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=Selbsttätige Feuerlöschbrause Die als Sprinkler bekannten Feuerlöschbrausen
bestehen im wesentlichen aus einem Unterteil, einem Oberteil, einer Abschlußmembran
zwischen diesen beiden Teilen mit einer Ausflußöffnung für das Löschmittel, die
gleichzeitig den Sitz für eine mehrteilige, sich in Abhängigkeit von der Auslösetemperatur
selbst beseitigende Stütze bildet, nach deren Beseitigung der Strömungsweg des Löschmittels
durch die innere Formgebung des Brausenunterteils und der Membran sowie durch die
äußere Formgebung des Brausenoberteils einschließlich des daran befestigten Sprühtellers
bestimmt ist.
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Bei solchen selbsttätigen Feuerlöschbrausen kann von einem strömungsgerechten
Ausfluß deshalb nicht die Rede sein, weil der Unterteil ein stark divergierendes
und die Membran ein noch stärker konvergi-'rendes, praktisch wie eine Einschnürung
senkrecht zur Strömung wirkendes Profil zeigt. Die nacheinander Konvergenz und Divergenz
zeigende Wegstrecke erzeugt im Strömungsmittel Turbulenz, Eigenreibung und damit
einen beträchtlichen Druckhöhenverlust; außerdem ist die Bohrung der Membran mit
einem ungünstigen Ausflußko:ffizienten behaftet. Diese Bohrung ist in ihrer Gestaltung
an die Bedingung gebunden, gleichzeitig Ausflußöffnung und Sitz der Versdhlußstütze
zu sein, die, um zuverlässig abzudichten, an ihrem - Unterteil konisch oder kugelig
ausgebildet ist. Daher ist bei Veränderung der Bohrung der Membran auch die Höhe
der Verschlußstütze zu ändern, wenn die Abdichtung zwischen beiden zuverlässig sein
soll. In der Regel ist daher die Bohrung der Membran bei einer Brause konstant,
und die Verwendung von Membranen mit verschiedener Bohrung nur bei
Feuerlöschbrausen
ohne Verschlußstütze üblich, wenn nicht, wie z. B. bei Drencheranlagen, die Membran
gänzlich fortfällt und damit strömungsgerechte Ausflußbedirngungen ohne weiteres
zu erfüllen sindi. Die Beibehaltung einer gleichen Bohrung in der Membran, wie sie
bei Sprinkleranlagen üblich ist, hat zur Folge, daß innerhalb eines Brausennetzes,
bedingt durch Rohrreibung und geodätischen Höhenunterschied, außerordentlich unterschiedliche
Ausflußmengen für die einzelnen Brausen sich ergeben. Eine Verengung der Bohrung
im Brausenunterteil würde die Möglichkeit geben, deni Ausfluß aller Brausen nahezu
konstant zu halten, jedoch die divergente Strömung im Brausenunterteil noch vergrößern
und -die Gefahr einer Besenhildiung des austretenden Strahles begünstigen.
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Der Brausenoberteil bildet das Widerlager gegen den Druck der Verschfußstütze
bzw. gegen den Austrittsstrahl, wobei die Kräfte über eine Schneide bzw. einen Sprühteller
und zwei seitliche Arme auf die Verschraubung des Oberteils mit dem Unterteil übertragen
wenden. Der Wasserstrahl wird durch eine Schneide od. ä., die bei geschlossener
Brause das obere Auflager der Verschlußstütze bildet. durch die beiden sich unterhalb
des Sprühtellers vereinigenden Arme unk. den über dem Vereinigungspunkt aufgen.ieteten
Sprühteller in die beabsichtigte Sprühwirkung umgesetzt, bedarf also hierzu eines
zweiteiligen Organs, ,wobei der Sprühteller in einer allseitig gleichmäßigen Versprühung
durch die beiden vor ihm ineinanderlaufenden Arme behindert wind. Einen weiteren
hydraulischen Nachteil zeigt der Oberteil dadurch, daß die Oberkante des Überwurfs
seiner Verschraubung mit dem Unterteil die Oberkante der Bohrung der Membran überragt,
so daß die vorschriftsgemäß meist stehend angeordneten; Brausen zu einer Tümpelbildung
oberhalb der Membran Anlaß geben, die die Strömung behindert.
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Die nachstehend beschriebene Erfindtung bezieht sich auf die Behebung
der :erwähnten Mängel und auf die hieraus für die Gesamtwirkung -der Löschanlage
zu erzielenden Verbesserungen.
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Für die Gestalturig des Unterteils ist der Gedanke maßgebend, dieses
als strömungsgerechte Ausflußöffnung auszubilden; war es bisher Aufgabe der Membran,
zugleich Ventilsitz und Ausflußöffnung zu sein, so soll nunmehr der Unterteil lediglich
Ausfl,ußöffnung und- die Membran mir noch Ventilsitz sein. Hierzu ist gemäß der
Erfindung die Öffnung der Absdhlußmembran größer als d!er Ouersdhnitt des Flüssigkeitsstrahles,
der durch die Auslaßöffnung für die Flüssigkeit an dem Brausernunterteil hindurchtritt,
so ..aß die Membran lediglich den Sitz für die Verschlußstütze bildet. Zweckmäßig
weist der Flüssigkeitsdurchlaß in, dein B:rausenunterteil einen in Richtung auf
die Ausflußöffnung zu sich stetig verengenden. Querschnitt auf und ist die Öffnung
-der Abschlußmembran entsprechend der Strahlkontraktion größer, ebenso groß oder
auch kleiner als die Ausflußöffnung des Brausenunterteils. Hierdurch wird erreicht,
daß der Löschmittelstrahl sich unter Kontraktion schließt und durch die Öffnung
der Membran hindurchgeht, ohne diese zu berühren. Einerseits erhöht sich hierdurch
der Wirkungsgrad der Brause; zum anderen ist die gleichmäßige Dosierung der Löschmittelmenge
bei stets gleichbleibender Bohrung in der Membran durch Änderung des Konvergenzwinkels
oder durch früheres oder späteres Ansetzen der Konvergenz bis zur Verengung auf
einen kleinen oder größeren Durchmesser in einfachster Weise möglich, insbesondere
weil mit der Düsenausbildung variiert werden kann, ohne daß durch diese Änderung
die geringste Änderung anderer Bestandteile der Brause nötig «würde. Es bleibt also
insbesondere das äußere Bild der Brause, die Bohrung der Membran, der Ventilkegel
und die Höhe der Verschlußstütze völlig unverändert.
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Diese Verbesserung wirkt sich auf -die Gesamtanlage in der Weise aus,
daß gegenüber einer Sprinlaeranlage in bekannter Ausführung unter Anwendung der
vorschriftsgemäß zulässigen Rohrweiten vergleichsweise folgendes Ergebnis erzielt
wird: Die Ausflußmenigen eines RoltTstranges mit sechs Brausen. weisen beispielsweise
ohne Staffelung des Durchmessers der Ausflußöffnung vom Beginn bis zum Ende des
Rohrstranges folgende Verhältniszahlen auf: 2,5 : 211 : 485 : 1,42 : 1,2 : I,0-Dagegen
mit Staffelung der Düse im erfindungsgemäßen Brausenunterteil: I,22 : 1,08 : I,I
: 1,17 : 1,1 : I,O, was eine Wasserersparnis von 36% für diesen Rohrstrang
und eine Ersparnis von 33 % an Druckhöh:env erlust bedeutet. Es wind im Rahmen der
Erfindung dieses ' Ergebnis jedoch erst in zweiter Linie angestrebt, da in erster
Linie die erfindungsgemäßen Düsen in einen Sechsbrausenstrang von so hoher lichter
Weite eingebaut werden sollen, daß der minimale Druckverlust innerhalb dieses Bereichs
keine Staffelung des Düseilidurchmessers erforderlich macht, da durch diese Maßnahme
gegenüber dem Ausgangsbeispiel ebenfalls etwa 36% Wasser und ohne allzuhohen Mehraufwand
an Rohrl,eituggslzosten bis zu ßo% an, Druckhöllenverl-ust eingespart werden können.
Auch resultiert aus dieser Ersparnis eine gleichmäßige, sichere Löschwirkung unter
Vermeidung unnötigenWasserschadens. Darüber hinaus lassen sich durch die Einsparungen
an dieser Stelle auch bisher für imzureichend erachtete Wasserquellen für eitlen
vorschriftsgemäßen Spriniklersdhutz aufschließen, ganz insbesondere unter Nutzung
der erfindungsgemäßen Brausen, deren Wirkungsgrad und: Düsenstaffelung sich 'hierbei
besonders vorteilhaft auswirkt. Die sich aus der An ,wendung der erfindungsgemäßen
Brause ergebende Wassermengen- und Druckhöhenersparnis kann der Gestaltung der Gesamtlöschanlage
an anderer Stelle zugute gehalten werden.
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Der Brausenunterteil soll erfindungsgemäß mit dem Brausenrohrnetz
durch Überwurfgewinde verschraubt sein, einmal um den Innendurchmesser an
der
Stoßstelle gleich zu halten, des weiteren um den Unterteil einschließlich der gesamten
Brause einschrauben zu können. In die Außenseite des t'1>erwtirfgewindes kann, um
Düsen unterschiedlichen Durchmessers nicht zu verwechseln, deren lichte Weite eingeschlagen
oder eingegossen sein.
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Die Membran, die, wie bereits erwähnt, erfinduii,gsgemäß nur ein federnder
Ventilsitz ist, soll in Fortsetzung des Erfindungsgedankens mit der Oberkante ihrer
Bohrung die Oberkante des Überwurfs der Verschraubung des Brausenoberteils mit dem
ßrausenunterteil überragen, damit- --diese Kant: keinen Staurand für einen Tümpel
bildet, der den Durchgang des Freistrahls durch die ßöhrung der Membran behindern
könnte. Anderseits erhält die Membran auf diese Weise den nötigen freien Spielraum
und eine Form, die wie von selbst in eine Konusdic'htung zwischen Ober- und Unterteil
einmündet. Der Brausenoherteil soll erfindungsgemäß das Widerlager der Verschlußstütze,
das mach deren Beseitigung den Löschmittelstrahl anschneidet, den Sprühteller und
die beiden Tragarme dadurch miteinander verbinden, daß diese Arme sowie das Widerlager
der Verschlußstütze in den gleichfalls in einem Gußstiick mit dem Brausenoberteil
hergestellten Sprühteller so einmünden, daß dessen Verteilungssymmetrie so wenig
als irgend möglich gestört wird. Verschiedene Zahnungen des Sprühtellers und die
verschiedensten Sprühwirkungen lassen sich, durch Einlegen entsprechender, Kerne
in die Gußform erreichen, so daß sich das Aufnieten von Sprühtellern erübrigt und
diese natürlich und fest mit dem Brausenoberteil verbunden sind.
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Die Zeichnung zeigt ein :@usführungsbeispiel für die erfindungsgemäße
Feuerlöschbrause.
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Deren Hauptbestandteile sind: Ein. Brausenunterteil i, eine Membran
2, ein Brausenoberteil 3 und eine Verschlußstütz-e 4.. Der Unterteil i ist mit dem
Gewinde 5 zum Aufbringen auf eine Löschleitung versehen und schließt an diese mit
einem weiten Innendurchmesser 6 an, der sich über einen Konvergenzwinkel7 zu einer
Ausflußöffnung 8 verengt. Die gestrichelte Liriie q zeigt die Möglichkeit,
durch tieferes Ansetzen des Konvergenzwinkels 7 eine kleinere Ausflußöffnung io
zu erhalten. Unter dem Ei:nfluß der Konvergenz kontrahiert sich der Strähl des Löschmittels
auf den Durchmesser i i für die Ausflußöffnung 8 und auf den Durchmesser 12 für
die Ausflußöffnung io, so daß der Strahl vollkommen frei durch die Bohrung 13 der
Membran 2 hindurchtritt. Diese Membran 2 weist in dem angezogenen Beispiel eine
kugelige Wölbung 14 und an den Einspannstellen zwischen dem Brausenunterteil i und
dem Brausenoberteil 3 einen tangential an die kugelige Wölbung 14. anschließenden
Kegelmantel 15 auf. Mit 16 ist die Oberkante des Überwurfs am Birausenoberteil3
bezeichnet, .das durch ein Gewinde 17 mit dem Brausenunterteil i verschraubt ist.
Die Oberkante der Bdhrung 13 springt um eine Höhe i8 über die Oberkante 16 des Brausenoberteils
3 hervor. Der Brausenoberteil 3 setzt sich von der Oberkante 16 des Überwurfs in
einen vorderen, nicht gezeichneten, und einen hinteren Tragarm i9 fort, die beide-
in einen gezahnten Sprühteller 2o auslaufen, der je nach her beabsichtigten Sprühwirkung
durch Einlegen entsprechender Kerne in die Gußrform des Brausenoberteils 3 verschiedenartig
gestaltet werden kann.
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Die Verschlußstütze 4. besteht aus einem hier einteiligen Glaskörper
mit halbkugelförmigen Enden 2 i und einem zylin fdrischen Mittelteil 22, der einen
Hohlraum23 zur Aufnahme einer Sprengflüssieit 2.4 aufweist. Die Rillen' 25 verhindern
für den _Fall des Undichtwerdens der Brause eine =1b@lcühlung -des Mittelteils 22
durch das Löschmittel. Zwei Rinign.uten 26 dienen zur Aufnahme von Metallspiralcn
27 von hohem Wärmeleitvermögen und hoher Korrosionsbeständigkeit; die Metallspiralen
sind bei 28 in den Glaskörper eingeschmolzen und ragen in dessen Hohlraum mit ihren
Enden 29 hinein. Bei 30 weisen die halbkugeligen Enden des Glaskörpers eine
Gelenkpfanne auf, deren obre sich gegen einen kugeligen Dorn des Sprühtellers abstützt;
die beiden Enden 21 sowie der gesamte Glaskörper sind so gebaut, da.ß es gleichgültig
ist, welches -Ende sich gegen den Sprühteller 2o bzw. die Eohrung 13,der Membran
abstützt.