EP0759794B1 - Sprinkler nozzle - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sprinklerdüse, wie sie zum Löschen von Bränden in Gebäuden, wie z.B. Hotels oder insbesondere Industrieanlagen eingesetzt werden.The present invention relates to a sprinkler nozzle as used for extinguishing Fires in buildings such as Hotels or in particular industrial plants will.
Derartige Sprinklerdüsen bestehen im wesentlichen aus einem Flüssigkeitskanal, z.B. mit Druckwasseranschluß, einem Fußkegel mit bestimmtem Abstand zum Austritt des Kanals und darunter angeordnetem Verteilerstern mit radialen Schlitzen. Fußkegel und der den Kanal aufnehmende Kopf sind über eine Brücke miteinander verbunden, der Verteilerstern ist ein separates Teil und mit dem Fuß meist verschraubt.Sprinkler nozzles of this type essentially consist of a liquid channel, e.g. with pressurized water connection, a foot cone at a certain distance from the Exit of the channel and distribution star arranged below with radial slots. The foot cone and the head receiving the canal are connected by a bridge connected, the distributor star is a separate part and with the foot mostly screwed.
Eine solche Sprinklerdüse ist z.B. aus dem Deutschen Gebrauchsmuster G 92 15 957 bekannt geworden, bei welchem sich der Flüssigkeitskanal in Strömungsrichtung verjüngt und wobei die Mantellinien des Kanals in einem Trägerkonus zusammenlaufen, der fußseitig den abgeknickt ausgebildeten Verteilerstern trägt.Such a sprinkler nozzle is e.g. from the German utility model G 92 15 957 become known, in which the liquid channel in the direction of flow tapered and being the surface lines of the channel in a support cone converge, the foot of the kinked distributor star wearing.
Weiterhin ist in der DE 32 25 798 A1 eine Löschbrause offenbart, bei welcher nach dem Auswerfen eines Verschlußelements in Form eines Glasfäßchens die Löschflüssigkeit gegen einen gegen die Strömungsrichtung gekröpften Sprühteller geleitet wird, der mittig in der Ebene der Zacken des Sprühtellers eine Kopfaufnahme in Form einer Bohrung trägt.Furthermore, DE 32 25 798 A1 discloses an extinguishing shower in which after ejecting a closure element in the form of a glass vial Extinguishing liquid against a spray plate cranked against the direction of flow is directed, a head receptacle in the middle of the plane of the teeth of the spray plate in the form of a bore.
Nachteilig an den herkömmlichen Sprinklern ist, daß sie Schaum nur unbefriedigend mit geringem Streukreis ausbringen, weswegen hierfür meist Sonderkonstruktionen verwendet werden, daß die Abstrahlung vom Verteilerstern nicht radial, sondern unter meist relativ großem Winkel zur Sternebene erfolgt und daß auch bei Verwendung von Flüssigkeiten relativ geringe Wurfweiten erzielt werden. Des weiteren sind diese Düsen mehrteilig aufgebaut. A disadvantage of the conventional sprinklers is that they foam is unsatisfactory spread with a small spreading circle, which is why special constructions are usually required that the radiation from the distributor star is not radial, but usually takes place at a relatively large angle to the star plane and that relatively short throwing distances can be achieved even when using liquids. Furthermore, these nozzles are constructed in several parts.
Die vorliegende Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine Sprinklerdüse der eingangs geschilderten Art zu schaffen, die einteilig vergossen werden kann (Messing), mit deren Hilfe auch Schäume mit großen Reichweiten ausgebracht werden können und mit welchen sich insgesamt erheblich gesteigerte Wurfweiten erzielen lassen, wobei die Abstrahlung des ausgebrachten Schaumes oder der (Lösch)flüssigkeit im wesentlichen senkrecht zur Mittelachse der Düse erfolgt.The present invention has therefore set itself the task of a sprinkler nozzle to create the type described above, which can be cast in one piece (Brass), with the help of which even foams can be applied with long ranges can be and with which overall significantly increased throw ranges can be achieved, the radiation of the applied foam or (Extinguishing) liquid takes place essentially perpendicular to the central axis of the nozzle.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit einer Sprinklerdüse zum Versprühen von Schaum und/oder Wasser insbesondere für Löschzwecke, die aus einem Kopfteil mit einem in diesem angeordneten, sich in Richtung des zugeführten Mediums verjüngenden Kanal mit Einlaß und Auslaß sowie einer an diesen anschließenden Brücke mit voneinander beabstandeten, fußseitig zusammengeführten Stützen besteht, zwischen denen ein Trägerkonus angeordnet ist, welcher auf einem Verteilerstern ruht und wobei der Abstand zwischen dem Auslaß des Kanals und dem Pralltopf etwa gleich ist dem Abstand zwischen Auslaß und Einlaß des Kopfes und wobei die Mantellinien der konischen Verjüngung des Kanals im Trägerkonus zusammenlaufen, bei welcher erfindungsgemäß der Trägerkonus einen Pralltopf aufweist, der aus einer zylindrischen Bohrung und einem Innenkonus als Boden besteht, wobei die Mantellinien des Kanals im Pralltopf zusammenlaufen und die dem Kopfteil zugewandte Oberfläche des Verteilersterns mit der senkrechten Ebene zur Mittelachse der Düse einen Winkel α von 0 bis 5°, vorzugsweise von 3° einschließt.This problem is solved with a sprinkler nozzle for spraying Foam and / or water especially for extinguishing purposes, consisting of a headboard with one arranged in it, in the direction of the supplied medium tapered channel with inlet and outlet and one adjoining these Bridge with supports spaced apart from each other and joined at the foot exists between which a support cone is arranged, which on a Distribution star rests and the distance between the outlet of the channel and the baffle pot is approximately equal to the distance between the outlet and the inlet of the head and wherein the surface lines of the conical taper of the channel in the support cone converge, in which, according to the invention, the carrier cone has a Baffle pot, which consists of a cylindrical bore and an inner cone Soil exists, with the surface lines of the channel converging in the impact pot and the surface of the distributor star facing the head part with the plane perpendicular to the central axis the nozzle includes an angle α of 0 to 5 °, preferably 3 °.
Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Düse ist es erstmals möglich, Schaum und Wasser aus einer derartigen Düse auszubringen, so daß bei Installation diese über zwei Anschlüsse mit zwei Quellen verbunden werden kann, wobei natürlich neben alternativer Zuführung auch die Möglichkeit besteht, das schaumerzeugende Mittel dem Löschwasser zuzudosieren.With the help of the nozzle according to the invention it is possible for the first time to foam and water to apply from such a nozzle, so that when installing this over two connections can be connected to two sources, of course next to alternative feed there is also the possibility of creating the foam Add the agent to the extinguishing water.
Weiterhin ist es mit der vorliegenden Düse erstmals möglich, zunächst einen Löschschaum auszubringen und beispielsweise nach Beendigung der Zugabe des Schaumbildners mit reinem Wasser weiterzuarbeiten, wobei sich überraschenderweise die Reichweiten der ausgebrachten Schäume von denen des Wassers grundsätzlich nicht unterscheiden. Furthermore, it is possible for the first time with the present nozzle, first one Apply extinguishing foam and, for example, after the addition has ended of the foaming agent to continue working with pure water, surprisingly the ranges of the applied foams of those of the Basically do not distinguish water.
Mit Hilfe einer solchen Düse werden, gemessen in einem vertikalen Abstand von der Unterkante des Verteilersterns von einem Meter, Sprühkreise von bis zu 8,5 Metern gegenüber herkömmlichen 5 bis 6 Metern erzielt, wobei jeweils bei der Messung ein Wasserdruck von 5 bar an der Düse anlag und über einen 6-Zoll-Anschluß 53 Liter/Minute ausgebracht wurden.With the help of such a nozzle, measured at a vertical distance of the lower edge of the distributor star of one meter, spray circles of up to 8.5 Meters compared to conventional 5 to 6 meters, each with the Measuring a water pressure of 5 bar at the nozzle and via a 6 inch connection 53 liters / minute were applied.
Um unerwünschte Wirbel auszuschließen, wird zur Vermeidung von diese erzeugenden Inhomogenitäten vorgeschlagen, den Verteilerstern an den Trägerkonus anzuformen. Dies führt gleichzeitig zu einer einstückigen Ausbildung. Es wird daher weiter vorgeschlagen, zur Kostensenkung den gesamten Sprinkler einteilig als Gußteil herzustellen.In order to exclude unwanted vertebrae, avoiding them is generating Inhomogeneities suggested the distribution star to the support cone to form. This also leads to a one-piece training. It will therefore further suggested to cut costs the whole sprinkler in one piece Manufacture casting.
Dabei hat sich herausgestellt, daß der Verteilerstern eine Materialstärke von etwa 3 mm haben muß, was überraschenderweise auch einen positiven Einfluß auf den Wirkungsgrad des Sprinklers hat.It has been found that the distribution star has a material thickness of about 3 mm must have, which surprisingly also has a positive influence on the Sprinkler efficiency.
Eine besonders bevorzugte Geometrie der Vorrichtung besteht in einem Durchmesser des Auslasses von 6-8 mm mit einem Einlaßdurchmesser von 13-17 mm mit einer Länge der Mantellinie des Innenkonus des Kopfes von etwa 40 mm - und einem etwa ebensogroßen Abstand vom Pralltopf - wobei der Stern einen Durchmesser von etwa 30-40 mm (bevorzugt von 35 mm) sowie 16 Schlitze mit einem Abstand von jeweils etwa 2,5 mm und einer Länge von 6-8 mm besitzt.A particularly preferred geometry of the device is a diameter the outlet of 6-8 mm with an inlet diameter of 13-17 mm with a length of the generatrix of the inner cone of the head of about 40 mm - and about the same distance from the impact pot - with the star one diameter of about 30-40 mm (preferably 35 mm) and 16 slots with one Has a distance of about 2.5 mm and a length of 6-8 mm.
Eine solche Sprinklerdüse zeichnet sich durch sehr hohe Reichweiten aus, jedoch wird - was bei manchen Anwendungsfällen erwünscht ist - der Raum innerhalb des Sprühkreises weniger benetzt als die Peripherie. Die vorliegende Erfindung erlaubt jedoch auch eine starke Besprühung auch der gesamten Fläche des Sprühkreises, wozu lediglich die Schlitzgeometrie zu verändern ist. Bei den vorgenannten, auf hohe Reichweiten ausgelegten Verteilersternen beträgt die Schlitzlänge etwa 6-8 mm, wobei die Schlitze alle gleich lang sind. Überraschenderweise gelingt eine gleichmäßige Beaufschlagung des gesamten Sprühkreises dann, wenn die Hälfte der Schlitze bis zum Trägerkonus durchgehend ausgebildet werden, d.h. eine Länge von etwa 12-14 mm aufweisen. Such a sprinkler nozzle is characterized by very long ranges, however becomes - which is desirable in some applications - the space inside of the spray circuit is less wetted than the periphery. The present invention however also allows a heavy spraying of the entire surface of the Spray circuit, for which only the slot geometry has to be changed. With the aforementioned, distribution stars designed for long ranges is Slot length about 6-8 mm, the slots are all the same length. Surprisingly the entire spray circuit is applied evenly then when half of the slots are continuous up to the support cone become, i.e. have a length of about 12-14 mm.
Die Sprinklerdüse ist wie herkömmlich aus Rotguß gefertigt. Dabei ist insbesondere auch der Kanal im Kopf mit im Guß eingeformt, so daß nicht wie üblich eine Bohrung nachträglich eingebracht werden muß.As usual, the sprinkler nozzle is made of gunmetal. Here is particular the channel is also molded in the head, so that not one as usual Hole must be drilled afterwards.
Weiterhin hat sich als wesentlich herausgestellt, die Stützen mindestens im Bereich des Pralltopfes zu verjüngen und mit einem etwa elliptischen Querschnitt "stromlinienförmig" auszubilden.Furthermore, it turned out to be essential that the supports at least in the area of the baffle pot to taper and with an approximately elliptical cross section train "streamlined".
Weiterhin wird vorgeschlagen, auf dem Trägerkonus zum Pralltopf hin einen Absatz vorzusehen, der zusammen mit der relativ scharfen Oberkante des Pralltopfes für eine gewünschte hochwirksame Verwirbelung des auszubringenden Mediums vor dem Auftreffen auf den Verteilerstern sorgt.It is also proposed that a shoulder on the support cone towards the impact pot to be provided together with the relatively sharp upper edge of the baffle for a desired highly effective swirling of the medium to be applied before hitting the distribution star.
Zudem hat sich eine Geometrie der Düse als optimal erwiesen, bei welcher der Radius des Sterns etwa dreimal so groß ist wie der Abstand zwischen der Oberkante des Pralltopfes von der Sternoberfläche, wobei die leichte Neigung von vorzugsweise maximal 3° der Sternoberfläche zu der senkrecht zur Längsachse verlaufenden Ebene neben einer Abstrahloptimierung auch gleichzeitig für eine gute Entformbarkeit der einstückig vergossenen Düse sorgt.In addition, a geometry of the nozzle has proven to be optimal, in which the Radius of the star is about three times the distance between the top edge of the baffle from the star surface, the slight inclination of preferably maximum 3 ° of the star surface to that perpendicular to the longitudinal axis Layer in addition to a radiation optimization at the same time for a good one Demouldability of the one-piece molded nozzle ensures.
Anhand der beiliegenden Figuren wird die vorliegende Erfindung näher erläutert.
Figur 1 zeigt den Aufbau der erfindungsgemäßen Sprinklerdüse. Sie besteht aus
dem Kopf 12 mit einem Außengewinde 16 zum Einschrauben in eine entsprechende
Deckeninstallation. Der Kopf 12 ruht auf einer Brücke 4, die zwei seitlich
nach unten zu einem Trägerkonus 9 zusammenlaufende Stützen 5, 6 umfaßt. Die
Stützen 5, 6 verjüngen sich nach unten und können fußseitig sowohl auf dem
Trägerkonus 9 als auch auf dem Verteilerstern 8 ruhen, auf den sie dann etwa
senkrecht aufgestellt sind. Figure 1 shows the structure of the sprinkler nozzle according to the invention. It consists of the
Auf dem Trägerkonus 9 sitzt ein relativ kleiner Pralltopf 7, wobei auf dem Trägerkonus
9 ein Absatz 18 gebildet ist. Unterhalb des Trägerkonus 9 ist einstückig mit
diesem der Verteilerstern 8 angeformt.A relatively
Im Kopf 12 befindet sich zwischen Einlaß 2 und Auslaß 3 ein konisch zusammenlaufender
Kanal 1, dessen Mantellinien 13 so ausgerichtet sind, bzw. dessen Konus
so bemessen ist, daß ihre Verlängerung (Hilfslinien 19) im Pralltopf 7 zusammenlaufen.
Der Pralltopf 7 weist mindestens in seinem Grund ebenfalls einen
kleinen Innenkonus 11 auf, der im Niveau des Absatzes 18 endet. Oberhalb des
Innenkonus 11 schließt sich an diesen eine zylindrische Bohrung 23 an. Der Bereich
unterhalb des Kopfes 12 zeigt zwischen den Stützen 5, 6 schräg nach innen
gerichtete Abplattungen 20. In Höhe des Pralltopfes 7 sind die Stützen 5, 6 außen
zusammenlaufend ausgebildet, d.h. sie weisen entsprechende Verjüngungen 22
auf, um somit eine Abschattung der Strömung durch die Stützen 5, 6 zu vermeiden.
Ihr Querschnitt ist vorzugsweise etwa elliptisch.In the
Der Abstand zwischen der Oberkante Einlaß 2 und Unterkante Auslaß 3 ist etwa
gleich groß wie der Abstand zwischen Unterkante Auslaß 3 und der Oberkante
des Pralltopfes 7, besonders bewährt haben sich dabei folgende Abmessungen:
Abstand Pralltopf Oberkante zur Unterkante Auslaß 3 19 mm (Durchmesser Auslaß
6-8; Durchmesser Einlaß 2 11-14,7 mm) und Abstand Auslaß- Einlaßkanten
gleich 20 mm.The distance between the upper edge of
Der Pralltopf 7 weist eine obere Öffnung mit einem Durchmesser von etwa 4 mm
auf und ist etwa 2,5 mm tief (Bohrung 23), wobei der Trägerkonus 9 eine Höhe
von etwa 10,5 mm besitzt und am Absatz 18 einen Durchmesser von 7 und am
unteren Ende auf dem Verteilerstern 8 einen solchen von etwa 10 mm. Der
Verteilerstern 8 ist etwa 3 mm stark und weist einen Durchmesser von etwa
36 mm auf, ist somit gegenüber herkömmlichen Vorrichtungen um ca. 20 %
vergrößert. The
Figur 2 zeigt dieselbe Vorrichtung in Seitenansicht. Oben befindet sich der
Kopf 12 mit (konischem) Außengewinde 16 dem Einlaß 2 und dem Auslaß 3 sowie
den beidseitigen Abplattungen 20. Zwischen den Abplattungen 20 befindet
sich eine Stütze 5, die an den Trägerkonus 9 angeformt ist. Letzterer trägt den
Pralltopf 7 und ruht auf dem Verteilerstern 8. Die Stützen 5, 6 können glatt verlaufend
ausgebildet, insbesondere aber stromlinienförmig ausgerundet sein. Die
vordere Stütze 5 ist bei A und B geschnitten, so daß freie Sicht auf den Pralltopf 7
besteht. An der hinteren Stütze 6 ist die beidseitige Verjüngung 22 erkennbar, die
ohne weiteres auch weiter oben ansetzen kann Figure 2 shows the same device in side view. At the top there is the
Figur 3 stellt einen Schnitt A-A (der Figur 1) dar und zeigt die Sicht auf den Verteilerstern
8. Dieser ist kreisrund geformt und mit sechzehn Schlitzen 10 versehen,
die an einem Hilfskreis 21 enden. Die Schlitze sind etwa 2,5 mm breit und nach
innen zusammenlaufend gestaltet, um entformen zu können. Der Hilfskreis hat
einen Durchmesser von ca. 21 mm. Figure 3 shows a section AA (of Figure 1) and shows the view of the
Zentral ist der Trägerkonus 9 erkennbar, der den Pralltopf 7 trägt, beidseits davon
liegen die Stützen 5, 6 die im schraffierten Bereich geschnitten sind und die
durchgehenden Abschrägungen 17 aufweisen.The
In der Figur sind alle Schlitze 10 gleich lang ausgebildet, d.h. etwa 7 mm lang bei
einem Sterndurchmesser von etwa 17 mm. Es ist jedoch auch möglich, jeden
zweiten Schlitz 10 bis zum Trägerkonus 9 durchlaufen zu lassen, um dadurch das
Sprühbild zu verändern, d.h. den Rand weniger, dafür das Innere des Kreises
stärker zu beaufschlagen. In the figure, all
- 11
- Kanalchannel
- 22nd
- EinlaßInlet
- 33rd
- AuslaßOutlet
- 44th
- Brückebridge
- 5, 65, 6
- StützenSupport
- 77
- PralltopfBaffle
- 88th
- VerteilersternDistribution star
- 99
- TrägerkonusBeam cone
- 1010th
- radiale Schlitzeradial slots
- 1111
- InnenkonusInner cone
- 1212th
- Kopfhead
- 1313
- MantellinieSurface line
- 1414
- Oberfläche VerteilersternDistribution star surface
- 1515
- Oberkante TrägerkonusTop edge of the support cone
- 1616
- AußengewindeExternal thread
- 1717th
- AbschrägungenBevels
- 1818th
- Absatzparagraph
- 1919th
- HilfslinienGuides
- 2020th
- AbplattungenFlattening
- 2121
- HilfskreisAuxiliary group
- 2222
- VerjüngungenRejuvenation
- 2323
- zylindrische Bohrungcylindrical bore
Claims (9)
- Sprinkler nozzle for the spraying of foam and/or water, especially for quenching purposes, consisting of a head part (12) with a canal (1) with inlet and outlet arranged in this tapering in the conveying direction of the introduced medium, of a bridge subsequent to this with supports (5, 6) spaced from one another converging at the base, between which a support cone (9) is arranged which rests on a distributor star (8) and whereby the distance between the outlet (3) of the canal (1) and the scattering pot (7) is about the same as the distance between outlet (5) and inlet (2) of the head (12) and the generatrices (13) of the conical tapering of the canal (1) converge in the support cone (9), characterised by the following features:a) the support cone (9) has a scattering pot (7) which consists of a cylindrical bore (25) and an inner core (11) as base,b) the generatrices (13) of the canal (1) converge in the scattering pot (7),c) the surface (14) of the distributor star (8) facing the head part forms an angle of 0 to 5°, preferably of 3°, with the vertical plane of the middle axis of the nozzle.
- Sprinkler nozzle according to claim 1, characterised in that the distributor star (8) is formed on the support cone (9).
- Sprinkler nozzle according to claim 1 or 2, characterised in that the distributor star (8) has a thickness of about 3 mm.
- Sprinkler nozzle according to one or more of claims 1 to 3, characterised in that, in the case of a diameter of the outlet (3) of 6 - 8 mm and that of the inlet of 13 - 17 mm, the distributor star (8) has a diameter of about 30 - 40, preferably of 35 mm and possesses sixteen radial slits (10) of a length of about 7 mm.
- Sprinkler nozzle according to one or more of claims 1 to 4, characterised in that the supports (5, 6) have taperings (22) in the region of the scattering pot (7).
- Sprinkler nozzle according to one or more of claims 1 to 5, characterised in that it is produced in one piece from bronze, whereby, in particular, the canal (1) is also cast with it.
- Sprinkler nozzle according to one of claims 1 - 6, characterised in that the scattering pot (7) is formed conically and that the support cone (9), below the scattering pot (7) is widened with regard to this with a shoulder (18).
- Sprinkler nozzle according to one of claims 1 - 7, characterised in that the radius of the star (8) is about three times as great as the distance from the upper edge of the scattering pot (7) to the star surface (14).
- Sprinkler nozzle according to one of claims 4 - 8, characterised in that every second slit (10) is extended up to the support cone (9).
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