DE4411704C2 - Sprinklervorrichtung zum Feuerlöschen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine automatische Sprinklervor­ richtung zum Feuerlöschen und im besonderen einen Sprinkler, der im Normalfall nicht aktiviert ist, je­ doch infolge eines Anstiegs der Umgebungstemperatur auf einen vorgegebenen Level automatisch aktiviert wird.

Ein herkömmlicher, automatisch ansprechender Sprinkler enthält einen Trägerrahmen mit einem Körper aus relativ korrosionsfreiem Metall, um mit einer Wasser- oder an­ deren Feuerlöschfluidleitung in einer derartigen Stel­ lung verbunden zu werden, daß der betätigte Sprinkler, in Verbindung mit den anderen Sprinklern, unter Druck stehendes Fluid in einem bestimmten Muster ausströmen läßt, so daß ein ausgewähltes Gebiet mit dem Fluid benäßt wird. Ein herkömmlicher Sprinkler weist einen Verschluß für den Fluiddurchlaß auf, der im Normalfall den Durchlaß verschließt und den Fluidfluß verhindert. Der Verschluß wird in der Schließstellung mittels einer zerstörbaren Strebe gehalten, die sich am Verschluß und einem beabstandeten Teil des Sprinklerrahmens abstützt. Ein derartiger Sprinklerrahmen enthält ein Paar von beabstandeten Beinen, die an den entsprechenden Enden mit dem Körper und an ihren gegenüberliegenden Enden durch eine Querstrebe miteinander verbunden sind, wobei die Querstrebe mit einer Einstellschraube versehen ist, die in Richtung des Verschlusses und von diesem weg be­ wegbar ist und die sich am gegenüberliegenden Ende der Strebe abstützt.

Die Strebe enthält typischerweise eine eutektische Sub­ stanz, die infolge eines Anstiegs ihrer Temperatur auf ein vorgegebenes Niveau derart reagiert, daß die Strebe zerstört wird, wodurch die Haltekraft des Verschlusses aufgehoben wird. Der Druck des Fluids im Sprinklersy­ stem ist dann in der Lage, den Verschluß zu öffnen und ermöglicht dem Fluid, durch den Durchlaß in einem vor­ gegebenen Muster herauszuströmen. In den meisten Fällen trifft das aus dem Durchlaß strömende Fluid auf ein Ab­ lenkelement, das das Fluid in dem gewünschten Muster verteilt.

Ein derartiger Sprinkler hat jedoch den Nachteil, daß die Beine des Halterahmens im Weg des aus dem Durchlaß ausströmenden Fluids liegen. Demzufolge trifft ein Teil der aus dem Durchlaß ausströmenden Flüssigkeit auf die Beine und verursacht Lücken in dem Muster. In vielen Fällen enthält die zerstörbare Strebe, die dazu verwen­ det wird, den Verschluß in seiner Schließstellung zu halten, ein Glasröhrchen, in dem eine Flüssigkeit ein­ geschlossen ist, die sich infolge des Erreichens eines vorgegebenen, erhöhten Temperaturlevels ausdehnt, so daß das Glasröhrchen zerspringt und dadurch der Ver­ schluß von seiner Schließstellung wegbewegt wird. Ob­ wohl das, den Kolben bzw. die Strebe bildende Glas re­ lativ stark ist, ist es vielfach notwendig, zu­ sätzliche, unmittelbare Kraft auf den Kolben auszuüben, um den Verschluß in der Schließstellung zu halten. Da­ durch kann es passieren, daß entweder zuviel oder zuwe­ nig Kraft auf den Kolben ausgeübt wird. Wird zuviel Kraft aufgewendet, könnte der Kolben vorzeitig brechen. Wird hingegen zuwenig Kraft aufgewendet, kann es in­ folge von Temperaturänderungen verbundener Teile und Unterschiede in den Wärmeausdehnungskoeffizienten der verschiedenen Teile des Sprinklers dazu kommen, daß der Verschluß des Durchlasses leckt.

Einige der herkömmlichen Sprinkler, die zerstörbare oder zerbrechbare Glaskolbenstreben verwenden, lassen ein Ende derselben direkt auf dem Durchlaßverschluß aufsitzen. In vielen Fällen ist ein derartiger Ver­ schluß in direktem Kontakt mit dem Feuerlöschfluid, das in dem Fluidsystem enthalten ist. In den Fällen, in denen der Verschluß eine gute Wärmeleitfähigkeit auf­ weist, wird Wärme von der Strebe über den Verschluß zum Löschfluid übertragen. Nachdem die Temperatur des Löschfluids gewöhnlicherweise niedriger ist als die, bei der die Strebe zerbricht, wird die Strebe durch ih­ ren Kontakt mit dem Verschluß gekühlt. Demzufolge wird die Strebe nicht immer bei der vorgegebenen Temperatur zerbrechen, sondern muß vielmehr zu einer sogar noch höheren Temperatur erhitzt werden, um einwandfrei zu funktionieren.

Aus der DE-AS 12 64 262 ist eine Sprinklervorrichtung zum Feuerlöschen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung wird mit Hilfe einer Schraube Druck auf ein Schmelzglied 16 aus­ geübt.

In der US-PS 5 083 616 wird eine Sprinklervorrichtung offenbart, bei der ein Verschluß über zwei sich an ei­ nem Rahmenteil abstützende Schenkel in seiner Schließ­ stellung gehalten wird. Die beiden Schenkel werden durch eine wärmeempfindliche, zerstörbare Strebe in ih­ rer Stellung gehalten. Damit die Schenkel einen ausrei­ chenden Druck auf den Verschluß ausüben und dadurch eine ausreichende Abdichtung gewährleisten, wird ein mit dem Verschluß in Verbindung stehender Anschlußstut­ zen mit einem vorgegebenen Drehmoment in den Rahmenteil eingeschraubt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Sprinklervorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspru­ ches 1 derart weiterzuentwickeln, daß seine Funktions­ tüchtigkeit weiter verbessert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeich­ nenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei der erfindungsgemäßen Sprinklervorrichtung liegt kein Teil des Rahmens im Weg des Fluidstroms, so daß Lücken in dem Muster, das durch die verteilte Flüssig­ keit gebildet wird, vermieden werden.

Der den Durchlaß verschließende Verschluß ist so ausge­ bildet, daß er auch bei herkömmlichen Sprinklern ver­ wendet werden kann, wobei sich die zerstörbare Strebe direkt auf dem Verschluß abstützt. Wird ein gemäß der Erfindung konstruierter Verschluß in einem herkömmli­ chen Sprinkler verwendet, verhindert die schlechte Wär­ meleitfähigkeit des Verschlusses eine Kühlung der Strebe durch die Temperatur des mit dem Verschluß in Kontakt stehenden Fluids.

Ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel wird in der nachfolgenden Beschreibung und in der begleitenden Zeichnung näher beschrieben.

In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch den Sprink­ ler, der die Teile desselben in ihrer normalen bzw. inaktiven Stellung zeigen,

Fig. 2 eine Schnittdarstellung in verkleinertem Maßstab längs der Linie 2-2 der Fig. 1 und

Fig. 3 eine vertikale Schnittdarstellung ent­ sprechend der Fig. 1, wobei jedoch die Teile des Sprinklers in den Stellungen dargestellt sind, die sie einnehmen, wenn der Sprinkler aktiviert wurde.

Ein Sprinkler gemäß dem in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiel enthält einen Rahmen 1 aus einem geeigneten, korrosionsfreien Material, wie beispiels­ weise Messing. Der Rahmen hat einen vergrößerten Kopf 2, von dessen einem Ende sich ein mit einem Außenge­ winde versehenes Verbindungsstück 3 erstreckt, das im Inneren einen Fluiddurchlaß 4 aufweist. Das Verbin­ dungsstück ist derart ausgebildet, daß es in einen ent­ sprechenden, mit einem Gewinde versehenen Auslaß einer Wasser- oder anderen Feuerlöschleitung (nicht gezeigt) paßt, die einen Teil eines Löschfluid-Verteilsystems bilden.

Vom Kopf 2 erstreckt sich in der entgegengesetzten Richtung ein Paar von parallelen, mit Abstand angeord­ neten Beinen 5 und 6. Das Bein 5 endet in einem freien Ende 7 und das Bein 6 endet in einem freien Ende 8, das in einer Ebene mit dem Ende 7 liegt. Die Enden der Beine sind mit geeigneten Spannschlössern 9 verbunden.

Das Bein 5 weist eine sich vertikal erstreckende Nut 10 auf, in der eine Stange 11 gleitverschieblich angeord­ net ist, die sich durch eine Öffnung 12 am Boden der Nut erstreckt. Das Bein 6 hat eine ähnliche Nut 13, eine ähnliche Stange 14 und eine ähnliche Öffnung 15, durch die sich die Stange 14 verschiebbar erstreckt. Die Stangen 11 und 14 werden an ihren unteren Ende durch ein Ablenkelement 16 verbunden.

Das Bein 5 weist zwischen seinen Enden einen Vorsprung 17 auf, der sich in Richtung des Beines 6 erstreckt, und das Bein 6 hat einen ähnlichen Vorsprung 18, der sich in Richtung und in der Höhe des Vorsprungs 17 er­ streckt.

In dem in den Fig. 1 und 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Rahmen 1 in einem becherförmigen Gehäuse 19 eingeschlossen, das an seinem einen Ende in ein Form­ stück 20 mündet, das auf das Verbindungsstück 3 aufge­ schraubt ist. An seinem anderen Ende ist das Gehäuse offen. Das Gehäuse 19 ist kein wesentlicher Teil des Sprinklers, kann jedoch in jenen Fällen verwendet wer­ den, in denen der Sprinkler in einer, in einer Decke des Raumes oder einem anderen Träger ausgeformten Öff­ nung untergebracht wird.

In dem Fluiddurchlaß 4 ist ein Verschluß 21 entfernbar angeordnet, enthaltend einen Stöpsel mit einem axial angeordneten, zentralen, zylindrischen Körperteil 22, der einen Gleitsitz mit der Wand des Durchlasses 4 auf­ weist. Auf gegenüberliegenden Seiten des Körperteils 22 sind kegelstumpfförmige Abschnitte 23 und 24 vorgese­ hen, wobei der Abschnitt 24 einen größeren Durchmesser als der Abschnitt 23 aufweist. Der kegelförmige Ab­ schnitt 24 schließt mit einem vergrößerten Kopf 25 ab, der verschiebbar in einer Ausnehmung 26 angeordnet ist. Der kegelförmige Abschnitt 24 stützt sich ebenfalls ge­ gen einen Dichtungs-O-Ring 27 ab, der am Boden der Aus­ nehmung aufliegt.

In dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel hat der Verschluß 21 eine sich axial erstreckende, mit der Aus­ nehmung 26 in Verbindung stehende Sackbohrung 28. An der Mündung der Bohrung 28 ist eine Senkbohrung 29 vor­ gesehen, in der eine zylindrische Einlage oder ein Puf­ fer 30 angeordnet ist.

Der Verschlußstöpsel wird aus einem Material, wie bei­ spielsweise Polyvenylensulphid, gebildet, das eine schlechte Wärmeleitfähigkeit aufweist. Der Puffer 30 wird aus Metall, beispielsweise Messing, hergestellt, das wesentlich härter ist als das Material, das den Verschluß 21 bildet und ist daher weniger anfällig für Ausdehnung oder Verformung infolge von Temperaturände­ rung und ungedämpfte Kräfteeinwirkung.

Der Druck des Feuerlöschfluids in dem Fluidversorgungs­ system und in dem Durchlaß 4 ist üblicherweise ausrei­ chend, um den Verschluß aus dem Durchlaß zu verdrängen. Demzufolge ist ein Haltemittel 31 vorgesehen, um den Verschluß 21 so lange in seiner Schließstellung zu hal­ ten, bis die Umgebungstemperatur einen vorgegebenen Le­ vel übersteigt.

Das Haltemittel 31 enthält ein gebogenes, im wesentli­ chen U-förmiges, metallisches Federelement oder einen Bügel 32 mit guter Wärmeleitfähigkeit, das ein Paar von beabstandeten Schenkeln 33 oder 34 aufweist, die an entsprechenden Enden durch eine Krümmung oder ein Ver­ bindungsstück 35 miteinander verbunden sind. Der Schen­ kel hat eine Knickstelle 36, die teilweise an dem Vor­ sprung 17 des Rahmens anliegt und der Schenkel 32 hat eine Einbuchtung 37, die an dem Vorsprung 18 des Beines anliegt. Die Krümmung 35 kann sich entweder direkt am Puffer 30 abstützen oder, wie in Fig. 1 gezeigt, könnte eine federnde Unterlagscheibe 38 zwischen Krümmung 35 und Puffer 30 eingelegt sein, so daß die Teile 36 und 37 fest auf dem entsprechenden Vorsprung 17 und 18 auf­ liegen.

Die Schenkel des Federelements 32 haben freie Enden 39, 40, die derart automatisch vorgespannt sind, daß sie sich aufeinanderzubewegen. Die Schenkel 33 und 34 wer­ den normalerweise durch eine wärmeempfindliche, zer­ störbare Strebe 41 in ihrem Abstand voneinander gehal­ ten. Die Strebe 41 wird durch ein abgedichtetes Glas­ röhrchen 42 gebildet, dessen eines Ende in einer im Schenkel 34 geformten Vertiefung (nicht gezeigt) sitzt. Das gegenüberliegende Ende des Röhrchens erstreckt sich in einen Becher, der in einer Öffnung in dem Schenkel 33 angeordnet ist. Wenn gewünscht, kann das Röhrchen 42 eine Verdickung 44 zwischen seinen Enden aufweisen, die sich gegen den Becher 43 abstützt. Die Gesamtlänge des Röhrchens 42 ist ausreichend, um die jeweiligen Schen­ kel in bündigem Eingriff mit den Vorsprüngen 17 und 18 zu halten. Die Verdickung 44 ist nicht wesentlich.

In einigen Fällen wird es bevorzugt, den Sprinkler in einem, in einer Decke oder Wand eines Gebäudes geform­ ten Hohlraum anzuordnen. In diesen Fällen könnte das Gehäuse 19 mit einer Hülse 45 versehen sein, die mit­ tels eines Gewindes oder in anderer geeigneter Weise innerhalb des Gehäuses 19 angeordnet ist. Die Hülse hat einen Flansch 46 an ihrem unteren Ende, die eine Ab­ deckkante bildet, die das Decken- oder Wandmaterial ne­ ben dem Hohlraum, in dem der Sprinkler angeordnet ist, abdeckt. Der Flansch kann ferner mit einer Vielzahl von über den Umfang verteilten Lötverbindungen 47 versehen sein, die einen niedrigen Schmelzpunkt aufweisen und an die ein dünner Deckel 48 befestigt ist, der üblicher­ weise den Sprinkler abdeckt und einen Sichtschutz bil­ det.

Aus Darstellungsgründen ist der Deckel 48 in vertikalem Abstand zum Ablenkelement 16 gezeigt. Beim endgültigen Zusammenbau stützt sich der Deckel das Ablenkelement ab, um letzteres in der in Fig. 1 gezeigten Stellung zu halten.

Wenn der Sprinkler als Teil eines Feuerschutzsystems installiert wird, steht der Durchlaß 4 unmittelbar mit der Quelle des Feuerlöschfluids in Verbindung. Der Ver­ schluß 21 befindet sich ferner in seiner Schließstel­ lung und das Halteelement 31 ist in der in Fig. 1 ge­ zeigten Stellung, in der es zwischen den Vorsprüngen 17 und 18 des Rahmens und dem Verschluß 21 wirkt, um letz­ teren in bezug auf den Durchlaß 4 in der Schließstel­ lung zu halten. Die zerstörbare Strebe 41 befindet sich in der in Fig. 1 gezeigten Stellung, in der sie die Schenkel 33 und 34 auseinanderhält und außerdem den bündigen Eingriff mit den entsprechenden Vorsprüngen 17 und 18 aufrechterhält. Die Hülse 45 ist in dem Becher 19 angeordnet und festgehalten, wobei der Deckel 48 in Kontakt mit dem Ablenkelement 16 steht.

Wenn die Umgebungstemperatur des Raumes, in dem der Sprinkler installiert ist, bis zur Schmelztemperatur der Lötverbindungen 47 ansteigt, werden diese schmelzen und dabei den Deckel 48 freigeben. Das Ablenkelement 16 ist dann durch Schwerkraft von der in Fig. 1 gezeigten Stellung in die der Fig. 3 nach unten bewegbar. Steigt die Temperatur weiterhin an, und sollte die Temperatur das vorgegebene Niveau erreichen, bei dem sich die eu­ tektische Flüssigkeit in dem Röhrchen 42 ausdehnt, wird das Röhrchen 42 zerstört, wobei die Strebe zerbricht, worauf die Federkraft des Materials, aus dem das Ele­ ment 32 gebildet ist, bewirkt, daß die Schenkel 33 und 34 sich aufeinanderzubewegen und außer Eingriff mit den jeweiligen Vorsprüngen 17 und 18 kommen. Der Druck des Fluids im Durchlaß 4 ist dann in der Lage, den Ver­ schluß 21 aus dem Durchlaß herauszustoßen, so daß Feu­ erlöschfluid durch den Durchlaß in Richtung auf das Ab­ lenkelement 16 fließen kann. Das Ablenkelement wird das aus dem Durchlaß 4 ausfließende Fluid entsprechend ei­ nem vorgegebenen Muster verteilen.

Eine besonders vorteilhafte Eigenschaft der Erfindung liegt darin, daß kein Teil des Sprinklerrahmens im Weg des Fluidstromes liegt, der aus dem Durchlaß 4 heraus­ strömt. Dadurch wirkt kein Teil des Rahmens auf die Verteilung des Feuerlöschfluids ein und das Muster des ausströmenden Fluids wird allein durch die Ausgestal­ tung des Ablenkelements 16 bestimmt.

Eine andere wesentliche Eigenschaft der Erfindung liegt darin, daß selbst dann, wenn die Temperatur des Fluids in dem Durchlaß 4 wesentlich niedriger ist als die Um­ gebungstemperatur, der die Strebe 41 ausgesetzt ist, und selbst wenn das Haltemittel 32 gute Wärmeeigen­ schaften hat, verhindert die schlechte Wärmeleitfähig­ keit des Verschlußstöpsels 21, daß die Hitze von der Strebe zum Fluid übertragen wird. Demzufolge wird die Strebe bei einer Temperatur zusammenbrechen, die we­ sentlich näher an der Temperatur liegt, für die die Strebe bemessen ist, als es anderenfalls der Fall sein würde.

Eine weitere wichtige Eigenschaft der Erfindung besteht darin, daß das Glas, aus dem das Röhrchen 42 gebildet wird, eine Wand aufweisen kann, die wesentlich dünner als die von herkömmlichen Glasstreben ist, da die Strebe 41 nicht einer starren, manuell anzuwendenden Kraft ausgesetzt ist, wie sie beispielsweise durch eine einstellbare Schraube ausgeübt wird. Demzufolge hat die in dem Röhrchen befindliche Flüssigkeit eine kürzere Ansprechzeit beim Ansteigen der Umgebungstemperatur.

Claims (6)

1. Sprinklervorrichtung zum Feuerlöschen, enthaltend einen Rahmen (1) zur Verbindung mit einer Quelle für Feuerlöschfluid und einen darin gebildeten Durchlaß (4), durch den das Fluid entlang eines Weges fließen kann, einen Verschluß (21), der normalerweise eine Stellung einnimmt, in der der Durchlaß (4) ver­ schlossen ist, und Haltemittel (31), die mit dem Verschluß (21) in Eingriff stehen, um diesen in ei­ ner aufhebbaren Schließstellung des Durchlasses (4) zu halten, wobei die Haltemittel (31) ein gebogenes Teil (32) enthalten, das ein Paar von beabstandeten Schenkeln (33, 34) aufweist, die an den entsprechen­ den Enden durch eine Krümmung (35) verbunden sind, wobei die Schenkel (33, 34) automatisch aufeinander vorgespannt sind; und ferner eine wärmeempfindliche, zerstörbare Strebe (41) aufweisen, die zwischen den Schenkeln (33, 34) angeordnet ist, um im Normalfall die Vorspannung der Schenkel (33, 34) zu überwinden und um die Haltemittel (31) in Eingriff mit dem Rah­ men (1) und dem Verschluß (21) zu halten, wobei die Strebe (41) infolge einer Erhöhung seiner Temperatur auf ein vorgegebenes Niveau zerstörbar ist, wodurch die Haltemittel (31) außer Eingriff mit dem Rahmen (1) und dem Verschluß (21) kommen und der Durchlaß (4) geöffnet wird, um dem Fluid den Fluß durch den Durchlaß (4) entlang seines Weges zu erlauben, da­ durch gekennzeichnet, daß sich die Krümmung (35) des gebogenen Teils (32) am Verschluß (21) abstützt und daß die Schenkel (33, 34) des gebogenen Teils (32) und der Rahmen 81) komplementäre Anlagezonen (17, 18; 36, 37) aufweisen, um den gebogenen Teil (32) und den Rahmen (1) in einer festen Stellung zu hal­ ten, bis die Strebe (41) zerbricht.

2. Sprinklervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Verschluß (21) einen in dem Durchlaß (4) angeordneten Stöpsel enthält, der aus einem Material mit schlechter Wärmeleitfähigkeit be­ steht.

3. Sprinklervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Einlage (30) vorgesehen ist, die zwischen dem Verschluß (21) und der Krümmung (35) angeordnet ist, wobei die Einlage (30) aus ei­ nem Material gebildet wird, das härter ist als das, aus dem der Verschluß (21) gebildet ist.

4. Sprinklervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Einlage (30) aus einem Mate­ rial mit guter Wärmeleitfähigkeit gebildet wird.

5. Sprinklervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der gebogene Teil (32) aus einem federnden Material gebildet ist.

6. Sprinklervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Schenkel (33, 34) des geboge­ nen Teils (32) in freien Enden (39, 40) enden, die unter diesen Zonen angeordnet sind und wobei die Strebe (41) den Raum zwischen den Schenkeln (33, 34) überspannt und eine Stellung zwischen den Zonen und den freien Enden (39, 40) der Schenkel (33, 34) ein­ nimmt.