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Title:
SPRINKLER HOUSING FOR A SPRINKLER, AS WELL AS SPRINKLER FOR FIRE-EXTINGUISHING SYSTEMS HAVING SAME AND USE THEREOF
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/060248
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a sprinkler housing (50) for a sprinkler, in particular for operating pressures above 16 bar, comprising a fluid channel provided in the sprinkler housing (50) and having a fluid inlet (10) and at least one fluid outlet (8), a distribution chamber (15) from which the at least one fluid outlet (8) branches, and a cage (27) which defines a cage space for receiving a thermally activatable trigger element (25). According to the invention, the distribution chamber (15) and the cage (27) are formed as a single-piece base body (2), and a counter bearing is formed on the cage (27) for axial, and preferably radial positioning of the thermally activatable trigger element.

Inventors:
SCHNELL, Stefan (Segeberger Straße 90, Stockelsdorf, 23617, DE)
RÖNNFELDT, Frank (Hökerweg 5, Travenbrück, 23843, DE)
Application Number:
EP2016/073685
Publication Date:
April 13, 2017
Filing Date:
October 04, 2016
Export Citation:
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Assignee:
MINIMAX GMBH & CO. KG (Industriestraße 10/12, Bad Oldesloe, 23840, DE)
International Classes:
A62C31/02; A62C35/00; A62C35/68; A62C37/10; A62C37/11; A62C37/12; A62C37/14
Domestic Patent References:
WO2007051897A12007-05-10
WO2002094448A12002-11-28
Foreign References:
EP1404418A12004-04-07
EP1944066A22008-07-16
DE102008060233A12009-06-10
US20140367125A12014-12-18
US20140374126A12014-12-25
EP0797466A11997-10-01
US5409067A1995-04-25
US20080308285A12008-12-18
DE202013102312U12014-08-29
US5622225A1997-04-22
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
EISENFÜHR SPEISER (Postfach 10 60 78, Bremen, 28060, DE)
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Claims:
Ansprüche

1. Sprinklergehäuse (50) für einen Sprinkler, insbesondere für Betriebsdrücke oberhalb von 16 bar, mit

- einem in dem Sprinklergehäuse (50) vorgesehenen Fluidkanal (12) mit einem Fluideinlass (10) und mindestens einem Fluidauslass (8),

- einer Verteilerkammer (15), von der der mindestens eine Fluidauslass (8) abzweigt, und

- einem Käfig (27), der einen Käfigraum zur Aufnahme eines thermisch aktivierbaren Auslöseelements (25) definiert,

dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilerkammer (15) und der Käfig (27) als einstückiger Grundkörper (2) ausgebildet sind, und an dem Käfig (27) ein Widerlager zur axialen Positionierung des thermisch aktivierbaren Auslöseelements angeformt ist.

2. Sprinklergehäuse (50) nach Anspruch 1 ,

wobei das thermisch aktivierbare Auslöseelement als ein mit einem Sprengfluid befüllter Behälter, insbesondere Glasbehälter, ausgebildet ist.

3. Sprinklergehäuse (50) nach Anspruch 1 oder 2,

mit einem Verschlusselement (4), welches in einer Freigaberichtung (A) von einer Sperrstellung in eine Freigabestellung bewegbar ist, wobei das Verschlusselement (4) den Fluidkanal in der Sperrstellung schließt und in der Freigabestellung freigibt, wobei das Sprinklergehäuse (50), insbesondere der Grundkörper (2), eine Ausnehmung (17) aufweist, durch welche sich das Verschlusselement (4) zumindest in der Freigabestellung in Richtung des Käfigs (27) hindurch erstreckt, wobei das Verschlusselement (4) dazu angepasst ist, bei montiertem thermisch aktivierbaren Auslöseelement (25) bis zu dessen Auslösung in der Sperrstellung gehalten zu werden.

4. Sprinklergehäuse (50) nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (17) zur Aufnahme des Verschlussele- ments (4) von der Verteilerkammer (15) abzweigt, wobei die Ausnehmung (17) zur Aufnahme des Verschlusselements (4) sich vorzugsweise in der Freigaberichtung (A) erstreckt.

5. Sprinklergehäuse (50) nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 , oder nach einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2) aus einem der folgenden Materialien besteht: - Kupferlegierung, vorzugsweise Messing, insbesondere seewasserbeständiges Messing, oder Bronze, insbesondere seewasserbeständige Bronze;

- nichtlegierter Stahl;

- legierter Stahl;

- Eisenguss-Werkstoff;

- Edelstahl;

- Aluminium oder -legierung;

- Zinkdruckguss;

- Titan oder -legierung;

- Magnesium oder -legierung;

- Sintermetallwerkstoff;

- Keramischer Werkstoff;

- Kunststoff, insbesondere Thermoplast, Duromer, Flüssigkristallpolymer;

vorzugsweise jeweils mit Schmelzpunkt oberhalb 190°C, weiter vorzugsweise oberhalb 400°C, besonders bevorzugt oberhalb 600°C; oder

- Verbundwerkstoff, insbesondere glasfaserverstärkter Kunststoff oder kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff.

6. Sprinklergehäuse (50) nach einem der vorstehenden Ansprüche, besonders bevorzugt nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2) zumindest im Bereich des mindestens einen Fluidauslasses (8) und/oder der Verteilerkammer (15) einen metallischen Überzug aufweist. 7. Sprinklergehäuse (50) nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, dass der metallische Überzug eine Schichtdicke in einem Bereich von 0,1 bis 125 μιτι aufweist.

8. Sprinklergehäuse (50) nach einem der Ansprüche 6 oder 7,

dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper zumindest im Bereich des mindestens einen Fluidauslasses und/oder der Verteilerkammer (15) chemisch metallisiert ist.

9. Sprinklergehäuse (50) nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper zumindest im Bereich des mindestens einen Fluidauslasses und/oder der Verteilerkammer (15) chemisch vernickelt ist.

10. Sprinklergehäuse (50) nach einem der vorstehenden Ansprüche, besonders bevorzugt nach einem der Ansprüche 5 bis 9,

dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2) zumindest im Bereich des mindestens einen Fluidauslasses (8) und/oder der Verteilerkammer (15) wärmebehandelt ist.

1 1. Sprinklergehäuse (50) nach Anspruch 10,

dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2) bei einer Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes des Materials des Grundkörpers, vorzugsweise in einem Bereich von 190°C bis zu 600°C, und einer Haltezeit von einer halben Stunde oder mehr, besonders bevorzugt in einem Bereich von 1 bis 20 Stunden, wärmebehandelt ist.

12. Sprinkler (1 ), insbesondere Hochdrucksprinkler, mit

einem Sprinklergehäuse (50) nach einem der vorstehenden Ansprüche, und

einem in dem Käfig (27) aufgenommenen thermisch aktivierbaren Auslöseelement (25), welches bis zu seiner Aktivierung das Verschlusselement (4) in der Sperrstellung hält.

13. Verwendung eines Sprinklergehäuses (50) als Löschdüse, insbesondere für Betriebsdrücke im Bereich von oberhalb 16 bar, wobei das Sprinklergehäuse (50) insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 ausgebildet ist.

Description:
Sprinklergehäuse für einen Sprinkler, sowie Sprinkler für Feuerlöschanlagen mit selbigem und Verwendung desselben

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sprinklergehäuse für einen Sprinkler, insbesondere für Betriebsdrücke oberhalb von 16 bar, nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Ferner betrifft die Erfindung einen Sprinkler mit einem solchen Sprinklergehäuse und eine Verwendung eines solchen Sprinklergehäuses.

Sprinklergehäuse der eingangs bezeichneten Art sind allgemein bekannt. Bei bekannten Sprinklergehäusen hat sich ein mehrteiliger Aufbau durchgesetzt, bei dem derjenige Teil des Sprinklergehäuses, welcher den oder die Fluidauslässe beinhaltet und zumindest das Element zur Aufnahme und Halterung des thermisch aktivierbaren Auslöseelements, zumeist der gesamte Käfig, als separate Bauteile ausgebildet sind. Dieser mehrteilige Aufbau der Sprinklergehäuse hat den Nachteil, dass ein gewisses Risiko des Einschlusses von Schmutzpartikeln besteht, welche bei der Montage unbeabsichtigt ins Innere des Sprinklergehäuses gelangen können und im Betriebsfall in den oder die Fluidauslässe gelangen könnten. Ferner erfordert die mehrteilige Gestaltung des Sprinklergehäuses, dass das thermisch aktivierbare Auslöseelement mittels externer Montagemittel, beispielsweise Überwurfmuttern etc. verspannt bzw. verschraubt werden muss. Dies resultiert in einem gewissen Risiko einer Fehlmontage mit zu geringer Spannung (was zu einem unbeabsichtigten Lösen des thermisch aktivierbaren Auslöseelements) oder einer zu hohen Spanung (was zu einem unbeabsichtigten Zerbersten des thermisch aktivierbaren Auslöseelements führen könnte) führen kann. Im Rahmen der Erfindung werden unter thermisch aktivierbaren Auslöseelementen nicht bimetallische Auslöseelemente verstanden, sondern ausschließlich thermische Auslöseelemente mit einem Behälter, beispielsweise Glasbehälter, der mit einem Sprengfluid gefüllt ist.

Demnach lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Sprinklergehäuse anzugeben, welches die eingangs bezeichneten Nachteile möglichst weitgehend überwindet. Insbesondere lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Sprinklergehäuse anzugeben, das eine verminderte Fehleranfälligkeit bei der Montage mit einhergehender erhöhter Betriebssicherheit gewährleistet. Ferner lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Sprinklergehäuse anzugeben, welches eine möglichst geringe Neigung zum Verstopfen aufweist.

Die Erfindung löst die ihr zugrundeliegende Aufgabe bei einem Sprinklergehäuse der eingangs bezeichneten Art mit den Merkmalen von Anspruch 1. Insbesondere wird ein Sprinklergehäuse für einen Sprinkler vorgeschlagen, dass einen in dem Sprinklergehäuse vorgesehenen Fluidkanal mit einem Fluideinlass und mindestens einem Fluidauslass, eine Verteilerkammer, von der der mindestens eine Fluidauslass abzweigt, und einen Käfig aufweist, der einen Käfigraum zur Aufnahme eines thermisch aktivierbaren Auslöseelements definiert, wobei die Verteilerkammer und der Käfig als einstückiger Grundkörper ausgebildet sind und an dem Käfig ein Wiederlager zur axialen sowie vorzugsweise radialen, Positionierung des thermisch aktivierbaren Auslöseelements angeformt ist. Der Käfig mit seinem Käfigraum dient im Sinne der Erfindung dazu, in einer Sperrstellung des Sprinklergehäuses das thermisch aktivierbare Auslöseelement aufzunehmen, und nach Zerstörung des thermisch aktivierbaren Auslöseelements ein Verschlusselement, dass in dem Sprinklergehäuse vorgesehen ist, und von einer Sperrstellung in eine Freigabestellung bewegbar ist, wobei in der Sperrstellung das Verschlusselement den Fluidkanal verschließt und in der Freigabestellung freigibt.

Die Erfindung macht sich zu Nutze, dass durch die einstückige Ausbildung der Verteilerkammer und des Käfigs als Grundkörper mit samt des an den Käfig angeformten Wiederlagers zum Einen ein Bauteil mit hoher Funktionsintegration geschaffen wird, welches ökonomisch günstig herstellbar wird, und zugleich aufgrund eines weitgehenden Verzichts auf Schnittstellen das Risiko eines Eintrags von Verschmutzungen in das Innere des Sprinklergehäuses minimiert. Andererseits wird mit diesem Ansatz der Erfolg erzielt, dass das thermisch aktivierbare Auslöseelement in den Käfig nur eingesetzt zu werden braucht. Der Käfig enthält bereits fix ein Widerlager zur axialen sowie vorzugsweise radialen Positionierung des thermisch aktivierbaren Auslöseelements, so dass eine separate Einstellung der axialen Position und der Haltespannung des thermisch aktivierbaren Auslöseelements relativ zum Sprinklergehäuse nicht mehr notwendig ist. Vorzugsweise ist das Verschlusselement dazu angepasst, bei montiertem thermisch aktivierbarem Auslöseelement bis zu dessen Auslösung mittels des thermisch aktivierbaren Auslöseelements in der Sperrstellung gehalten zu werden. Mit anderen Worten wird das thermisch aktivierbare Auslöseelement zwischen dem Verschlusselement und dem Widerlager des Käfigs gehalten, so dass sich die auf das thermisch aktivierbare Auslöseelement wirkende Spannung ausschließlich aus der Dimensionierung des Verschlusselements und dem einlassseitig am Fluidkanal anstehenden Fluiddruck ergibt. Sowohl der Fluiddruck als auch die Dimensionierung des Verschlusselements lassen sich mit hoher Zuverlässigkeit vordefinieren und in der Fertigung einstellen, so dass die Gefahr einer Fehlmontage des thermisch aktivierbaren Auslöseelements, die dessen ungewolltes Versagen zur Folge hätte, weitestgehend ausgeschlossen werden kann.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist also das Sprinklergehäuse ein Verschlusselement auf, welches in einer Freigaberichtung A von einer Sperrstellung in eine Freigabestellung bewegbar ist, wobei das Verschlusselement den Fluidkanal in der Sperrstellung schließt und in der Freigabestellung freigibt, wobei das Sprinklergehäuse, insbesondere der Grundkörper, eine Ausnehmung aufweist, durch welche sich das Schlusselement zumindest in der Freigabestellung in Richtung des Käfigs hindurch erstreckt, wobei das Verschlusselement dazu angepasst ist, bei montiertem thermisch aktivierbaren Auslöseelement bis zu dessen Auslösung in der Sperrstellung gehalten zu werden.

Vorzugsweise weist das Verschlusselement zu diesem Zweck ebenfalls ein, in montiertem Zustand des thermisch aktivierbaren Auslöseelements jenem zugewandtes, Widerlager zur axialen Positionierung auf.

Vorzugsweise zweigt die Ausnehmung zur Aufnahme des Verschlusselements von der Verteilerkammer ab, wobei die Ausnehmung zur Aufnahme des Verschlusselements sich vorzugsweise in der Freigaberichtung A erstreckt.

Die Erfindung wird vorteilhaft weitergebildet, und in einem separaten Aspekt dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper aus einem der folgenden Materialen besteht: Kupferlegierung, vorzugsweise Messing, insbesondere seewasserbeständiges Messing, oder Bronze, insbesondere seewasserbeständige Bronze; nichtlegierter oder legierter, insbesondere nichtrostender, Stahl; Eisengusswerkstoff; Edelstahl; Aluminium oder Aluminiumlegierung; Zinkdruckguss; Titan oder Titanlegierung; Magnesium oder Magnesiumlegierung; Sintermetallwerkstoff; Keramischer Werkstoff; Kunststoff, insbesondere Thermoplast, Duromer, Flüssigkristallpolymer, wobei der Kunststoff vorzugsweise jeweils einen Schmelzpunkt oberhalb von 190° C, weiter vorzugsweise oberhalb 400° C, besonders bevorzugt oberhalb von 600° C aufweist; oder Verbundwerkstoff, insbesondere glasfaserverstärkter Kunststoff oder kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff, vorzugsweise mit den vorgenannten Schmelzpunkten.

Als seewasserbeständiges Messing wird vorzugsweise CuZn20AI2As, CuZn36Pb2As, CuZn21 Si3P, CuZn38As, CuZn33Pb1AISiAs oder CuZn33Pb1 ,5AIAs verwendet.

Als seewasserbeständige Bronze wird vorzugsweise Bleibronze, bspw. CuPb5Sn5Zn5, oder Aluminiumbronze, bspw. CuAI10Fe3Mn2, CuAI10Ni5Fe4, CuAI10Ni5Fe5, CuAI1 1 Fe6Ni6, CuAI5As, CuAI8, CuAI8Fe3, CuAI7Si2, CuAI9Ni, CuAI10Ni3Fe2, CuAM ONi, CuAI10Fe5Ni5, CuAI1 1 Ni, CuAM 1 Fe6Ni6, CuAM OFe, CuAI10Fe2, oder CuAI8Mn verwendet.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Grundkörper des Sprinklergehäuses zumindest im Bereich des mindestens einen Fluidauslasses und/oder der Verteilerkammer, und vorzugsweise vollständig, einen metallischen Überzug auf.

Vorzugsweise weist der metallische Überzug eine Schichtdicke in einem Bereich von 0, 1 bis 125 μιτι auf.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Grundkörper im vorstehend beschriebenen Bereich oder vollständig chemisch metallisiert. Als besonders bevorzugte Variante der chemischen Metallisierung hat sich das chemische Vernickeln herausgestellt. Der chemische Nickelüberzug wird vorzugsweise nach DIN EN ISO 4527 aufgebracht. Hierbei wird mittels autokatalytischer Abscheidung ein Nickel-Phosphor- Legierungsüberzug über den Grundwerkstoff aufgebracht, wobei die Oberfläche des Grundkörpers entweder mechanisch oder mittels Säurebehandlung (beispielsweise Chlorsäurebehandlung) vorbereitet werden kann, um eine bessere Anhaftung des Überzugs zu erreichen. Es hat sich überraschend herausgestellt, dass durch die Kombination eines der vorstehend erwähnten Werkstoffe als Grundwerkstoff mit der chemischen Metallisierung, und besonders bevorzugt mit dem chemischen Vernickeln eine deutliche verbesserte Cloggingbeständigkeit erreicht wird. Im Rahmen der Zulassungsprüfung ist es bei Sprinklern und Löschdüsen von essentieller Bedeutung, dass sich auch im Laufe des Betriebsalters die Durchflussmenge nicht oder nur sehr wenig ändert. Bereits durch Auswahl eines ausreichend korrosionsbeständigen Grundwerkstoffs wird die Verstopfungsgefahr durch Korrosionsprodukte weitgehend vermindert. Ein weiteres Problem ist allerdings, dass bei Verwendung von Wasser, das keine Reinqualität aufweist, sondern mit Partikeln und ähnlichem verschmutzt ist, bei sehr hohen Drücken Abrasion beziehungsweise Erosion der Fluidauslässe auftreten kann, wodurch sich deren Querschnitt aufweitet. Auch eine Vergrößerung des Fluidaustrittsquerschnittes kann aber zum Versagen bei einer Cloggingprüfung führen. Als Beispiel für eine Cloggingprüfung wird hierbei auf die Richtlinie MSC/Circ.1 165 vom 10. Juni 2005, veröffentlicht von der IMO (International Maritime Organisation, 4 Albert and Bankment, London SE7SR) veröffentlicht verwiesen.

Mit der vorstehend vorgeschlagenen Kombination aus Grundwerkstoff und chemischer Metallisierung wird ein Grundkörper erhalten, der erfolgreich einem Cloggingtest unterzogen werden kann, ohne aufgrund des abrasiven Testmediums beschädigt zu werden.

Das Sprinklergehäuse gemäß diesem Aspekt und das Sprinklergehäuse gemäß dem weiter oben erwähnten Aspekt der Einstückigkeit weisen vorzugsweise dieselben bevorzugten Ausführungsformen auf und sind bevorzugte Ausführungsformen voneinander. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Grundkörper zumindest im Bereich des mindestens einen Fluidauslasses und/oder der Verteilerkammer wärmebehandelt. Mit Hilfe einer Wärmebehandlung lassen sich die durch die chemische Metallisierung erzielten Oberflächenhärten noch weiter erhöhen. Besonders vorteilhaft kommt dies bei jenen Grundwerkstoffen zum Einsatz, die aus sich heraus nicht härtbar sind, beispielsweise die Kupferlegierungen.

Vorzugsweise ist bei der Wärmebehandlung der Grundkörper bei einer Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes des Materials des Grundkörpers wärmebehandelt, vorzugsweise in einem Bereich von 190 °C bis zu 600°C, abhängig vom Material des Grundkörpers, und bei einer Haltezeit von einer halben Stunde oder mehr, besonders bevorzugt in einem Bereich von einer bis zwanzig Stunden.

Dies wird so verstanden, dass Grundwerkstoffe, die aus sich heraus einen geringen Schmelzpunkt haben wie beispielsweise Polymerwerkstoffe, mit entsprechend geringerer Temperatur dafür aber höherer Haltezeit behandelt werden.

Die Erfindung löst die ihr zugrundeliegende Aufgabe bei einem Sprinkler der eingangs bezeichneten Art, insbesondere bei einem Hochdrucksprinkler (mit Betriebsdruck oberhalb 16 bar), mit einem Sprinklergehäuse nach einer der vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsform, und einem in dem Käfig aufgenommenen thermisch aktivierbaren Auslöseelement, welches bis zu seiner Aktivierung das Verschlusselement in der Sperrstellung hält.

Bezüglich der erreichten Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen wird auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen.

Die Erfindung löst die ihr zugrundeliegende Aufgabe ferner durch Angabe einer Verwendung des Sprinklergehäuses als Löschdüse, insbesondere einer Sprinklerdüse nach einer der vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsform, wobei die Löschdüse insbesondere für Betriebsdrücke im Bereich von oberhalb 16 bar ausgelegt ist.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügen Figuren anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Hierbei zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung eines Sprinklers in einem ersten

Betriebszustand,

Figur 2 eine Teilansicht des Sprinklers gemäß Figur 1 ,

Figur 3 eine weitere Teilansicht des Sprinklers gemäß Figur 1 ,

Figur 4 noch eine weitere Teilansicht des Sprinklers gemäß Figur 1 ,

Figur 5 eine schematische Ansicht des Sprinklers gemäß Figur 1 in einem zweiten

Betriebszustand, Figuren 6a,beine Teilansicht des Sprinklers gemäß den vorstehenden Figuren in dem ersten Betriebszustand sowie einem dritten Betriebszustand, und

Figuren 7a-f verschiedene alternative Formgestaltungen eines Teils des Sprinklers gemäß den Figuren 1 bis 6. Figur 1 zeigt einen Sprinkler 1 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel. Der Sprinkler 1 weist ein Sprinklergehäuse 50 auf. Das Sprinklergehäuse 50 umfasst einen Grundkörper 2, eine Durchlasseinheit 3, und eine Fluidkanal 12, der sich von einem Fluideinlass 10 zu mehreren Fluidauslässen 8 erstreckt. Ein Verschlusselement 4 ist im Inneren des Sprinklergehäuses 50 linear beweglich angeordnet. Das Verschlusselement 4 ist in Figur 1 in einer Sperrstellung gezeigt, in welcher ein zwischen dem Verschlusselement 4 und der Durchlasseinheit 3 radial und axial komprimiertes Dichtelement 5 den Fluidkanal 12 verschließt und so die fluidleitende Verbindung zwischen dem Fluideinlass 10 und den Fluidauslässen 8 unterbindet.

In der Durchlasseinheit 3 ist vorzugsweise eine Blende 1 1 zur Beschränkung der Strömungsgeschwindigkeit ausgebildet.

Das Verschlusselement 4 wird durch ein thermisch aktivierbares Auslöseelement 25 in der in Figur 1 gezeigten Sperrstellung gehalten. Das thermisch aktivierbare Auslöseelement 25 wird in einem Käfig 27 gehalten, der an dem Sprinklergehäuse 50, insbesondere an dem Grundkörper 2 angeformt ist. Hierzu weist der Käfig 27 ein erstes Widerlager 28 zur axialen, sowie vorzugsweise radialen, Positionierung des thermisch aktivierbaren Auslöseelements 25 auf, während das Verschlusselement 4 an seinem dem thermischen aktivierbaren Auslöseelement 25 zugewandten Ende vorzugsweise ein zweites Widerlager 29 zur axialen und/oder radialen Positionierung des thermisch aktivierbaren Auslöseelements 25 aufweist. Das thermisch aktivierbare Auslöseelement 25 sitzt in einem durch den Käfig 27 definierten Käfigraum 31 , und wird verschraubungs- frei dort eingesetzt und gehalten. Die notwendige Spannung zum Halten des thermisch aktivierbaren Auslöseelements 25 wird ausschließlich durch die Dimensionierung des Verschlusselements 4 und der in Freigaberichtung A (Figur 5) wirkenden Druckkraft des oberhalb des Dichtelements 5 im Fluidkanal 12 anstehenden Löschfluids (Bezugszeichen 33) bestimmt.

Im Sprinklergehäuse 50 sind ein Aufnahmekanal 16 zur Aufnahme einer Siebeinheit 9 auf der Seite des Fluideinlasses 10, sowie eine Verteilerkammer 15 ausgebildet. Von der Verteilerkammer 15 aus zweigen die Fluidauslasse 8 sowie eine Ausnehmung 17 zur Aufnahme des Verschlusselements 4 ab.

Das Sprinklergehäuse 50 weist eine Anschlusseinheit 38 mit einem Koppelmechanismus 26, vorzugweise einem Außengewinde, auf, wobei die Anschlusseinheit 38 dazu dient, den Sprinkler 1 an ein löschfluidführendes Rohrleitungssystem anzuschließen. Zum Abdichten der Anschlusseinheit 38 weist der Sprinkler 1 ein Dichtelement 6 auf. Die Durchlasseinheit 3 ist ferner mittels eines Dichtelementes 7 gegen den Grundkörper 2 abgedichtet.

Der Grundkörper 2 weist benachbart zum Abschnitt der Anschlusseinheit 38 einen Düsenkopf 39 auf. In dem Abschnitt des Düsenkopfs 39 ist die Verteilerkammer 15 mit den Fluidauslässen 8 ausgebildet. Axial benachbart zu dem Abschnitt des Düsenkopfs 39 ist der Käfig 27 an den Grundkörper 2 angeformt, so dass der Grundkörper 2 mitsamt Verteilerkammer 15 und Käfig 27 einstückig ausgebildet ist.

Wie sich weiter aus Figur 2 in Zusammenschau mit Figur 4 anschaulich ergibt, erstrecken sich die Fluidauslässe 8 in eine oder mehrere zweite, von der Freigaberichtung A abweichende Richtung(en) B, B', während sich die Ausnehmung 17 in der Freigaberichtung A erstreckt. Das in der Freigaberichtung A in die Verteilerkammer 15 einströmende Löschfluid, angedeutet durch Bezugszeichen 33, strömt zunächst in Richtung der Ausnehmung 17, und muss zum Austreten aus den Fluidauslässen aus dieser Richtung abgelenkt werden. Hierauf wird mit Bezug auf Figur 5 näher eingegangen.

Am in Figur 2 unteren Ende der Ausnehmung 17 ist eine in Freigaberichtung A verjüngte Dichtfläche 19 ausgebildet. Im vorstehenden Ausführungsbeispiel ist die verjüngte Dichtfläche 19 kegelförmig ausgebildet mit einem Kegelwinkel a 2 . Das in Figur 4 näher dargestellte Verschlusselement 4 weist eine in montiertem Zustand in Freigaberichtung A ebenfalls verjüngte Dichtfläche 32 auf, die im vorstehenden Ausführungsbeispiel kegelförmig ausgebildet ist und einen Kegelwinkel a 3 aufweist. Vorzugsweise weichen der Kegelwinkel a 2 und a 3 voneinander nicht oder nur geringfügig, insbesondere in einem Bereich von < 5°, ab. Die vorzugsweise korrespondierend ausgebildeten verjüngten Dichtflächen 19, 32 dienen als Anschlag für das Verschlusselement in der Freigabestellung gemäß Figur 5. Vorzugsweise bilden sie eine elastomerlose Dichtung 35 aus. Unter Bezugnahme insbesondere auf die Figuren 3, 4 und 6a, b wird nun die Dichtfunktion des Dichtelements 5 näher erläutert. An der Durchlasseinheit 3 ist eine in Freigaberichtung A aufgeweitete Dichtfläche 18 ausgebildet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die sich aufweitende Dichtfläche 18 kegelförmig ausgebildet mit einem Kegelwinkel α·| . Der Durchmesser des Fluidkanals 12 wird in Freigaberichtung A im Verlauf der sich aufweitenden Dichtfläche 18 folglich kontinuierlich größer. In der Sperrstellung gemäß Figur 1 liegt das Dichtelement 5 an der sich aufweitenden Dichtfläche 18 an und wird aufgrund des nicht-parallelen Verlaufs der sich aufweitenden Dichtfläche 18 relativ zur Freigaberichtung A sowohl radial als auch axial komprimiert. Unterstützt wird dieses Kompressionsverhalten dadurch, dass das Dichtelement 5 in der Sperrstellung (Figur 1 ) gegen eine sich radial erstreckende Dichtfläche 30 und eine sich axial erstreckende Dichtfläche 36 gedrückt wird. Die Kontaktflächen zwischen dem Dichtelement 5, der Durchlasseinheit 3 und dem Verschlusselement 4 bilden somit partielle Dichtflächen aus, die jeweils kleiner sind als es eine einzige Dichtfläche bei einem aus dem Stand der Technik bekannten Sprinkler mit Dichtelement wäre.

Unter Bezugnahme insbesondere auf Figuren 6a, b wird nun das Kompressionsverhalten des Dichtelements 5 näher erläutert. In Figur 6a liegt ein erster Druck P-ι einlassseitig am Sprinkler 1 an. Dieser Druck wird auch als Stand-By-Druck bezeichnet, und kann beispielsweise in einem Bereich von 10-13 bar, vorzugsweise < 12,5 bar liegen. In dieser Einbausituation nimmt das Dichtelement 5 eine Materialstärke S ein. Steigt der Druck auf einen Wert P 2 an, gezeigt in Figur 6b, wird das Dichtelement 5 zunächst noch weiter komprimiert und stärker in Richtung der sich aufweitenden Dichtfläche 18 und der sich radial erstreckenden Dichtfläche 30 gedrückt. Die Wirkfläche des Betriebsdrucks auf das Verschlusselement wird auf diese Weise erhöht. Hier zeigt sich insbesondere die vorteilhafte Ausgestaltung der Dichtanordnung im Stand-By-Betrieb gemäß Figur 6a. Bei Überschreiten des Auslösedrucks, der gleich oder größer dem Wert P 2 ist, beispielsweise im Bereich von 40 bar oder mehr, wird das Verschlusselement 4 nach Entweichen des thermisch aktivierbaren Auslöseelements 25 aus der Sperrstellung gemäß Figur 1 fortbewegt. Das Dichtelement 5 verliert unmittelbar, bereits nach wenigen Millimeterbruchteilen, den Kontakt mit der sich aufweitenden Dichtfläche 18 und gibt die Fluidströmung frei.

Die Durchlasseinheit 3, die die sich in Freigaberichtung A aufweitende Dichtfläche 18 aufnimmt, ist vorzugsweise als spanend bearbeitetes Werkstück gefertigt und weist an ihrer äußeren Umfangsfläche eine Nut 13 zur Aufnahme des Dichtelements 7 auf (Figur 3). Nachfolgend wird insbesondere eine das Dichtelement 5 in der Freigabestellung gemäß Figur 5 vor Verschleiß und Zerstörung schützende Ausgestaltung erläutert. Hierzu wird insbesondere Bezug genommen auf die Figuren 4 und 5.

In der in Figur 5 gezeigten Freigabestellung des Sprinklers 1 drückt Löschfluid 33 in Freigaberichtung A in die Verteilerkammer 15 hinein. Das Verschlusselement 4 befindet sich in der in Figur 5 unten gezeigten Freigabestellung. An der Verteilerkammer 15 ist zwischen dem Verschlusselement 4 und der abzweigenden Ausnehmung 17 eine Schutzkammer ausgebildet, in welcher das Dichtelement 5 aufgenommen ist. Die Schutzkammer 17 liegt abseits der Hauptströmungsrichtung vom Fluideinlass zu den Fluidauslässen 8, weil jene sich abweichend von Freigaberichtung A in den Richtung B, B' erstrecken (siehe Figur 2). Durch diese abseitige Anordnung des Dichtelements 5 befindet sich das Dichtelement 5 in der Freigabestellung des Verschlusselements 4 in einem strömungsberuhigten Bereich und wird einem Verschleiß durch schnell fließende Strömung des Löschfluids weniger stark ausgesetzt. Dies reduziert die Zerstörungsanfäl- ligkeit des Dichtelements 5 signifikant und verhindert zuverlässig ein Blockieren der Fluidauslässe 8 mit abgeschertem oder abgerissenem Material des Dichtelements 5.

Die Fluidauslässe 8 liegen radial außerhalb der Ausnehmungen 17. In der abgebildeten Ausgestaltung weist das Verschlusselement 4 eine umlaufende Nut auf, charakterisiert durch die sich axial erstreckende Dichtfläche 36 als Nutgrund. In dieser Nut ist das Dichtelement 5 aufgenommen. Durch das zumindest teilweise in die Nut versenkte Anordnen des Dichtelements 5 am Verschlusselement 4 ist eine Exposition gegenüber der in Richtung der Fluidauslässe 8 gezwängten Strömung des Löschfluids weiter vermindert. Entgegen der Freigaberichtung A benachbart zu der Nut 36 ist an dem Verschlusselement ein Vorsprung 21 ausgebildet, der das Dichtelement 5 vor Strömungseinflüssen in der Freigabestellung schützt. An dem Vorsprung 21 ist besonders bevorzugt ein Strömungsablenker 37 ausgebildet, der sich entgegen der Freigaberichtung A erstreckt. In der in Figur 1 gezeigten Sperrstellung erstreckt sich der Strömungsablenker 37 vorzugsweise durch die Blende hindurch weit in den Fluidkanal 12 in Richtung des Fluideinlasses 10. In der in Figur 5 gezeigten Freigabestellung erstreckt sich der Strömungsablenker 37 immer noch wenigstens größtenteils durch die Verteilerkammer 15 hindurch in Richtung des Fluideinlasses 10. In die Verteilerkammer 15 einströmendes Löschfluid wird durch den Strömungsablenker 37 zumindest abgebremst, wodurch der dynamische Druckanteil des Löschfluids sinkt und die Belastung des Dichtelements 5 noch weiter abnimmt bzw. das Dichtelement 5 noch stärker abgeschirmt wird. Die hier gezeigte geschützte Anordnung des Dichtelements 5 in der Schutzkammer zwischen Ausnehmung 17 und Verschlusselement 4 ermöglicht es, das Sprinklergehäuse 50 ohne zuvorheriges Einsetzen eines thermisch aktivierbaren Auslöseelements 25 als offene Löschdüse zu verwenden.

Hierdurch wird fertigungstechnisch eine erhebliche Synergie generiert, weil ein und dasselbe Bauteil, nämlich das Sprinklergehäuse 50 samt Verschlusselement 4 und Dichtelement 5 für mehrere Einsatzzwecke nutzbar wird, ohne dass es umgerüstet werden müsste. Das Dichtelement 5 wird auf seiner geschützten Anordnung deutlich weniger wahrscheinlich Schaden nehmen oder zerstört werden, wodurch ein ungewolltes Verstopfen der Fluidauslässe 8 noch zuverlässiger verhindert wird. Im Folgenden wird die Struktur des Verschlusselements näher beschrieben, bezugnehmend zunächst auf Figur 4.

Das Verschlusselement 4 ist vorzugsweise als rotationssymmetrischer Körper mit mehreren Abschnitten, im vorliegenden Beispiel vier Abschnitten, ausgebildet. Ein erster Abschnitt ist der Vorsprung 21 mit einem Durchmesser d1. Ein zweiter Abschnitt 22 liegt mit einem Durchmesser d2 vor und ist zur Aufnahme des Dichtelements 5 eingerichtet. In diesem Abschnitt sind die axiale Dichtfläche 36 und die radiale Dichtfläche 30 ausgebildet. Die radiale Dichtfläche 30 ist zugleich der Übergang zu einem dritten Abschnitt 23 mit einem äußeren Durchmesser d3 und einem sich in Freigaberichtung A verjüngenden Abschnitt mit der Dichtfläche 32. Es erfolgt eine kontinuierliche Durchmesserabnahme in Freigaberichtung A auf den Durchmesser d4, wobei ein kegelförmiger Verlauf mit dem Kegelwinkel a 3 ausgebildet ist. Von da an erstreckt sich ein weiterer Abschnitt mit einem zylindrischen Verlauf in Form eines Aufnahmezylinders 24. Der Aufnahmezylinder 24 ist dazu eingerichtet, in den Käfigraum 31 des Käfigs 27 beim Bewegen des Verschlusselements aus der Sperrstellung (Fig. 1 ) in die Freigabestellung (Fig. 5) einzudringen.

Das zweite Widerlager 29 ist vorzugsweise in diesem Aufnahmezylinder 24 ausgebildet. Vorzugsweise stehen die Durchmesser d1 , d2, d3 und d4 in folgender Größenbeziehung:

D1 ist größer als d2, d2 ist kleiner als d3, und d3 ist größer als d4. Vorzugsweise ist der zweite Bereich 22 mit dem Durchmesser d2 in seiner Länge der Materialstärke des Dichtelements 5 angepasst. Vorzugsweise ist die Differenz d3 - d2 größer ist als die Materialstärke des Dichtelements 5 in unbelastetem Zustand. Vorzugsweise ist der Durchmesser d3 größer als der Außendurchmesser des Dichtelements 5 in unbelastetem Zustand. Die mit Durchmesser d3 dimensionierte sich radial erstreckende Dichtfläche 30 dient somit als Anschlagfläche für das Verschlusselement und dient zudem beim Andrücken des ersten Dichtelements 5 an die sich aufweitende Dichtfläche 18 dazu, eine zu starke Deformation und Abscherung des Dichtelements 5, oder ein Abrutschen des Dichtelements 5 bei der Montage aus der Nut heraus zu verhindern.

Aufgrund einer Durchmesserdifferenz zwischen d2 und d3 ist die durch die sich axial erstreckende Dichtfläche 36 charakterisierte Nut in dem zweiten Bereich 22 als asymmetrische Nut zu verstehen.

Vorzugsweise liegt der Durchmesser d2 in einem Bereich von 1 ,5 bis 50 mm, besonders bevorzugt in einem Bereich von 2 bis 12 mm, weiter besonders bevorzugt im Bereich von 12 mm bis 30 mm.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Figuren 7a bis 7f ergänzend zur Struktur des Verschlusselements 4 Stellung genommen.

Die unterschiedlichen Varianten des Verschlusselements 4 sind in den Figuren 7a bis 7f dargestellt. Die grundsätzliche Struktur des Verschlusselements 4 ähnelt sich in all diesen Varianten. Wesentliche Ausnahme ist die Ausprägung des Vorsprungs 21 und des Strömungsablenkers 37 daran. Während das Ausführungsbespiel gemäß den Figuren 7a, b keinen Strömungsablenker 37 aufweist, sondern sich im wesentlichen hinsichtlich der Gestaltung des Aufnahmezylinders 24 und der axialen Ausdehnung des Bereichs zwischen dem Dichtbereich 22 und dem Aufnahmezylinder 24 unterscheidet, in dem gemäß Figur 7a noch ein zylindrischer Zwischenabschnitt 23b und ein leicht konisch gegenläufiger Abschnitt 23a ausgebildet sind, weist das Verschlusselement 4 gemäß Figur 7c an seinen Vorsprung 21 einen Strömungsablenker 37 in Form eines umlaufenden ringförmigen Vorsprungs 37a an der Stirnseite 40 auf. Der Vorsprung 37a lässt sich umgekehrt auch als eine konkave Ausnehmung 41 in der Stirnseite 40 definieren.

Bei dem Verschlusselement 4 gemäß der Figur 7d ist an dem Vorsprung 21 eine Kegelspitze 37b ausgebildet, die vorteilhaft die Ablenkung des in die Verteilerkammer 15 eindringenden Löschfluids radial nach außen zu den Fluidauslässen 8 hin unterstützt. Gemäß Figur 7e ist an dem Vorsprung 21 des Verschlusselements 4 eine Spitze 37c mit konkav gekrümmter Mantelfläche 42 ausgebildet. Die konkave Krümmung unterstützt das Umlenken des Fluids in Richtung der Fluidauslässe 8 und vermindert die Prallwirkung des auftreffenden Fluids auf den Vorsprung 21. In Figur 7f ist eine Variante des Verschlusselements 4 gezeigt, bei dem an dem Vorsprung 21 ebenfalls eine Spitze 37d mit konkav gekrümmter Mantelfläche 43 ausgebildet ist, wobei die konkav gekrümmte Mantelfläche in eine konkave Ausnehmung 44 an der Stirnseite 40 mündet, was ein Umlenken des auf den Vorsprung 21 auftreffenden Fluids entgegen der Freigaberichtung A unterstützt.

Nachfolgend wird auf die Vorteile der einstückigen Ausgestaltung des Grundkörpers 2 samt Käfig 27 und die vorteilhaften Effekte bevorzugter Materialkombinationen eingegangen.

Dadurch, dass das Sprinklergehäuse 50 einen Grundkörper 2 aufweist, in dem einstückig sowohl die Verteilerkammer 15 mit den Fluidauslässen 8 und der Käfig 27 mit dem Käfigraum 31 ausgebildet sind, kann ein thermisch aktivierbares Auslösemittel 25 eingesetzt werden und dann lediglich durch Montage des Verschlusselements, vorzugsweise in den Widerlagern 28,29, sicher gehalten werden. Ein Einsetzen und Verspannen des thermisch aktivierbaren Auslöseelements mittels Überwurfmuttern und ähnlichen Mitteln, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, kann hierbei entfallen. Bei der Montage werden Arbeitsschritte gespart, und die Gefahr einer vorzeitigen Beschädigung des thermisch aktivierbaren Auslöseelements mittels zu großer Spannkraft wird verhindert.

Der einstückige Grundkörper 2 ist vorzugsweise aus einer seewasserbeständigen Kupferlegierung wie etwa seewasserbeständigem Messing oder einem der übrigen vorstehend erwähnten Werkstoffe ausgebildet. Besonders bevorzugt ist jedoch die seewasserbeständige Kupferlegierung. Weiter vorzugsweise ist der Grundkörper zumindest im Bereich der Fluidauslässe, vorzugsweise aber vollständig, chemisch vernickelt. Beim chemischen Vernickeln wird in einer autokatalytischen Abscheidung ein Nickel-Phosphorüberzug auf den Grundwerkstoff gelegt. Vorzugsweise wird anschließend dieser Überzug mittels einer Wärmebehandlung noch ausgehärtet. Die Verweildauer und Temperatur der Wärmebehandlung wird hierbei vorzugsweise an den Schmelzpunkt des Grundwerkstoffs angepasst. Werden Polymere als Grundwerkstoff verwendet, so liegt die Temperatur der Wärmebehandlung naturgemäß niedriger als bei Metallen wie beispielsweise einem Messingwerkstoff. Der mit dem chemischen Vernickeln geschaffene Überzug hat den besonderen Vorteil, dass mit seiner Hilfe die Abrasionsfestigkeit von für sich genommenen nicht aushärtbaren Werkstoffen wie etwa Messing noch deutlich erhöht werden kann. Hierdurch werden die Vorteile verschiedener Werkstoffe durch Sprinkleranlagen günstig miteinander verknüpft.

Die Kombination der Einstückigkeit mit der vorstehend erwähnten Materialauswahl und Wärmebehandlung hat den besonderen Vorteil, dass das Sprinklergehäuse 50 insgesamt deutlich weniger anfällig für Clogging ist. Im Rahmen der Zulassungsprüfung von Sprinklern und Löschdüsen muss sichergestellt werden, dass die Fluidauslässe sich im Laufe des Betriebs nicht oder nur sehr geringfügig hinsichtlich ihrer Durchlassmengen verändern. Dies betrifft zum einen ein Verringern des Auslassquerschnitts durch Verstopfungen (daher Clogging) aber andererseits auch das Vergrößern des Auslassquerschnitts durch Abrasion. Insbesondere dann, wenn als Löschfluid Technikwasser, oder Seewasser verwendet wird, also vereinfacht gesprochen Wasser mit Partikelbeladung oder sonstigen Verunreinigungen, ist die Gefahr einer Vergrößerung der Auslassquerschnitte in der Regel größer als eine Verstopfung. Durch die gesteigerte Härte in Verbindung mit der Korrosionsbeständigkeit des Grundwerkstoffs und des Überzugs schafft die Erfindung bei einem einstückigen Grundkörper diesbezüglich überraschend gute Eigenschaften.