DE4490297B4

DE4490297B4 - Mit einem druckgesteuerten Ventil versehener Sprühkopf

Info

Publication number: DE4490297B4
Application number: DE4490297A
Authority: DE
Inventors: Göran Sundholm
Original assignee: Marioff Corp Oy
Current assignee: Marioff Corp Oy
Priority date: 1993-01-29
Filing date: 1994-01-31
Publication date: 2006-01-26
Anticipated expiration: 2014-02-01
Also published as: DK174175B1; FI91038B; NL9420001A; CH689297A5; KR950700774A; GB9419675D0; ES2116866B1; JP3390927B2; NO943600L; JPH07505565A; BR9403929A; DE4490297T1; NO943600D0; AU670998B2; AU5887394A; WO1994016771A1; ES2116866A1; NO306498B1; RU94042408A; SE9403252L

Abstract

Sprühkopf, insbesondere für eine Brandbekämpfungsanlage, die eine Hochdruckquelle (1) für Löschflüssigkeit aufweist,
mit einem Gehäuse,
mit einem Einlass,
mit einer Spindelanordnung (33), die mittels einer Feder (32) mit einer solchen nachgiebigen Kraft in den Einlass gedrückt wird, dass die Spindelanordnung (33) den Einlass bei dem Ruhe- oder stand-by Druck der Brandbekämpfungsanlage geschlossen hält, jedoch dem Druck Hochdruckquelle (1) für Löschflüssigkeit nachgibt, um Flüssigkeit an Düsen (34) des Sprühkopfes durch zu lassen, und
mit einer Auslöseampulle (30),
wobei das Spindelanordnung (33) so gestaltet und angeordnet ist, dass die Auslöseampulle (30) beim Nachgeben auf den Druck der Hochdruckquelle (1) intakt bleibt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Sprinklerkopf für eine Brandbekämpfungseinrichtung, insbesondere eine Brandbekämpfungseinrichtung, die in der Lage ist, mit hohem Betriebsdruck der Löschflüssigkeit zu arbeiten. Unter hohem Druck ist in diesem Zusammenhang ein Druck zu verstehen, der im Bereich zwischen etwa 30 bar und etwa 300 bar liegt, während die üblichen Niederdruckinstallationen Betriebsdrücke von etwa 5 bar bis 10 bar aufweisen. Als Quelle für die Löschflüssigkeit kann vorzugsweise wenigstens ein hydraulischer Speicher verwendet werden, der an die wegführende Leitung angeschlossen und mit dem eine Anzahl von automatisch auslösenden Sprinklerköpfen verbunden ist.

In der WO 92/22353 ist ein Sprinklersprühkopf beschrieben, der einen Grundkörper mit einer Reihe von Kanälen aufweist. An einigen der Kanäle sind Sprühdüsen ange schlossen, während ein Durchgangskanal mit einer Sprinklereinrichtung versehen ist. Der Durchgangskanal verläuft in Verlängerung des Einlasses und dient der Aufnahme eines Ventilkolbens. Mit Hilfe einer Feder, die sich in dem Sprinkler abstützt, wird der Ventilkolben in die Schließstellung für den Einlass vorgespannt, damit im Ruhezustand keine Löschflüssigkeit aus den Düsen austreten kann.

Um den bekannten Sprinklersprühkopf zu aktivieren, wird der Druck in der Speiseleitung für den Sprinklersprühkopf erhöht, so dass die Löschflüssigkeit zu den Sprühdüsen gelangen kann. Dabei strömt sie auch durch die Windungen der Feder zu dem Sprinklerelement.

In der WO 92/15370 ist ein Sprinklersprühkopf erläutert, der mittels einer Ampulle ausgelöst werden kann. Hierzu weist das Gehäuse einen Durchgangskanal auf, in dem ein Ventilkolben angeordnet ist. Der Ventilkolben sperrt den Einlass ab und wird in der Sperrstellung durch eine Auslöseampulle gehalten. Eine Schraubenfeder spannt den Ventilkolben in die Offenstellung vor. Sobald die Ampulle aufgrund einer Temperaturerhöhung durch einen in der Nähe befindlichen Brand platzt, kann der Ventilkolben sich unter der Wirkung der Feder und des Drucks der zugeführten Löschflüssigkeit in die Offenstellung bewegen, damit Löschflüssigkeit über die Sprühdüsen versprüht werden kann.

Ein erhöhter Löschwasserdruck soll die Auslöseampulle nicht beschädigen.

Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung einen Sprinklersprühkopf zu schaffen, der durch einen Brand in umittelbarer Nähe ausgelöst oder ferngesteuert ausgelöst werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Sprühkopf mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung betrifft einen zu diesem Zweck vorgesehenen Sprinklerkopf. Der Sprinklerkopf enthält ein Spindelglied, das gegen den Einlass des Sprinklerkopfes mit einer solchen Federkraft gedrückt wird, daß das Spindelglied den Einlass gegenüber dem Ruhedruck der Anlage geschlossen hält, jedoch dem Druck der Hochdruckflüssigkeitsquelle nachgibt.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind Gegenstand der Ansprüche 2 und 3.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
1 ein Auslassventil im Stand-by-Zustand,
2 das Auslassventil im aktivierten Zustand,
3 das Blockschaltbild einer Brandbekämpfungsanlage, die sich im Stand-by-Zustand befindet,
4 bis 6 ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel von bei der Anlage verwendeten Sprinklerköpfen, die sich im Stand-by-Zustand, im Zustand der individuellen Auslösung bzw. im Zustand nach einer Gruppenauslösung befinden, und
7 bis 9 ein zweites Ausführungsbeispiel von Sprink lerköpfen in entsprechenden Funktionszuständen wie bei den 4 bis 6.
Ein hydraulischer Speicher mit einem hohen Lade- oder Vorratsdruck (beispielsweise 200 bar) ist mit dem Bezugszeichen 1 versehen. Der Speicher 1, der nachstehend auch als Primärspeicher bezeichnet wird, weist ein Auslassrohr 2 auf, das entsprechend der Beschreibung in der Patentanmeldung FI 924 752 mit einer Anzahl von Öffnungen in seiner Rohrwand versehen ist, um Flüssigkeit bzw. eine Mischung aus Flüssigkeit und in dem Speicher enthaltenen Treibgas abzugeben. An das Rohr 2 ist ein insgesamt mit 3 bezeichnetes Auslassventil angeschlossen, wobei dessen Ventileinlass mit 4 und dessen Ventilauslass mit 5 bezeichnet ist. Der Auslass 5 steht über eine wegführende Leitung 25 mit einer Reihe automatisch auslösbarer Sprüh- oder Sprinklerköpfen 26 bis 29 in Verbindung, wie dies in 3 gezeigt ist.
In der Stand-by- oder Bereitschaftsstellung des Ventils 3, wie sie in 1 gezeigt ist, ist die Verbindung zwischen dem Ventileinlass 4 und dem Ventilauslass 5 durch eine Ventilspindel 6 verschlossen. Die Ventilspindel 6 enthält einen durchgehenden axialen Kanal 7, der den Ventilauslass 5 mit einem Flüssigkeitsraum 8 verbindet, an den wiederum ein kleiner (beispielsweise 0,3 Liter enthaltenden) hydraulischer Speicher 9 angeschlossen ist, der unter einem niedrigen Treibdruck (beispielsweise 6 bar bis 10 bar) steht und im folgenden auch als Sekundärspeicher bezeichnet ist.
Die Ventilspindel 6 trägt einen Kopf 10, der ähnlich einem Kolben in dem Flüssigkeitsraum 8 zwischen der Stel lung nach 1 und der Stellung nach 2 hin- und herbewegbar ist, wobei in der Stellung nach 1 der Kopf 10 an dem die Spindel 6 umgebenden Ventilgehäuse anliegt und die Verbindung zwischen dem Ventileinlass 4 zu dem Ventilauslass 5 hin verschlossen ist, während in der Stellung nach 2 der Kopf 10 an einer Schulter 11 anstößt und die Strömungsverbindung zwischen dem Ventileinlass 4 und dem Ventilauslass 5 offen ist.
Bei 1 wird die Ventilspindel 6 durch den auf den Spindelkopf 10 wirkenden Druck in der Flüssigkeitskammer 8 und eine gegen den Spindelkopf 10 drückende Feder 12 in ihrer Lage festgehalten. Der in dem Ventileinlass 4 auf das dort befindliche Ventilende wirkende Druck und der Druck des Primärspeichers 1, der auf eine Ringschulter 13 der Ventilspindel 6 einwirkt, wirken in entgegengesetzte Richtungen.
Wenn ein Sprüh- oder Sprinklerkopf, der an den Ventilauslass 5 angeschlossen ist, ausgelöst wird, beginnt der Sekundärspeicher 9 zu dem betreffenden Sprinklerkopf Flüssigkeit zu liefern. Hierdurch fällt der Druck in dem Flüssigkeitsraum 8 schnell ab, wodurch die Wirkung des Drucks aus dem Primärspeicher auf die Schulter 13 überwiegt und die Ventilspindel 6 beginnt, sich nach rechts, bezogen auf 1, zu bewegen, wobei, sobald das Ende der Ventilspindel 6, das zu dem Ventilauslass 5 zeigt, den Ventileinlass 4 erreicht, dieses Ende unter den Einfluß des Drucks aus dem Primärspeicher kommt und die Ventilspindel 4 gegen den Anschlag 11 in die in 2 gezeigte Endstellung getrieben wird. Die Kraft der Feder 12 ist vorzugsweise so ausgewählt, daß sie nach Entleerung des Primärspeichers 1 in der Lage ist, die Ventilspindel 6 aus der Position nach 2 zurück in die Position nach 1 zu bewegen.
Ein Rückschlagventil 14, das sich in dem Kanal 7 der Ventilspindel 6 befindet, verhindert, daß sich der Druck des Primärspeichers bei der Funktionslage nach 2 in den Flüssigkeitsraum 8 ausbreitet. Mit 15 ist ein Manometer bezeichnet, und eine von Hand betätigbare Reserveauslöseeinrichtung, die in den 1 und 2 veranschaulicht ist und die oben beschriebene Funktion nicht beeinflusst, trägt das Bezugszeichen 16.
Wenn ein Feuer ausgebrochen ist, ist es häufig vorteilhaft, eine Gruppe von Sprinklern zu aktivieren, bei denen die Auslöseampullen noch in Takt sind. Die Sprinklerköpfe 26 bis 29 aus 3 können als eine solche Gruppe angenommen werden, und ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel von Sprinklerköpfen, die für diesen Zweck vorgesehen sind, ist in den 4 bis 6 veranschaulicht. Die Sprinklerköpfe enthalten eine übliche Auslöseampulle 30, an der ein erstes Spindelelement 31 anliegt, das mittels einer Feder 32 dagegen gepresst wird, wobei das andere Ende der Feder ein zweites Spindelelement 33 gegen die Einlassöffnung des Sprinklerkopfes drückt. Die Kraft der Feder 32 ist so bemessen, daß sie, ohne die Ampulle 30 zu zerstören, bei vollem Druck des Sekundärspeichers 9 in der Lage ist, das zweite Spindelelement 33 gegen den Einlass des Sprinklerkopfes gemäß 4 zu pressen, d.h. solange sich das auf dem Primärspeicher 1 montierte Auslassventil 3 in dem in 1 gezeigten Zustand befindet. Hierdurch hält das Spindelelement 33 die Strömungsverbindung zu den Düsen 34 des Sprinklerkopfes verschlossen.
In 5 ist die Ampulle 30 des Sprinklerkopfes 26 infolge des in der Nähe ausgebrochenen Feuers zerbrochen oder geschmolzen. Die Feder 32 hat das Spindelelement 31 nach unten geschoben und das Spindelelement 33 war unter dem Einfluß des Drucks aus dem Sekundärspeicher 9 in der Lage nachzufolgen, bis es auf einen Anschlag 35 stößt, der in dem Gehäuse des Sprinklerkopfes fest angeordnet ist. Die Verbindung zwischen dem Einlass des Sprinklerkopfes 26 und seinen Düsen 34 ist nun offen.
Wie oben beschrieben, gelangt hierdurch das Auslassventil 3 des hydraulischen Primärspeichers 1 in den Zustand nach 2 und der Druck des Primärspeichers 1 wirkt außerdem auf die Einlässe der Sprinklerköpfe 27, 28 und 29. Wie in 6 zu sehen ist, trifft beispielsweise bei dem Sprinklerkopf 29 dessen Spindelelement 33 gegen den Anschlag 35 und die Verbindung zwischen dem Einlass des Sprinklerkopfes 29 und seinen Düsen 34 ist offen. Die Kraft der Feder 32 ist vorzugsweise so bemessen, daß sie auch nicht in dem voll zusammengedrückten Zustand gemäß 6 die Auslöseampulle 30 zerstört; der Druck zum Öffnen kann beispielsweise auf 15 bar in der Leitung 25 eingestellt werden.
Die 7 bis 9 zeigen ein anderes Ausführungsbeispiel eines Sprinklerkopfes, der wandseitig zu befestigen ist und der nach denselben Funktionsprinzipien arbeitet, wie dies oben in Verbindung mit den 4 bis 6 beschrieben ist. Die Sprinklerköpfe nach den 4 bis 9 können selbstverständlich unabhängig von in den 1 und 2 gezeigten Auslassventilen 3 verwendet werden, während umgekehrt diese Auslassventile 3 ihrerseits nicht Sprinklerköpfe nach den 4 bis 9 voraussetzen.
Bei größeren Anlagen kann selbstverständlich die Erfindung mit einer beliebigen Anzahl von Hydraulikspeichern und/oder Hochdruckpumpen verwendet werden. In jedem Fall können Sprinklerköpfe, Düsen, Gruppenauslösung und andere Anordnungen nach Belieben verwendet werden, wie sie beispielsweise in den PCT-Anmeldungen PCT/FI92/00060, .../00122,.../00155,.../00156,.../00193,.../00213, .../00316,.../00317 und .../00330 enthalten sind.

Claims

Sprühkopf, insbesondere für eine Brandbekämpfungsanlage, die eine Hochdruckquelle (1) für Löschflüssigkeit aufweist, mit einem Gehäuse, mit einem Einlass, mit einer Spindelanordnung (33), die mittels einer Feder (32) mit einer solchen nachgiebigen Kraft in den Einlass gedrückt wird, dass die Spindelanordnung (33) den Einlass bei dem Ruhe- oder stand-by Druck der Brandbekämpfungsanlage geschlossen hält, jedoch dem Druck Hochdruckquelle (1) für Löschflüssigkeit nachgibt, um Flüssigkeit an Düsen (34) des Sprühkopfes durch zu lassen, und mit einer Auslöseampulle (30), wobei das Spindelanordnung (33) so gestaltet und angeordnet ist, dass die Auslöseampulle (30) beim Nachgeben auf den Druck der Hochdruckquelle (1) intakt bleibt.
Sprühkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindelanordnung (33) ein erstes und ein zweites Spindelteil (31,33) aufweist, dass die Auslöseampulle (30) mit dem ersten Spindelteil (31) in Eingriff steht, das durch ein erstes Ende der Feder (32) belastet ist, wobei ein zweites Ende der Feder (32) das zweite Spindelteil (33) gegen den Einlass des Sprühkopfes (29) presst, dass das zweite Spindelteil (33) unter der Wirkung eines erhöhten Druckes von dem Einlass weg zu bewegen ist, wobei der erhöhte Druck höher ist als der Ruhe- oder stand-by Druck, und dass die von dem Einlass weg gerichtete Bewegung durch einen festen Anschlag (35) in dem Gehäuse begrenzt ist.
Sprühkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraft der Feder (32) derart an die Auslöseampulle (30) angepasst ist, dass sie nicht zertrümmert wird, wenn das zweite Spindelteil (33) auf dem Anschlag (35) auftrifft.