SPRINKLERDÜSE

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sprinklerdüse, wie sie zum Löschen von Bränden in Gebäuden, wie z.B. Hotels oder insbesondere Industrieanlagen eingesetzt werden.

[0002] Derartige Sprinklerdüsen bestehen im wesentlichen aus einem Flüssigkeitskanal, z.B. mit Druckwasseranschluß, einem Fußkegel mit bestimmtem Abstand zum Austritt des Kanals und darunter angeordnetem Verteilerstern mit radialen Schlitzen. Fußkegel und der den Kanal aufnehmende Kopf sind über eine Brücke miteinander verbunden, der Verteilerstern ist ein separates Teil und mit dem Fuß meist verschraubt.

[0003] Eine solche Sprinklerdüse ist z.B. aus dem Deutschen Gebrauchsmuster G 92 15 957 bekannt geworden, bei welchem sich der Flüssigkeitskanal in Strömungsrichtung verjüngt und wobei die Mantellinien des Kanals in einem Trägerkonus zusammenlaufen, der fußseitig den abgeknickt ausgebildeten Verteilerstern trägt.

[0004] Weiterhin ist in der DE 32 25 798 A1 eine Löschbrause offenbart, bei welcher nach dem Auswerfen eines Verschlußelements in Form eines Glasfäßchens die Löschflüssigkeit gegen einen gegen die Strömungsrichtung gekröpften Sprühteller geleitet wird, der mittig in der Ebene der Zacken des Sprühtellers eine Kopfaufnahme in Form einer Bohrung trägt.

[0005] Nachteilig an den herkömmlichen Sprinklern ist, daß sie Schaum nur unbefriedigend mit geringem Streukreis ausbringen, weswegen hierfür meist Sonderkonstruktionen verwendet werden, daß die Abstrahlung vom Verteilerstern nicht radial, sondern unter meist relativ großem Winkel zur Sternebene erfolgt und daß auch bei Verwendung von Flüssigkeiten relativ geringe Wurfweiten erzielt werden. Des weiteren sind diese Düsen mehrteilig aufgebaut.

[0006] Die vorliegende Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine Sprinklerdüse der eingangs geschilderten Art zu schaffen, die einteilig vergossen werden kann (Messing), mit deren Hilfe auch Schäume mit großen Reichweiten ausgebracht werden können und mit welchen sich insgesamt erheblich gesteigerte Wurfweiten erzielen lassen, wobei die Abstrahlung des ausgebrachten Schaumes oder der (Lösch)flüssigkeit im wesentlichen senkrecht zur Mittelachse der Düse erfolgt.

[0007] Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit einer Sprinklerdüse zum Versprühen von Schaum und/oder Wasser insbesondere für Löschzwecke, die aus einem Kopfteil mit einem in diesem angeordneten, sich in Richtung des zugeführten Mediums verjüngenden Kanal mit Einlaß und Auslaß sowie einer an diesen anschließenden Brücke mit voneinander beabstandeten, fußseitig zusammengeführten Stützen besteht, zwischen denen ein Trägerkonus angeordnet ist, welcher auf einem Verteilerstern ruht und wobei der Abstand zwischen dem Auslaß des Kanals und dem Pralltopf etwa gleich ist dem Abstand zwischen Auslaß und Einlaß des Kopfes und wobei die Mantellinien der konischen Verjüngung des Kanals im Trägerkonus zusammenlaufen, bei welcher erfindungsgemäß der Trägerkonus einen Pralltopf aufweist, der aus einer zylindrischen Bohrung und einem Innenkonus als Boden besteht, wobei die Mantellinien des Kanals im Pralltopf zusammenlaufen und die dem Kopfteil zugewandte Oberfläche des Verteilersterns mit der senkrechten Ebene zur Mittelachse der Düse einen Winkel α von 0 bis 5°, vorzugsweise von 3° einschließt.

[0008] Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Düse ist es erstmals möglich, Schaum und Wasser aus einer derartigen Düse auszubringen, so daß bei Installation diese über zwei Anschlüsse mit zwei Quellen verbunden werden kann, wobei natürlich neben alternativer Zuführung auch die Möglichkeit besteht, das schaumerzeugende Mittel dem Löschwasser zuzudosieren.

[0009] Weiterhin ist es mit der vorliegenden Düse erstmals möglich, zunächst einen Löschschaum auszubringen und beispielsweise nach Beendigung der Zugabe des Schaumbildners mit reinem Wasser weiterzuarbeiten, wobei sich überraschenderweise die Reichweiten der ausgebrachten Schäume von denen des Wassers grundsätzlich nicht unterscheiden.

[0010] Mit Hilfe einer solchen Düse werden, gemessen in einem vertikalen Abstand von der Unterkante des Verteilersterns von einem Meter, Sprühkreise von bis zu 8,5 Metern gegenüber herkömmlichen 5 bis 6 Metern erzielt, wobei jeweils bei der Messung ein Wasserdruck von 5 bar an der Düse anlag und über einen 6-Zoll-Anschluß 53 Liter/Minute ausgebracht wurden.

[0011] Um unerwünschte Wirbel auszuschließen, wird zur Vermeidung von diese erzeugenden Inhomogenitäten vorgeschlagen, den Verteilerstern an den Trägerkonus anzuformen. Dies führt gleichzeitig zu einer einstückigen Ausbildung. Es wird daher weiter vorgeschlagen, zur Kostensenkung den gesamten Sprinkler einteilig als Gußteil herzustellen.

[0012] Dabei hat sich herausgestellt, daß der Verteilerstern eine Materialstärke von etwa 3 mm haben muß, was überraschenderweise auch einen positiven Einfluß auf den Wirkungsgrad des Sprinklers hat.

[0013] Eine besonders bevorzugte Geometrie der Vorrichtung besteht in einem Durchmesser des Auslasses von 6-8 mm mit einem Einlaßdurchmesser von 13-17 mm mit einer Länge der Mantellinie des Innenkonus des Kopfes von etwa 40 mm - und einem etwa ebensogroßen Abstand vom Pralltopf - wobei der Stern einen Durchmesser von etwa 30-40 mm (bevorzugt von 35 mm) sowie 16 Schlitze mit einem Abstand von jeweils etwa 2,5 mm und einer Länge von 6-8 mm besitzt.

[0014] Eine solche Sprinklerdüse zeichnet sich durch sehr hohe Reichweiten aus, jedoch wird - was bei manchen Anwendungsfällen erwünscht ist - der Raum innerhalb des Sprühkreises weniger benetzt als die Peripherie. Die vorliegende Erfindung erlaubt jedoch auch eine starke Besprühung auch der gesamten Fläche des Sprühkreises, wozu lediglich die Schlitzgeometrie zu verändern ist. Bei den vorgenannten, auf hohe Reichweiten ausgelegten Verteilersternen beträgt die Schlitzlänge etwa 6-8 mm, wobei die Schlitze alle gleich lang sind. Überraschenderweise gelingt eine gleichmäßige Beaufschlagung des gesamten Sprühkreises dann, wenn die Hälfte der Schlitze bis zum Trägerkonus durchgehend ausgebildet werden, d.h. eine Länge von etwa 12-14 mm aufweisen.

[0015] Die Sprinklerdüse ist wie herkömmlich aus Rotguß gefertigt. Dabei ist insbesondere auch der Kanal im Kopf mit im Guß eingeformt, so daß nicht wie üblich eine Bohrung nachträglich eingebracht werden muß.

[0016] Weiterhin hat sich als wesentlich herausgestellt, die Stützen mindestens im Bereich des Pralltopfes zu verjüngen und mit einem etwa elliptischen Querschnitt "stromlinienförmig" auszubilden.

[0017] Weiterhin wird vorgeschlagen, auf dem Trägerkonus zum Pralltopf hin einen Absatz vorzusehen, der zusammen mit der relativ scharfen Oberkante des Pralltopfes für eine gewünschte hochwirksame Verwirbelung des auszubringenden Mediums vor dem Auftreffen auf den Verteilerstern sorgt.

[0018] Zudem hat sich eine Geometrie der Düse als optimal erwiesen, bei welcher der Radius des Sterns etwa dreimal so groß ist wie der Abstand zwischen der Oberkante des Pralltopfes von der Sternoberfläche, wobei die leichte Neigung von vorzugsweise maximal 3° der Sternoberfläche zu der senkrecht zur Längsachse verlaufenden Ebene neben einer Abstrahloptimierung auch gleichzeitig für eine gute Entformbarkeit der einstückig vergossenen Düse sorgt.

[0019] Anhand der beiliegenden Figuren wird die vorliegende Erfindung näher erläutert.

Figur 1 zeigt den Sprinkler in Frontansicht,

Figur 2 zeigt diesen in Seitenansicht sowie

Figur 3 im Schnitt.

[0020] Figur 1 zeigt den Aufbau der erfindungsgemäßen Sprinklerdüse. Sie besteht aus dem Kopf 12 mit einem Außengewinde 16 zum Einschrauben in eine entsprechende Deckeninstallation. Der Kopf 12 ruht auf einer Brücke 4, die zwei seitlich nach unten zu einem Trägerkonus 9 zusammenlaufende Stützen 5, 6 umfaßt. Die Stützen 5, 6 verjüngen sich nach unten und können fußseitig sowohl auf dem Trägerkonus 9 als auch auf dem Verteilerstern 8 ruhen, auf den sie dann etwa senkrecht aufgestellt sind.

[0021] Auf dem Trägerkonus 9 sitzt ein relativ kleiner Pralltopf 7, wobei auf dem Trägerkonus 9 ein Absatz 18 gebildet ist. Unterhalb des Trägerkonus 9 ist einstückig mit diesem der Verteilerstern 8 angeformt.

[0022] Im Kopf 12 befindet sich zwischen Einlaß 2 und Auslaß 3 ein konisch zusammenlaufender Kanal 1, dessen Mantellinien 13 so ausgerichtet sind, bzw. dessen Konus so bemessen ist, daß ihre Verlängerung (Hilfslinien 19) im Pralltopf 7 zusammenlaufen. Der Pralltopf 7 weist mindestens in seinem Grund ebenfalls einen kleinen Innenkonus 11 auf, der im Niveau des Absatzes 18 endet. Oberhalb des Innenkonus 11 schließt sich an diesen eine zylindrische Bohrung 23 an. Der Bereich unterhalb des Kopfes 12 zeigt zwischen den Stützen 5, 6 schräg nach innen gerichtete Abplattungen 20. In Höhe des Pralltopfes 7 sind die Stützen 5, 6 außen zusammenlaufend ausgebildet, d.h. sie weisen entsprechende Verjüngungen 22 auf, um somit eine Abschattung der Strömung durch die Stützen 5, 6 zu vermeiden. Ihr Querschnitt ist vorzugsweise etwa elliptisch.

[0023] Der Abstand zwischen der Oberkante Einlaß 2 und Unterkante Auslaß 3 ist etwa gleich groß wie der Abstand zwischen Unterkante Auslaß 3 und der Oberkante des Pralltopfes 7, besonders bewährt haben sich dabei folgende Abmessungen: Abstand Pralltopf Oberkante zur Unterkante Auslaß 3 19 mm (Durchmesser Auslaß 6-8; Durchmesser Einlaß 2 11-14,7 mm) und Abstand Auslaß- Einlaßkanten gleich 20 mm.

[0024] Der Pralltopf 7 weist eine obere Öffnung mit einem Durchmesser von etwa 4 mm auf und ist etwa 2,5 mm tief (Bohrung 23), wobei der Trägerkonus 9 eine Höhe von etwa 10,5 mm besitzt und am Absatz 18 einen Durchmesser von 7 und am unteren Ende auf dem Verteilerstern 8 einen solchen von etwa 10 mm. Der Verteilerstern 8 ist etwa 3 mm stark und weist einen Durchmesser von etwa 36 mm auf, ist somit gegenüber herkömmlichen Vorrichtungen um ca. 20 % vergrößert.

[0025] Figur 2 zeigt dieselbe Vorrichtung in Seitenansicht. Oben befindet sich der Kopf 12 mit (konischem) Außengewinde 16 dem Einlaß 2 und dem Auslaß 3 sowie den beidseitigen Abplattungen 20. Zwischen den Abplattungen 20 befindet sich eine Stütze 5, die an den Trägerkonus 9 angeformt ist. Letzterer trägt den Pralltopf 7 und ruht auf dem Verteilerstern 8. Die Stützen 5, 6 können glatt verlaufend ausgebildet, insbesondere aber stromlinienförmig ausgerundet sein. Die vordere Stütze 5 ist bei A und B geschnitten, so daß freie Sicht auf den Pralltopf 7 besteht. An der hinteren Stütze 6 ist die beidseitige Verjüngung 22 erkennbar, die ohne weiteres auch weiter oben ansetzen kann

[0026] Figur 3 stellt einen Schnitt A-A (der Figur 1) dar und zeigt die Sicht auf den Verteilerstern 8. Dieser ist kreisrund geformt und mit sechzehn Schlitzen 10 versehen, die an einem Hilfskreis 21 enden. Die Schlitze sind etwa 2,5 mm breit und nach innen zusammenlaufend gestaltet, um entformen zu können. Der Hilfskreis hat einen Durchmesser von ca. 21 mm.

[0027] Zentral ist der Trägerkonus 9 erkennbar, der den Pralltopf 7 trägt, beidseits davon liegen die Stützen 5, 6 die im schraffierten Bereich geschnitten sind und die durchgehenden Abschrägungen 17 aufweisen.

[0028] In der Figur sind alle Schlitze 10 gleich lang ausgebildet, d.h. etwa 7 mm lang bei einem Sterndurchmesser von etwa 17 mm. Es ist jedoch auch möglich, jeden zweiten Schlitz 10 bis zum Trägerkonus 9 durchlaufen zu lassen, um dadurch das Sprühbild zu verändern, d.h. den Rand weniger, dafür das Innere des Kreises stärker zu beaufschlagen.

Bezugszeichenliste

[0029] 

1

Kanal

2

Einlaß

3

Auslaß

4

Brücke

5, 6

Stützen

7

Pralltopf

8

Verteilerstern

9

Trägerkonus

10

radiale Schlitze

11

Innenkonus

12

Kopf

13

Mantellinie

14

Oberfläche Verteilerstern

15

Oberkante Trägerkonus

16

Außengewinde

17

Abschrägungen

18

Absatz

19

Hilfslinien

20

Abplattungen

21

Hilfskreis

22

Verjüngungen

23

zylindrische Bohrung

Ansprüche

1. Sprinklerdüse zum Versprühen von Schaum und/oder Wasser insbesondere für Löschzwecke, bestehend aus einem Kopfteil (12) mit einem in diesem angeordneten, sich in Förderrichtung des zugeführten Mediums verjüngenden Kanal (1) mit Einlaß und Auslaß, einer an diesen anschließenden Brücke mit voneinander beabstandeten, fußseitig zusammengeführten Stützen (5,6), zwischen denen ein Trägerkonus (9) angeordnet ist, welcher auf einem Verteilerstern (8) ruht und wobei der Abstand zwischen dem Auslaß (3) des Kanals (1) und dem Pralltopf (7) etwa gleich ist dem Abstand zwischen Auslaß (3) und Einlaß (2) des Kopfes (12) und die Mantellinien (13) der konischen Verjüngung des Kanals (1) im Trägerkonus (9) zusammenlaufen, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

a) Der Trägerkonus (9) weist einen Pralltopf (7) auf, der aus einer zylindrischen Bohrung (23) und einem Innenkonus (11) als Boden besteht.

b) Die Mantellinien (13) des Kanals (1) laufen im Pralltopf (7) zusammen.

c) Die dem Kopfteil zugewandte Oberfläche (14) des Verteilersterns (8) schließt mit der senkrechten Ebene zur Mittelachse der Düse einen Winkel α von 0 bis 5°, vorzugsweise von 3° ein.

2. Sprinklerdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteilerstern (8) an den Trägerkonus (9) angeformt ist.

3. Sprinklerdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteilerstern (8) eine Stärke von etwa 3 mm aufweist.

4. Sprinklerdüse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Durchmesser des Auslaßes (3) von 6-8 mm und dem des Einlasses von 13-17 mm. der Verteilerstern (8) einen Durchmesser von etwa 30-40, vorzugsweise von 35 mm aufweist und sechzehn radiale Schlitze (10) einer Länge von etwa 7 mm besitzt.

5. Sprinklerdüse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützen (5, 6) im Bereich des Pralltopfes (7) Verjüngungen (22) aufweisen.

6. Sprinklerdüse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß er einteilig aus Rotguß hergestellt ist, wobei insbesondere auch der Kanal (1) mitgegossen ist.

7. Sprinklerdüse nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Pralltopf (7) konisch geformt ist und daß der Trägerkonus (9) unterhalb des Pralltopfes (7) mit einem Absatz (18) gegenüber diesem erweitert ist.

8. Sprinklerdüse nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius des Sterns (8) etwa dreimal so groß ist wie der Abstand von der Oberkante des Pralltopfes (7) zur Sternoberfläche (14).

9. Sprinklerdüse nach einem der Ansprüche 4-8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder zweite Schlitz (10) bis zum Trägerkonus (9) durchgezogen ist.

Claims

1. Sprinkler nozzle for the spraying of foam and/or water, especially for quenching purposes, consisting of a head part (12) with a canal (1) with inlet and outlet arranged in this tapering in the conveying direction of the introduced medium, of a bridge subsequent to this with supports (5, 6) spaced from one another converging at the base, between which a support cone (9) is arranged which rests on a distributor star (8) and whereby the distance between the outlet (3) of the canal (1) and the scattering pot (7) is about the same as the distance between outlet (5) and inlet (2) of the head (12) and the generatrices (13) of the conical tapering of the canal (1) converge in the support cone (9), characterised by the following features:

a) the support cone (9) has a scattering pot (7) which consists of a cylindrical bore (25) and an inner core (11) as base,

b) the generatrices (13) of the canal (1) converge in the scattering pot (7),

c) the surface (14) of the distributor star (8) facing the head part forms an angle of 0 to 5°, preferably of 3°, with the vertical plane of the middle axis of the nozzle.

2. Sprinkler nozzle according to claim 1, characterised in that the distributor star (8) is formed on the support cone (9).

3. Sprinkler nozzle according to claim 1 or 2, characterised in that the distributor star (8) has a thickness of about 3 mm.

4. Sprinkler nozzle according to one or more of claims 1 to 3, characterised in that, in the case of a diameter of the outlet (3) of 6 - 8 mm and that of the inlet of 13 - 17 mm, the distributor star (8) has a diameter of about 30 - 40, preferably of 35 mm and possesses sixteen radial slits (10) of a length of about 7 mm.

5. Sprinkler nozzle according to one or more of claims 1 to 4, characterised in that the supports (5, 6) have taperings (22) in the region of the scattering pot (7).

6. Sprinkler nozzle according to one or more of claims 1 to 5, characterised in that it is produced in one piece from bronze, whereby, in particular, the canal (1) is also cast with it.

7. Sprinkler nozzle according to one of claims 1 - 6, characterised in that the scattering pot (7) is formed conically and that the support cone (9), below the scattering pot (7) is widened with regard to this with a shoulder (18).

8. Sprinkler nozzle according to one of claims 1 - 7, characterised in that the radius of the star (8) is about three times as great as the distance from the upper edge of the scattering pot (7) to the star surface (14).

9. Sprinkler nozzle according to one of claims 4 - 8, characterised in that every second slit (10) is extended up to the support cone (9).

Revendications

1. Buse pour sprinkler servant à pulvériser de la mousse et/ou de l'eau, notamment à des fins d'extinction d'incendie, formée par une partie de tête (12) à l'intérieur de laquelle est situé un canal (1) qui se rétrécit dans la direction d'alimentation du milieu amené et qui est pourvu d'une entrée et d'une sortie, un pont contigu à la partie de tête et comprenant des montants (5, 6) situés à distance l'un de l'autre qui sont réunis sur le côté du pied et entre lesquels est situé un cône de support (9) qui repose sur un élément de distribution en étoile (8), et la distance entre la sortie (3) du canal (1) et l'élément brise-jet (7) étant à peu près égale à la distance entre la sortie (3) et l'entrée (2) de la tête (12) et les lignes périphériques (13) du rétrécissement conique du canal (1) convergeant dans le cône de support (9), caractérisée par les caractéristiques suivantes:

a) le cône de support (9) est pourvu d'un élément brise-jet (7) qui est formé par un alésage cylindrique (23) et un cône interne (11) en tant que fond;

b) les lignes périphériques (13) du canal (1) convergent dans l'élément brise-jet (7);

c) la surface (14) de l'élément de distribution en étoile (8) tournée vers la partie de tête forme avec le plan perpendiculaire par rapport à l'axe de la buse un angle α mesurant de 0 à 5°, de préférence 3°.

2. Buse pour sprinkler selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément de distribution en étoile (8) est solidaire avec le cône de support (9).

3. Buse pour sprinkler selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'élément de distribution en étoile (8) a une épaisseur d'environ 3 mm.

4. Buse pour sprinkler selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que, pour une sortie (3) mesurant 6-8 mm de diamètre et une entrée mesurant 13-17 mm de diamètre, l'élément de distribution en étoile (8) a un diamètre d'environ 30-40 mm, de préférence 35 mm, et possède seize fentes radiales (10) mesurant environ 7 mm de long.

5. Buse pour sprinkler selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les montants (5, 6) présentent des rétrécissements (22) dans la région de l'élément brise-jet (7).

6. Buse pour sprinkler selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle est fabriquée d'un seul bloc en laiton rouge, le canal (1) étant, notamment, également coulé de manière simultanée.

7. Buse pour sprinkler selon l'une des revendications 1-6, caractérisée en ce que l'élément brise-jet (7) a une forme conique et en ce que le cône de support (9) est élargi par rapport à l'élément brise-jet (7), sous celui-ci, grâce à un gradin (18).

8. Buse pour sprinkler selon l'une des revendications 1-7, caractérisée en ce que le rayon de l'élément en étoile (8) est à peu près trois fois plus grand que la distance entre le bord supérieur de l'élément brise-jet (7) et la surface (14) de l'élément en étoile.

9. Buse pour sprinkler selon l'une des revendications 4-8, caractérisée en ce qu'une fente (10) sur deux est prolongée jusqu'au cône de support (9).

Zeichnung