WO2015128326A1 - Druckreduzier-ventil für eine löschanlage sowie löschanlage mit einem derartigen druckreduzier-ventil - Google Patents

Druckreduzier-ventil für eine löschanlage sowie löschanlage mit einem derartigen druckreduzier-ventil Download PDF

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WO2015128326A1
WO2015128326A1 PCT/EP2015/053844 EP2015053844W WO2015128326A1 WO 2015128326 A1 WO2015128326 A1 WO 2015128326A1 EP 2015053844 W EP2015053844 W EP 2015053844W WO 2015128326 A1 WO2015128326 A1 WO 2015128326A1
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WO
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pressure
reducing valve
pressure reducing
extinguishing
longitudinal axis
Prior art date
Application number
PCT/EP2015/053844
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English (en)
French (fr)
Inventor
Karl Bermes
Frank Felten
Original Assignee
Fiwarec Valves & Regulators Gmbh & Co. Kg
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Publication date
Application filed by Fiwarec Valves & Regulators Gmbh & Co. Kg filed Critical Fiwarec Valves & Regulators Gmbh & Co. Kg
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    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C35/00—Permanently-installed equipment
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
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    • G05D16/00—Control of fluid pressure
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    • G05D16/10—Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a piston or plunger
    • G05D16/103—Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a piston or plunger the sensing element placed between the inlet and outlet
    • G05D16/106—Sleeve-like sensing elements; Sensing elements surrounded by the flow path

Definitions

  • the invention relates to a pressure reducing valve for an extinguishing system and an extinguishing system with such a pressure reducing valve.
  • Extinguishing systems in particular automatic fire extinguishing systems, are known for use in buildings.
  • An automatic fire extinguishing system is known from international patent application PCT / EP 2013/068 672.
  • the fire extinguishing system allows for triggering the system automated dispensing of extinguishing medium such as C0 2 or N 2 , which is stored in one or more pressure vessels under high pressure.
  • the invention has for its object to improve a pressure reducing valve such that its integration into an extinguishing system is simplified.
  • the object is achieved by a pressure reducing valve having the features of claim 1.
  • the essence of the invention consists in that the pressure reducing valve has a plurality of inlet openings, that is to say at least two inlet openings. Each of the inlet openings is used to connect the pressure reducing valve with a pressure vessel in which extinguishing medium is stored under high pressure.
  • the fact that the pressure-reducing valve allows to connect a plurality of pressure vessels to an extinguishing medium dispensing device, the equipment and in particular the required space required for such an extinguishing system is reduced. The number of required pressure reducing valves in such an extinguishing system is significantly reduced.
  • connection interfaces for the pressure reducing valve at the extinguishing medium dispensing device is decreasing.
  • connection interfaces are designed in particular as weld-on sockets. Analogous to the reduced number of pressure reducing valves in such an extinguishing system reduces the number of required welding socket. The production cost for an extinguishing system with the pressure reducing valve according to the invention is reduced.
  • the pressure-reducing valve according to the invention thus has at least two, in particular exactly two, in particular exactly three, in particular exactly four, and in particular exactly five, inlet openings.
  • Each inlet port is used to connect a pressure vessel to the pressure reducing valve.
  • the pressure reducing valve can therefore be connected simultaneously to several pressure vessels. But it is also possible that the pressure reducing valve has more than five input ports.
  • the basic function of the pressure reducing valve corresponds to that according to the international patent application PCT / EP 2013/068 672.
  • a longitudinally displaceable pressure control piston is provided, on the one hand with a force storage element for exerting an opening force to displace the pressure control piston in an open position and on the other hand can be acted upon with extinguishing medium, so that the extinguishing medium exerts an opening force counteracting the closing force on the pressure control piston to move the pressure control piston in the closed position.
  • the pressure reducing valve according to the invention is suitable for an extinguishing system, in particular for an automatic fire extinguishing system.
  • the pressure reducing valve acts passively, ie the pressure control piston is automatically and automatically shifted from an open position to a closed position, provided that a minimum pressure in the valve housing is reached.
  • the valve housing has a longitudinal axis.
  • the pressure reducing valve may be connected to a respective stationary extinguishing valve to a pressure vessel.
  • the stationary extinguishing valve can interact with a trigger unit.
  • the trip unit can be pneumatically, manually and / or electrically controlled to actuate the stationary extinguishing valve.
  • the pressure reducing valve is pressurized with extinguishing medium under pressure. In a state before the pressure vessel valve is operated, the pressure reducing valve is in a depressurized state.
  • the valve housing has an outlet opening for connecting the pressure reducing valve with an extinguishing medium dispensing device, for example in the form of an extinguishing pipe or a collecting pipe.
  • an extinguishing medium dispensing device for example in the form of an extinguishing pipe or a collecting pipe.
  • a flow channel is arranged between the inlet openings and the outlet opening.
  • a first sealing element is provided, which serves for sealing engagement with the pressure control piston in the closed position. That means that in the Closed position of the flow channel is sealed fluid-tight. In the closed position, the inlet openings are separated from the outlet opening in a fluid-tight manner.
  • the open position that is, when the first sealing element is spaced from the pressure regulating piston and in particular is not sealingly applied to the pressure regulating piston, a fluid connection between the inlet openings and the outlet opening given.
  • the open position is present in particular when the pressure reducing valve is present in a depressurized state, in particular before actuation of the pressure vessel valve.
  • the first sealing element seals the flow channel, in which it rests circumferentially on an outer cylinder jacket surface of the pressure regulating piston. It is also possible that the first sealing element and the pressure regulating piston are designed such that the first sealing element sealingly abuts the circumference of an inner cylinder jacket surface of the pressure regulating piston.
  • a further sealing element may be provided, which allows a sealing, in particular in an axial direction, on an end face, which is in particular annular, of the pressure regulating piston.
  • the opening force caused by the energy storage element and the closing force caused by the extinguishing medium act in particular along the longitudinal axis of the valve housing and are oriented antiparallel, ie opposite to each other.
  • the flow channel is divided by the first sealing element into a high-pressure chamber facing the inlet openings and a low-pressure chamber facing the outlet opening.
  • the high-pressure chamber is fluid-tightly separated from the low-pressure chamber in the closed position of the pressure-regulating piston.
  • the extinguishing medium is applied with a pressure which is at least as low as a low pressure, which is reduced to the high pressure, in particular at most 20% of the high pressure, in particular at most 10% of the high pressure and in particular at most 5% of the high pressure .
  • the closing force is greater than the opening force, ie the pressure control piston is automatically shifted to the closed position. This ensures that the extinguishing medium can be provided at reduced low pressure from the pressure reducing valve to the extinguishing medium dispensing device.
  • the pressure reducing valve allows reliable pressure reduction of the extinguishing medium. This makes it possible that the extinguishing medium dispensing device, in particular piping networks of a quenching line for lower pressures can be designed.
  • the extinguishing medium can be determined by means of the Pressure-reducing valve according to the invention with a constant discharge rate, ie with a constant volume flow, are applied.
  • a pressure reducing valve with multiple input ports each input port defines one of the input ports.
  • Such an inlet connection simplifies the connection of the pressure-reducing valve to the pressure vessel and, in particular, to a stationary extinguishing valve mounted on the pressure vessel.
  • the input port is screwed into a designated threaded bore of the valve housing. A change of the input socket for maintenance and / or repair purposes is simplified.
  • a pressure-reducing valve which is designed substantially rotationally symmetrical with respect to the longitudinal axis.
  • the pressure-reducing valve has substantially exclusively rotationally symmetrical components.
  • all components of the pressure reducing valve are rotationally symmetrical with respect to the longitudinal axis of the valve housing.
  • Such components can be inexpensively manufactured inexpensively and in particular in large quantities.
  • a pressure reducing valve in which the low pressure required for displacing the pressure control piston in the closed position is adjustable.
  • the pressure reducing valve allows its variable handling and / or use. For example, it is possible to adapt the low pressure required for reaching the closed position of the pressure piston to a pipeline network to be connected thereto. Accordingly, it is possible to flexibly adapt a pressure reducing valve to various conditions, such as a maximum pressure of the pipeline network. Furthermore, it is possible to provide different safety requirements and / or discharge rates for extinguishing medium.
  • a pressure reducing valve wherein the input openings are each oriented transversely to the longitudinal axis.
  • a Querterrorismsfizze the input openings ie a Strömungsfikiee, each not oriented perpendicular to the longitudinal axis.
  • a surface normal of the cross-sectional area of an input opening is oriented at a different angle of inclination of 0 ° with respect to the longitudinal axis.
  • the entrance openings or inlet nozzle are arranged on one of the outlet opening opposite end face of the valve housing.
  • the inlet openings may be arranged in the region of an outer side wall of the valve housing.
  • a pressure reducing valve in which the inlet openings are arranged distributed uniformly along an outer circumference of the valve housing. This results in a rotationally symmetrical distribution of the inlet openings with respect to the longitudinal axis of the valve housing. This ensures that a static pressure load within the valve housing is rotationally symmetrical. Local pressure differences within a cross-sectional area perpendicular to the longitudinal axis are negligible in the valve housing. The static pressure load of the valve body is reduced.
  • Such a pressure reducing valve is designed to be robust and statically resilient. If the pressure-reducing valve has two inlet openings, these are arranged opposite one another with respect to the longitudinal axis, in particular diametrically.
  • a circumferential angle with respect to the longitudinal axis between two adjacent inlet openings is 180 °.
  • a circumferential angle between two adjacent inlet openings is 120 ° for a pressure reducing valve having three inlet openings, and 90 ° for a pressure reducing valve having four inlet openings and 72 ° for a pressure reducing valve having five inlet openings.
  • the circumferential angle is 360 ° / n for a pressure reducing valve with n input ports.
  • a pressure reducing valve with a second sealing element for a sealed displacement of the pressure regulating piston in the valve housing.
  • the pressure reducing valve allows a sealed displacement of the pressure regulating piston in the valve housing. It is particularly advantageous if in the pressure-reducing valve the first sealing element defines a first sealing surface, the second sealing element defines a second sealing surface and an effective piston surface is the difference of the second sealing surface and the first sealing surface, the effective piston surface of the extinguishing medium for exerting the closing force is applied.
  • the pressure reducing valve allows a setting of the low pressure, from which the closing force on the pressure control piston is greater than the opening force caused by the force storage element by an effective piston area, which is the difference of a second sealing surface and a first sealing surface is changed.
  • a pressure-reducing valve in which the pressure regulating piston has a through bore oriented along the longitudinal axis and, in particular, the flow channel comprises the passage bore at least in sections, is advantageous.
  • the pressure reducing valve enables a compact and uncomplicated construction of the pressure reducing valve. Characterized in that the pressure control piston is at least partially part of the flow channel, the flow conditions for the extinguishing medium in the pressure reducing valve are improved.
  • a pressure reducing valve with a spring element as a force storage element is designed as a helical spring.
  • the pressure reducing valve allows an effective and direct loading of the pressure control piston with the energy storage element.
  • the passive mode of operation of the pressure-reducing valve is additionally simplified.
  • the spring element is arranged in a spring chamber which is sealed off from the low-pressure chamber.
  • the pressure reducing valve allows separation of the spring element from the flow of extinguishing medium along the flow channel. Possibly disturbing interactions between the spring and the extinguishing medium are excluded.
  • a pressure reducing valve having a vent hole of the spring chamber.
  • the pressure reducing valve allows pressure equalization of the spring chamber.
  • a pressure reducing valve wherein the first sealing element circumferentially rests against an inner circumferential surface of the arranged in the closed position pressure control piston.
  • the pressure reducing valve enables a fluid-tight sealing of the flow channel in a particularly uncomplicated manner.
  • the pressure regulating piston is sealed on the front side.
  • a pressure reducing valve having a third sealing surface having third seal member for sealingly guiding the pressure regulating piston in the valve housing, wherein the first sealing surface and the third sealing surface are the same size.
  • the pressure reducing valve has a third sealing element with a third sealing surface.
  • the third seal member allows a sealed guide of the pressure control piston in the valve housing.
  • the third sealing surface and the first sealing surface are the same size. This means that acts on the first sealing element is not caused by the pressurized extinguishing medium pressure force. This means that the life of the first seal member is increased. In particular, this makes it possible to allow a constant low pressure at the outlet opening of the pressure reducing valve, regardless of the high pressure in the pressure vessel.
  • the first sealing element allows a fully compensated seat of the pressure regulating piston.
  • a pressure reducing valve with a valve housing on the housing detachably mountable valve cover allows quick and easy opening and closing of the valve body by means of the detachably mountable valve housing cover. This simplifies installation of the pressure-reducing valve. The manufacturing costs and in particular the assembly costs are reduced.
  • the valve housing cover may have a connecting piece for connection to an extinguishing line.
  • the connecting piece is integrally formed on the part of the valve housing cover.
  • the valve housing cover can be screwed onto the valve housing.
  • a pressure reducing valve with a arranged at the outlet opening backflow preventer reduces the number of non-return valves.
  • the non-return valve is particularly advantageously integrated in the pressure reducing valve. This results in a compact and robust design. In particular, it is not necessary to carry out the backflow preventer according to the prior art as a separate component. The number of interfaces is reduced. The system Overall, it is uncomplicated and robust. The pressure reducing valve is less error prone. Additionally or alternatively, in each case a backflow preventer can be provided at an inlet opening.
  • a plurality of backflow preventer are provided on the pressure reducing valve.
  • a backflow preventer provided at an inlet port prevents extinguishing agent flowing out of other pressure vessels through the pressure reducing valve for discharging extinguishing agent from flowing back into the already emptied tank connected to the inlet port where the backflow preventer is disposed. If all inlet openings are each equipped with a backflow preventer, a reliable outflow of the extinguishing medium is guaranteed. An impairment of the Ausströmvor- gang by the fact that an already empty container with pressure from the pressure reducing valve could be applied is excluded.
  • a pressure reducing valve wherein the input openings in their arrangement with respect to a rotational angle about the longitudinal axis are variably fixed.
  • the pressure-reducing valve as a connection between the extinguishing medium dispensing device and the pressure vessels, which are arranged in particular stationary, is flexible to spatial conditions, ie to geometric constraints, adaptable. The connection of such a pressure reducing valve is complicated and flexible possible.
  • a pressure reducing valve wherein the input openings are arranged by means of a ring member rotatable with respect to the longitudinal axis of the valve housing.
  • the inlet openings in particular in the form of inlet nozzle are fixed to a ring member, wherein the ring member is rotatable relative to the valve housing, the flexible arrangement and in particular a variable fixing of the inlet openings relative to the longitudinal axis of the valve housing is simplified.
  • the ring element is uncomplicated and inexpensive to manufacture. It is a further object of the present invention to improve an extinguishing system such that the expenditure on equipment is reduced. The object is achieved by an extinguishing system with the features of claim 14.
  • the extinguishing system according to the invention has at least one pressure-reducing valve according to the invention with a plurality of inlet openings.
  • a plurality of pressure vessels in which quenching medium is stored under high pressure, are connected by means of a pressure reducing valve to an extinguishing medium dispensing device, for example a collecting tube.
  • an extinguishing medium dispensing device for example a collecting tube.
  • the number of components required for such an extinguishing system is reduced.
  • the number of required pressure reducing valves is reduced.
  • the number of backflow preventer and weld on the manifold is reduced compared to known from the prior art extinguishing systems.
  • the space and area required for the extinguishing system according to the invention is reduced.
  • An extinguishing system is advantageous in which a stationary extinguishing valve is provided at each pressure vessel for connection to the at least one pressure-reducing valve.
  • the component cost of the pressure vessel is reduced.
  • the stationary extinguishing valves allow an uncomplicated connection of the pressure vessel with the pressure reducing valve.
  • FIG. 1 is a perspective view of an extinguishing system with a plurality of inventive
  • FIG. 2 is an enlarged detail view according to detail II in Fig. 1,
  • FIG. 3 is a side view of the pressure reducing valve of FIG. 1,
  • FIG. 4 shows a view from below of the pressure reducing valve in FIG. 3
  • FIG. 5 shows a sectional view according to section line VV in FIG. 3
  • FIG. 5 a representation corresponding to a pressure reducing valve according to a second embodiment with a pressure control piston in an open position
  • FIG. 7 is a sectional view corresponding to FIG. 6 with the pressure regulating piston in a first closed position
  • FIG. 8 is a representation corresponding to FIG. 6 with the pressure regulating piston in a second position deviating from the first
  • FIG. 9 is a view corresponding to FIG. 4 of a pressure reducing valve according to a third embodiment with three inlet openings,
  • FIG. 10 is a view corresponding to FIG. 4 of a pressure reducing valve according to a fourth embodiment with four inlet openings
  • FIG. 11 is a view corresponding to FIG. 4 of a pressure reducing valve according to a fifth embodiment with five inlet openings
  • FIG. 12 is a view corresponding to FIG. 4 of a pressure reducing valve according to a
  • FIG. 13 is a side view of the pressure reducing valve in Fig. 12,
  • a in Fig. 1 and 2 as a whole designated 1 extinguishing system comprises six pressure vessel 2 in the form of compressed gas cylinders.
  • each an extinguishing medium such as C0 2 or N 2 is stored under high pressure p H.
  • a stationary extinguishing valve 3 is mounted in each case.
  • an unillustrated triggering hose may be attached.
  • the triggering hose allows automatic triggering of the extinguishing system 1.
  • the triggering hose serves as a control line for this purpose.
  • the triggering Hose can be controlled for example via a control unit, not shown, once a cause of fire has been determined.
  • the trigger tube is pressurized and the stationary extinguishing valve 3, in particular pneumatically driven.
  • the trigger hose is for example a plastic hose.
  • the triggering hose can also be designed as a pipeline. In principle, it is also conceivable that the triggering hose permits a passive, automatic triggering of the extinguishing system 1. For example, when a critical temperature is exceeded, the trigger tube opens by tearing or bursting, so that extinguishing medium arranged in the trigger tube emerges. The pressure drop in the triggering hose causes the stationary extinguishing valve 3 to be actuated.
  • the extinguishing system 1 which is suitable for automatic triggering, is also referred to as an automatic fire extinguishing system. It is additionally or alternatively possible to provide a manual release device.
  • the stationary extinguishing valve 3 is connected via a connecting hose 4 with a pressure reducing valve 5.
  • Two pressure vessels 2 are connected to the pressure-reducing valve 5 via a respective stationary extinguishing valve 3 and the connecting hose 4.
  • Fig. 1 shown extinguishing system 1, two pressure vessels 2 in pairs with a pressure reducing valve 5 are connected.
  • the pressure reducing valve 5 is connected to an extinguishing medium dispenser 6 in the form of a collecting pipe for an extinguishing pipe.
  • an automatic release of extinguishing medium via the extinguishing medium dispenser 6 can take place.
  • extinguishing medium can be replenished into the extinguishing medium delivery device 6 during an extinguishing process via the stationary extinguishing valve 3 and the pressure-reducing valve 5.
  • a weld-on 7 is provided on the extinguishing medium dispensing device.
  • a backflow preventer 8 is provided, which is integrated in the pressure-reducing valve 5.
  • the extinguishing medium dispenser 6 is each endally closed with an end cap 9. It is possible to remove the end caps 9, which are, for example, plugged or screwed on, and to connect the extinguishing medium dispensing device 6 to further extinguishing medium dispensing elements, for example to an extinguishing line.
  • the pressure reducing valve 5 comprises a valve housing 10, which is designed with respect to a longitudinal axis 11 is substantially rotationally symmetrical.
  • the valve housing 10 has two inlet openings 12, via which the pressure-reducing valve 5 can be connected to a pressure vessel 2 and in particular to the stationary extinguishing valve 3 attached thereto.
  • the valve housing 10 is designed substantially tubular.
  • the inlet openings 12 are each part of an inlet connection piece 13.
  • the inlet connection pieces 13 are arranged diametrically opposite to the valve housing 10 relative to the longitudinal axis 11.
  • the inlet ports 13 are arranged on an outer side wall 14 of the valve housing 7.
  • Each inlet port 13 has an inlet-nozzle longitudinal axis 15.
  • the inlet nozzle longitudinal axis 15 is arranged at an angle of inclination ⁇ with respect to the longitudinal axis 11.
  • the inclination angle is about 75 °.
  • Such an inclination angle has proved to be advantageous so that the arranged below the pressure reducing valve 5 pressure vessel 2 can be advantageously connected.
  • An increase in the angle of inclination a to, for example, up to 90 ° would have the consequence that the space required, in particular for the connection of the connecting tubes 4 to the pressure reducing valve increases.
  • An arrangement of the inlet nozzle 13 with a reduced angle of inclination, which is smaller than 75 °, is basically possible.
  • a reduction of the angle of inclination a allows the attachment of the inlet nozzle 13 in the region of the front end of the valve housing 10.
  • a valve housing cover is detachably mounted.
  • the valve housing cover 16 is screwed onto the valve housing 10.
  • On the valve housing cover 16 - the valve housing 10 facing away - the backflow preventer 8 is screwed.
  • an outlet opening 17 of the pressure reducing valve 5 is arranged.
  • the non-return valve 8 is designed in a manner known per se.
  • the non-return valve 8 has a blocking ball 18 which can be displaced along the longitudinal axis 11.
  • the diameter of the blocking ball 18 is selected such that the blocking ball 18 sealingly abuts against a ring seal 19, which is provided on the front side of the valve housing cover and is arranged between the valve housing cover 16 and the backflow preventer 8 by clamping.
  • the outlet port 17 can be screwed in the valve housing 10 to be screwed Valve housing cover 16 may be integrated.
  • a connecting piece 20 for the extinguishing medium dispenser 6 is integrally formed. Between the inlet openings 12 and the outlet opening 17, a flow channel 21 is arranged.
  • a fluid flow guide element 22 is provided at the front end of the valve housing 10 opposite the outlet opening 17 and adjacent to the inlet openings 12.
  • the fluid flow guide element 22 allows influencing of the fluid flow along the flow channel 21.
  • the fluid flow guide element 22 is made in one piece and therefore robust and compact.
  • the fluid flow guide element 22 is screwed into the valve housing 10 at the front side. Facing the flow channel 21, the fluid flow guide element 22 has a seal carrier 23, which carries a first sealing element 24, which is designed as an O-ring according to the embodiment shown.
  • the first sealing element 24 is held in a designated circumferential radial groove on the seal carrier 23 along the longitudinal axis 11.
  • a guide element 25 is arranged along the longitudinal axis 11, starting from the inlet opening 12 downstream of the fluid flow guide element 22, a guide element 25 is arranged.
  • the guide element 25 is integrally formed, ie integrally, on an inner side of the valve housing 10.
  • the guide element 20 is hollow and has an inner hollow cylindrical guide surface 26.
  • the guide element 25 serves to guide a pressure regulating piston 27, which along the
  • Longitudinal axis 11 is displaceable in the valve housing 10 between an open position and a closed position.
  • the hollow cylindrical guide surface 26 of the guide element 25 has a Inner diameter such that a guided displacement of a guide portion 28 of the pressure regulating piston 27 is possible.
  • the inner diameter of the guide surface 26 substantially corresponds to an outer diameter of the pressure regulating piston 27 in the region of the guide section 28.
  • a third sealing element 29 is provided for sealing engagement with the guide section 28.
  • the pressure regulating piston 27 is designed in two parts with a first pressure regulating piston section 30 facing the inlet openings 12 and a second pressure regulating piston section 31 facing the outlet opening 17.
  • the first pressure regulating piston part 30 is connected to the second pressure regulation - Piston part 31 bolted.
  • the two pressure control piston parts 30, 31 are sealed by means of a sealing element 32.
  • the two-part embodiment of the pressure control piston 27 simplifies its installation in the valve housing 10.
  • the pressure control piston 27 is substantially terraced along the longitudinal axis 11 with a first outer diameter d a i in the region of the guide portion 28, a second outer diameter d a2 in the area an intermediate portion 33 and a third outer diameter d a3 in the region of a base portion 34.
  • On an inner circumferential surface of the base portion 34 is sealed by means of a second sealing member 35 against a protruding into the valve housing 10 sleeve section 36 of the valve housing cover 16.
  • the pressure control piston 27 has a centrally disposed, concentric with the longitudinal axis 11 oriented through hole 37.
  • the through hole 31 has a first inner diameter du.
  • the through-bore 37 has a second inner diameter d; 2 , which is larger than the first inner diameter you.
  • a sealing section 38 is provided on the pressure control piston 27 on the guide section 28 facing the inlet openings 12.
  • the sealing section 38 serves for sealing engagement with the first sealing element 24 on the sealing carrier 23 of the fluid flow guiding element 22.
  • the cup-shaped sealing section 38 has a fourth inner diameter enlarged in relation to the first inner diameter du. knife d; 4 , which is matched to the outer diameter of the first sealing element 24 such that the first sealing element 24 can abut peripherally sealingly on an inner circumferential surface of the sealing portion 38.
  • the sleeve Abshnitt 36 of the valve housing cover 16 has a third inner diameter d; 3 , which is substantially identical to the first inner diameter du of the guide portion 28.
  • the inner diameter of the flow passage 21 along the longitudinal axis 11 in the valve housing 10 is substantially constant in the opened state shown in FIG starting from the outlet opening 17 expands only in the region of the sealing portion 38 and then extends through the inlet port 13 to the inlet openings 12.
  • a force storage element in the form of a helical spring 39 is arranged between the guide element 25 and the second pressure control piston part 31 of the pressure regulating piston 27, a force storage element in the form of a helical spring 39 is arranged.
  • the coil spring 39 is a compression spring and along the longitudinal axis 1 1 arranged.
  • Valve body 10 the pressure control piston 24 and the guide member 25 is a substantially annular cavity bounded, which forms a spring chamber 40.
  • the coil spring 39 In the open position of the pressure control piston 27, the coil spring 39 is substantially relaxed. The coil spring 39 exerts no force on the base portion 34 of the pressure regulating piston 27. This means that in the open position, that is, when the pressure reducing valve 5 is in a non-pressurized state, the coil spring 39 is designed such that the opening force Fi caused by the coil spring 39, the pressure control piston 27 as shown in FIG 5 so displaced to the right that the pressure control piston 27 is in the open position. This means that the pressure control piston 27 is usually pressed in the open arrangement, ie in the open position by the coil spring 39.
  • the essential difference of the pressure-reducing valve 5a according to the second embodiment is the arrangement of the inlet nozzle 13, which are arranged substantially frontally on the valve housing 10a. It follows that the inlet nozzle longitudinal axis 15 is inclined flat with respect to the longitudinal axis 11 of the valve housing 10a. The inclination angle ⁇ is reduced in the pressure reducing valve 5a and is for example about 30 °. Nevertheless, the two input sockets 13 are arranged diametrically opposite relative to the longitudinal axis 11. Due to the frontal arrangement of the inlet nozzle 13, the geometry of the fluid flow guide element 22a is changed.
  • the fluid flow guide element 22a is designed in two parts. The two components of the fluid flow guide element 22a are screwed together along the longitudinal axis 11. In a parting line between the two components, the first sealing element 24a is inserted.
  • the guide element 25a is designed as a separate component.
  • the guide element 25a is not made in one piece with the valve housing 10a.
  • the guide element 25a has an external thread, with which it is screwed into a corresponding internal thread of the valve housing 10a.
  • the remaining structure of the pressure reducing valve 5 a corresponds to that of the first embodiment, to which reference is hereby made.
  • the function of the two pressure reducing valves is identical.
  • the extinguishing system 1 is triggered by a tripping unit, which can be controlled in particular pneumatically, manually or electrically.
  • the trip unit interacts with the stationary extinguishing valve, which is closed by default.
  • the triggering of the triggering unit which may be embodied, for example, as a temperature-sensitive triggering element, in particular as a bursting trigger tube, causes an actuation of the stationary extinguishing valve such that the pressure vessel is released.
  • Extinguishing medium is supplied from two pressure vessels 2 at high pressure pn via the inlet openings 12 to the pressure reducing valve 5a and flows along the fluid flow guide element 15. From there, the extinguishing medium flows into the through bore 37 and finally via the outlet opening 17 and the connecting piece 20 in enter the extinguishing medium dispensing device 6.
  • a continuous flow channel 21 is formed starting from the inlet opening 12, the through-bore 37 and the outlet opening 17, a continuous flow channel 21 is formed.
  • the continuous flow channel 21 is designed such that a flow channel cross-sectional area oriented perpendicular to the longitudinal axis 11 is substantially constant along the flow channel 21.
  • the inner bore of the pressure control piston 24 and the inner bore of the connecting piece 20 is designed with substantially identical inner diameters.
  • the closing force F 2 thus causes a displacement of the pressure control piston as shown in Fig. 7 to the left.
  • the effective Area A eff results from a difference of a second sealing surface A 2 and a first sealing surface Ai.
  • the first sealing surface Ai is a circular area with the first outer diameter d a i of the pressure regulating piston 27 a.
  • the second sealing surface A 2 is a circular area with the third outer diameter d a3 of the pressure regulating piston 27 a.
  • the closing force F 2 caused by the extinguishing medium is greater than an opening force Fi exerted by the helical spring 39, which is directed from the inlet openings 12 to the outlet opening 17 along the longitudinal axis 11. This means that the opening force Fi is directed against the closing force F 2 .
  • the two forces Fi and F 2 are oriented in particular opposite to each other.
  • the two forces Fi and F 2 are in particular directed concentrically to the longitudinal axis 11.
  • the closing force F 2 is greater in magnitude than the opening force Fi, so that an effective force is directed to the pressure regulating piston 27a along the longitudinal axis 11 from the outlet opening 17 to the inlet openings 12 out. This means that the pressure regulating piston 27a is displaced to the left. If the pressure regulating piston 27a sealingly abuts the first sealing element 24a with the sealing section 38, the flow channel 21 is interrupted. This means that the inlet openings 12 are separated from the outlet opening 17 in a fluid-tight manner. The pressure control piston 27a is in the closed position.
  • a high-pressure chamber 41 In the closed position, a high-pressure chamber 41 is formed which is delimited by the inlet openings 12 along a flow path of the flow channel 21 up to the first sealing element 24a.
  • the extinguishing medium In the high-pressure chamber 41, the extinguishing medium is at high pressure n, with the extinguishing medium is stored in the pressure vessels 2.
  • a low-pressure chamber 42 which, according to the exemplary embodiment shown, essentially comprises the through-bore 37 and the outlet opening 17, is separated from the high-pressure chamber 41 in a fluid-tight manner. In the low-pressure chamber 42, the extinguishing medium with low pressure p N is present.
  • the low pressure acts as a static outlet pressure. This means that no fluid flow takes place. There is a flow arrest because the outlet opening 17 is closed or a closed line system is connected to the outlet opening 17.
  • a minimum low pressure which is required to displace the pressure control piston 27a from the open position to the closed position, is determined in particular exclusively by the compression spring 39. That means the high pressure H, which bears against the inlet openings 12 of the valve housing 10, has no influence on the displacement of the pressure regulating piston 27 a in the valve housing 10.
  • the extinguishing medium is provided in the extinguishing medium dispenser 6. This means that the pressure reducing valve 5 a makes it possible to provide extinguishing medium permanently in the Löschmedium- dispensing device 6 at a reduced discharge pressure p N.
  • the extinguishing medium is released via the extinguishing medium delivery device 6 to the environment. This means that starting from the closed position of the pressure regulating piston 27a, a reduction of the low pressure PN occurs. As soon as the low pressure p N drops below a critical threshold value and thereby the
  • Closing force F 2 is reduced so that it is smaller than the opening force Fi of the coil spring 39, the pressure control piston 27 a to the right, ie to the output port 17, shifted.
  • the pressure regulating piston 27a is arranged such that the first sealing element 24a no longer bears sealingly against the sealing section 38 of the pressure regulating piston 24, ie when the pressure regulating piston 27a is in the open position, extinguishing medium can flow along the flow channel 21 to the outlet opening reach and supply the extinguishing medium dispensing device 6 with a constant discharge of the extinguishing medium.
  • the discharge of the extinguishing medium takes place with a constant low pressure P. Since the pressure regulating piston 27a is in the open position, a fluid flow, that is to say a flow, takes place. This means that the discharge takes place at a dynamic outlet pressure as low pressure p N.
  • the dynamic output pressure ie the low pressure p N in the open position of the pressure control piston 27 a, depends on the flow velocity of the extinguishing medium and thus on the size of the outlet openings in the form of nozzles and a maximum flow capacity of the pressure reducing valve 5 a.
  • the dynamic output pressure is generally smaller than a static output pressure.
  • the static outlet pressure is present when the pressure control piston 27a is in a closed position according to FIG. 7, 8.
  • the extinguishing medium is discharged at a low pressure p N, which is lower than the static low pressure PN, with the Extinguishing medium in the extinguishing medium dispensing device 6 is stored.
  • the discharge of the extinguishing medium is carried out with a constant low pressure p N , since the influencing factors, ie the size of the outlet openings and the maximum possible flow capacity, are invariable by the pressure reducing valve 5 a. This applies at least as long as the high pressure p H in Pressure vessel 2 is greater than the low pressure p N at the output port 17.
  • Closing of the pressure-reducing valve 5a ie a displacement of the pressure regulating piston 27a from the open position into the closed position, takes place, for example, when outlet openings of the extinguishing medium dispensing device are closed or closed and therefore a flow arrest occurs.
  • Closing of the pressure-reducing valve 5a also takes place when, for example, a sudden increase in pressure is applied to the inlet openings 12.
  • a sudden pressure increase can be caused for example by triggering the fire extinguishing system 1.
  • Such a closing operation is achieved in that the pressure-regulating piston 27a is displaced to the left, starting from the illustration in FIG. 8, until the pressure-regulating piston 27a with the sealing section 38 seals against the first sealing element 24a. In this position of the pressure control piston, the inlet openings 12 are separated from the outlet opening 17 in a fluid-tight manner.
  • the pressure reducing valve 5a is closed.
  • a vent hole 43 is provided in the spring chamber 40.
  • the vent hole 43 allows air to escape from the spring chamber 40 to the environment when the Pressure control piston 27a is moved from the open position shown in FIG. 6 in a closed position shown in FIG. 7 or 8. From the illustrations in FIGS. 6 to 8, it becomes particularly clear that different closed positions and different open positions of the pressure regulating piston 27a are conceivable. It is essential that in the open position a fluid flow from the inlet openings 12 to the outlet opening 17 is made possible. In contrast, in the closed position of the pressure regulating piston 27a, a fluid flow from the inlet openings 12 to the outlet opening 17 is prevented.
  • the first sealing element 24a bears peripherally on the pressure control piston 27a on an inner cylinder jacket surface in the closed position.
  • the pressure reducing valve 5b is substantially identical to the first embodiment. The only difference is the number and arrangement of the inlet connection piece 13.
  • the pressure reduction valve 5b has three inlet connection pieces 13, which, relative to a circumferential angle about the longitudinal axis 11, are spaced 120 ° apart on the outer side wall 14 of the valve housing. 10 are arranged.
  • the pressure-reducing valve 5 c has four inlet ports 13, which are arranged in each case in a 90 ° - circumference Schwen labstand relative to the longitudinal axis 11 on the side wall 14 of the Ventilgenosu- ses 10.
  • a fifth embodiment of the invention will be described with reference to FIG.
  • Structurally identical parts are given the same reference numerals as in the first two embodiments, to the description of which reference is hereby made.
  • Structurally different, but functionally similar parts receive the same reference numerals with a d followed.
  • the pressure-reducing valve 5d has five inlet ports 13, which are arranged with a peripheral angle labstand of 72 ° with respect to the longitudinal axis 11 on the side wall 14 of the valve housing 10.
  • the pressure reducing valves 5b, 5c and 5d allow a further compressed arrangement of pressure vessels 2 and in particular a reduction of the required components to connect pressure vessel to the manifold 6. For reasons of space, it may be advantageous, the number of
  • the pressure reducing valve 5e has two inlet ports 13, which are arranged diametrically opposite relative to a rotational angle arrangement about the longitudinal axis 11.
  • the input sockets 13 are arranged perpendicular to the longitudinal axis 11.
  • a surface normal 44 of the inlet openings 12 for the two input sockets 13 is identical.
  • the surface normal 44 is oriented perpendicular to the longitudinal axis 11.
  • Other angles of inclination for the inlet connection 13 are also conceivable, so that the surface normals 44 are arranged at an acute angle with respect to the longitudinal axis 11, as is the case for example for the first embodiment in FIGS. 3 to 5.
  • Another difference from the embodiments described above is that the pressure reducing valve 5e is designed without backflow preventer 8. This means that the pressure reducing valve 5e can be coupled directly via the valve housing cover 16. For safety reasons, it may be necessary to provide a non-return valve 8 on the valve housing cover 16.
  • the valve housing 10 has a circumferential on the outer cylindrical surface annular groove 45.
  • the annular groove 45 extends approximately over half the wall thickness of the valve housing 10 in this area.
  • a ring member 46 is placed sealed on the annular groove 45.
  • the ring element 46 is rotatable relative to the longitudinal axis 11 on the valve housing 10.
  • the ring member 46 has, according to the embodiment shown, two threaded transverse bores 47. In each threaded transverse bore 47, an inlet port 13 is screwed sealingly.
  • a ring element 46 with more than two threaded transverse bores, wherein an inlet port 13 does not have to be screwed into each threaded transverse bore 47. It is also conceivable to screw a non-illustrated closure piece on a threaded transverse bore 47. At this point there is no input opening 12. At least it is possible with a ring member 46 to provide a pressure reducing valve 5e, in which the number of input ports is flexible and in particular changeable fixed.
  • the ring element 46 is a distributor element.
  • the annular groove 45 is connected to the flow channel 21 via a plurality of transverse through-holes 48 arranged at different rotational angle positions with respect to the longitudinal axis 11. According to the embodiment shown, six transverse through-holes 48 are provided in the pressure-reducing valve 5e.
  • the annular groove 45 forms a valve housing 10 provided, circumferential annular channel, which is in fluid communication with the flow channel 21 via the transverse through-holes 48. This means that, irrespective of a rotational position of the ring element 46, the two inlet ports 13 are in fluid communication with the flow channel 21.
  • the pressure-reducing valve 5e preassembled on the extinguishing medium output device 6, wherein the positioning of the ring element 46 with the inlet connection 13 is flexibly possible in dependence on an arrangement of the pressure vessels 2.
  • the positioning of the threaded transverse bores 47 with respect to a rotational angle to the longitudinal axis 11 is independent of an arrangement of the transverse through-holes 48.
  • the ring element 46 bears against a housing shoulder 49 of the valve housing 10. An unintentional axial displacement of the ring member 46 in the direction of the outlet opening 17 is prevented.
  • An inner diameter of the ring member 46 is smaller than an outer diameter of the valve housing 10 adjacent to the output port 17.
  • a sleeve-shaped stop element 51 is screwed.
  • the stop element 51 is in particular made of a robust plastic.
  • the stop element 51 can also be embodied in another way.
  • an inventive pressure reducing valve allows any adaptation to the space requirements of an extinguishing system to be set up, on the one hand the available space requirements and on the other hand, the potential savings of components for the extinguishing system can be considered.

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Abstract

Eine Löschanlage (1) umfasst mehrere Druckbehälter (2), in welchen Löschmedium unter Hochdruck (pH) bevorratet ist, mindestens ein Druckreduzier-Ventil (5) mit Eingangsöffnungen, über die das Druckreduzier-Ventil (5) mit einem Druckbehälter (2) verbunden ist und eine Löschmedium-Abgabevorrichtung (6), mit der das mindestens eine Druckreduzier-Ventil (5) über eine Ausgangsöffnung verbunden ist.

Description

Druckreduzier- Ventil für eine Löschanlage sowie Löschanlage mit einem derartigen Druckreduzier- Ventil
Die vorliegende Patentanmeldung nimmt die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 10 2014 203 398.5 in Anspruch, deren Inhalt durch Bezugnahme hierin aufgenommen wird.
Die Erfindung betrifft ein Druckreduzier- Ventil für eine Löschanlage sowie eine Löschanlage mit einem derartigen Druckreduzier- Ventil. Löschanlagen, insbesondere automatische Brandlöschanlagen, sind zur Verwendung in Gebäuden bekannt. Eine automatische Brandlöschanlage ist aus der internationalen Patentanmeldung PCT/EP 2013/068 672 bekannt. Die Brandlöschanlage ermöglicht bei einer Auslösung der Anlage ein automatisiertes Abgeben von Löschmedium wie beispielsweise C02 oder N2, das in einem oder mehreren Druckbehältern unter Hochdruck bevorratet ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Druckreduzier- Ventil derart zu verbessern, dass dessen Integration in eine Löschanlage vereinfacht ist.
Die Aufgabe wird durch ein Druckreduzier- Ventil mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Der Kern der Erfindung besteht darin, dass das Druckreduzier- Ventil mehrere Eingangsöff un- gen, also mindestens zwei Eingangsöffnungen, aufweist. Jede der Eingangsöffnungen dient zum Verbinden des Druckreduzier- Ventils mit jeweils einem Druckbehälter, in dem Löschmedium unter Hochdruck bevorratet ist. Dadurch, dass das Druckreduzier- Ventil ermöglicht, mehrere Druckbehälter an eine Löschmedium-Abgabevorrichtung anzuschließen, ist der apparative Aufwand und insbesondere der erforderliche Platzbedarf für eine derartige Löschanlage reduziert. Die Anzahl der erforderlichen Druckreduzier- Ventile in einer derartigen Löschanlage ist signifikant reduziert. Entsprechend sinkt insbesondere der Bedarf von Verbindungs-Schnittstellen für das Druckreduzier- Ventil an der Löschmedium- Abgabevorrichtung, insbesondere einem Sammelrohr. Diese Verbindungs- Schnittstellen sind insbesondere als Anschweißstutzen ausgeführt. Analog der reduzierten Anzahl der Druckreduzier- Ventile in einer derartigen Löschanlage reduziert sich die Anzahl der erforderlichen Anschweißstutzen. Der Herstellungsaufwand für eine Löschanlage mit dem erfindungsgemäßen Druckreduzier- Ventil ist reduziert.
Das erfindungsgemäße Druckreduzier- Ventil weist also mindestens zwei, insbesondere genau zwei, insbesondere genau drei, insbesondere genau vier und insbesondere genau fünf, Eingangsöffnungen auf. Jede Eingangsöffnung dient zum Anschließen eines Druckbehälters an das Druckreduzier- Ventil. Das Druckreduzier- Ventil kann also gleichzeitig an mehrere Druckbehälter angeschlossen werden. Es ist aber auch möglich, dass das Druckreduzier- Ventil mehr als fünf Eingangsöffnungen aufweist.
Die grundsätzliche Funktion des Druckreduzier- Ventils entspricht der gemäß der internationalen Patentanmeldung PCT/EP 2013/068 672. In einem Ventilgehäuse ist ein längs verlagerbarer Druckregel-Kolben vorgesehen, der einerseits mit einem Kraftspeicher-Element zum Ausüben einer Öffnungskraft zur Verlagerung des Druckregel- Kolbens in eine Offenstellung und anderer- seits mit Löschmedium beaufschlagt werden kann, so dass das Löschmedium eine der Öffnungskraft entgegenwirkende Schließkraft auf den Druckregel- Kolben ausübt, um den Druckregel- Kolben in die Schließstellung zu bewegen. Das erfindungsgemäße Druckreduzier- Ventil ist für eine Löschanlage, insbesondere für eine automatische Brandlöschanlage, geeignet. Das Druckreduzier- Ventil wirkt passiv, d. h. der Druckregel- Kolben wird automatisch und selbsttätig von einer Offenstellung in eine Schließstellung verlagert, sofern ein Mindestdruck in dem Ventilgehäuse erreicht ist. Das Ventilgehäuse weist eine Längsachse auf. Das Druckreduzier- Ventil kann mit jeweils einem stationären Löschventil an einem Druckbehälter verbunden sein. Das stationäre Löschventil kann mit einer Auslöse-Einheit zusammenwirken. Die Auslöse-Einheit kann pneumatisch, manuell und/oder elektrisch angesteuert werden, um das stationäre Löschventil zu betätigen. Durch Betätigung des stationären Löschventils wird das Druckreduzier- Ventil mit Löschmedium unter Druck beaufschlagt. In einem Zustand vor Betätigung des Druckbehälter- Ventils ist das Druckreduzier- Ventil in einem drucklosen Zustand. Das Ventilgehäuse weist eine Ausgangsöffnung zum Verbinden des Druckreduzier- Ventils mit einer Löschmedium- Abgabevorrichtung, beispielsweise in Form einer Löschleitung oder eines Sammelrohrs, auf. Zwischen den Eingangsöffnungen und der Ausgangsöffnung ist ein Strömungskanal angeordnet. Entlang des Strömungskanals ist ein erstes Dichtungselement vorgesehen, das zum abdichtenden Anliegen an dem Druckregel- Kolben in der Schließstellung dient. Das bedeutet, dass in der Schließstellung der Strömungskanal fluiddicht abgedichtet ist. In der Schließstellung sind die Eingangsöffnungen von der Ausgangsöffnung fluiddicht getrennt. Dagegen ist in der Offenstellung, also wenn das erste Dichtungselement beabstandet von dem Druckregel- Kolben angeordnet ist und insbesondere nicht abdichtend an dem Druckregel- Kolben anliegt, eine Fluidverbindung zwischen den Eingangsöffnungen und der Ausgangsöffnung gegeben. Die Offenstellung liegt insbesondere dann vor, wenn das Druckreduzier- Ventil in einem drucklosen Zustand, insbesondere vor Betätigen des Druckbehälter- Ventils vorliegt. Insbesondere dichtet das erste Dichtungselement den Strömungskanal ab, in dem es umfangsseitig an einer äußeren Zylindermantelfläche des Druckregel- Kolbens anliegt. Es ist auch möglich, dass das erste Dichtungselement und der Druckregel- Kolben derart ausgeführt sind, dass das erste Dichtungselement umfangsseitig an einer inneren Zylindermantelfläche des Druckregel-Kolbens abdichtend anliegt. Zusätzlich oder alternativ kann ein weiteres Dichtungselement vorgesehen sein, das ein Abdichten, insbesondere in einer axialen Richtung, an einer Stirnfläche, die insbesondere ringförmig ausgeführt ist, des Druckregel-Kolbens ermöglicht. Die von dem Kraftspeicher-Element verursachte Öffnungskraft und die von dem Löschmedium verursachte Schließkraft wirken insbesondere entlang der Längsachse des Ventilgehäuses und sind antiparallel, also einander entgegengesetzt orientiert. In der Schließstellung des Druckregel- Kolbens ist der Strömungskanal durch das erste Dichtungselement in eine den Eingangsöffnungen zugewandte Hochdruck-Kammer und eine der Ausgangsöffnung zugewandte Niederdruck- Kammer geteilt. Die Hochdruck-Kammer ist von der Nieder- druck-Kammer in der Schließstellung des Druckregel- Kolbens fluiddicht getrennt. Wenn an der Ausgangsöffnung das Löschmedium mit einem Druck anliegt, der mindestens so groß ist wie ein Niederdruck, der gegenüber dem Hochdruck reduziert ist, insbesondere höchstens 20% des Hochdrucks beträgt, insbesondere höchstens 10% des Hochdrucks beträgt und insbesondere höchstens 5% des Hochdrucks beträgt, ist die Schließkraft größer als die Öffnungskraft, d. h. der Druckregel-Kolben wird selbsttätig in die Schließstellung verlagert. Dadurch ist gewährleistet, dass das Löschmedium bei reduziertem Niederdruck von dem Druckreduzier- Ventil an die Löschmedium- Abgabevorrichtung bereitgestellt werden kann. Das Druckreduzier- Ventil ermöglicht eine zuverlässige Druckreduktion des Löschmediums. Dadurch ist es möglich, dass die Löschmedium- Abgabevorrichtung, insbesondere Rohrleitungsnetze einer Löschleitung für nied- rigere Drücke ausgelegt werden können. Dadurch ist es möglich, Aufwand und Kosten für eine automatische Brandlöschanlage zu reduzieren. Aufgrund des reduzierten Abgabedrucks des Löschmediums ist das Gefahrenpotential reduziert. Das Löschmedium kann mittels des erfin- dungsgemäßen Druckreduzier- Ventils mit einer konstanten Ausbringrate, also mit einem konstanten Volumenstrom, ausgebracht werden.
Vorteilhaft ist ein Druckreduzier- Ventil mit mehreren Eingangs-Stutzen, wobei jeder Eingangs- Stutzen jeweils eine der Eingangsöffnungen festlegt. Ein derartiger Eingangs-Stutzen vereinfacht die Verbindung des Druckreduzier- Ventils mit dem Druckbehälter und insbesondere mit einem am Druckbehälter angebrachten stationären Löschventil. Insbesondere ist der Eingangs- Stutzen in eine dafür vorgesehene Gewindebohrung des Ventilgehäuses eingeschraubt. Ein Wechsel des Eingangs- Stutzens zu Wartungs- und/oder Reparaturzwecken ist vereinfacht.
Vorteilhaft ist ein Druckreduzier- Ventil, das im Wesentlichen rotationssymmetrisch bezüglich der Längsachse ausgeführt ist. Insbesondere weist das Druckreduzier- Ventil im Wesentlichen ausschließlich rotationssymmetrische Bauteile auf. Insbesondere sind sämtliche Bauteile des Druckreduzier- Ventils rotationssymmetrisch bezüglich der Längsachse des Ventilgehäuses aus- geführt. Derartige Bauteile können kostengünstig und insbesondere in hohen Stückzahlen kostengünstig hergestellt werden.
Vorteilhaft ist ein Druckreduzier- Ventil, bei dem der zum Verlagern des Druckregel- Kolbens in die Schließstellung erforderliche Niederdruck einstellbar ist. Das Druckreduzier- Ventil ermög- licht dessen variable Handhabung und/oder Verwendung. Beispielsweise ist es möglich, den für das Erreichen der Schließstellung des Druckkolbens erforderlichen Niederdruck einem damit zu verbindenden Rohrleitungsnetz anzupassen. Entsprechend ist es möglich, ein Druckreduzier- Ventil an verschiedene Voraussetzungen, wie beispielsweise einen Maximaldruck des Rohrleitungsnetzes flexibel anzupassen. Weiterhin ist es möglich, verschiedene Sicherheitsanforderun- gen und/oder Austragsraten für Löschmedium bereitzustellen.
Vorteilhaft ist ein Druckreduzier- Ventil, bei dem die Eingangsöffnungen jeweils quer zur Längsachse orientiert sind. Das bedeutet, dass eine Querschnittsfiäche der Eingangsöffnungen, also eine Strömungsfiäche, jeweils nicht senkrecht zur Längsachse orientiert ist. Eine Flächennormale der Querschnitts fläche einer Eingangsöffnung ist in einem von 0° verschiedenen Neigungswinkel gegenüber der Längsachse orientiert. Dadurch ergibt sich eine größere Gestaltungsvielfalt für das Ventilgehäuse. Insbesondere ist es nicht zwingend erforderlich, dass die Eingangsöffnungen oder Eingangs-Stutzen an einer der Ausgangsöffnung gegenüberliegenden Stirnseite des Ventilgehäuses angeordnet sind. Insbesondere können die Eingangsöffnungen im Bereich einer äußeren Seitenwand des Ventilgehäuses angeordnet sein. Vorteilhaft ist ein Druckreduzier- Ventil, bei dem die Eingangsöffnungen entlang eines äußeren Umfangs an dem Ventilgehäuse gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Dadurch ergibt sich eine rotationssymmetrische Aufteilung der Eingangsöffnungen bezüglich der Längsachse an dem Ventilgehäuse. Dadurch ist gewährleistet, dass eine statische Druckbelastung innerhalb des Ventilgehäuses rotationssymmetrisch ist. Lokale Druckunterschiede innerhalb einer Querschnittsfiä- che senkrecht zur Längsachse sind in dem Ventilgehäuse vernachlässigbar. Die statische Druckbelastung des Ventilgehäuses ist reduziert. Ein derartiges Druckreduzier- Ventil ist robust und statisch belastbar ausgeführt. Sofern das Druckreduzier- Ventil zwei Eingangsöffnungen aufweist, sind diese bezogen auf die Längsachse, insbesondere diametral, gegenüberliegend angeordnet. Ein Umfangswinkel bezogen auf die Längsachse zwischen zwei benachbarten Eingangs- Öffnungen beträgt 180°. Entsprechend beträgt ein Umfangswinkel zwischen zwei benachbarten Eingangsöffnungen bei einem Druckreduzier- Ventil mit drei Eingangsöffnungen 120°, bei einem Druckreduzier- Ventil mit vier Eingangsöffnungen 90° und bei einem Druckreduzier- Ventil mit fünf Eingangsöffnungen 72°. Allgemein gilt, dass der Umfangswinkel bei einem Druckreduzier- Ventil mit n Eingangsöffnungen 360°/n beträgt.
Vorteilhaft in ein Druckreduzier- Ventil mit einem zweiten Dichtungselement für eine abgedichtete Verlagerung des Druckregel- Kolbens in dem Ventilgehäuse. Das Druckreduzier- Ventil ermöglicht eine abgedichtete Verlagerung des Druckregel- Kolbens in dem Ventilgehäuse. Besonders vorteilhaft ist es, wenn bei dem Druckreduzier- Ventil das erste Dichtungselement eine erste Dichtungsfläche festlegt, das zweite Dichtungselement eine zweite Dichtungsfiäche festlegt und eine effektive Kolbenfiäche die Differenz der zweiten Dichtungsfiäche und der ersten Dichtungsfiäche ist, wobei die effektive Kolbenfläche von dem Löschmedium zum Ausüben der Schließkraft beaufschlagt wird. Das Druckreduzier- Ventil ermöglicht eine Einstellung des Niederdrucks, ab dem die Schließkraft auf den Druckregel- Kolben größer ist als die Öffnungskraft, die von dem Kraftspeicher-Element verursacht wird, indem eine effektive Kolbenfläche, die die Differenz einer zweiten Dichtungsfläche und einer ersten Dichtungsfläche ist, verändert wird.
Vorteilhaft ist ein Druckreduzier- Ventil, bei dem der Druck-Regelkolben eine entlang der Längsachse orientierte Durchgangsbohrung aufweist und insbesondere der Strömungskanal die Durchgangsbohrung zumindest abschnittsweise umfasst. Das Druckreduzier- Ventil ermöglicht eine kompakte und unkomplizierte Bauweise des Druckreduzier- Ventils. Dadurch, dass der Druckregel-Kolben zumindest abschnittsweise Bestandteil des Strömungskanals ist, sind die Strömungsbedingungen für das Löschmedium in dem Druckreduzier- Ventil verbessert.
Vorteilhaft ist ein Druckreduzier- Ventil mit einem Feder-Element als Kraftspeicher-Element. Insbesondere ist das Feder-Element als Schraubenfeder ausgeführt. Das Druckreduzier- Ventil ermöglicht eine effektive und direkte Beaufschlagung des Druckregel- Kolbens mit dem Kraftspeicher-Element. Die passive Funktionsweise des Druckreduzier- Ventils ist zusätzlich verein- facht.
Besonders vorteilhaft ist, wenn das Feder-Element in einer Feder-Kammer angeordnet ist, die gegenüber der Niederdruck- Kammer abgedichtet ist. Das Druckreduzier- Ventil ermöglicht eine Trennung des Feder-Elements von dem Strom des Löschmediums entlang des Strömungskanals. Möglicherweise störende Interaktionen zwischen der Feder und dem Löschmedium sind ausgeschlossen.
Vorteilhaft ist ein Druckreduzier- Ventil, das eine Entlüftungsbohrung der Feder-Kammer aufweist. Das Druckreduzier- Ventil ermöglicht einen Druckausgleich der Feder-Kammer.
Vorteilhaft ist ein Druckreduzier- Ventil, bei dem das erste Dichtungselement umfangseitig an einer inneren Mantelfläche des in der Schließstellung angeordneten Druckregel- Kolbens anliegt. Das Druckreduzier- Ventil ermöglicht ein fluiddichtes Abdichten des Strömungskanals in einer besonders unkomplizierten Weise. Insbesondere ist es nicht erforderlich, einen Ventilsitz bereit- zustellen. Dadurch wird ein Anschlagen einer Ventilkomponente gegen einen Ventilsitz und somit eine klappernde Geräuschentwicklung und/oder eine Beschädigung oder Zerstörung eines Dichtelements verhindert. Insbesondere ist es nicht erforderlich, dass der Druckregel- Kolben stirnseitig abgedichtet wird.
Vorteilhaft ist ein Druckreduzier- Ventil mit einem eine dritte Dichtungsfläche aufweisenden dritten Dichtungselement zur abgedichteten Führung des Druckregel- Kolbens in dem Ventilgehäuse, wobei die erste Dichtungsfläche und die dritte Dichtungsfläche gleich groß sind. Das Druckreduzier- Ventil weist ein drittes Dichtungselement mit einer dritten Dichtungsfläche auf. Das dritte Dichtungselement ermöglicht eine abgedichtete Führung des Druckregel- Kolbens in dem Ventilgehäuse. Die dritte Dichtungsfläche und die erste Dichtungsfläche sind gleich groß. Das bedeutet, dass auf das erste Dichtungselement keine von dem unter Hochdruck stehenden Löschmediums verursachte Druckkraft wirkt. Das bedeutet, dass die Lebensdauer des ersten Dichtungselements erhöht ist. Insbesondere ist es dadurch möglich, einen konstanten Niederdruck an der Ausgangsöffnung des Druckreduzier- Ventils unabhängig von dem Hochdruck in dem Druckbehälter zu ermöglich. Das erste Dichtungselement ermöglicht einen vollständig kompensierten Sitz des Druckregel- Kolbens.
Vorteilhaft ist ein Druckreduzier- Ventil mit einem an dem Ventilgehäuse lösbar montierbaren Ventilgehäuse-Deckel. Das Druckreduzier- Ventil ermöglicht ein schnelles und unkompliziertes Öffnen und Schließen des Ventilgehäuses mittels des lösbar montierbaren Ventilgehäuse- Deckels. Dadurch ist eine Montage des Druckreduzier- Ventils vereinfacht. Die Herstellkosten und insbesondere die Montagekosten sind reduziert. Insbesondere kann der Ventilgehäuse- Deckel einen Anschlussstutzen zur Verbindung mit einer Löschleitung aufweisen. Insbesondere ist der Anschlussstutzen einteilig Teil an dem Ventilgehäuse-Deckel angeformt. Insbesondere ist der Ventilgehäuse-Deckel auf das Ventilgehäuse anschraubbar.
Vorteilhaft ist ein Druckreduzier- Ventil mit einem an der Ausgangsöffnung angeordneten Rückflussverhinderer. Dadurch, dass mehrere Druckbehälter mittels des Druckreduzier- Ventils direkt mit der Löschmedium- Abgabevorrichtung verbunden werden können, reduziert sich die Anzahl der Rückflussverhinderer. Der Rückflussverhinderer ist besonders vorteilhaft in das Druckreduzier- Ventil integriert. Dadurch ergibt sich eine kompakte und robuste Bauform. Insbesondere ist es nicht erforderlich, den Rückflussverhinderer gemäß dem Stand der Technik als separates Bauteil auszuführen. Die Anzahl der Schnittstellen ist dadurch reduziert. Das System insgesamt ist unkompliziert und robust aufgebaut. Das Druckreduzier- Ventil ist weniger fehleranfällig. Zusätzlich oder alternativ kann jeweils ein Rückflussverhinderer an einer Eingangsöff- nung vorgesehen sein. Insbesondere sind also mehrere Rückflussverhinderer an dem Druckreduzier- Ventil vorgesehen. Ein an einer Eingangsöffnung vorgesehener Rückflussverhinderer ver- hindert, dass Löschmittel, das aus anderen Druckbehältern durch das Druckreduzier- Ventil zur Abgabe von Löschmittel ausströmt, zurück in den bereits entleerten Behälter fließt, der mit der Eingangsöffnung verbunden ist, an der der Rückflussverhinderer angeordnet ist. Sofern sämtliche Eingangsöffnungen mit jeweils einem Rücksflussverhinderer ausgerüstet sind, ist ein zuverlässiges Ausströmen des Löschmediums gewährleistet. Eine Beeinträchtigung des Ausströmvor- gangs dadurch, dass ein bereits entleerter Behälter mit Druck von dem Druckreduzier- Ventil beaufschlagt werden könnte, ist ausgeschlossen.
Vorteilhaft ist ein Druckreduzier- Ventil, bei dem die Eingangsöffnungen in ihrer Anordnung bezüglich eines Drehwinkels um die Längsachse veränderlich festlegbar sind. Dadurch ist es unkompliziert möglich, die Eingangsöffnungen relativ zu einer, insbesondere ortsfest angeordneten, Sammelleitung einer automatischen Löschanlage auszurichten. Das Druckreduzier- Ventil als Verbindung zwischen der Löschmedium- Abgabevorrichtung und den Druckbehältern, die insbesondere ortsfest angeordnet sind, ist flexibel an räumliche Begebenheiten, also an geometrische Randbedingungen, anpassbar. Das Anschließen eines derartigen Druckreduzier- Ventils ist um- kompliziert und flexibel möglich.
Besonders vorteilhaft ist ein Druckreduzier- Ventil, bei dem die Eingangsöffnungen mittels eines Ringelements drehbar bezüglich der Längsachse am Ventilgehäuse angeordnet sind. Dadurch, dass die Eingangsöffnungen, insbesondere in Form von Eingangs- Stutzen an einem Ringelement festlegbar sind, wobei das Ringelement drehbar gegenüber dem Ventilgehäuse ist, ist die flexible Anordnung und insbesondere eine veränderliche Festlegung der Eingangsöffnungen gegenüber der Längsachse des Ventilgehäuses vereinfacht. Das Ringelement ist unkompliziert und unaufwendig zu fertigen. Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Löschanlage derart zu verbessern, dass der apparative Aufwand reduziert ist. Die Aufgabe wird durch eine Löschanlage mit den Merkmalen gemäß Anspruch 14 gelöst. Die erfindungsgemäße Löschanlage weist mindestens ein erfindungsgemäßes Druckreduzier- Ventil mit mehreren Eingangsöffnungen auf. Das bedeutet, dass mehrere Druckbehälter, in welchen Löschmedium unter Hochdruck bevorratet ist, mittels eines Druckreduzier- Ventils an eine Löschmedium- Abgabevorrichtung, beispielsweise ein Sammelrohr, verbunden sind. Die für eine derartige Löschanlage erforderliche Anzahl an Komponenten ist reduziert. Insbesondere ist die Anzahl der erforderlichen Druckreduzier- Ventile reduziert. Die Anzahl an Rückflussverhinderern und Anschweiß stutzen am Sammelrohr ist gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten Löschanlagen reduziert. Der Raum- und Flächenbedarf für die erfindungsgemäße Löschanlage ist reduziert.
Vorteilhaft ist eine Löschanlage, bei der an jedem Druckbehälter ein stationäres Löschventil zur Verbindung mit dem mindestens einen Druckreduzier- Ventil vorgesehen ist. Der Komponentenaufwand an dem Druckbehälter ist reduziert. Die stationären Löschventile ermöglichen eine un- komplizierte Verbindung des Druckbehälters mit dem Druckreduzier- Ventil.
Zusätzliche Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von drei Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Löschanlage mit mehreren erfindungsgemäßen
Druckreduzier- Ventilen, an welchen jeweils zwei Druckbehälter angeschlossen sind,
Fig. 2 eine vergrößerte Detailansicht gemäß Detail II in Fig. 1,
Fig. 3 eine Seitenansicht des Druckreduzier- Ventils gemäß Fig. 1,
Fig. 4 eine Ansicht von unten des Druckreduzier- Ventils in Fig. 3, Fig. 5 eine Schnittdarstellung gemäß Schnittlinie V-V in Fig. 3, eine Fig. 5 entsprechende Darstellung eines Druckreduzier- Ventils gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel mit einem Druckregel- Kolben in einer Offenstellung,
Fig. 7 eine Fig. 6 entsprechende Schnittdarstellung mit dem Druckregel- Kolben in einer ersten Schließstellung,
Fig. 8 eine Fig. 6 entsprechende Darstellung mit dem Druckregel- Kolben in einer zweiten von der ersten abweichenden Schließstellung,
Fig. 9 eine Fig. 4 entsprechende Ansicht eines Druckreduzier- Ventils gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel mit drei Eingangsöffnungen,
Fig. 10 eine Fig. 4 entsprechende Ansicht eines Druckreduzier- Ventils gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel mit vier Eingangsöffnungen,
Fig. 11 eine Fig. 4 entsprechende Ansicht eines Druckreduzier- Ventils gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel mit fünf Eingangsöffnungen,
Fig.12 eine Fig. 4 entsprechende Ansicht eines Druckreduzier- Ventils gemäß einem
sechsten Ausführungsbeispiel mit zwei Eingangsöffnungen,
Fig. 13 eine Seitenansicht des Druckreduzier- Ventils in Fig. 12,
Fig. 14 eine Schnittdarstellung gemäß Schnittlinie XIV-XIV in Fig. 13.
Eine in Fig. 1 und 2 als Ganzes mit 1 bezeichnete Löschanlage umfasst sechs Druckbehälter 2 in Form von Druckgasflaschen. In den Druckbehältern 2 ist jeweils ein Löschmedium wie beispielsweise C02 oder N2 unter Hochdruck pH bevorratet. An den Druckbehältern 2 ist jeweils ein stationäres Löschventil 3 angebracht. An dem stationären Löschventil 3 kann ein nicht dargestellter Auslöseschlauch angebracht sein. Der Auslöseschlauch ermöglicht ein automatisches Auslösen der Löschanlage 1. Dazu dient der Auslöseschlauch als Steuerleitung. Der Auslöse- schlauch kann beispielsweise über eine nicht dargestellte Steuereinheit angesteuert werden, sobald eine Brandursache festgestellt worden ist. Der Auslöseschlauch wird mit Druck beaufschlagt und das stationäre Löschventil 3, insbesondere pneumatisch, angesteuert. Der Auslöseschlauch ist beispielsweise ein Kunststoff-Schlauch. Der Auslöseschlauch kann auch als Rohrlei- tung ausgeführt sein. Es ist grundsätzlich auch denkbar, dass der Auslöseschlauch ein passives, automatisches Auslösen der Löschanlage 1 ermöglicht. Beispielsweise bei einem Überschreiten einer kritischen Temperatur öffnet der Auslöseschlauch durch Reißen oder Platzen, so dass in dem Auslöseschlauch angeordnetes Löschmedium austritt. Der Druckabfall in dem Auslöseschlauch bewirkt ein Betätigen des stationären Löschventils 3. Die Löschanlage 1, die zur auto- matischen Auslösung geeignet ist, wird auch als automatische Brandlöschanlage bezeichnet. Es ist zusätzlich oder alternativ möglich, eine manuelle Auslösevorrichtung vorzusehen.
Das stationäre Löschventil 3 ist über einen Verbindungsschlauch 4 mit einem Druckreduzier- Ventil 5 verbunden. An das Druckreduzier- Ventil 5 sind jeweils zwei Druckbehälter 2 über je- weils ein stationäres Löschventil 3 und den Verbindungsschlauch 4 angeschlossen. Bei der in
Fig. 1 gezeigten Löschanlage 1 sind jeweils zwei Druckbehälter 2 paarweise mit einem Druckreduzier- Ventil 5 verbunden.
Das Druckreduzier- Ventil 5 ist an eine Löschmedium- Abgabevorrichtung 6 in Form eines Sam- melrohres für eine Löschleitung angeschlossen. Im Fall einer automatischen Auslösung der automatischen Brandlöschanlage 1 kann eine automatische Abgabe von Löschmedium über die Löschmedium- Abgabevorrichtung 6 erfolgen. Aus dem Druckbehälter 2 kann über das stationäre Löschventil 3 und das Druckreduzier- Ventil 5 Löschmedium in die Löschmedium- Abgabevorrichtung 6 während eines Löschvorgangs nachgeliefert werden.
Um das Druckreduzier- Ventil 5 an die Löschmedium- Abgabevorrichtung 6 anbinden zu können, ist an der Löschmedium- Abgabevorrichtung ein Anschweißstutzen 7 vorgesehen. An dem Anschweißstutzen 7 ist ein Rückflussverhinderer 8 vorgesehen, der in das Druckreduzier- Ventil 5 integriert ist. Insbesondere ist es nicht erforderlich, einen Rückflussverhinderer als separates Bauteil auszuführen. Bei der Löschanlage 1 ist die Löschmedium- Abgabevorrichtung 6 jeweils stirnseitig mit einer Endkappe 9 abgeschlossen. Es ist möglich, die Endkappen 9, die beispielsweise aufgesteckt oder aufgeschraubt sind, abzunehmen und die Löschmedium- Abgabevorrichtung 6 mit weiteren Löschmedium- Abgabeelementen, beispielsweise mit einer Löschleitung, zu verbinden.
Nachfolgend wird anhand der Fig. 3 bis 5 ein Druckreduzier- Ventil 5 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel näher erläutert. Das Druckreduzier- Ventil 5 umfasst ein Ventilgehäuse 10, das bezüglich einer Längsachse 11 im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgeführt ist. Das Ventilgehäuse 10 weist zwei Eingangsöffnungen 12 auf, über die das Druckreduzier- Ventil 5 jeweils mit einem Druckbehälter 2 und insbesondere mit dem daran befestigten stationären Löschventil 3 verbunden werden können. Das Ventilgehäuse 10 ist im Wesentlichen rohrförmig ausgeführt. Die Eingangsöffnungen 12 sind jeweils Bestandteil eines Eingangs- Stutzens 13. Die Eingangs- Stutzen 13 sind bezogen auf die Längsachse 11 diametral gegenüberliegend an dem Ventilgehäuse 10 angeordnet. Die Eingangs- Stutzen 13 sind an einer äußeren Seitenwand 14 des Ventil- gehäuses 7 angeordnet. Jeder Eingangs- Stutzen 13 weist eine Eingangs-Stutzen-Längsachse 15 auf. Die Eingangs-Stutzen-Längsachse 15 ist in einem Neigungswinkel a gegenüber der Längsachse 11 angeordnet. Gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt der Neigungswinkel etwa 75°. Ein derartiger Neigungswinkel hat sich als vorteilhaft erwiesen, damit die unterhalb des Druckreduzier- Ventils 5 angeordneten Druckbehälter 2 vorteilhaft angeschlossen werden können. Eine Vergrößerung des Neigungswinkels a auf beispielsweise bis zu 90° hätte zur Folge, dass der Platzbedarf, insbesondere für die Anbindung der Verbindungsschläuche 4 an dem Druckreduzier- Ventil steigt. Eine Anordnung der Eingangs- Stutzen 13 mit einem reduzierten Neigungswinkel, der kleiner ist als 75°, ist grundsätzlich möglich. Eine Reduzierung des Neigungswinkels a ermöglicht die Anbringung der Eingangs- Stutzen 13 im Bereich des stirnseitigen Endes des Ventilgehäuses 10. An einem den Eingangsöffnungen 12 gegenüberliegenden stirnseitigen Ende des Ventilgehäuses 10 ist ein Ventilgehäuse-Deckel lösbar montierbar angeordnet. Der Ventilgehäuse-Deckel 16 ist auf das Ventilgehäuse 10 aufgeschraubt. An den Ventilgehäuse-Deckel 16 ist - dem Ventilgehäuse 10 abgewandt - der Rückflussverhinderer 8 eingeschraubt. An einem stirnseitigen Ende des Rückflussverhinderers 8 ist eine Ausgangsöffnung 17 des Druckreduzier- Ventils 5 angeordnet. Der Rückflussverhinderer 8 ist in einer an sich bekannten Weise ausgeführt. Der Rückflussverhinderer 8 weist eine entlang der Längsachse 11 verlagerbare Blockierkugel 18 auf. Sofern ein Druck an der Ausgangsöffnung 17, also von der Löschmedi- um- Abgabevorrichtung 6 ausgehend, größer ist als ein Innendruck in dem Druckreduzier- Ventil 5, wird die Blockierkugel 18 gemäß der Darstellung in Fig. 5 nach links zu dem Ventilgehäuse- Deckel 16 hin verlagert. Der Durchmesser der Blockierkugel 18 ist derart gewählt, dass die Blockierkugel 18 abdichtend an einer Ringdichtung 19 anliegt, die stirnseitig an dem Ventilgehäuse- Deckel vorgesehen ist und zwischen dem Ventilgehäuse-Deckel 16 und dem Rückflussverhinderer 8 klemmend angeordnet ist. Die Ausgangsöffnung 17 dient zum Verbinden des Druckreduzier- Ventils 5 mit der Löschmedium- Abgabevorrichtung 6. Beispielsweise dann, wenn der Rückflussverhinderer 8 nicht vorgesehen ist oder nicht in dem Druckreduzier- Ventil 5 integriert ist, kann die Ausgangsöffnung 17 in dem auf das Ventilgehäuse 10 aufschraubbaren Ventilge- häuse-Deckel 16 integriert sein. An dem Rückflussverhinderer 8 ist ein Anschlussstutzen 20 für die Löschmedium- Abgabevorrichtung 6 einteilig angeformt. Zwischen den Eingangsöffnungen 12 und der Ausgangsöffnung 17 ist ein Strömungskanal 21 angeordnet.
An dem der Ausgangsöffnung 17 gegenüberliegenden stirnseitigen Ende des Ventilgehäuses 10 und benachbart zu der Eingangsöffnungen 12 ist ein Fluidströmungs-Leitelement 22 vorgesehen. Das Fluidströmungs-Leitelement 22 ermöglicht eine Beeinflussung der Fluidströmung entlang des Strömungskanals 21. Das Fluidströmungs-Leitelement 22 ist einteilig ausgeführt und deshalb robust und kompakt. Das Fluidströmungs-Leitelement 22 ist stirnseitig in das Ventilgehäuse 10 eingeschraubt. Dem Strömungskanal 21 zugewandt weist das Fluidströmungs-Leitelement 22 einen Dichtungs-Träger 23 auf, der ein erstes Dichtungselement 24, das gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel als O-Ring ausgeführt ist, trägt. Das erste Dichtungselement 24 ist in einer dafür vorgesehenen umlaufenden Radial-Nut an dem Dichtungs-Träger 23 entlang der Längsachse 11 gehalten.
Entlang der Längsachse 11 ist ausgehend von der Eingangsöffnung 12 nach dem Fluidströmungs-Leitelement 22 ein Führungs-Element 25 angeordnet. Das Führungs-Element 25 ist einteilig, also integral, an einer Innenseite des Ventilgehäuses 10 angeformt. Das Führungs-Element 20 ist hohl ausgeführt und weist eine innere hohlzylindrisch geformte Führungsfläche 26 auf. Das Führungs-Element 25 dient zur Führung eines Druckregel-Kolbens 27, der entlang der
Längsachse 11 in dem Ventilgehäuse 10 zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung verlagerbar ist. Die hohlzylindrische Führungsfläche 26 des Führungs-Elements 25 weist einen Innendurchmesser derart auf, dass eine geführte Verlagerung eines Führungsabschnitts 28 des Druckregel-Kolbens 27 möglich ist. Insbesondere entspricht der Innendurchmesser der Führungsfläche 26 im Wesentlichen einem Außendurchmesser des Druckregel- Kolbens 27 im Bereich des Führungsabschnitts 28.
Im Bereich der Führungsfläche 26 ist ein drittes Dichtungselement 29 zum abdichtenden Anliegen an dem Führungsabschnitt 28 vorgesehen.
Der Druckregel- Kolben 27 ist zweiteilig ausgeführt mit einem den Eingangsöffnungen 12 zuge- wandten ersten Druckregel- Kolben- Abschnitt 30 und einem der Ausgangsöffnung 17 zugewandten zweiten Druckregel- Kolben- Abschnitt 31. Der erste Druckregel-Kolben-Teil 30 ist mit dem zweiten Druckregel- Kolben-Teil 31 verschraubt. Die beiden Druckregel- Kolben-Teile 30, 31 sind mittels eines Dichtungselements 32 abgedichtet. Die zweiteilige Ausführung des Druckregel-Kolbens 27 vereinfacht dessen Montage in dem Ventilgehäuse 10. Der Druckregel- Kolben 27 ist entlang der Längsachse 11 im Wesentlichen terrassenförmig ausgeführt mit einem ersten Außendurchmesser dai im Bereich des Führungsabschnitts 28, einem zweiten Außendurchmesser da2 im Bereich eines Zwischenabschnitts 33 und einem dritten Außendurchmesser da3 im Bereich eines Basisabschnitts 34. An einer inneren Mantelfläche ist der Basisabschnitt 34 mittels eines zweiten Dichtungselements 35 gegenüber einem in das Ventilgehäuse 10 hineinragenden Hül- senabschnitt 36 des Ventilgehäuse-Deckels 16 abgedichtet.
Der Druckregel- Kolben 27 weist eine zentral angeordnete, konzentrisch zur Längsachse 11 orientierte Durchgangsbohrung 37 auf. Im Bereich des Dichtungsabschnitts 38 weist die Durchgangsbohrung 31 einen ersten Innendurchmesser du auf. Im Bereich des Basisabschnitts 34 und zumindest abschnittsweise im Bereich des Zwischenabschnitts 33 weist die Durchgangsbohrung 37 einen zweiten Innendurchmesser d;2 auf, der größer ist als der erste Innendurchmesser du.
Entlang der Längsachse 11 ist an dem Führungsabschnitt 28 den Eingangsöffnungen 12 zugewandt ein Dichtungsabschnitt 38 an dem Druckregel- Kolben 27 vorgesehen. Der Dichtungsab- schnitt 38 dient zum abdichtenden Anliegen an dem ersten Dichtungselement 24 an dem Dichtungs-Träger 23 des Fluidströmungs-Leitelements 22. Dazu weist der napfförmige Dichtungsabschnitt 38 einen gegenüber dem ersten Innendurchmesser du vergrößerten vierten Innendurch- messer d;4 auf, der so auf den Außendurchmesser des ersten Dichtungselements 24 abgestimmt ist, dass das erste Dichtungselement 24 umfangseitig abdichtend an einer inneren Mantelfläche des Dichtungsabschnitts 38 anliegen kann. Der Hülsenabshnitt 36 des Ventil-Gehäusedeckels 16 weist einen dritten Innendurchmesser d;3 auf, der im Wesentlichen identisch ist zu dem ersten Innendurchmesser du des Führungsabschnitts 28. Das bedeutet, dass der Innendurchmesser des Strömungskanals 21 entlang der Längsachse 1 1 in dem Ventilgehäuse 10 in dem in Fig. 5 gezeigten geöffneten Zustand im Wesentlichen konstant ist und sich ausgehend von der Ausgangsöffnung 17 erst im Bereich des Dichtungsabschnitts 38 aufweitet und dann durch die Eingangs- Stutzen 13 zu den Eingangsöffnungen 12 erstreckt.
Zwischen dem Führungs-Element 25 und dem zweiten Druckregel- Kolben-Teil 31 des Druckregel-Kolbens 27 ist ein Kraftspeicher-Element in Form einer Schraubenfeder 39 angeordnet. Die Schraubenfeder 39 ist eine Druckfeder und entlang der Längsachse 1 1 angeordnet. Von dem
Ventilgehäuse 10, dem Druckregel- Kolben 24 und dem Führungs-Element 25 ist ein im Wesentlichen ringförmiger Hohlraum begrenzt, der eine Feder-Kammer 40 bildet. In der Offenstellung des Druckregel- Kolbens 27 ist die Schraubenfeder 39 im Wesentlichen entspannt. Die Schraubenfeder 39 übt keine Kraft auf den Basisabschnitt 34 des Druckregel- Kolbens 27 aus. Das be- deutet, dass in der Offenstellung, also wenn das Druckreduzier- Ventil 5 sich in einem drucklosen Zustand befindet, die Schraubenfeder 39 derart ausgelegt ist, dass die von der Schraubenfeder 39 verursachte Öffnungskraft Fi den Druckregel- Kolben 27 gemäß der Darstellung in Fig. 5 derart nach rechts verlagert, dass der Druckregel- Kolben 27 in der Offenstellung vorliegt. Das bedeutet, dass der Druckregel-Kolben 27 üblicherweise in der geöffneten Anordnung, also in der Offen- Stellung, durch die Schraubenfeder 39 gedrückt wird.
Es ist auch möglich, die Schraubenfeder 39 derart auszulegen, dass sie in der in Fig. 5 dargestellten Offenstellung des Druckregel- Kolbens 27 eine Kraft auf den Basisabschnitt 34 des Druckregel-Kolbens 27 ausübt. Die Schraubenfeder 39 kann in der Offenstellung also kraftlos oder vor- gespannt eingebaut sein. Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Fig. 6 bis 8 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Konstruktiv identische Teile erhalten dieselben Bezugszeichen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, auf dessen Beschreibung hiermit verwiesen wird. Konstruktiv unterschiedliche, jedoch funktionell gleichartige Teile erhalten dieselben Bezugszeichen mit ei- nem nachgestellten a.
Der wesentliche Unterschied des Druckreduzier- Ventils 5a gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel besteht in der Anordnung der Eingangs-Stutzen 13, die im Wesentlichen stirnseitig an dem Ventilgehäuse 10a angeordnet sind. Daraus ergibt sich, dass die Eingangs-Stutzen-Längsachse 15 gegenüber der Längsachse 11 des Ventilgehäuses 10a flacher geneigt ist. Der Neigungswinkel a ist bei dem Druckreduzier- Ventil 5a reduziert und beträgt beispielsweise etwa 30°. Dennoch sind die beiden Eingangs- Stutzen 13 bezogen auf die Längsachse 11 diametral gegenüberliegend angeordnet. Aufgrund der stirnseitigen Anordnung der Eingangs- Stutzen 13 ist die Geometrie des Fluidströ- mungs-Leitelements 22a verändert. Das Fluidströmungs-Leitelement 22a ist zweiteilig ausgeführt. Die beiden Komponenten des Fluidströmungs-Leitelements 22a sind miteinander entlang der Längsachse 11 verschraubt. In eine Trennfuge zwischen den beiden Komponenten ist das erste Dichtungselement 24a eingesetzt.
Ein weiterer Unterschied der zweiten Ausführungsform besteht darin, dass das Führungs- Element 25a als separate Komponente ausgeführt ist. Insbesondere ist das Führungs-Element 25a nicht einteilig mit dem Ventilgehäuse 10a ausgeführt. Das Führungs-Element 25a weist ein Außengewinde auf, mit dem es in ein korrespondierendes Innengewinde des Ventilgehäuses 10a eingeschraubt ist.
Der übrige Aufbau des Druckreduzier- Ventils 5 a entspricht dem des ersten Ausführungsbeispiels, worauf hiermit verwiesen wird. Die Funktion der beiden Druckreduzier- Ventile ist identisch.
Im Folgenden wird die Funktionsweise des Druckreduzier- Ventils 5a näher erläutert. Sofern sich der Druckregel- Kolben 27a, wie in Fig. 6 dargestellt, in der Offenstellung befindet, ist der Druckregel- Kolben 27a mit dem Führungsabschnitt 25a beabstandet von dem ersten Dichtungselement 24 angeordnet. Die Löschanlage 1 wird durch eine Auslöse-Einheit ausgelöst, die insbesondere pneumatisch, manuell oder elektrisch angesteuert werden kann. Die Auslöse- Einheit wirkt mit dem stationären Löschventil zusammen, das standardmäßig geschlossen ist. Das Auslösen der Auslöse-Einheit, die beispielsweise als temperaturempfindliches Auslöseelement, insbesondere als platzender Auslöseschlauch ausgeführt sein kann, bewirkt eine Betätigung des stationären Löschventils derart, dass der Druckbehälter freigegeben wird. Löschmedium wird von jeweils zwei Druckbehältern 2 mit Hochdruck pn über die Eingangsöffnungen 12 dem Druckreduzier- Ventil 5a zugeführt und strömt entlang des Fluidströmungs-Leitelements 15. Von dort strömt das Löschmedium in die Durchgangsbohrung 37 und kann schließlich über die Ausgangsöffnung 17 und den Anschlussstutzen 20 in die Löschmedium- Abgabevorrichtung 6 gelangen. Das bedeutet, dass ausgehend von der Eingangsöffnung 12 die Durchgangsbohrung 37 und die Ausgangsöffnung 17 ein durchgängiger Strömungskanal 21 gebildet ist. Insbesondere ist der durchgängige Strömungskanal 21 derart ausgeführt, dass eine senkrecht zur Längsachse 11 orientierte Strömungskanal-Querschnittsfläche entlang des Strömungskanals 21 im Wesentlichen konstant ist. Insbesondere ist dazu die Innenbohrung des Druckregel- Kolbens 24 und die Innenbohrung des Anschlussstutzens 20 mit im Wesentlichen identischen Innen-Durchmessern ausgeführt.
Aufgrund der im Wesentlichen unveränderlichen Strömungskanal-Querschnittsfläche entlang der Längsachse 11 ist eine ungedrosselte Gasströmung von der Eingangsöffnung 12 zu der Aus- gangsöffnung 17 in der Offenstellung des Druckregel- Ventils 5 gewährleistet. Sobald Löschmedium, das mit Hochdruck pH durch die Durchgangsbohrung 37 in den Bereich des Zwischenabschnitts 33 mit dem zweiten Innendurchmesser d;2 strömt, bewirkt der Druck, der auf eine effektive Kolbenfläche Aeff wirkt, eine Schließkraft F2 aus (Fig. 7). Die effektive Kolbenfläche Aeff ist der Ausgangsöffnung 17 zugewandt. Der von dem Löschmedium verursachte Druck geht also von einem, in dem Ventilgehäuse 10 rechts dargestellten Bereich, benachbart zu der Ausgangsöffnung 17 aus. Die Schließkraft F2 ist von der Ausgangsöffnung 17 zu den Ein- gangsöffnungen 12 entlang der Längsachse 11 gerichtet. Die Schließkraft F2 bewirkt also eine Verlagerung des Druckregel- Kolbens gemäß der Darstellung in Fig. 7 nach links. Die effektive Fläche Aeff ergibt sich aus einer Differenz einer zweiten Dichtungsfläche A2 und einer ersten Dichtungsfläche Ai . Die erste Dichtungsfläche Ai ist eine Kreisfläche mit dem ersten Außendurchmesser dai des Druckregel- Kolbens 27a. Die zweite Dichtungsfläche A2 ist eine Kreisfläche mit dem dritten Außendurchmesser da3 des Druckregel- Kolbens 27a. Die von dem Löschme- dium verursachte Schließkraft F2 ist größer als eine von der Schraubenfeder 39 ausgeübte Öffnungskraft Fi, die von den Eingangsöffnungen 12 zur Ausgangsöffnung 17 entlang der Längsachse 11 hin gerichtet ist. Das bedeutet, dass die Öffnungskraft Fi entgegen der Schließkraft F2 gerichtet ist. Die beiden Kräfte Fi und F2 sind insbesondere entgegengesetzt zueinander orientiert. Die beiden Kräfte Fi und F2 sind insbesondere konzentrisch zur Längsachse 11 gerichtet. Die Schließkraft F2 ist betragsmäßig größer als die Öffnungskraft Fi, so dass eine effektive Kraft auf den Druckregel- Kolben 27a entlang der Längsachse 11 von der Ausgangsöffnung 17 zu den Eingangsöffnungen 12 hin gerichtet ist. Das bedeutet, dass der Druckregel-Kolben 27a nach links verlagert wird. Falls der Druckregel- Kolben 27a mit dem Dichtungsabschnitt 38 an dem ersten Dichtungselement 24a abdichtend anliegt, ist der Strömungskanal 21 unterbrochen. Das bedeutet, dass die Eingangsöffnungen 12 von der Ausgangsöffnung 17 fluiddicht getrennt ist. Der Druckregel- Kolben 27a befindet sich in der Schließstellung. In der Schließstellung ist eine Hochdruck- Kammer 41 gebildet, die von den Eingangsöffnungen 12 entlang eines Strömungsweges des Strömungskanals 21 bis hin zu dem ersten Dichtungselement 24a begrenzt ist. In der Hochdruck- Kammer 41 liegt das Löschmedium mit Hochdruck n an, mit dem das Löschmedium in den Druckbehältern 2 bevorratet ist. Von der Hochdruck-Kammer 41 fluiddicht getrennt ist eine Niederdruck-Kammer 42, die gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen die Durchgangsbohrung 37 und die Ausgangsöffnung 17 umfasst. In der Niederdruck-Kammer 42 liegt das Löschmedium mit Niederdruck pN vor.
In der Schließstellung (Fig. 7, 8) des Druckregel-Kolbens 27a liegt der Niederdruck als statischer Ausgangsdruck an. Das bedeutet, dass keine Fluidströmung erfolgt. Es herrscht Strömungsstillstand, da die Ausgangsöffnung 17 verschlossen ist oder an der Ausgangsöffnung 17 ein ver- schlossenes Leitungssystem angeschlossen ist. Ein Mindest-Niederdruck, der erforderlich ist, um den Druckregel- Kolben 27a von der Offenstellung in die Schließstellung zu verlagern, wird insbesondere ausschließlich durch die Druckfeder 39 bestimmt. Das bedeutet, dass der Hochdruck H, der an den Eingangsöffnungen 12 des Ventilgehäuses 10 anliegt, keinen Einfluss auf die Verlagerung des Druckregel- Kolbens 27a in dem Ventilgehäuse 10 hat. Mit dem Niederdruck pN ist das Löschmedium in der Löschmedium- Abgabevorrichtung 6 bereitgestellt. Das bedeutet, dass das Druckreduzier- Ventil 5 a es ermöglicht, Löschmedium dauerhaft in der Löschmedium- Abgabevorrichtung 6 bei reduziertem Abgabedruck pN bereitzustellen.
Bei einer Auslösung der automatischen Brandlöschanlage 1 wird Löschmedium über die Löschmedium-Abgabevorrichtung 6 an die Umgebung abgegeben. Das bedeutet, dass ausgehend von der Schließstellung des Druckregel- Kolbens 27a eine Reduzierung des Niederdrucks PN auftritt. Sobald der Niederdruck pN unterhalb eines kritischen Schwellenwertes sinkt und dadurch die
Schließkraft F2 derart reduziert wird, dass sie kleiner ist als die Öffnungskraft Fi der Schraubenfeder 39, wird der Druckregel- Kolben 27a nach rechts, also zur Ausgangsöffnung 17 hin, verlagert. Sobald der Druckregel- Kolben 27a derart angeordnet ist, dass das erste Dichtungselement 24a nicht mehr dichtend an dem Dichtungsabschnitt 38 des Druckregel-Kolbens 24 anliegt, sich der Druckregel- Kolben 27a also in der Offenstellung befindet, kann Löschmedium entlang des Strömungskanals 21 zu der Ausgangsöffnung gelangen und die Löschmedium- Abgabevorrichtung 6 mit konstantem Austrag des Löschmediums versorgen.
Der Austrag des Löschmediums erfolgt mit konstantem Niederdruck P . Da sich der Druckregel- Kolben 27a in der Offenstellung befindet, findet ein Fluidfluss also eine Strömung statt. Das bedeutet, dass der Austrag bei einem dynamischen Ausgangsdruck als Niederdruck pN erfolgt. Der dynamische Ausgangsdruck, also der Niederdruck pN bei Offenstellung des Druckregel- Kolbens 27a, hängt von der Strömungsgeschwindigkeit des Löschmediums und somit von der Größe der Austrittsöffnungen in Form von Düsen und einer maximalen Durchflussleistung des Druckreduzier- Ventils 5a ab. Der dynamische Ausgangsdruck ist grundsätzlich kleiner als ein statischer Ausgangsdruck. Der statische Ausgangsdruck liegt an, wenn sich der Druckregel- Kolben 27a in einer Schließstellung befindet gemäß Fig. 7, 8. Das bedeutet, dass das Löschmedium mit einem Niederdruck pN ausgetragen wird, der geringer ist als der statische Niederdruck PN, mit dem das Löschmedium in der Löschmedium- Abgabevorrichtung 6 bevorratet ist. Der Austrag des Löschmediums erfolgt mit konstantem Niederdruck pN, da die Einflussfaktoren, also die Größe der Austrittsöffnungen und die maximal mögliche Durchflussleistung, durch das Druckreduzier- Ventil 5 a unveränderlich sind. Dies gilt zumindest, solange der Hochdruck pH im Druckbehälter 2 größer ist als der Niederdruck pN an der Ausgangsöffnung 17. Auf den Druckregel-Kolben 27a wirken während des Löschmediumaustrags die Schließkraft F2 und die von der Schraubenfeder 39 ausgeübte Öffnungskraft Fi, die der Schließkraft F2 entgegenwirkt. Gleichzeitig wirkt eine Reibkraft auf den Druckregel- Kolben 27a. Aufgrund der Federkennlinie der Schraubenfeder 39 kann der Druckregel-Kolben 27a während des Löschmediumaustrags eine Zwischenstellung einnehmen, die insbesondere zwischen einer in Fig. 8 dargestellten Schließstellung und zwischen einer in Fig. 6 dargestellten Offenstellung sich befindet.
Ein Schließen des Druckreduzier- Ventils 5a, also eine Verlagerung des Druckregel- Kolbens 27a von der Offenstellung in die Schließstellung, erfolgt beispielsweise dann, wenn Austrittsöffnun- gen der Löschmedium- Abgabevorrichtung verschlossen sind oder verschlossen werden und deshalb ein Strömungsstillstand eintritt. Ein Schließen des Druckreduzier- Ventils 5a erfolgt auch dann, wenn beispielsweise ein sprunghafter Druckanstieg an den Eingangsöffnungen 12 anliegt. Ein sprunghafter Druckanstieg kann beispielsweise durch eine Auslösung der Brandlöschanlage 1 verursacht werden. Ein derartiger Schließ Vorgang wird dadurch erreicht, dass der Druckregel- Kolben 27a ausgehend von der Darstellung in Fig. 8 nach links verlagert wird, bis der Druckregel-Kolben 27a mit dem Dichtungsabschnitt 38 an dem ersten Dichtungselement 24a dichtend anliegt. In dieser Position des Druckregel- Kolbens sind die Eingangsöffnungen 12 von der Aus- gangsöffnung 17 fluiddicht getrennt. Das Druckreduzier- Ventil 5a ist geschlossen.
Dadurch, dass das über die Eingangsöffnungen 12 mit Hochdruck pH in das Druckreduzier- Ventil zugeführte Löschmedium keine Axialkraft auf den Druckregel- Kolben 27a ausübt, wirken sich auch Druckschwankungen bei Löschmediumabgabe über das Abgabeventil 3 nicht negativ auf die Abgabe des Löschmediums mittels des Druckreduzier- Ventils 5 a und die Löschmedium- Abgabevorrichtung 6 aus. Der Grund, dass das Löschmedium, das über die Eingangsöffnungen 12 dem Druckreduzier- Ventil 5a zugeführt wird, keine Axialkraft auf den Druckregel- Kolben 27a ausübt ist, dass der Druckregel-Kolben 27a mittels des dritten Dichtungselements 24a einen Dichtungsquerschnitt aufweist, der mit dem vom ersten Dichtungselement 19 verursachten Dichtungsquerschnitt identisch ist.
In der Feder-Kammer 40 ist eine Entlüftungsbohrung 43 vorgesehen. Die Entlüftungsbohrung 43 ermöglicht ein Entweichen von Luft aus der Feder-Kammer 40 an die Umgebung, wenn der Druckregel-Kolben 27a von der Offenstellung gemäß Fig. 6 in eine Schließstellung gemäß Fig. 7 oder 8 verlagert wird. Aus den Darstellungen in Fig. 6 bis 8 wird insbesondere deutlich, dass verschiedene Schließstellungen und verschiedenen Offenstellungen des Druckregel- Kolbens 27a denkbar sind. Wesentlich ist, dass in der Offenstellung eine Fluidströmung von den Eingangs- Öffnungen 12 zur Ausgangsöffnung 17 ermöglicht ist. Dagegen ist in der Schließstellung des Druckregel- Kolbens 27a eine Fluidströmung von den Eingangsöffnungen 12 zu der Ausgangsöffnung 17 verhindert. Das erste Dichtungselement 24a liegt an dem Druckregel- Kolben 27a an einer inneren Zylindermantelfläche in der Schließstellung umfangsseitig an. Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Fig. 9 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Konstruktiv identische Teile erhalten dieselben Bezugszeichen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, auf dessen Beschreibung hiermit verwiesen wird. Konstruktiv unterschiedliche, jedoch funktionell gleichartige Teile erhalten dieselben Bezugszeichen mit einem nachgestellten b.
Das Druckreduzier- Ventils 5b ist im Wesentlichen identisch zu dem ersten Ausführungsbeispiel. Einziger Unterschied ist die Anzahl und die Anordnung der Eingangs- Stutzen 13. Das Druckreduzier- Ventil 5b weist drei Eingangs- Stutzen 13 auf, die bezogen auf einen Umfangswinkel um die Längsachse 11 mit einem Abstand von 120° an der äußeren Seitenwand 14 des Ventilgehäu- ses 10 angeordnet sind.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Fig. 10 ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Konstruktiv identische Teile erhalten dieselben Bezugszeichen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, auf dessen Beschreibung hiermit verwiesen wird. Konstruktiv unter- schiedliche, jedoch funktionell gleichartige Teile erhalten dieselben Bezugszeichen mit einem nachgestellten c.
Das Druckreduzier- Ventil 5 c weist vier Eingangs- Stutzen 13 auf, die jeweils in einem 90°- Umfangswinke labstand bezogen auf die Längsachse 11 an der Seitenwand 14 des Ventilgehäu- ses 10 angeordnet sind. Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Fig. 11 ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Konstruktiv identische Teile erhalten dieselben Bezugszeichen wie bei den beiden ersten Ausführungsbeispielen, auf deren Beschreibung hiermit verwiesen wird. Konstruktiv unterschiedliche, jedoch funktionell gleichartige Teile erhalten dieselben Bezugszeichen mit einem nachgestellten d.
Das Druckreduzier- Ventil 5d weist fünf Eingangs- Stutzen 13 auf, die mit einem Umfangswin- ke labstand von 72° bezogen auf die Längsachse 11 an der Seitenwand 14 des Ventilgehäuses 10 angeordnet sind.
Gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel des Druckreduzier- Ventils 5 ermöglichen die Druckreduzier- Ventile 5b, 5c und 5d eine weiter verdichtete Anordnung von Druckbehältern 2 und insbesondere eine Reduzierung der erforderlichen Komponenten, um Druckbehälter an das Sammelrohr 6 anzuschließen. Aus Platzgründen kann es vorteilhaft sein, die Anzahl der
Druckreduzier- Ventile bzw. die Anzahl der Eingangs- Stutzen 13 je Druckreduzier- Ventil entsprechend anzupassen.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf Fig. 12 bis 14 ein sechstes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Konstruktiv identische Teile erhalten dieselben Bezugszeichen wie bei den vorherigen Ausführungsbeispielen, auf deren Beschreibung hiermit verwiesen wird. Konstruktiv unterschiedliche, jedoch funktionell gleichartige Teile erhalten dieselben Bezugszeichen mit einem nachgestellten e.
Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel weist das Druckreduzierventil 5e zwei Eingangs- Stutzen 13 auf, die bezogen auf eine Drehwinkelanordnung um die Längsachse 11 diametral gegenüberliegend angeordnet sind. Die Eingangs- Stutzen 13 sind senkrecht zur Längsachse 11 angeordnet. Das bedeutet, dass eine Flächennormale 44 der Eingangsöffnungen 12 für die beiden Eingangs-Stutzen 13 identisch ist. Die Flächennormale 44 ist senkrecht zur Längsachse 11 orientiert. Es sind auch andere Neigungswinkel für die Eingangs- Stutzen 13 denkbar, sodass die Flä- chennormale 44 in einem spitzen Winkel gegenüber der Längsachse 11 angeordnet sind, wie dies beispielsweise für die erste Ausführungsform in Fig. 3 bis 5 der Fall ist. Ein weiterer Unterschied gegenüber den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen besteht darin, dass das Druckreduzier- Ventil 5e ohne Rückflussverhinderer 8 ausgeführt ist. Das bedeutet, dass das Druckreduzier- Ventil 5e unmittelbar über den Ventilgehäuse-Deckel 16 ankoppelbar ist. Aus Sicherheitsgründen kann es erforderlich sein, einen Rückflussverhinderer 8 am Ven- tilgehäuse-Deckel 16 vorzusehen.
Das Ventilgehäuse 10 weist eine an der äußeren Zylindermantelfläche umlaufende Ringnut 45 auf. Die Ringnut 45 erstreckt sich etwa über die halbe Wandstärke des Ventilgehäuses 10 in diesem Bereich. Auf die Ringnut 45 ist ein Ringelement 46 abgedichtet aufgesetzt. Das Ringele- ment 46 ist bezüglich der Längsachse 11 an dem Ventilgehäuse 10 drehbar. Das Ringelement 46 weist gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel zwei Gewinde-Querbohrungen 47 auf. In jede Gewinde-Querbohrung 47 ist ein Eingangs- Stutzen 13 abdichtend eingeschraubt.
Es ist möglich, ein Ringelement 46 mit mehr als zwei Gewinde-Querbohrungen zur Verfügung zu stellen, wobei nicht in jede Gewinde-Querbohrung 47 ein Eingangs- Stutzen 13 eingeschraubt sein muss. Es ist auch denkbar, einen nicht dargestellten Verschlussstutzen auf eine Gewinde- Querbohrung 47 aufzuschrauben. An dieser Stelle liegt dann keine Eingangsöffnung 12 vor. Zumindest ist möglich, mit einem Ringelement 46 ein Druckreduzier- Ventil 5e zu schaffen, bei dem die Anzahl der Eingangs-Öffnungen flexibel und insbesondere veränderlich festlegbar ist. Das Ringelement 46 ist ein Verteilerelement.
Die Ringnut 45 ist über mehrere, in verschiedenen Drehwinkelpositionen bezüglich der Längsachse 11 angeordnete Quer-Durchgangsbohrungen 48 mit dem Strömungskanal 21 verbunden. Gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind bei dem Druckreduzier- Ventil 5e sechs Quer- Durchgangsbohrungen 48 vorgesehen. Die Ringnut 45 bildet einen am Ventilgehäuse 10 vorgesehenen, umlaufenden Ringkanal, der über die Quer-Durchgangsbohrungen 48 mit dem Strömungskanal 21 in Fluidverbindung steht. Das bedeutet, dass unabhängig von einer Drehposition des Ringelements 46 die beiden Eingangs-Stutzen 13 in Fluidverbindung mit dem Strömungskanal 21 stehen. Dadurch ist es beispielsweise möglich, dass Druckreduzier- Ventil 5e an der Löschmedium- Ausgabevorrichtung 6 vorzumontieren, wobei die Positionierung des Ringelements 46 mit den Eingangs- Stutzen 13 in Abhängigkeit einer Anordnung der Druckbehälter 2 flexibel möglich ist. Insbesondere ist die Anzahl der Gewinde-Querbohrungen 47 unabhängig von der Anzahl der Quer-Durchgangsbohrungen 48. Insbesondere ist eine Positionierung der Gewinde- Querbohrungen 47 bezüglich eines Drehwinkels zu der Längsachse 11 unabhängig von einer Anordnung der Quer-Durchgangsbohrungen 48. Insbesondere ist es nicht erforderlich für eine Fluidverbindung der Eingangsöffnung 12 zu der Ausgangsöffnung 17, dass die Längsachsen der Gewinde-Querbohrung 47 und der Quer-Durchgangsbohrungen 48 fluchten oder zumindest parallel zueinander angeordnet sind. In axialer Richtung bezogen auf die Längsachse 11 liegt das Ringelement 46 an einer Gehäuseschulter 49 des Ventilgehäuses 10 an. Ein unbeabsichtigtes axiales Verschieben des Ringelements 46 in Richtung der Ausgangsöffnung 17 ist verhindert. Ein Innendurchmesser des Ringelements 46 ist kleiner als ein Außendurchmesser des Ventilgehäuses 10 benachbart zu der Aus- gangsöffnung 17.
Ein axiales Verschieben des Ringelements 46 weg von der Gehäuseschulter 49, also in Richtung des Fluidströmungs-Leitelements 22 ist durch einen Haltering 50 unterbunden, der in eine dafür vorgesehene Umfangsnut am Ventilgehäuse 10 eingesetzt ist. An dem zweiten Druckregel- Kolben-Teil 31 ist ein hülsenförmiges Anschlagelement 51 aufgeschraubt. Das Anschlagelement 51 ist insbesondere aus einem robusten Kunststoff hergestellt. Das Anschlagelement 51 kann auch in einer anderen Weise ausgeführt sein.
In jedem Fall ermöglicht ein erfindungsgemäßes Druckreduzier- Ventil eine beliebige Anpassung an die Platzbedürfnisse einer einzurichtenden Löschanlage, wobei einerseits der zur Verfügung stehende Platzbedarf und andererseits das Einsparpotential von Komponenten für die Löschanlage berücksichtigt werden können.

Claims

Patentansprüche
1. Druckreduzier- Ventil für eine Löschanlage umfassend
a. ein eine Längsachse (11) aufweisendes Ventilgehäuse (10)
i. mit Eingangsöffnungen (12) zum Verbinden des Druckreduzier- Ventils (5; 5a; 5b;
5c; 5d; 5e) mit jeweils einem Druckbehälter (2), in dem Löschmedium unter Hochdruck (pH) bevorratet ist,
ii. mit einer Ausgangsöffnung (17) zum Verbinden des Druckreduzier- Ventils (5; 5 a;
5b; 5c; 5d; 5e) mit einer Löschmedium- Abgabevorrichtung (6), und
iii. mit einem zwischen den Eingangsöffnungen (12) und der Ausgangsöffnung (17) angeordneten Strömungskanal (21),
b. einen in dem Ventilgehäuse (17) entlang der Längsachse (11) zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung verlagerbaren Druckregel- Kolben (27; 27a),
c. ein entlang des Strömungskanals (21) angeordnetes erstes Dichtungselement (24; 24a) zum abdichtenden Anliegen an dem Druckregel-Kolben (27; 27a) in der Schließstellung,
d. ein Kraftspeicher-Element (39) zum Ausüben einer Öffnungskraft (Fi) auf den Druckregel-Kolben (27; 27a) für dessen Verlagerung in die Offenstellung,
e. wobei in der Schließstellung des Druckregel- Kolbens (27; 27a) das erste Dichtungselement (24; 24a) eine den Eingangsöffnungen (12) zugewandte Hochdruck-Kammer (41) von einer der Ausgangsöffnung (17) zugewandten Niederdruck-Kammer (42) des Strömungskanals (21) fluiddicht trennt,
f. wobei das Löschmedium in der Hochdruck-Kammer (41) mit Hochdruck (pn) und in der Niederdruck-Kammer (42) mit Niederdruck (pN) bevorratet ist,
g. wobei das Löschmedium eine der Öffnungskraft (Fi) entgegen wirkende Schließkraft (F2) auf den Druckregel- Kolben (27; 27a) verursacht für dessen Verlagerung in die Schließstellung.
2. Druckreduzier- Ventil gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch Eingangs-Stutzen (13), die jeweils eine Eingangsöffnung (12) festlegen. Druckreduzier- Ventil gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Eingangs- Stutzen-Längsachse (15) eines Eingangs- Stutzen (13) unter einem Neigungswinkel (a) zur Längsachse (1 1) geneigt ist.
Druckreduzier- Ventil gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckreduzier- Ventil (5; 5a; 5b; 5c; 5d; 5e) im Wesentlichen rotationssymmetrisch bezüglich der Längsachse (1 1) ausgeführt ist.
Druckreduzier- Ventil gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangsöffhungen (12) entlang eines äußeren Umfangs an dem Ventilgehäuse (10) gleichmäßig verteilt angeordnet sind.
Druckreduzier- Ventil gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Feder-Element (39), insbesondere eine Schraubenfeder, als Kraftspeicher-Element.
Druckreduzier- Ventil gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Feder- Element (39) in einer Feder-Kammer (40) angeordnet ist, die gegenüber der Niederdruck- Kammer (42) abgedichtet ist.
Druckreduzier- Ventil gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Dichtungselement (24; 24a) umfangsseitig an einer inneren Mantelfläche des in der Schließstellung angeordneten Druckregel-Kolbens (27; 27a) anliegt.
Druckreduzier- Ventil gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein eine dritte Dichtungsfläche (A3) aufweisendes drittes Dichtungselement (29) zur abgedichteten Führung des Druckregel- Kolbens (27; 27a) in dem Ventilgehäuse (10), wobei die erste Dichtungsfläche (Ai) und die dritte Dichtungsfläche (A3) gleich groß sind.
Druckreduzier- Ventil gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen an dem Ventilgehäuse
(10) lösbar montierbaren Ventilgehäuse-Deckel (16).
11. Druckreduzier- Ventil gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen an der Ausgangsöffnung (17) angeordneten Rückflussverhinderer (8) und/oder jeweils einen an den Eingangsöffnungen (12) angeordneten Rückflussverhinderer (8).
12. Druckreduzier- Ventil gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangsöffnungen (12) in ihrer Anordnung bezüglich eines Drehwinkels um die Längsachse (11) veränderlich festlegbar sind.
13. Druckreduzier- Ventil, gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangsöffnungen (12) mittels eines Ringelements (46) drehbar bezüglich der Längsachse (11) am Ventilgehäuse (10) angeordnet sind.
14. Löschanlage umfassend
a. mehrere Druckbehälter (2), in welchen Löschmedium unter Hochdruck (pn) bevorratet ist,
b. mindestens ein Druckreduzier- Ventil (5; 5a; 5b; 5c; 5d; 5e) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das mindestens eine Druckreduzier- Ventil (5; 5a; 5b; 5c; 5d) über jeweils eine Eingangsöffnung (12) mit einem Druckbehälter (2) verbunden ist, c. eine Löschmedium- Abgabevorrichtung (6), mit der das mindestens eine Druckreduzier- Ventil (5; 5a; 5b; 5c; 5d) über die Ausgangsöffnung (17) verbunden ist.
15. Löschanlage gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Druckbehälter (2) ein stationäres Löschventil (3) zur Verbindung mit dem mindestens einen Druckreduzier- Ventil (5; 5a; 5b; 5c; 5d; 5e) vorgesehen ist.
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