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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zur Brandbekämpfung,
die eine über
eine Pumpenantriebsdruckluftleitung an eine Druckluftquelle angeschlossene
Membranpumpe zur Bereitstellung eines aus Wasser und Schaumkonzentrat
bestehenden Löschmittelstromes
sowie eine mit der Druckmittelquelle verbundene und in den Löschmittelstrom
mündende
Schaumerzeugungsdruckluftleitung zur Erzeugung des Druckluftschaumes
umfasst.
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Die Brandbekämpfung mit Druckluftschaum ist
seit langem bekannt. Bei dem unter der Markenbezeichnung Schmitz
ONE SEVEN® erfolgreich
angewendeten Verfahren wird Löschwasser
mit einem Schaummittelkonzentrat, das im Wesentlichen Schaumbildner
und Mittel zur Reduzierung der Oberflächenspannung des Wassers enthält, vermischt und
diesem Löschmittel
entsprechend der jeweiligen Art des Brandes in einer bestimmten
Größenordnung Druckluft
zur Erzeugung des Druckluftschaumes zugeführt. Durch die Aufschäumung wird
der Wärmeübergang
auf das Löschwasser
und damit die Löschwirkung
deutlich verbessert. Die grenzflächenaktiven
Stoffe des Schaummittels verringern die Oberflächenspannung des Wassers, so
dass das Brandgut besser durchfeuchtet wird. Außerem hält der Schaum das Wasser auf
dem brennenden Material, so dass es nicht ungenutzt abfließt und eine
größere Wärmemenge
aufnehmen kann. Gleichzeitig hat die Schaumschicht auch eine trennende
Wirkung bezüglich
des den Verbrennungsprozeß hemmenden Luftsauerstoffzutritts
zum Brandgut, wobei die im Schaum enthaltenen Luftbläschen ebenfalls
Wärme aufnehmen
und damit zur Verbesserung der Löschwirkung beitragen.
Bei verringertem Wasserverbrauch werden somit durch das Löschwasser
verursachte Schäden
deutlich vermindert. Durch die Druckluft werden zudem große Wurfweiten
erzielt, und die Schläuche
sind aufgrund des Luftanteils leicht zu handhaben.
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Bei einer aus der
US 55 82 776 bekannten transportablen
Feuerlöscheinrichtung
auf der Basis von Druckluftschaum ist in diese zum Antrieb der Pumpe
für die
Wasserförderung
und eines Kompressors zur Bereitstellung der dem Löschmittelstrom
zuzumischenden Luft eine Verbrennungskraftmaschine integriert. An
die Druckseite der Pumpe ist eine zweite Wasserleitung angeschlossen,
so dass auch reines Löschwasser
zur Brandbekämpfung
verwendet werden kann. Die Vorrichtung ist insofern nachteilig, als
sie getrennt zum Einsatzort mitgeführt werden muß und insbesondere
wegen der Verbrennungskraftmaschine apparativ aufwendig ist.
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Das in der
DE 2 97 11 338.0 beschriebene Druckluftschaumsystem
ist in das Feuerlöschfahrzeug
integriert, indem die Pumpe antriebsseitig über einen Nebenantrieb an den
Antriebsmotor des Feuerlöschfahrzeugs
angeschlossen und abtriebsseitig über einen Riementrieb mit dem
Kompressor verbunden ist. Bei dieser hinsichtlich der schnellen
Einsatzfähigkeit
des Löschaggregats
vorteilhaften Vorrichtung ist der Aufwand für die Pumpe und deren feste Kopplung
an das Feuerlöschfahrzeug
jedoch hoch. Zudem ist die Steuerung für die Erzeugung von Naß- oder Trockenschaum
kompliziert ausgebildet und von der Erfahrung der Bedienungspersonen
abhängig.
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Die
US 61 09 359 A beschreibt eine Vorrichtung
zur Brandbekämpfung
mit Druckluftschaum, bei der die zur Erzeugung des Schaums erforderliche Druckluft
auch als Antriebsmedium für
eine hier zum Transport des Wasser-Schaum-Gemisches eingesetzte Membranpumpe
dient. Jedoch ist auch hier die Steuerung für die Erzeugung jeweils von
Naß- oder Trockenschaum
in gleichbleibend hoher Qualität
mit einem erheblichen Steuerungsaufwand verbunden und nur durch
den Einsatz erfahrener Bedienungspersonen gewährleistet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung zur Brandbekämpfung
mit Druckluftschaum unter Verwendung einer Membranpumpe so auszubilden,
dass eine schnelle und sichere Bereitstellung von Naß- oder
Trockenschaum in gleichbleibender hoher Qualität gewährleistet ist.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einer Vorrichtung
gemäß den Merkmalen
des Patentanspruches 1 gelöst.
Weitere Merkmale und zweckmäßige Ausgestaltungen
der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Bei der vorliegenden Vorrichtung
wird die für die
Aufschäumung
des aus Wasser und Schaummittelkonzentrat bestehenden Löschmittelgemisches ohnehin
notwendige Druckluft auch als Antriebs- und Steuerungsmittel für die den
Löschmittelstrom
erzeugende, selbstansaugende Membranpumpe genutzt. Somit kann die
Anlage ohne weitere Antriebsenergie angetrieben und allein durch
die Regelung der Druckluftzufuhr zur Pumpe energieunabhängig gesteuert werden.
Unter Verwendung von Pressluftflaschen als Druckmittelquelle kann
die Vorrichtung als separate tragbare Einheit benutzt werden, die
unabhängig
von fremder Energie an jedem Ort einsetzbar ist. Die Pressluftflaschen,
die zur Standardausrüstung
der Feuerwehr gehören,
können
auf einfache Weise ausgetauscht werden. Die Druckluftschaum-Löschvorrichtung
kann anstelle der Druckluftflaschen mit einem Kompressor als Druckluftquelle
ausgerüstet sein.
In diesem Fall ist die Vorrichtung für eine feste Installation auf
einem Feuerwehrfahrzeug vorgesehen.
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Gemäß der Erfindung erfolgt die
Steuerung der Anlage für
den Nassschaum- und den Trockenschaumbetrieb mit Hilfe wahlweise
zuschaltbarer, in Teilleitungen der Pumpenantriebsdruckluftleitung
angeordneter, fest eingestellter Durchgangsventile. Die jeweils
unterschiedliche Druckluftmenge hat eine veränderte Pumpenleistung und damit
eine bestimmte Löschmittelfördermenge
zur Folge, so dass bei gleichbleibender Druckluftzufuhr für die Aufschäumung mit
Hilfe eines fest eingestellten Durchgangsventils, entweder Nassschaum
oder Trockenschaum zur Verfügung
gestellt werden kann. Da in der Schaumerzeugungsdruckluftleitung
auch eine Absperrvorrichtung vorgesehen ist, kann die Anlage auch
nur mit ungeschäumtem
Löschmittel
betrieben werden. Durch die fest eingestellte Druckluftzufuhr für die verschiedenen
Betriebsarten kann die erfindungsgemäße Vorrichtung mit geringem
Steuerungsaufwand einfach und fehlerfrei bedient werden, um Naß- oder Trockenschaum
jeweils in hoher Qualität
zu erzeugen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung
werden anhand der beigefügten
Zeichnung näher
erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung
zur Brand bekämpfung
mit Druckluftschaum, bei der die erforderliche Druckluft aus einem
Druckluftreservoir bereitgestellt wird; und
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2 eine
Ausführungsvariante
der Vorrichtung nach 1 jedoch
mit einem Kompressor zur Lieferung der Druckluft.
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Gemäß 1 erfolgt die Druckluftzufuhr für den Betrieb
der Anlage aus einem durch zwei im Feuerwehrbetrieb üblicherweise
verwendete Pressluftflaschen 1 gebildeten Druckluftreservoir.
In die gemeinsame Druckluftausgabeleitung ist ein Druckminderventil 2 eingebunden,
von dem eine Pumpenantriebsdruckluftleitung 15 und eine
Schaumerzeugungsdruckluftleitung 16 abzweigt. Dem Druckminderventil 2 ist
ein von einem Sensor gesteuerter Signalgeber 3, hier: eine
Hupe, nachgeschaltet, der einer Bedienungsperson rechtzeitig die
bevorstehende Entleerung der Pressluftflaschen 1 signalisiert.
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Die Pumpenantriebsdruckluftleitung 15,
die durch ein Hauptventil 11 verschließbar ist, zweigt sich in zwei
Teilleitungen 15', 15'' auf, in die jeweils ein Absperrventil 13 und
ein Trockenschaumbetrieb-Nadelventil 4 bzw. ein Absperrventil 12 und
ein Nassschaumbetrieb-Nadelventil 5 eingebunden
sind. Die gemeinsame Pumpenantriebsdruckluftleitung 15 ist an
eine Membranpumpe 8 gekoppelt, die an der Saugseite mit
einem Löschwasserbehälter 9 verbunden
und an der Druckseite eine Löschmittelausgabeleitung 10 aufweist.
Die Schaumerzeugungsdruckluftleitung 16, in die ein fest
einstellbares Nadelventil 7 zur Regelung der dem Löschmittel
zur Schaumbildung zuzuführenden
Luftmenge und eine als Kugelhahn ausgebildete Absperrvorrichtung 6 eingebunden
sind, ist an die Löschmittelausgabeleitung 10 angeschlossen.
Das Löschmittel
im Löschwasserbehälter 9 liegt
in Form eines Gemisches aus Wasser und einem Schaummittelkonzentrat
vor.
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Die Funktion der zuvor beschriebenen
Vorrichtung, die als kompakte und leicht ausgebildete Einheit sowohl
tragbar ist als auch auf einem Feuerwehrfahrzeug untergebracht werden
kann und keine weiteren Antriebsmittel benötigt, wird nachfolgend beschrieben:
Während des
Trockenschaumbetriebes ist das Absperrventil 12 geschlossen
und das Absperrventil 13 geöffnet, so dass über das
fest eingestellte Trockenschaumbetrieb-Nadelventil 4 eine definierte
Luftmenge zur Membranpumpe 8 strömt. Entsprechend der Einstellung
des Trockenschaumbetrieb-Nadelventils 4 fördert die
Membranpumpe 8 eine bestimmte Löschmittelmenge (aus Wasser
und Schaummittel bestehendes Gemisch) in die Löschmittelausgabeleitung 10.
Gleichzeitig wird durch die Schaumerzeugungsdruckluftleitung 16 über das
Nadelventil 7 eine definierte Luftmenge in die Löschmittelausgabeleitung 10 eingeblasen
und dabei zur Erzeugung eines Trockenschaumes für die Brandbekämpfung das Löschmittel
aufgeschäumt.
Die Druckluftzufuhr über das
Trockenschaumbetrieb-Nadelventil 4 zur Membranpumpe 8 und
die dadurch bestimmte Fördermenge
des Löschmittels
und die über
das Nadelventil 7 mengengemäß fest eingestellte Druckluftzufuhr
zu dem von der Membranpumpe 8 geförderten Löschmittel sind so aufeinander
abgestimmt, dass für
den Löschvorgang
ein Trockenschaum im Verhältnis
von 1 Teil Löschmittel
(mit Schaummittel vermischtes Löschwasser)
und 21 Teilen Luft zur Verfügung
steht.
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Für
den Nassschaumbetrieb wird das Absperrventil 13 geschlossen
und das Absperrventil 12 geöffnet. Über das Nassschaumbetrieb-Nadelventil 5 wird
der Membranpumpe 8 zur Förderung einer festgelegten,
größeren Löschmittelmenge
eine bestimmte größere Luftmenge
von den Pressluftflaschen 1 zugeführt, während die über die Schaumerzeugungsdruckluftleitung 16 in
die Löschmittelausgabeleitung 10 eingeblasene
Luft konstant bleibt. Allein aufgrund der festen Einstellung des
Nassschaumbetrieb-Nadelventils 5 und des Nadelventils 7 in
der Schaumerzeugungsdruckluftleitung 16 wird ein Nassschaum
im Verhältnis
von 1 Teil Löschmittel
zu 7 Teilen Luft erzeugt.
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Schließlich kann die Brandbekämpfung mit der
oben beschriebenen Vorrichtung auch im reinen Löschmittelbetrieb, d.h. ohne
vorhergehende Aufschäumung
des Löschmittels,
erfolgen, indem die Absperrvorrichtung 6 (Kugelhahn) geschlossen
wird und mindestens ein Absperrventil 12, 13 geöffnet ist. Die
zugeführte
Druckluft dient in diesem Fall lediglich dem Antrieb der Membranpumpe 8 zur
Förderung von
Löschmittel
aus dem Löschmittelbehälter 9,
ohne dass das Löschmittel
in der Löschmittelausgabeleitung 10 aufgeschäumt wird.
Das in die Löschmittelausgabeleitung 10 in
Strömungsrichtung
vor der Einmündung
der Schaumerzeugungsdruckluftleitung 16 eingebundene Rückschlagventil 14 verhindert
ein Zurückströmen der
Aufschäumluft
zur Membranpumpe 8.
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Mit der oben beschriebenen Vorrichtung
ist es somit ausschließlich
auf der Basis von Druckluft als Antriebsund Steuerungsmittel und
als Aufschäummittel
möglich,
entsprechend der Brandart Trockenschaum oder Nassschaum oder ungeschäumtes Löschmittel
für die
Brandbekämpfung
zu liefern. Außer
der Luft benötigt
die Vorrichtung keine weitere Antriebs- oder Steuerungsenergie.
Durch bloßes
Umschalten der Absperrvorrichtung 6 und der Absperrventile 12, 13 kann
zur Brandbekämpfung optimal
eingestellter Nassschaum oder Trockenschaum oder auch ungeschäumtes Löschmittel
eingesetzt werden.
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Aufgrund der Verwendung der ohnehin
für das
Aufschäumen
erforderlichen Druckluft auch als Energieträger für den Antrieb und für die jeweilige Betriebsart
mit Naß-
oder Trockenschaum ist die Vorrichtung einfach, leicht und platzsparend
ausgebildet, wobei als Antriebselemente die ohnehin bei der Feuerwehr
zur Verfügung
stehenden Pressluftflaschen genutzt werden können. Aufgrund der einfachen
Umschaltung zwischen Nassschaum-, Trockenschaum- und reinem Löschmittelbetrieb,
ist die Vorrichtung benutzerfreundlich und in Bezug auf die Schaumart
sicher handhabbar.
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Gemäß der in 1 wiedergegebenen Ausführungsform
liegt das Löschmittel
als Gemisch aus Wasser und Schaummittelkonzentrat bereits in dem in
die Vorrichtung integrierten Löschmittelbehälter 9 vor.
Es ist aber auch denkbar, dass in dem Löschmittelbehälter lediglich
Wasser gespeichert ist und mit einem in die Löschmittelausgabeleitung 10 eingebundenen
Zumischer aus einem separaten Schaummittelkonzentratbehälter das
Schaummittel in den von der Membranpumpe geförderten Löschwasserstrom eingegeben wird
und anschließend
der Luftstrom zum Aufschäumen
zugeführt
wird. In diesem Fall kann an die Stelle des Löschmittelbehälters auch ein
anderes Wasserreservoir treten.
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Eine derart ausgebildete Vorrichtung
zur Brandbekämpfung
mit Druckluftschaum, bei der als Druckluftquelle anstelle der Druckluftflaschen
ein Kompressor 17 vorgesehen ist, zeigt die Ausführungsform
gemäß 2. In 2 sind die mit der Ausführungsform
nach 1 übereinstimmenden Teile
der Vorrichtung mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Abgesehen
von der Anwendung eines Kompressors 17, der über einen
Riementrieb an den Motor des Feuerwehrfahrzeuges gekoppelt wird,
unterscheidet sich diese Ausführungsvariante
von der Darstellung in 1 im
Wesentlichen noch dadurch, dass ein Löschmittelbehälter 18 für Wasser,
ein Schaummittelbehälter 20 und
ein in die Löschmittelausgabeleitung 10 vor
der Einmündung
der Schaumerzeugungsdruckluftleitung 16 eingebundener Schaummittelzumischer 19 vorgesehen
sind. Aufgrund der Anordnung eines Kompressors 17 werden das
in der Variante nach 1 erforderliche
Druckminderventil und der akustische Signalgeber nicht benötigt. In
den übrigen
Teilen und der Funktion der Vorrichtung zur Erzeugung von Trockenschaum
oder Nassschaum oder zum Austragen von Löschmittel entspricht diese
Ausführungsform
der in 1 dargestellten
Anlage. Jedoch könnte
bei dieser zweiten Vorrichtung noch der Schaummittelanteil variiert
werden oder auch auf Null eingestellt werden, so dass letztlich
auch das Auswerfen von reinem Löschwasser
(ohne Schaummittelanteil) möglich
ist.
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- 1
- Preßluftflaschen
(Druckluftquelle)
- 2
- Druckminderventil
- 3
- Signalgeber
(akustisch)
- 4
- Trockenschaumbetrieb-Nadelventil
- 5
- Naßschaumbetrieb-Nadelventil
- 6
- Absperrvorrichtung
(Kugelhahn)
- 7
- Nadelventil
(Schaumbildung)
- 8
- Membranpumpe
- 9
- Löschmittelbehälter (Wasser
+ Schaummittel)
- 10
- Löschmittelausgabeleitung
- 11
- Hauptventil
- 12
- Absperrventil
(Trockenschaumbetrieb)
- 13
- Absperrventil
(Nassschaumbetrieb)
- 14
- Rückschlagventil
- 15
- Pumpenantriebsdruckluftleitung
- 15', 15''
- Teilleitungen
von 15
- 16
- Schaumerzeugungsdruckluftleitung
- 17
- Kompressor
(Druckluftquelle)
- 18
- Löschmittelbehälter (Wasser)
- 19
- Schaummittelzumischer
- 20
- Schaummittelbehälter