DE102006008384A1

DE102006008384A1 - Feuerlöscheinrichtung mit pyrotechnischer Druckerzeugungseinheit

Info

Publication number: DE102006008384A1
Application number: DE200610008384
Authority: DE
Inventors: Hubert Urban; Heiko Bach
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-02-21
Filing date: 2006-02-21
Publication date: 2007-08-30
Anticipated expiration: 2026-02-22
Also published as: DE102006008384B4

Abstract

Eine Feuerlöscheinrichtung umfasst einen Löschmittelbehälter (1) zur Aufnahme eines Löschmittels, eine Entnahmeeinrichtung (5), durch die das Löschmittel bei Bedarf kontrolliert austreten kann, und eine pyrotechnische Druckerzeugungseinheit (4) mit einem Zündpulver und einem Druckerzeugungspulver (31). Das Zündpulver wird von einer Funkenerzeugungseinheit (19) gezündet. Nach dem Zünden des Zündpulvers findet eine kontrollierte Verbrennung des Druckerzeugungspulvers (31) statt, so dass im Löschmittelbehälter (1) ein vorbestimmter Druck kontinuierlich aufgebaut und gehalten wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Feuerlöscheinrichtung umfassend einen Löschmittelbehälter zur Aufnahme eines Löschmittels, eine Entnahmeeinrichtung durch die das Löschmittel bei Bedarf kontrolliert austreten kann, sowie eine pyrotechnische Druckerzeugungseinheit.

Dem Stand der Technik bekannte Feuerlöscheinrichtungen sind unter anderem als Aufladegeräte ausgebildet, welche als Löschmittel in der Regel Pulver, Schaum oder Wasser beinhalten. Aufladegeräte umfassen einen zunächst drucklosen Löschmittelbehälter, in dem das Löschmittel gelagert ist.

Bei tragbaren Feuerlöschern ist eine Druckgasflasche im Innern des Löschmittelbehälters oder außen am Löschmittelbehälter angeordnet. Nach Betätigen eines Schlagknopfes, einer Druckhebelarmatur oder Öffnen eines Handrades strömt das Treibgas aus der Gasflasche in den Löschmittelbehälter und setzt diesen unter Druck. Das Gerät ist nach wenigen Sekunden auf den erforderlichen Betriebsdruck aufgeladen. Als Treibgas wird dabei in der Regel Kohlendioxid CO₂ verwendet. Der Arbeitsdruck des Gerätes liegt in der Regel bei etwa 10 bis 20 bar. Der Druck der Druckgasflasche ist erheblich höher.

Größere Feuerlöscheinrichtungen sind als fahrbare oder stationäre Löschanlagen ausgelegt, die mit Löschpulver, Wasser oder Schaum arbeiten. Die Anlagen weisen eine Löschmittelfüllmenge von ca. 50 kg(I) bis 2500 kg(I) auf. Der Löschmittelbehälter ist ebenfalls drucklos. Er wird erst im Bedarfsfall unter Druck gesetzt, also wenn das Löschmittel aus dem Behälter zur Brandlöschung entnommen werden soll. Der Arbeitsdruck dieser Löschanlagen liegt zwischen ca. 5 bar und 20 bar. Die Aufladung wird üblicherweise unter Verwendung von Stickstoff N₂ als Treibmittel durchgeführt. Das Treibgas liegt in Druckgasflaschen vor, die einen Fülldruck von ca. 150 bar bis 200 bar aufweisen. Die Menge des Treibmittels ist abhängig von dem aufzuladenden freien Behältervolumen. Die Druckgasflaschen mit dem Treibmittel sind bei diesen Löschanlagen außerhalb des Löschmittelbehälters angeordnet, was einen zusätzlichen Platzbedarf der gesamten Anlagen zur Folge hat. Das Treibgas wird über ein Rohrsystem oder Schläuche dem Löschmittelbehälter zugeführt.

Neben den drucklosen Feuerlöschanlagen sind dem Stand der Technik auch stationäre Hochdruck-Löschanlagen bekannt. Diese weisen eine Löschmittelmenge von ca. 250 kg(I) bis etwa 5000 kg(I) auf. Der Arbeitsdruck dieser Löschanlagen liegt zwischen ca. 25 bar und 35 bar. Die Hochdruck-Löschanlagen stehen ständig unter hohem Druck, so dass sie sofort einsetzbar sind. Die Anlagen selbst stellen jedoch ein Risiko dar, da der gesamte Löschmittelbehälter ständig unter Druck steht.

Bei Hochdruck-Löschanlagen werden unter anderem elektrische Kompressoren zur Druckerzeugung eingesetzt. Diese Kompressoren sind ebenfalls außerhalb des Löschmittelbehälters angeordnet. Als Treibgas wird dann Umgebungs-Luft verwendet, die vom Kompressor angesaugt und verdichtet wird. Während der Kompression bildet sich jedoch Feuchtigkeit, so dass zusätzlich stets ein Kondensatabscheider vorgesehen ist. Auch derartige Anlagen sind in ihrer Bauform sehr groß und schwer. Gerade bei mobilen Feuerlöschanlagen, die beispielsweise auf einem Feuerwehrfahrzeug angeordnet sind, ist das Platzangebot deutlich eingeschränkt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Feuerlöscheinrichtung mit einem Löschmittelbehälter zur Verfügung zu stellen, deren Gewicht und Platzbedarf wesentlich verringert wird.

Gelöst wird die vorliegende Aufgabe durch eine Feuerlöscheinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Die erfindungsgemäße Feuerlöscheinrichtung weist die Vorteile auf, dass sie besonders kompakt, leicht, wartungsfreundlich und kostengünstig im Vergleich zu herkömmlichen Feuerlöscheinrichtungen ist. Schwere Druckgasflaschen, die das Treibmittel bei bekannten Feuerlöschanlagen enthalten, werden nicht mehr benötigt; die Materialkosten sinken. Insbesondere bei großen Feuerlöschanlagen kann auf die zusätzlichen Anlagenteile wie Druckgasflaschen, Reduzierventile, Flaschenventile, Manometer, Absperrhähne, Druckminderer, Verrohrungen und ähnliches verzichtet werden. Im Vergleich zu Hochdruckanlagen, die über einen Kompressor verfügen, entfallen der Kompressor selbst, der Wasserabscheider bzw. Kondensatabschneider und der Steuerbehälter zusätzlich. Verglichen mit bekannten Feuerlöschanlagen ist die erfindungsgemäße Feuerlöscheinrichtung auch deshalb besonders kostengünstig, weil sich der Arbeitsaufwand für die Installation der zusätzlichen Anlagenteile erheblich reduziert. Dies führt zu Kostenreduzierungen im Bereich von 10 % bis ca. 30 % bei großen Anlagen. Darüber hinaus wird auch der Wartungsaufwand reduziert.

Die erfindungsgemäße Feuerlöscheinrichtung umfasst einen Löschmittelbehälter zur Aufnahme eines Löschmittels, eine Entnahmeeinrichtung, durch die das Löschmittel bei Bedarf kontrolliert austreten kann, sowie einer pyrotechnischen Druckerzeugungseinheit. Die Feuerlöscheinrichtung hat eine pyrotechnische Druckerzeugungseinheit mit einem Zündpulver und einem Druckerzeugungspulver. Das Zündpulver wird von einer Funkenerzeugungseinheit gezündet. Nach dem Zünden des Zündpulvers findet eine kontrollierte Verbrennung des Druckerzeugungspulvers statt, so dass im Löschmittelbehälter ein vorbestimmter Druck kontinuierlich aufgebaut wird

Beispielsweise kann die Druckerzeugungseinheit eine Druckgehäuseeinheit umfassen, in der das Druckerzeugungspulver angeordnet ist. Nach dem Zünden der Funkenerzeugungseinheit, welche die Aufgabe hat, das Zündpulver zu entzünden, welches den Abbrand des Druckerzeugungspulvers auslöst, findet eine kontrollierte Verbrennung des Druckerzeugungspulvers statt, so dass im Löschmittelbehälter ein vorbestimmter Druck kontinuierlich aufgebaut wird.

Die Feuerlöscheinrichtung weist somit keine Komponente auf, die ständig unter Druck steht. Damit ist kein von einem Druckbehälter ausgehendes Gefahrenpotential vorhanden.

Die Abbrandgeschwindigkeit des Druckerzeugungspulvers ist durch die Zusammensetzung des Pulvers sowie durch die innere Geometrie der Druckgehäuseeinheit sekundengenau einstellbar. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass eine definierte Verbrennung stattfindet und dass der Druck im Löschmittelbehälter kontinuierlich aufgebaut wird. Die Feuerlöscheinrichtung wird von der Druckerzeugungseinheit aufgeladen und ist dann einsatzbereit.

Als Zündpulver für die Funkenerzeugungseinheit wird z. B. Schwarzpulver oder Nitrocellulose-Pulver (NC-Pulver) verwendet. Die Zündenergie des Zündpulvers ist ausreichend groß, um die Verbrennung des Druckerzeugungspulvers einzuleiten.

Der im Löschmittelbehälter aufgebaute Druck bleibt vorzugsweise wenigstens über eine vorbestimmte einstellbare Zeit erhalten, die größer als ca. 10 Sekunden, besonders bevorzugt größer als 2 Minuten ist. Bevorzugt bleibt der Druck im Löschmittelbehälter so lange bestehen, bis die Entnahmevorrichtung geöffnet wird und das unter Druck stehende Löschmittel aus dem Löschmittelbehälter austritt. Erst dann verringert sich der Druck im Löschmittelbehälter. Auf diese Weise kann eine Feuerlöscheinrichtung in sicherer Entfernung zum Brandherd aufgeladen werden. Der Bediener kann sich dem Brandherd dann mit der aufgeladenen und einsatzbereiten Feuerlöscheinrichtung nähern und das Löschmittel bei Bedarf austreten lassen. Bei großen Feuerlöschanlagen, die auf einem Fahrzeug montiert sind, kann der Löschmittelbehälter schon auf dem Weg zum Brandherd aufgeladen werden. Das Löschfahrzeug erreicht den Brandherd dann in einsatzbereitem Zustand. Das Löschmittel kann sofort auf die Brandstelle abgegeben werden.

Vorzugsweise ist die Druckerzeugungseinheit der erfindungsgemäßen Feuerlöscheinrichtung dazu eingerichtet, um den Druck im Löschmittelbehälter innerhalb eines Zeitraums von 1 bis 40 Sekunden, abhängig von der Größe der Feuerlöscheinrichtung, aufzubauen. Bevorzugt wird der Druck innerhalb von 3 bis 10 Sekunden und besonders bevorzugt innerhalb von 3,5 bis 5 Sekunden aufgebaut.

Der Löschmittelbehälter hat die gleiche Außenwandung wie dem Stand der Technik bekannte Löschmittelbehälter. Es müssen keine zusätzlichen Vorkehrungen geschaffen oder besonders dicke Wandungen des Löschmittelbehälters vorhanden sein. Dies hat den Vorteil, dass auch bestehende Feuerlöscheinrichtungen umgerüstet werden können. In diesem Fall wird beispielsweise aus einem Handfeuerlöscher die Druckgasflasche entnommen und durch die Druckerzeugungseinheit ausgetauscht.

Bevorzugt wird der Druck im Löschmittelbehälter linear aufgebaut. Die Druckänderungsgeschwindigkeit liegt dabei im Bereich von 0,5 bar pro Sekunde bis ca. 2 bar pro Sekunde. Besonders bevorzugt wird der Druck bei Feuerlöschanlagen mit einer Druckänderungsgeschwindigkeit von ca. 1 bar pro Sekunde aufgebaut. Der Druckaufbau mit einer konstanten Druckänderungsgeschwindigkeit hat sich als besonders geeignet erwiesen, um die Festigkeitskennwerte des Stahlbehälters nicht zu überschreiten. Bei Handfeuerlöschern wird der Druck jedoch bevorzugt schon innerhalb 2 Sekunden aufgebaut.

Die Einsatzfähigkeit ist damit genauso schnell hergestellt wie bei herkömmlichen Feuerlöscheinrichtungen. Da eine Druckerzeugungseinheit so ausgelegt werden kann, dass der vorbestimmte Druck im Löschmittelbehälter im Bereich von 5 bis ca. 35 bar liegt, ist die Feuerlöscheinrichtung für alle gängigen Anlagengrößen geeignet. Sowohl Handfeuerlöscher als auch mobile oder stationäre Anlagen können mit der pyrotechnischen Druckerzeugungseinheit nach der Erfindung aus- bzw. umgerüstet werden. Eine Beschränkung der Größe oder durch eine bestimmte Löschmittelmenge ist nicht gegeben.

Bevorzugt umfasst der Löschmittelbehälter ein Steigrohr, das mit der Entnahmeeinrichtung einseitig verbunden ist. Das freie Ende des Steigrohrs ist im Bodenbereich des Löschmittelbehälters angeordnet. Das unter Druck stehende Löschmittel wird dann durch das Steigrohr der Entnahmeeinrichtung zugeführt und tritt durch die Entnahmeeinrichtung aus.

Die Entnahmeeinrichtung kann dabei z. B. einen Schlauch und eine Löschpistole umfassen. Da das freie Ende des Steigrohrs im Bodenbereich des Löschmittelbehälters angeordnet ist, wird das Löschmittel nahezu vollständig aus dem Löschmittelbehälter entnommen werden. Es bleiben praktisch keine Reste an Löschmittel im Behälter zurück.

Bevorzugt umfasst eine Feuerlöscheinrichtung mit Pulver als Löschmittel ein Aufladerohr, durch das der von der Druckerzeugungseinheit erzeugte Druck in den Löschmittelbehälter geführt wird.

Das untere Ende des Aufladerohrs ist z. B. mit einer Berstfolie verschlossen und im Bodenbereich des Löschmittelbehälters angeordnet. Der von der Druckerzeugungseinheit erzeugte Druck wird dann in den Bodenbereich des Löschmittelbehälters geleitet und zerstört die Berstfolie. Das Löschpulver wird aufgewirbelt und durchmischt, um eventuelle bestehende Verklumpungen des Löschpulvers zu lösen. Das Löschmittel kann durch die Entnahmevorrichtung austreten. Alternativ oder zusätzlich kann das Aufladerohr auf seiner Länge Öffnungen aufweisen, durch die der Druck entweichen kann. Die Vermischung und Verwirbelung des Pulvers ist dann ebenfalls gegeben.

Neben Löschpulver können auch andere Löschmittel verwendet werden. Beim Einsatz von Schaum oder Wasser als Löschmittel weist die Feuerlöschvorrichtung jedoch nicht zwangsläufig ein Aufladerohr auf. Der in der Druckerzeugungseinheit erzeugte Druck wird dann direkt in den Löschmittelbehälter gegeben.

Vorteilhafterweise umfasst die Funkenerzeugungseinheit eine Zündkapsel, Zündpulver und einen Schlagbolzen. Die Funkenerzeugungseinheit kann auch eine elektrische Spannungsquelle oder ein Piezo-Element umfassen.

Ist die Funkenerzeugungseinheit mit einer Zündkapsel und einem Schlagbolzen versehen, so wird die Zündkapsel nahe des Zündpulvers angeordnet. Ein von außen betätigbarer Schlagbolzen schlägt auf den Boden der Zündkapsel, so dass am Kopf Zündfunken aus der Zündkapsel austreten. Ist der Kopf der Zündkapsel auf das Zündpulver gerichtet, so wird das Zündpulver entzündet, das das Druckerzeugungspulver schließlich entzündet. Zündkapsel und Zündpulver kann in Form einer handelsüblichen Platzpatrone vorliegen. Als Schlagbolzen kann der herkömmliche Schlagbolzen eines Feuerlöschers aus dem Stand der Technik verwendet werden. Der Schlagbolzen ist von außen betätigbar. Die Ausführung der Funkenerzeugungseinheit mit Zündkapsel und Schlagbolzen eignet sich besonders für Handfeuerlöscher. Sie ist darüber hinaus sehr preiswert. Der Schlagbolzen kann nach Zündung der Funkenerzeugungseinheit wieder verwendet werden. Lediglich die Zündkapsel muss ersetzt werden.

Ein elektrischer Zünder eignet sich besonders bei stationären oder auf einem Fahrzeug angeordneten Feuerlöscheinrichtungen. In diesem Fall ist eine elektrische Spannungsquelle vorhanden. Bei einem Fahrzeug kann die Fahrzeugbatterie verwendet werden. Von der elektrischen Spannungsquelle werden zwei elektrische Leiter zum Zündpulver verlegt. Durch Schließen eines Schalters wird dann ein Funken zwischen den elektrischen Leitern erzeugt, der das Zündpulver zündet.

Alternativ kann auch ein Piezo-Element vorgesehen sein. Dabei wird das Zusammenspiel von mechanischem Druck und elektrischer Spannung in Festkörpern ausgenutzt. Ein Schlagbolzen einer Schlagarmatur wird auf einen Piezo-Kristall geschlagen, so dass eine elektrische Spannung erzeugt wird, deren Zündfunken das Zündpulver entzündet. Piezo-Kristalle arbeiten sehr zuverlässig. Auf eine elektrische Spannungsquelle kann verzichtet werden. Piezo-Kristalle eignen sich deshalb besonders für Handfeuerlöscher.

Besonders bevorzugt weist die Druckerzeugungseinheit eine Druckkammer auf, in der das Druckerzeugungspulver angeordnet ist. Die Druckkammer hat eine Auslassöffnung durch die der in der Druckerzeugungseinheit erzeugte Druck in eine definierte Richtung abgegeben wird. Durch Festlegen der Größe der Aus lassöffnung der Druckkammer kann die Druckerzeugungsgeschwindigkeit geregelt werden. Durch die Geometrie der Auslassöffnung steht neben der Pulverart, der Pulvermenge und der Brennraumgeometrie eine weitere Variable zur Steuerung des zu erzeugenden Drucks und der Druckaufbaugeschwindigkeit zur Verfügung.

Die Druckkammer ist bevorzugt mit dem Löschmittelbehälter druckdicht verbunden. Sie wird z. B. über einen Flansch verschraubt und ist dann von außen aus dem Löschmittelbehälter entnehmbar. Nach Abbrennen des Druckerzeugungspulvers kann die Druckkammer neu gefüllt werden. Der Löschmittelbehälter wird ebenfalls mit Löschmittel gefüllt und die Druckkammer wieder mit dem Löschmittelbehälter verschraubt.

Bevorzugt ist die Druckkammer zylinderförmig ausgebildet. Sie kann aus zwei Teilen bestehen, die miteinander verschraubt werden und im Inneren einen Hohlraum bilden, in den das Druckerzeugungspulver eingebracht wird.

Bevorzugt liegt das Druckerzeugungspulver als Festkörper in der Druckkammer vor und ist so geformt, dass der in der Druckkammer aufgebaute Druck durch die Auslassöffnung entweichen kann. Das Druckerzeugungspulver kann als Strangprodukt oder als gepresster Körper vorliegen und so eine feste Geometrie aufweisen. Die Herstellung des Pulvers als Festkörper ist unproblematisch. Der Zusammenbau und die Montage der Feuerlöschvorrichtung werden dadurch stark vereinfacht. Durch geeignete Formgebung des Druckerzeugungspulvers wird der Druck definiert durch die Auslassöffnung geleitet. Damit kann der Druckaufbau innerhalb des Löschmittelbehälters optimiert werden. Durch geeignete Wahl der Form des Druckerzeugungspulvers kann auch der Abbrand bzw. die Druckaufbaugeschwindigkeit effizient beeinflusst werden.

Besonders bevorzugt ist das Druckerzeugungspulver als rohrförmiger Festkörper mit einer Durchgangsbohrung ausgebildet. Das Druckerzeugungspulver ist so in der Druckkammer angeordnet, dass die Durchgangsbohrung mit der Auslassöffnung der Druckkammer wenigstens teilweise fluchtet. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Auslassöffnung der Druckkammer stets geöffnet ist und der beim Abbrennen des Druckerzeugungspulvers entstehende Druck aus der Druckkammer durch die Auslassöffnung in den Löschmittelbehälter entweichen kann. Zum Beispiel kann das Druckerzeugungspulver auf einem Gitter oberhalb der Auslassöffnung der Druckkammer angeordnet sein.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Zeichnungen detailliert beschrieben. Es zeigen:
1 einen Querschnitt durch einen Handfeuerlöscher;
2 einen Querschnitt durch eine Druckerzeugungseinheit eines Feuerlöschers; und
3 eine Explosionszeichnung der Druckerzeugungseinheit aus 2.
Der Handfeuerlöscher in 1 weist einen Löschmittelbehälter 1 auf, an dessen oberen Ende eine Öffnung mit einem Gewinde vorgesehen ist. In dieser Öffnung ist eine Schlagarmatur 2, eine Überwurfmutter 3 und eine Druckerzeugungseinheit 4 eingeschraubt. Die Schlagarmatur 2 befindet sich außerhalb des Löschmittelbehälters 1. Die Druckerzeugungseinheit 4 ist innerhalb des Löschmittelbehälters 1 angeordnet. Die Überwurfmutter 3 schließt den Löschmittelbehälter 1 druckdicht ab.
Neben der Überwurfmutter 3 ist eine Entnahmeeinrichtung 5 am Löschmittelbehälter 1 angeordnet. Die Entnahmeeinrichtung 5 umfasst einen flexiblen Schlauch 6 und eine Pistole 7, die sich ihrerseits aus einem mechanisch zu betätigenden Absperrventil 8 und einer Düse 9 zusammensetzt. Das Absperrventil 8 wird von dem Benutzer des Handfeuerlöschers gehalten. Durch Öffnen des Absperrventils 8 kann in dem Löschmittelbehälter 1 enthaltenes Löschmittel aus dem Handfeuerlöscher entnommen werden. Das Löschmittel strömt durch die Düse 9 heraus und wird zur Brandbekämpfung eingesetzt.
Die Entnahmevorrichtung 5 ist mittels einer Mutter 10 am Löschmittelbehälter 1 befestigt. Im Inneren des Löschmittelbehälters 1 ist unterhalb der Mutter 10 ein Steigrohr 11 angeordnet, dessen freies Ende 12 offen im Bodenbereich 13 des Löschmittelbehälters 1 endet. Das Löschmittel kann durch das Steigrohr 11 über die Entnahmevorrichtung 5 aus dem Löschmittelbehälter 1 austreten.
Bei Handfeuerlöschern, die Löschpulver als Löschmittel verwenden, ist ein Aufladerohr 14 vorgesehen. Das Aufladerohr 14 ist mit der Druckerzeugungseinheit 4 verbunden. Bevorzugt ist das Aufladerohr 14 mit der Druckerzeugungseinheit 4 verschraubt oder verklebt. Das Aufladerohr 14 erstreckt sich von der Druckerzeugungseinheit 4 zum Bodenbereich 13 des Löschmittelbehälters 1. Das Ende 15 des Aufladerohrs 14 ist mit einer Kappe 16 verschlossen. Gleichzeitig weist das Aufladerohr 14 in seinem unteren Bereich mehrere Öffnungen 17 auf, die beispielsweise als Bohrungen ausgeführt sein können. Der innerhalb der Druckerzeugungseinheit 4 erzeugte Druck wird durch das Aufladerohr 14 geführt und tritt durch die Öffnungen 17 in den Löschmittelbehälter 1 ein. Dabei wird das als Löschpulver 18 vorliegende Löschmittel aufgewirbelt und vermischt, so dass vorhandene Verklumpungen aufgelöst werden. Das Löschpulver 18 kann dann durch das Steigrohr 11 und die Entnahmevorrichtung 5 aus dem Löschmittelbehälter 1 heraustreten.
Sobald die Druckerzeugungseinheit 4 gezündet wird, wird Druck aufgebaut und in den Löschmittelbehälter 1 abgegeben. Der Druck liegt im Bereich von ca. 10 bar bis 20 bar, je nach Ausführung des Handfeuerlöschers. Durch den hohen Druck im Löschmittelbehälter 1 strömt das Löschpulver 18 selbstständig aus dem Handfeuerlöscher heraus, sobald das Absperrventil 8 der Entnahmevorrichtung 5 geöffnet wird.
Die 2 und 3 zeigen die Druckerzeugungseinheit 4 und eine Funkenerzeugungseinheit 19 im Detail.
Die Funkenerzeugungseinheit 19 ist als zylindrischer Körper ausgebildet und weist eine axiale Durchgangsbohrung 20 auf. Die axiale Durchgangsbohrung 20 weitet sich in Richtung des einen Endes in zwei Stufen aus, so dass ein Führungsraum 21 und ein sich daran anschließender Adapterraum 22 gebildet werden. Der Durchmesser des Adapterraums 22 ist größer als der Durchmesser des Führungsraums 21, der wiederum den gleichen Durchmesser hat wie die Durchgangsbohrung 20.
In der Durchgangsbohrung 20 wird ein Schlagbolzen 23 geführt, der an einem Ende aus der Funkenerzeugungseinheit 19 herausragt. Am gegenüberliegenden Ende weißt der Schlagbolzen 23 eine Platte 24 auf, an die sich ein Dorn 25 anschließt. Die Platte 24 hat einen etwas größeren Durchmesser als der Führungsraum 21. Damit kann der Schlagbolzen 23 nicht aus der Funkenerzeugungseinheit 19 nach oben hinaus bewegt werden. Oberhalb der Platte 24 ist im Schlagbolzen 23 eine Ringnut 47 vorgesehen, die einen O-förmigen Dichtungsring 48 aufnimmt. Der Dichtungsring 48 dichtet den Schlagbolzen 23 mit dem Führungsraum 21 ab.
Die Funkenerzeugungseinheit 19 ist mit der Druckerzeugungseinheit 4 verschraubt, wobei ein Verbindungsteil 26 der Druckerzeugungseinheit 4 teilweise in den Adapterraum 22 hineinragt.
Die Druckerzeugungseinheit 4 ist als zylindrische Druckkammer 27 ausgebildet. An die Druckkammer 27 schließt sich das ebenfalls zylindrische Verbindungsteil 26 nahtlos an. Das Verbindungsteil 26 und die Druckkammer 27 sind einstückig ausgebildet und bestehen aus dem gleichen Material. Vorzugsweise ist die Druckkammer 27 aus Stahl oder Edelstahl hergestellt. Im gezeigten Beispiel besteht die Druckkammer 27 aus Baustahl (St37).
Die Druckkammer 27 weißt eine durchgehende, mittige axiale Bohrung 28 auf. Die axiale Bohrung 28 hatte drei verschiedene Innendurchmesser. Im Bereich des Verbindungsteils 26 bildet die Bohrung 28 einen Fixierraum 40. Daran schließt sich ein Patronenraum 36 an, dessen Durchmesser geringer ist als der des Fixierraums 40. An den Fixierraum 40 wiederum schließt sich ein Aufnahmeraum 29 an, dessen Durchmesser größer ist als der des Patronenraums 36 und des Fixierraums 40.
Im Fixierraum 40 und im Patronenraum 36 wird eine Platzpatrone 37 gelagert, wobei das obere Ende der Platzpatrone 37 eine Deckplatte 38 aufweist, deren Durchmesser größer ist als der Innendurchmesser des Patronenraums 36. Auf diese Weise wird die Platzpatrone 37 mit ihrer Deckplatte 38 im Fixierraum 40 gehalten, wobei die Platzpatrone 37 im Patronenraum 36 angeordnet ist. Die Platzpatrone 37 kann nicht vollständig in dem Patronenraum 36 hineinrutschen.
Zur besseren Fixierung der Platzpatrone 37 ist ein Adapter 41 vorgesehen, der in das Innengewinde 46 eingeschraubt ist. Der Adapter 41 ist als abgestufter Zylinder ausgebildet, dessen oberer Teil 42 ein zu dem Innengewinde 46 korrespondierendes Außengewinde aufweist. Der untere Teil 43 des Adapters 41 liegt im zusammengebauten Zustand an der Deckplatte 38 der Platzpatrone 37 an und hält diese in ihrer Position.
Der Adapter 41 weist eine axiale Durchgangsbohrung 44 auf, durch die der Dorn 25 des Schlagbolzens 23 auf eine in der Mitte der Deckplatte 38 angeordnete Zündkapsel 39 geführt werden kann. Ein Schlag auf den Schlagbolzen 23 bewegt den Dorn 25 schlagartig auf die Platzpatrone 37, so dass die Zündkapsel 39 die Platzpatrone 37 zündet, die dann das Druckerzeugungspulver 31 zum Abbrennen bringt
Das Druckerzeugungspulver 31 ist in dem Aufnahmeraum 29 angeordnet. Es wird von der Unterseite der Druckkammer 27 durch eine Austrittsöffnug 35 eingebracht. Das zusammengepresste und als Festkörper vorliegende Pulver hat die Form eines rohrförmigen Zylinders mit einer axialen Durchgangsbohrung 32. Der Durchmesser der in der Rotationsachse vorgesehenen Durchgangsbohrung 32 beträgt im vorliegenden Ausführungsbeispiel ca. 5 mm. Das Druckerzeugungspulver 31 ist ein mehrbasiges Nitrocellulose-Pulver, vorzugsweise ein zweibasiges Nitrocellulose-Pulver. Durch geeignete Wahl der Pulverzusammensetzung können deren Eigenschaften so gestaltet werden, dass ein kontinuierlicher Abbrand des Druckerzeugungspulvers 31 erzeugt wird. Auf diese Weise lässt sich ein kontinuierlicher Druckaufbau innerhalb einer gewünschten Zeit bzw. mit einer vorbestimmten Druckänderungsgeschwindigkeit erzeugen.
Im Bereich des unteren Endes 30 der Druckkammer 27 ist eine ringförmige Nut 33 vorgesehen. In der Nut 33 ist ein Sieb 34 gelagert, das den Aufnahmeraum 29 der Druckkammer 27 im Wesentlichen abschließt. Das Sieb 34 dient gleichzeitig als Halterung für das Druckerzeugungspulver 31, so dass Bestandteile des Druckerzeugungspulvers 31 nicht aus dem Aufnahmeraum 29 herausfallen kön nen. Das Sieb 34 wird beispielsweise durch Verbiegen in die Nut 33 eingesetzt, nachdem das Druckerzeugungspulver 31 in den Aufnahmeraum 29 eingeschoben wurde. Alternativ kann das Sieb 34 auch auf die Druckkammer 27 im Bereich der Austrittsöffnung 35 aufgeschraubt werden. Der in der Druckkammer 27 erzeugte Druck kann dann nahezu ungehindert durch das Sieb 34 und eine Austrittsöffnung 35 entweichen.
Der Schlagbolzen 23 wird bei dieser Konstruktion durch eine nicht gezeigte Schlagarmatur betätigt. Unabhängig vom Druck und der Geschwindigkeit, die auf die Schlagarmatur ausgeübt wird, bewegt sich der Schlagbolzen im gezeigten Ausführungsbeispiel nur um ca. 10 mm nach unten und dringt damit ca. 2 mm in die Zündkapsel ein. Damit wird sichergestellt, dass die Zündkapsel 39 der Platzpatrone 37 sicher zündet. Bei einem zu kurzen Weg des Schlagbolzens 23 würde keine Zündung der Zündkapsel 39 erfolgen; bei einem zu langen Weg würde die Zündkapsel 39 durchstoßen werden, so dass die Gefahr einer nicht eindeutigen Zündung gegeben wäre. In ähnlichen oder anderen Ausführungsformen kann der Weg des Schlagbolzens auch auf andere Wegstrecken festgelegt sein.
In 3 ist deutlich zu erkennen, dass das Verbindungsteil 26 an seiner Außenfläche ein Außengewinde 45 aufweist. Der Adapterraum 22 der Funkenerzeugungseinheit 19 weist ein dazu korrespondierendes Innengewinde 46 auf. Auf diese Weise ist es möglich, die Funkenerzeugungseinheit 19 mit dem Verbindungsteil 26 der Druckerzeugungseinheit 4 zu verschrauben. Damit wird eine lösbare Befestigung der beiden Teile gewährleistet.
Die in den 2 und 3 gezeigte Druckerzeugungseinheit 4 ist für Feuerlöscher geeignet, die Wasser oder Schaum als Löschmittel verwenden. Es ist dann nicht zwingend ein Aufladerohr am unteren Ende 30 der Druckkammer 27 vorgesehen. Im Falle eines Pulverlöschers hat das untere Ende 30 der Druckkammer 27 ein Gewinde, auf das dann ein Aufladerohr aufgeschraubt werden kann.

1: Löschmittelbehälter
2: Schlagarmatur
3: Überwurfmutter
4: Druckerzeugungseinheit
5: Entnahmeeinrichtung
6: Schlauch
7: Pistole
8: Absperrventil der Löschpistole
9: Düse
10: Mutter
11: Steigrohr
12: freies Ende (von 11)
13: Bodenbereich
14: Aufladerohr
15: Ende (von 14)
16: Kappe
17: Öffnung
18: Löschpulver
19: Funkenerzeugungseinheit
20: Durchgangsbohrung
21: Führungsraum
22: Adapterraum
23: Schlagbolzen
24: Platte
25: Dorn
26: Verbindungsteil
27: Druckkammer
28: Bohrung
29: Aufnahmeraum
30: unteres Ende (von 27)
31: Druckerzeugungspulver
32: Durchgangsbohrung (von 31)
33: Nut
34: Sieb
35: Austrittsöffnung (von 27)
36: Patronenrohr
37: Platzpatrone
38: Deckplatte mit Bund
39: Zündkapsel
40: Fixierraum
41: Adapter
42: Außengewinde (von 41)
43: Unterer Teil (von 41)
44: Durchgangsbohrung
45: Außengewinde
46: Innengewinde
47: Ringnut
48: Dichtungsring

Claims

Feuerlöscheinrichtung umfassend – einen Löschmittelbehälter (1) zur Aufnahme eines Löschmittels; – eine Entnahmeeinrichtung (5), durch die das Löschmittel bei Bedarf kontrolliert austreten kann; – eine pyrotechnische Druckerzeugungseinheit (4) mit einem Zündpulver und einem Druckerzeugungspulver (31), wobei das Zündpulver von einer Funkenerzeugungseinheit (19) gezündet wird und nach dem Zünden des Zündpulvers eine kontrollierte Verbrennung des Druckerzeugungspulvers (31) stattfindet, so dass im Löschmittelbehälter (1) ein vorbestimmter Druck kontinuierlich aufgebaut wird.
Feuerlöscheinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der aufgebaute Druck im Löschmittelbehälter (1) über einen längeren Zeitraum, vorzugsweise wenigstens 10 Sekunden, gehalten wird.
Feuerlöscheinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckerzeugungseinheit (4) eingerichtet ist, um den Druck im Löschmittelbehälter (1) innerhalb eines Zeitraums von 1 bis 40 Sekunden aufzubauen.
Feuerlöscheinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck im Löschmittelbehälter (1) entweder linear mit einer Druckänderungsgeschwindigkeit zwischen 0,5 bar pro Sekunde bis 2 bar pro Sekunde, bevorzugt mit 1 bar pro Sekunde bei großen Feuerlöschanlagen oder bevorzugt innerhalb 1 Sekunde bei Handfeuerlöschern, aufgebaut wird.
Feuerlöscheinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der vorbestimmte Druck im Löschmittelbehälter (1) zwischen 5 bar und 35 bar liegt.
Feuerlöscheinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Löschmittel als Pulver, Schaum oder Wasser vorliegt und im Löschmittelbehälter (1) ein Aufladerohr (14) angeordnet ist, durch das der von der Druckerzeugungseinheit (4) erzeugte Druck in den Löschmittelbehälter (1) geführt wird.
Feuerlöscheinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufladerohr (14) mit seinem oberen Ende mit der Druckerzeugungseinheit (4) verbunden ist und ein unteres Ende (15) des Aufladerohrs (14) offen im Bodenbereich (13) des Löschmittelbehälters (1) endet.
Feuerlöscheinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Funkenerzeugungseinheit (19) eine Zündkapsel (39) und einen Schlagbolzen (23), eine elektrische Spannungsquelle oder Piezo-Element umfasst.
Feuerlöscheinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckerzeugungseinheit (4) eine Druckkammer (27) aufweist, in der das Zündpulver und das Druckerzeugungspulver (31) angeordnet sind, wobei die Druckkammer (27) an der dem Zündpulver gegenüberliegenden Seite eine Austrittsöffnung (35) aufweist.
Feuerlöscheinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckerzeugungspulver als Festkörper vorliegt und so geformt ist, dass der in der Druckkammer (27) aufgebaute Druck durch die Austrittsöffnung (35) entweichen kann.
Feuerlöscheinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckerzeugungspulver (31) als rohrförmiger Festkörper mit einer Durchgangsbohrung 32) ausgebildet ist und die Durchgangsbohrung (32) mit der Austrittsöffnung (35) der Druckkammer (27) wenigstens teilweise fluchtet.