenigen der Fig. 8 an seinem unteren äußeren Ende den Ring­ bund 32 sowie das für die Aufnahme des Verschluß­ körpers 30 und die Hindurchführung der Verbindungs­ stange 33 zwischen Sprühteller 4 und Verschlußkör­ per 30 etwas anders gestaltete und mit der zentralen Bohrung 34 versehene zentrale Mittelteil 27 auf. In der gezeigten Bereitschaftsstellung des Sprink­ lers 1 befindet sich der Verschlußkörper 30 mit Ring­ dichtung 35 an der Stelle des engsten Querschnitts, nämlich im Bereich der Eintrittsöffnung bzw. -düse 11, wo er über die Verbindungsstange 34 und den Sprüh­ teller 4 durch die Teile 36, 37 und 38 des Auslöse­ mechanismus 31 bis zum in Funktion treten im Brand­ fall gehalten ist. Das hat den wesentlichen Vorteil, daß der Verschlußkörper 30 nur verhältnismäßig klei­ ne Querschnittsabmessungen aufzuweisen braucht, so daß auf ihn durch den Druck der Löschflüssigkeiten nur eine verhältnismäßig geringe Kraft ausgeübt wird und er somit leicht in seiner Schließstellung gehal­ ten werden kann. Dies hat auch den weiteren Vorteil, daß die Verwendung von schnellansprechenden Auslöse­ elementen, wie beispielsweise ein Schmelzlotauslöse­ element oder dergleichen, oder aber so wie in Fig. 9 gezeigt ein als Glasampulle 38 ausgebildetes Auslöse­ element Verwendung finden kann.

Wird im Brandfall die Glasampulle 38 durch die auf­ tretende Hitze zerstört, so können die Klammern 36 und 37 mit ihren unteren Enden nach innen schwenken, wodurch sich ihre oberen Enden vom Ringbund 32 lösen. Durch die mit Überdruck im Rohrnetz befindliche Löschflüssigkeit wird nunmehr der Verschlußkörper 30 und mit ihm über die Verbindungsstange 33 der Sprüh­ teller 4 aus der Schließstellung in die Offenstellung verschoben, in welcher der Verschlußkörper 30 in der ringförmigen Vertiefung 39 des zentralen Mittelteils 27 aufsitzt, und die Löschflüssigkeit kann ausströ­ men. Durch die Stirnfläche des Verschlußkörpers 30 wird dabei auf die Löschflüssigkeit eine quergerichtete Verteilwirkung im Sinne einer Verwirbelung bzw. Dros­ selung ausgeübt.

Um die Allgemeingültigkeit des der Erfindung zugrunde­ liegenden Prinzips der Kombination zweier verschiede­ ner Durchflußkonstanten durch Vorschalten einer klei­ neren Düse vor die Austrittsdüse, Erweiterung des Querschnitts hinter der kleineren Düse sowie Verhin­ derung des freien Durch- bzw. Austritts des aus der kleineren Düse austretenden Strahls durch einen sta­ bilen Widerstand zu belegen, wurde ein Düsenkörper 26 der Fig. 9 samt Verschlußkörper 30 mit Ringdich­ tung 35, Verbindungsstange 33 und Sprühteller 4 her­ gestellt und geprüft. Bei der Herstellung des Düsen­ körpers 26 wurde wie folgt verfahren:

Ein Stück Rundmaterial von 41 mm Länge und einem Durchmesser von 35 mm wurde unter Belassung bzw. Ausbildung des Ringbundes 32 außenseitig auf 30 mm Durchmesser abgedreht bzw. auf einer Länge von 20 mm mit einem Gewinde R 3/4′′ versehen. Vom gewindeseiti­ gen Ende her wurde unter Belassung des für die Auf­ nahme des Verschlußkörpers 30 mit der ringförmigen Vertiefung 39 versehene zentralen Mittelteils 27 ein Sackloch von 10 mm Durchmesser gebohrt. Vom an­ deren Ende her wurden gleichmäßig über den Umfang verteilt vier Bohrungen von 8 mm Durchmesser unter einem Winkel von 15° zur Mittelachse 29 des Düsen­ körpers 26 gebohrt, so daß sich deren Mittellinie 28 und die Mittellinie 29 des Düsenkörpers 26 bzw. der Eintrittsöffnung 11 im Bereich deren Längserstreckung kreuzen. In die zentrale Bohrung wurde ein Verschlußkörper 30 mit Ringdichtung 35 gemäß Fig. 9 eingesetzt und mittels einer Verbin­ dungsstange 33 durch eine Bohrung 34 im zentralen Mittelteil 27 hindurch mit einem Sprühteller 4 verbunden. Der kegelstumpfförmige Teil des Verschluß­ körpers 30 wurde mit 30° Kegelwinkel und die Stirn­ fläche mit einem Durchmesser 6 mm ausgebildet.

Mit dem so beschriebenen Düsenkörper 26 wurden in geöffnetem Zustand, also mit auf dem zentralen Mit­ telteil 27 aufsitzendem Verschlußkörper 30, Durch­ flußmessungen durchgeführt, die auf Anhieb die aus dem Meßprotokoll der Fig. 11 ersichtlichen völlig einwandfreien und brauchbaren Ergebnisse ergaben, d.h. die Durchflußmenge entsprach bis zu einem Über­ druck von etwa 0,5 bar der Kurve K 115 und danach bei größerem Überdruck der Kurve KS 57 der Fig. 1.

Durch die Möglichkeit der Verwendung schnell anspre­ chender Auslöseelemente eignet sich der erfindungs­ gemäße Sprinkler der Fig. 9 vorteilhaft als soge­ nannter ESFR-Sprinkler, wobei die Buchstaben ESFR den Anfangsbuchstaben der in der einschlägigen Bran­ che üblichen englischen Bezeichnung
Early Surpression - frühe Unterdrückung und
Fast Response - schnelles Ansprechen
entsprechen.

Die bekannten ESFR-Sprinkler erzielen die zur frü­ hen Unterdrückung erforderlichen großen Tropfen durch große Austrittsöffnungen und niedrigen Ver­ sorgungsdruck. Beispielsweise werden K 160- und neuerdings sogar K 225-Sprinkler benutzt, die mit einem entsprechenden niedrigen Versorgungsdruck betrieben werden. Für diese Sprinkler müssen die Versorgungsrohre speziell, nämlich mit verhältnis­ mäßig großem Durchmesser, ausgelegt werden.

Mit dem erfindungsgemäßen Sprinkler der Fig. 9, der in der gezeigten Anordnung gleichzeitig einen hängen­ den Trockensprinkler darstellt, steht ein ESFR-Sprink­ ler zur Verfügung, der sowohl in bereits vorhandenen Rohrnetzen und insbesondere auch in solchen mit er­ höhtem Druck betrieben werden kann, was außer den schon erwähnten Vorteilen auch zu einer Reduzierung des Aufwandes für die Rohrleitungen führt.

Es versteht sich, daß zahlreiche weitere Ausführungs­ formen für den erfindungsgemäßen Sprinkler sowie für dessen Einbau möglich sind. Zweckmäßig erfolgt die Anordnung und Ausbildung so, daß neben einer absolut sicheren Funktion auch eine kompakte Form erreicht wird, was dadurch möglich ist, daß die Düsenkombina­ tion in den Sprinkler eingebaut oder als Bestandteil der Sprinklerdüse ausgebildet wird.

Eine vorteilhafte Wirkung ergibt sich, wenn, wie in Fig. 10 in einem Schnitt und in einer Draufsicht gezeigt, der Eintrittsöffnung bzw. -düse 11 tangential verlaufende Zuläufe 40 zugeordnet werden und der Ein­ tritt mäßig abgerundet wird. Durch diese Maßnahme wird ein Drall erzeugt, der den kegelförmigen Austritt des Wassers aus der Eintrittsöffnung 11 bewirkt. Dies gestattet es, den Erweiterungswinkel des Diffusors 12 zu vergrößern, wodurch die Baulänge der erfindungsge­ mäßen Einrichtung bei gleichen Durchmesserverhältnis­ sen verringert werden kann. Da ein Teil der Energie der Löschflüssigkeit in Drallenergie umgewandelt wird und der Austritt des Wassers wie bei einer Vollkegel­ düse erfolgt, ergeben sich für gleiche Durchflüsse größere Querschnitte für die Eintrittsöffnung 11 und die Austrittsöffnung 6.

Eine sichere Füllung des Diffusorteils 12 kann des­ weiteren auch dadurch erreicht werden, daß ein Teil des Wassers durch die um die Austrittsöffnung 6 um­ laufende senkrecht zur Strömungsrichtung angeordnete ebene Ringfläche 20 zurückgeworfen wird, womit die Füllung des Diffusors 12 gesichert ist. Gleichzeitig wird dadurch die Geschwindigkeitsenergie, die nicht für die Druckumwandlung benötigt wird, durch Verwirbe­ lung verbraucht. Eine entsprechende Ausbildung ist den Fig. 2 und 3 zu entnehmen, wo der lichte Querschnitt der Austrittsdüse 6 durch die ringkragen­ förmige Verengung 21 bewirkt ist. Diese ringkragen­ förmige Verengung 21 kann dabei so, wie in den Fi­ guren 2 und 3 gezeigt, mit der Abschrägung 22 ver­ sehen sein, jedoch kann die Austrittsöffnung 6 auch über die volle Höhe des Ringkragens 21 zylindrisch ausgebildet sein.

Claims (12)

1. Sprinkler/Löschdüse für ortsfeste Feuerlösch­ anlagen, mit wenigstens einer den Durchfluss von Löschflüssigkeit in Abhängigkeit von deren Druck bestimmenden Austrittsöffnung, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Austrittsöffnung bzw. den Aus­ trittsöffnungen (6) eine oder mehrere Eintritts­ öffnungen (11) vorgeschaltet ist bzw. sind, deren lichter Gesamtquerschnitt um ein vorbestimmtes Maß kleiner ist als der lichte Gesamtquerschnitt der Austrittsöffnung bzw. -öffnungen, und daß zwischen Eintrittsöffnung(en) (11) und Austrittsöffnung(en) (6) ein bzw. je ein Verbindungsstück mit sich von der Eintrittsöffnung (11) nach der Austrittsöff­ nung (6) zumindest auf einem Teil seiner Länge zunächst diffusorartig erweiterndem lichtem Querschnitt und einem darauffolgenden eine Drossel­ stelle (9) bildenden Bereich angeordnet ist.

2. Sprinkler/Löschdüse nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Drosselstelle (9) als Bereich großen lichten Querschnitts ausgebildet ist.

3. Sprinkler/Löschdüse nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß jeder Austrittsöffnung (6) eine Drosselscheibe vorgeschaltet ist.

4. Sprinkler/Löschdüse nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Drosselstelle (9) als zylin­ drisches Rohrstück vorbestimmter Länge ausgebildet ist.

5. Sprinkler/Löschdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Eintritts­ öffnung(en) (11), Austrittsöffnung(en) (6) und Verbindungsstück(e) mit kreisförmigem lichtem Querschnitt ausgebildet sind.

6. Sprinkler/Löschdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintritts­ öffnung(en) (11) mit außermittigen, vorzugsweise tangentialen Drallschlitzen, Zuläufen o.dgl. (40) versehen ist bzw. sind.

7. Sprinkler/Löschdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit einer zentralen Austrittsöffnung, dadurch gekennzeichnet, daß die Austritts­ öffnung (6) einen sich nach innen erstreckenden Ringkragen (21) aufweist, der nach der Seite der Eintrittsöffnung zu mit zur Strömungsachse vor­ zugsweise senkrechter ebener Fläche (20) und scharfkantigem innerem Rand ausgebildet ist.

8. Sprinkler/Löschdüse nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Ringkragen (21) austritts­ seitig mit einer vorzugsweise kegeligen bzw. konischen Erweiterung (22) versehen ist.

9. Sprinkler/Löschdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit mehreren Austrittsöffnungen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Austrittsöff­ nungen (6) eine zentrale Stauplatte (27) ausge­ bildet ist.

10. Sprinkler/Löschdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintritts­ öffnung(en) (11) eintrittsseitig abgerundet sind.

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

12. Sprinkler nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß die Stauplatte (27) für die Aufnahme eines nach der Eintrittsseite zu kegelstumpf­ förmigen Verschlußkörpers (30) ausgebildet ist, der in Bereitschaftsstellung mittels einer durch die Stauplatte (27) hindurchgeführten und an einem Sprühteller (4) befestigten Verbindungs­ stange (33) die Eintrittsöffnung (11) verschließ­ end in dieser gehalten ist.