DE20217652U1

DE20217652U1 - Drillingsdüse mit integriertem Anregerelement

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Publication number: DE20217652U1
Application number: DE20217652U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-11-15
Filing date: 2002-11-15
Publication date: 2003-03-13
Anticipated expiration: 2012-11-16

Description

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Patentanwalt und Rechtsanwalt Günter Leinung

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IdNr.: DE 139 274

Drillingsdüse mit integriertem Anregerelement

Die Erfindung betrifft eine Drillingsdüse mit Anregerelement nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Brände werden durch den Einsatz von Löschmitteln gelöscht, wobei die Löschmittel physikalisch oder chemisch auf den jeweiligen Verbrennungsvorgang einwirken und diesen unterbrechen sollen. Der Aggregatzustand der meisten Löschmittel ist flüssig und die Löschwirkung einer Löschflüssigkeit beruht auf der hohen Kapazität, durch die die

Temperaturen in der Reaktionszone/Brandzone herabgesetzt werden. Durch eine bereits relativ geringe Abkühlung wird die Reaktionsgeschwindigkeit in sehr hohem Maße heraufgesetzt und der Brand gelöscht. Damit in einer möglichst kurzen Zeit eine große Wärmemenge aufgenommen werden kann, ist es erforderlich, dass das flüssige Löschmittel mit einer möglichst großen Oberfläche mit der Verbrennungszone in Kontakt kommt.

Bei fest eingebauten Löschanlagen, z. B. Sprinkleranlagen, wird unter Druck ausströmendes Wasser über Düsen zerstäubt und tritt als Wassernebel aus den Düsen aus. Zum Einsatz kommen so genannte Zweistoffdüsen, wie in der DE 43 35 827 Al beschrieben, bei der durch ein Gas hoher Geschwindigkeit ein Flüssigkeitsstrahl zerrissen wird, so dass der Flüssigkeitsstrahl in einzelne Wassertropfen aufgeteilt wird, wodurch eine Zerstäubung des Wasserstrahles erreicht werden soll.

Dieses Verfahren und auch die zum Einsatz kommenden Düsen bedingen erhebliche finanzielle und fertigungstechnische Aufgaben und sind nicht universell einsetzbar.

Mit dem Problem des Versprühens von Löschmitteln befasst sich auch die DE 44 07 780 C2, mit der eine Sprühdüse zur Erzeugung eines Doppel-Sprühnebel-Kegels bekannt geworden ist. Die radial in einer Rohrleitung eingebaute Sprühdüse besteht aus einem Gehäuse mit darin eingebauter Druckkammer und in der Druckkammern eingesetzten Strömungskörpern, die so ausgebildet sind, dass ausgangsseitig der Sprühdüse das Löschmittel in vernebelter Form austritt.

Zur Erhöhung der Wirkung des Nebels des Löschmittels, vorzugsweise Wasser, wurde bereits eine Drillingsdüse, wie in der DE 196 45 004 Al beschrieben, vorgeschlagen. Die konstruktive Ausbildung dieser Dralldüse bewirkt eine weitaus höhere Vemebelung des Löschmittels derart, dass austrittsseitig der Dralldüse ein Dreifach-Wassernebel austritt.
Zur Ansteuerung dieser Düsen bedarf es besonderer Regeleinrichtungen, wodurch die Herstellungs- und insbesondere die Wartungskosten von Brandbekämpfungsanlagen sich wesentlich erhöhen.

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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Dralldüse mit Anregerelement zu entwickeln, die so gestaltet und ausgebildet ist, dass deren Inbetriebsetzung unabhängig von zentralen Brandmeldesystemen erfolgt und die Nachteile der bekannten Lösungen weitestgehend vermieden werden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausführung und besondere Gestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

So wurde eine Drillingsdüse mit Anregerelement geschaffen, bei dem die Drillingsdüse und das Anregerelement in einem Gehäuse angeordnet sind, dies in der Art und Weise, dass die Drillingsdüse mit ihrer Wassereingangsseite zentrische in dem Gehäuse auswechselbar befestigt ist, während das Anregerelement umfangseitig in einer Aufnahme des Gehäuses angeordnet ist.

Zur Erfindung gehört auch, dass im Gehäuse ein Membranventil vorgesehen ist, welches funktionell mit der Drillingsdüse und dem Anregerelement im Wirkzusammenhang steht.
Erfinderisch ist auch, dass die Drillingsdüse und das Anregerelement über das Gehäuse mit einem Anschlussstück verbunden sind, wobei das Anschlussstück so ausgebildet ist, dass an dieses Zuführleitungen anschließbar sind, mittels denen das Löschmittel, hier Wasser, der Drillingsdüse zugeführt wird.

Im Rahmen der Erfindung liegt auch, dass wassereintrittsseitig in dem Anschlussstück ein Mantelfilter angeordnet und das Gehäuse mit Wasserdurchtrittsöfmungen ausgebildet ist.
Erfindungswesentlich ist ferner, dass umfänglich zwischen dem Membranventil und der Aufhahmebohrung des Gehäuses ein Druckraum vorhanden ist, welcher über eine Bohrung mit dem Anregerelement funktionell verbunden ist.

Das Membranventil selbst besteht aus einem Stützkörper, dem umfänglich eine Membran zugeordnet ist. Das Membranventil ist so gestaltet, dass es in Ruheposition der Drillingsdüse den Wasserzulauf zur Drillingsdüse absperrt und andererseits, bei Ausbruch eines Brandes und deren Inbetriebsetzung, das Löschwasser über das Membranventil zur Drillingsdüse geleitet wird. Dies geschieht über die Durchtrittsöffhungen, die zwischen dem Stützkörper und der Membran des Membranventils vorgesehen sind.

Die Vorteile der neuen Lösung liegen darin, dass Brandschutzbekämpfungsanlagen, die mit diesen Drillingsdüsen ausgerüstet sind, einzeln über das jeweilige Anregerelement in Betrieb gesetzt werden, somit in gezielter Art und Weise eine Brandbekämpfung erfolgen kann, ohne dass durch unkontrollierten Löschwasseraustritt dieses Löschwasser zusätzliche Schäden hervorruft.

Dies wird insbesondere durch die Ausbildung und Funktion der Drülingsdüse verhindert, da über die Drillingsdüse das Wasser nicht strahlförmig, sondern in Form eines Wassernebels pulsartig aus der Drillingsdüse austritt. Dies wird realisiert über ein an der jeweiligen Düse anliegendes Wasser-Luft-Gemisch.

Dabei entstehen im Intervall wechselnde Vermischungszonen der erzeugten Sprühnebel, die sich in der Gesamtheit als Sprühkegel ausbilden. Die Wassertropfengrößen in diesem Sprühkegel liegen in Durchmesserbereichen von unter 0,1 mm. Durch eine wechselnde Durchdringung der hohlkegligen Sprühstrahlen entsteht ein feinster Wassernebel und durch die stoßartigen Beimischungen von Luft wird erreicht, dass aus der Drillingsdüse ein flockenartiger Wassernebel austritt, welcher sich impulsartig ausbreitet und so eine wirksame Brandbekämpfung möglich ist und dies bei geringem Löschwasserverbrauch.

Die Drillingsdüse erzeugt bei ihrer Inbetriebsetzung drei Sprühwasserkegel, wobei der äußere Hohlkegel in wechselnder Folge von außen nach innen vibriert. Der innere Hohlkegel vibriert ständig von innen nach außen und zurück, während der mittlere Hohlkegel zwischen dem äußeren und inneren Hohlkegel vibriert und eine Vergrößerung der Wurfweite des gesamten Wasseirnebels der Drillingsdüse bewirkt, so Wurfweiten bis zum 6 m bei einem Druck von 5 bar erzielt werden.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil bei Anwendung der Drillingsdüse mit integriertem Anregerelement besteht darin, dass eine Branderkennung und eine Löscheinrichtung in einem Bauteil integriert sind. Die Branderkennung in Form des Anregerelementes und die Löscheinrichtung in Form der Drillingsdüse.

Mit nachfolgendem Ausfuhrungsbeispiel soll die Erfindung näher erläutert werden. Die dazugehörige Zeichnung verdeutlicht die Anordnung und den Aufbau sowie das

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fünktionelle Zusammenwirken der Drillingsdüse mit Anregerelement in einer Schnittdarstellung.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist die Drillingsdüse 1 mit dem Anregerelement 3 als eine kompakte Baueinheit ausgebildet, dies in der Art, dass die Drillingsdüse 1 zentrisch in einer Aumahme des Gehäuses 4 und das Anregerelement 3 umfänglich in einer Aumahme vom Gehäuse 4 angeordnet sind. Über das Gehäuse 4 ist die Drillingsdüse 1 mit dem Anregerelement 3 mit dem Anschlussstück 5 verbunden, welches wassereintrittsseitig so ausgebildet ist, dass Zufuhrleitungen für Löschmedien anschließbar sind. Dies kann erfolgen über Gewindeverbindungen oder auch Klemmverbindung bzw. Kupplungen.
Im Anschlussstück 5 ist ein Mantelfilter 6 vorgesehen, welches mit einer Maschenweite ausgebildet ist, um eventuell im Löschwasser vorhandene Verunreinigungen zurückzuhalten, diese somit nicht zur Drillingsdüse 1 gelangen können, somit durch Verschmutzung eintretende Funktionsstörungen der Drillingsdüse 1 ausgeschlossen werden. Zur Vermeidung des Austrittes von Löschwasser über die Verbindungsstelle vom Anschlussstück 5 zum Gehäuse 4, ist zwischen den beiden Teilen ein Dichtungsring 17 vorgesehen, der Aufnahme findet in einer umlaufende umfänglichen Nut vom Gehäuse 4.

Im Gehäuse 4 ist ferner ein Membranventil 2 angeordnet, welches rechtsseitig an der Wandung vom Gehäuse 4 anliegt und linksseitig an einem Zwischenstück 18, dem sich dann die Drillingsdüse 1 anschließt.

Das Membranventil 2 besteht aus einem Stützkörper 12, der Membran 13, welche den Stützkörper 12 umfänglich umgibt, wobei zwischen dem äußeren Umfang vom Stützkörper 12 und der Innenwandung der Membran 13 Durchtrittöffhungen 14 vorgesehen sind.

Im Gehäuse 4 ist ferner ein Druckraum 7 vorhanden, der zwischen dem äußeren Umfang der Membran 13 und der Innenwandung der Bohrung vom Gehäuse 4 ausgebildet wird. In diesen Bereich des Druckraumes 7 mündet eine Bohrung 8, die eine Verbindung zwischen dem Druckraum 7 und der Aumahme für das Anregerelement 3 herstellt und den funktioneilen Zusammenhang zwischen dem Anregerelement 3 und dem Membranventil 2 begründet.

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Das Anregerelement 3 ist als ein handelsübliches Sprinklerelement ausgebildet und dient im weitesten Sinne als Branderkennung und gleichzeitig als Funktionselement der Inbetriebsetzung der Drillingsdüse 1, was nachfolgend noch näher beschrieben wird.

Die im Gehäuse 4 wasseraustrittsseitig angeordnete Drillingsdüse 1 besteht aus den einzelnen zueinander gefügten Drallstücken 9, 10, 11, wobei das innere Drallstück 9, das mittlere Drallstück 10 und das äußere Drallstück 11 so ausgebildet und zueinander gefügt sind, dass das zugeführte Löschwasser über das Mundstück und den Austrittsöfmungen der Drillingsdüse 1 in vernebelter Form, dabei drei Sprühwasserkegel bildend, austritt.
Die Drillingsdüse 1 wird über entsprechende Befestigungsschrauben mit dem Gehäuse 4 verbunden und eine im Gehäuse der Drillingsdüse 1 vorgesehene Dichtung 17 verhindert den Austritt von Löschwasser zwischen dem Gehäuse 4 und der Drillingsdüse 1.

Im eingebauten Zustand ist die Drillingsdüse 1 und das Anregerelement 3 über das Gehäuse 4 zum Anschlussstück 5 verbunden. Am Anschlussstück 5 ist eine Anschlussleitung für das Löschwasser angeschlossen, welche wasserführend ist, so dass der Innenraum 16 vom Anschlussstück 5 mit Wasser gefüllt ist und am Membranventil 2 liegt ständig Wasser an.

Bei Ausbruch eines Brandes und des Erreichens einer bestimmten Temperatur, wird ein im Anregerelement 3 vorgesehenes Glasteil zerstört und der im Druckraum 7 anstehende Druck aufgehoben, in dem über die Bohrung 8 zum Anregerelement 3 ein Druckausgleich erfolgt, welcher zur Folge hat, dass die Membran 13 sich umfänglich an die Innenwandung vom Gehäuse 4 anliegt und dabei die Durchtrittsöffhungen 14 zwischen dem Stützkörper 12 und der Membran 13 freigibt. Über die Öffnungen 15 im Gehäuse 4 gelangt nun das Wasser über diese Durchtrittsöffhungen 14 zur Drillingsdüse 1, wird in die einzelnen Drallstücke 9, 10, 11 geleitet und tritt dann, wie bereits oben beschrieben, in vernebelter Form aus der Drillingsdüse 1 aus.

Claims

1. Drillingsdüse mit integriertem Anregerelement für den Einsatz in Anlagen zur Brandbekämpfung, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Gehäuse (4) mittig und wasserauslaufseitig die Drillingsdüse (1) und umfänglich das Anregerelement (3) vorgesehen und gleichfalls im Gehäuse (4) ein Membranventil (2) sowie ein Zwischenstück (18) angeordnet sind, wobei über das Gehäuse (4) die Drillingsdüse (1) und das Anregerelement (3) zu einem Anschlussstück (5) verbindbar sind und das Anschlussstück (5) mit Anschlüssen zur Aufnahme von Löschmedien führenden Zuführleitungen ausgebildet ist.

2. Drillingsdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drillingsdüse (1) aus einzelnen ineinander fügbaren Drallstücken, einem inneren Drallstück (9), einem mittleren Drallstück (10) und einem äußeren Drallstück (11) besteht.

3. Drillingsdüse nach den Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Membran (13) vom Membranventil (2) und der Innenwandung vom Gehäuse (4) ein Druckraum (7) vorgesehen ist und eine im Gehäuse (4) vorgesehene Bohrung (8) den Druckraum (7) mit dem Anregerelement (3) verbindet.

4. Drillingsdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Innenraum (16) vom Anschlussstück (5) ein Mantelfilter (6) angeordnet ist.

5. Drillingsdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) mit Öffnungen (15) ausgebildet ist.

6. Drillingsdüse nach einem der Ansprüche 1 bis S. dadurch gekennzeichnet, dass das Anregerelement (3) in Form eines Sprinklerelementes ausgebildet ist.

7. Drillingsdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an den Verbindungsstellen der Drillingsdüse (1) zum Gehäuse (4) und des Gehäuses (4) zum Anschlussstück (5) Dichtungsringe (17) vorgesehen sind.