EP0057345B1

EP0057345B1 - Spritzgerät

Info

Publication number: EP0057345B1
Application number: EP19810890201
Authority: EP
Inventors: Franz Ragailler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-02-04
Filing date: 1981-12-15
Publication date: 1984-10-17
Also published as: AU542890B2; EP0057345A3; BR8200563A; AU7886881A; EP0057345A2; DE3166736D1; AR225569A1; CA1179653A

Description

Die Erfindung betrifft ein Spritzgerät für flüssige oder pulverige Substanzen, insbesondere Feuerlösch- und -schutzmittel, bestehend aus einem die Substanz aufnehmenden Vorratsbehälter, von dem eine zu einem Spritzkopf führende Steigleitung ausgeht, und einem komprimiertes gasförmiges Medium enthaltenden Druckbehälter, der mit dem Vorratsbehälter über ein Sperrventil in Leitungsverbindung steht, wobei der Spritzkopf aus einem an die Steigleitung koaxial anschließenden, sich vorzugsweise kelchförmig erweiternden Unterteil und einem auf diesen dichtend aufsetzbaren, deckelförmigen Oberteil zusammengesetzt ist und der gegenüber dem Unterteil bis zu einem höhenverstellbaren Anschlag gegen Gewichts- und/oder Federbelastung abhebbar geführte Oberteil zwischen sich und dem Unterteil durch das Austreiben der Substanz auf Grund einer vorzugsweise sensorgesteuert automatischen Betätigung des Sperrventils zwischen Druckbehälter und Vorratsbehälter einen Ringspalt öffnet.
Diese hauptsächlich als Feuerlöscher dienenden Spritzgeräte werden durch Öffnen der Verbindungsleitung zwischen Druckbehälter und Vorratsbehälter in Funktion gesetzt, da dann das komprimierte Medium, beispielsweise Preßluft, in den Vorratsbehälter strömen und die dort eingefüllte Substanz durch die Steigleitung zum Spritzkopf drücken kann, durch den sie in Abhängigkeit vom Beaufschlagungsdruck, der Spritzkopfform u. dgl. verspritzt wird. Um dabei einen weitgefächerten Spritzstrahl zu erreichen, gibt es bereits zweiteilige Spritzköpfe, die zwischen ihren beiden Teilen einen Ringspalt für den Austritt der Substanz bilden und für eine Art Brausestrahl sorgen. Der Oberteil dieser Spritzköpfe ist allerdings zentral über eine einzige Spindel od. dgl. geführt und im Unterteil verankert, so daß bei geringsten Ungleichmäßigkeiten des austretenden Löschmittelstromes u. dgl. sofort der Oberteil kippt, wodurch der Ringspalt beeinträchtigt und der rundumgehende Sprühstrahl gestört wird. Daher ist auf eine möglichst exakte Führung des Oberteiles zu achten, was aber wiederum die Funktionssicherheit des Spritzkopfes stark herabsetzt, da Korrosion, Verschmutzung usw. die erforderliche Beweglichkeit des Oberteiles nach kurzer Zeit verhindern. Dazu kommt noch, daß der Anwendungsbereich dieser bekannten Spritzköpfe durch die Notwendigkeit, die Substanz immer in einem voll rundumgehenden Strahl zu versprühen, sehr beschränkt bleibt. Eine bereichsweise Abdeckung dieses Strahles ist hier unmöglich, denn ein einseitiger Strahl würde den Oberteil kippen und die Düsenwirkung des Ringspaltes aufheben.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen und ein Spritzgerät der eingangs geschilderten Art zu schaffen, das sich durch besondere Funktionstüchtigkeit und Betriebssicherheit auszeichnet, die Erzeugung eines an die jeweiligen räumlichen Gegebenheiten angepaßten Fächer- oder Sprühstrahles erlaubt und auf Grund der erreichbaren Substanzverteilung einen optimalen Löscheffekt mit sich bringt.
Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß der Spritzkopf als Führung und Anschlag für den Oberteil im radial außerhalb des Sitzes zwischen Ober- und Unterteil liegenden, vorzugsweise aufgeweiteten Randstreifen zur Spritzkopfachse parallele, regelmäßig verteilte Schraubenbolzen mit Muttern od. dgl. aufweist. Diese beispielsweise im Unterteil festgeschweißten, mit ihrem freien Ende durch passende Löcher des Oberteiles hindurchragenden Bolzen bringen auf einfachste Weise die sichere Geradführung für die Abhebebewegung des Oberteiles mit sich, und die Muttern stellen genau und leicht justierbare Anschläge dar. Dabei ist durch die Anordnung der Schrauben außerhalb des abschließenden Sitzes dafür gesorgt, daß die Dichtheit dieses Abschlusses bei am Unterteil aufsitzendem Oberteil nicht unterbrochen oder beeinträchtigt wird. Der Spritzkopf ergibt eine sich selbst regulierende Verteilung der durch die Steigleitung zugeförderten Substanz, die den Oberteil abhebt und den bis dahin geschlossenen Ringspalt zwischen Ober- und Unterteil vollkommen gleichmäßig öffnet. Vor und nach dem Spritzvorgang stellt der Spritzkopf bzw. dessen Oberteil einen einfachen dichten Abschluß für den Behälter dar und die umfangseitige Mehrfachführung des Oberteiles erlaubt ohne jede Kippgefahr die für eine wirkliche, Betriebssicherheit erforderliche Spielfreiheit der Oberteilbewegung. Da die im Vorratsbehältervorhandene Substanz mit diesem Spritzkopf in kürzester Zeit über große Flächen gleichmäßig verteilt werden kann, eignet sich ein solches Spritzgerät auch besonders gut zur Brandbekämpfung und Vorbeuge-Brandbekämpfung. Ist dabei das Sperrventil zwischen Druckbehälter und Vorratsbehälter beispielsweise durch einen optischen oder thermischen Sensor automatisch betätigbar, entsteht sofort auch eine automatische Schutz- und Löschanlage, da das Öffnen des Sperrventiles das rasche Verspritzen der im Vorratsbehälter gelagerten Substanz verursacht, wobei die Substanz wunschgemäß ein Lösch-oder Schutzmittel sein kann. Das gesamte Spritzgerät ist trotz seiner automatischen Funktion und seines großen Wirkungsbereiches unabhängig von jeder gebäudefesten Installation und daher auch überall und jederzeit einsatzbereit.
Auf Grund der kippsicheren Führung des Oberteiles kann nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung der Spritzkopf auch eine verstellbare Abdeckung zum umfangsseitigen Begrenzen der Ringspaltöffnung aufweisen, wobei die Abdeckung beispielsweise aus einer bogenförmigen Schiene besteht, die auf umlaufende Randflansche von Ober- und Unterteil verschiebbar aufgesteckt ist. Mit dieser Abdeckung kann der andernfalls entlang des gesamten Umfanges austretende Strahlenschirm bereichsweise abgedeckt werden, womit die Möglichkeit besteht, nur eine bestimmte Sektorfläche mit Substanz zu besprühen. Als Abdeckung kann eine einfache Schiene dienen, die dem Rand entlang verschiebbar ist und den Sprühbereich im gewünschten Sinne eingrenzt. Dabei läßt sich die Schiene aus zwei oder mehreren Teilen herstellen, um wahlweise unterschiedlich große Winkelbereich abdecken bzw. freigeben zu können.
Besonders günstig ist es weiters, wenn erfindungsgemäß von einer gemeinsamen, vom Druckbehälter ausgehenden und das Sperrventil aufnehmenden Versorgungsleitung zwei Zuleitungen mit ungleichem Querschnitt in das Innere des Vorratsbehälters führen, von denen die mit größerem Querschnitt als Beaufschlagungsleitung im Deckenbereich des Vorratsbehälters und die mit kleinerem Querschnitt als Zerstäubungsleitung im Bereich der Steigleitungseintrittsöffnung münden. Wird der Vorratsbehälter zum Austreiben der jeweiligen Substanz im Deckenbereich druckbeaufschlagt, kommt es gleichzeitig auch zum Einblasen von Druckmedium praktisch unmittelbar in die Steigleitung, so daß, bedingt durch die entstehende Injektorwirkung, die durch das Steigrohr nach außen gedrückte Substanz mit Luft bzw. Gas durchwirbelt wird und ein Luft-Substanz-Gemisch den Spritzkopf passiert. Diese Injektorwirkung führt auch zu einer erhöhten Fördergeschwindigkeit und damit zu einer größeren Reichweite des Sprühstrahles.
Da der größere Anteil des im Druckbehälter gespeicherten Druckmediums für das eigentliche Austreiben der zu verspritzenden Substanz aus dem Vorratsbehälter nötig ist und ein entsprechend kleinerer Anteil für das Zerstäuben genügt, kann durch die unterschiedliche Dimensionierung der Leitungen mit geringstem Aufwand für die gewünschte Aufteilung des zur Verfügung stehenden Druckmediums gesorgt werden. Dabei kann durch die gemeinsame Versorgungsleitung eine weitere Vereinfachung erreicht werden, da so nur ein einziges Sperrventil nötig ist und auf jeden Fall beim Einsatz des Gerätes gleichzeitig die Beaufschlagungsleitung und die Zerstäubungsleitung mit Druckmedium beschickt werden.
Gemäß einer äußerst vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sollen Druckbehälter und Vorratsbehälter bzw. Druckmedium und zu verspritzende Substanz so aufeinander abgestimmt werden, daß während des Verspritzens der Substanz die Reichweite des Sprühstrahles stetig abnimmt, wodurch ein möglichst großflächiger Bereich mit dieser Substanz bespritzt wird. Dies ergibt sich ohne besonderen Steuerungswird. Dies ergibt sich ohne besonderen Steuerungsaufwand von selbst, wenn der Überdruck im Druckbehälter etwa im gleichen Verhältnis zum Außendruck steht, wie das Volumen des Vorratsbehälters zum Volumen des Druckbehälters. Ist daher ein solcher Druckbehälter an den Vorratsbehälter über ein sensorgesteuertes Sperrventil angeschlossen und öffnet dieses Ventil die Verbindung zwischen Druckbehälter und Vorratsbehälter im geeigneten Augenblick, ergibt sich ein fächer- oder schirmförmiger Spritzstrahl, dessen Reichweite von einer anfänglichen Maximalweite gleichmäßig abnimmt, so daß über eine entsprechend große Fläche die Substanz aus dem Vorratsbehälter verteilt wird, und zwar etwa in gleicher Menge pro Flächeneinheit. Ein solches Spritzgerät ist besonders gut zum Brandschutz geeignet, da so im Gefahrenzeitpunkt ein Schutzmittel verspritzt werden kann, das ein Fortschreiten des Feuers verhindert. Selbstverständlich ist auch hier das Aufstellen des Gerätes überall, zu jedem Zeitpunkt und in beliebiger Zahl möglich, so daß sich unabhängig von bestehenden Einrichtungen sofort ein ausgezeichnet funktionierendes Feuerlösch- und Schutzsystem aufbauen läßt.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel rein schematisch dargestellt, und zwar zeigen

Figur 1 ein erfindungsgemäßes Spritzgerät im Vertikalschnitt und die
Figuren 2 und 3 im größeren Maßstab ein Ausführungsbeispiel eines für dieses Spritzgerät geeigneten Spritzkopfes im Schnitt bzw. in Draufsicht.

Das als automatischer Feuerlöscher eingesetzte Spritzgerät 1 besteht aus einem Vorratsbehälter 2 für ein Feuerlösch- und -schutzmittel, der mit einer Steigleitung 3 und einem auf die Steigleitung aufgesetzten Spritzkopf 4 ausgerüstet ist. Zum Austreiben des Lösch- und Schutzmittels aus dem Vorratsbehälter 2 dient Preßluft oder ein anderes komprimiertes Gas aus einem Druckbehälter 5, an den über eine gemeinsame Versorgungsleitung 6 und ein automatisch gesteuertes Sperrventil 7 zwei Zuleitungen zum Inneren des Vorratsbehälters 2 angeschlossen sind, von denen die eine mit großerem Querschnitt als Beaufschlagungsleitung 8 im Deckenbereich 9 des Behälters 2 mündet und die andere mit kleinerem Querschnitt als Zerstäubungsleitung 10 in den Bereich der Steigleitungs-Eintrittsöffnung 11 führt. Die Zerstäubungsleitung 10 weist außerdem noch im Bodenbereich 12 des Behälters 2 zusätzliche Ausblasöffnungen 13 auf.
Wie aus den Fig. 2 und 3 hervorgeht, setzt sich der Spritzkopf 4 aus einem sich kelchförmig erweiternden, an die Steigleitung 3 anschließenden Unterteil 14 und einem auf diesen Unterteil dichtend aufsetzbaren Oberteil 15 zusammen, wobei zwischen Oberteil 15 und Unterteil 14 ein sich verjüngender, eine zentrisch symmetrische Verteilung und Umlenkung ergebender Kanal 16 entsteht. Ist der Vorratsbehälter drucklos, sitzt der Oberteil 15 dicht schließend am Unterteil 14 auf (strichlierte Lage in Fig. 2), wird hingegen das im Vorratsbehälter 2 eingefüllte Mittel durch Druckbeaufschlagung ausgetrieben, hebt dadurch der Oberteil 15 vom Unterteil 14 ab, und es öffnet sich ein Ringspalt 17, durch den der Kanal 16 etwa horizontal ins Freie mündet. Dadurch wird das aus der Steigleitung 3 in den Spritzkopf 4 gedrückte Mittel in einem gleichmäßigen, rundum sich erstreckenden schirmförmigen Strahl verspritzt. Um die Spalthöhe zu beeinflussen, ist ein verstellbarer Anschlag für den abhebbaren Oberteil 15 vorgesehen, der aus Schraubenbolzen 18 und darauf aufgeschraubten Muttern 19 besteht. Diese Schraubenbolzen 18 sind im Unterteil 14 eingesetzt und ragen durch Öffnungen des Oberteils 15, wodurch sie züsätzlich als Vertikalführung für die Abhebebewegung des Oberteils 15 dienen. Um durch diese Bolzen 18 keine Undichtheiten für den Spritzkopf 4 zu verursachen, liegen sie radial außerhalb der Sitzflächen 20 von Oberteil 15 und Unterteil 14, wobei dieser außerhalb des Sitzes sich befindende Randstreifen 21 von Ober- und Unterteil 15, 14 aufgeweitet ist, so daß auch der durch den Ringspalt 17 ausgespritzte Strahl unbehindert passieren kann.
Um den Umfangsbereich des Ringspaltes 17 bzw. den entstehenden schirmförmigen Strahl wunschgemäß beschränken zu können, ist als Abdeckung eine Schiene 22 vorgesehen, die auf umlaufende Randflansche 23 von Unter- und Oberteil 14, 15 verschiebbar aufgesteckt ist. Mit dieser beispielsweise zweiteiligen Schiene 22 kann nun der Winkelbereich abgedeckt werden, der nicht vom ausgespritzten Strahl erreicht werden soll, was etwa beim Aufstellen des Spritzgerätes an einer Wand 24 erforderlich ist, wie in Fig. 3 angedeutet.
Wird das Spritzgerät 1 durch die automatische Steuerung des Sperrventils 7 beispielsweise in Abhängigkeit der Umgebungstemperatur oder durch Betätigen eines in der Versorgungsleitung 6 eingebauten Handventils 25 in Betrieb gesetzt, öffnet sich die Verbindung zwischen Druckbehälter 5 und dem Inneren des Vorratsbehälters 2 und Preßluft strömt durch die Beaufschlagungsleitung 8 und die Zerstäubungsleitung 10 sowohl in den Deckenbereich 9 als auch in den Bodenbereich 12 des Vorratsbehälters, wodurch das im Vorratsbehälter 2 eingefüllte Lösch- und Schutzmittel im Bodenbereich aufgewirbelt und mit den eventuell vorhandenen abgesetzten Bestandteilen über die Steigleitung 3 zum Spritzkopf 4 hochgedrückt sowie gleichzeitig damit auf dem Weg durch die Steigleitung verwirbelt und mit Luft durchsetzt wird. Die Folge ist ein Luft-Löschmittel-Gemisch, das durch den Spritzkopf 4 gleichmäßig verteilt wird. Die erreichte Zerstäubung bewirkt eine räumliche Verbreitung des Lösch- und Schutzmittels, wobei, um auch in radialer Richtung einen großen Bereich erfassen und das Mittel möglichst großflächig verspritzen zu können, durch gegenseitige Abstimmung von Druck und Volumen des Druckbehälters 5 und des Volumens des Vorratsbehälters 2 dafür gesorgt werden kann, daß die Reichweite des schirmförmigen Strahls von einer anfänglichen Maximalgröße stetig bis auf Null abnimmt, was beispielsweise erreichbar ist, wenn der Überdruck im Druckbehälter 5 um den gleichen Faktor größer ist als der Außendruck, wie das Volumen des Vorratsbehälters 2 gegenüber dem des Druckbehälters 5.
Wie in Fig. 1 angedeutet, können Vorratsbehälter 2 und Druckbehälter 5 übereinander angeordnet sein und eine gemeinsame Ummantelung 26 aufweisen, so daß das Spritzgerät 1 eine einfach aufstellbare Baueinheit bildet, wobei keinerlei zusätzliche ortsfeste Einrichtungen erforderlich sind und auf Grund der problemlosen Nachfüllbarkeit von Vorratsbehälter und Druckbehälter auch eine oftmalige Verwendung des Spritzgerätes möglich ist. Das erfindungsgemäße Spritzgerät zeichnet sich durch seine Fähigkeit, in kurzer Zeit große Mengen flüssiger oder pulveriger Substanzen gleichmäßig über große Flächen verteilen zu können, aus, wozu lediglich händisch oder automatisch das entsprechende Sperrventil geöffnet werden muß, so daß es sich insbesondere für den Einsatz beim Brandschutz eignet.

Claims

1. Spritzgerät für flüssige oder pulverige Substanzen, insbesondere Feuerlösch- und -schutzmittel, bestehend aus einem die Substanz aufnehmenden Vorratsbehälter (2), von dem eine zu einem Spritzkopf (4) führende Steigleitung (3) ausgeht, und einem komprimiertes gasförmiges Medium enthaltenden Druckbehälter (5), der mit dem Vorratsbehälter (2) über ein Sperrventil (7) in Leitungsverbindung steht, wobei der Spritzkopf (4) aus einem an die Steigleitung (3) koaxial anschließenden, sich vorzugsweise kelchförmig erweiternden Unterteil (14) und einem auf diesen dichtend aufsetzbaren, deckelförmigen Oberteil (15) zusammengesetzt ist und der gegenüber dem Unterteil (14) bis zu einem höhenverstellbaren Anschlag (18, 19) gegen Gewichts- und/oder Federbelastung abhebbar geführte Oberteil (15) zwischen sich und dem Unterteil durch das Austreiben der Substanz auf Grund einer vorzugsweise sensorgesteuert automatischen Betätigung des Sperrventiles (7) zwischen Druckbehälter (5) und Vorratsbehälter (2) einen Ringspalt (17) öffnet, dadurch gekennzeichnet, daß der Spritzkopf (4) als Führung und Anschlag für den Oberteil (15) im radial außerhalb des Sitzes (20) zwischen Ober (15) und Unterteil (14) liegenden, vorzugsweise aufgeweiteten Randstreifen (21) zur Spritzkopfachse parallele, regelmäßig verteilte Schraubenbolzen (18) mit Muttern (19) od. dgl. aufweist.

2. Spritzgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spritzkopf (4) eine verstellbare Abdeckung (22) zum umfangseitigen Begrenzen der Ringspaltöffnung aufweist.

3. Spritzgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung aus einer bogenförmigen Schiene (22) besteht, die auf umlaufende Randflansche (23) von Ober- (15) und Unterteil (14) verschiebbar aufgesteckt ist.

4. Spritzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß von einer gemeinsamen, vom Druckbehälter ausgehenden und das Sperrventil (7) aufnehmenden Versorgungsleitung (6) zwei Zuleitungen (8, 10) mit ungleichem Querschnitt in das Innere des Vorratsbehälters (2) führen, von denen die mit größerem Querschnitt als Beaufschlagungsleitung (8) im Deckenbereich (9) des Vorratsbehälters und die mit kleinerem Querschnitt als Zerstäubungsleitung (10) im Bereich der Steigleitungs-Eintrittsöffnung (11) münden.

5. Spritzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erreichen einer im Laufe der Behälterentleerung stetig abnehmenden Reichweite des vom Spritzkopf (4) verspritzten Strahles der Überdruck im Druckbehälter (5) etwa im gleichen Verhältnis zum Außendruck steht, wie das Volumen des Vorratsbehälters (2) zum Volumen des Druckbehälters (5).