DE112009000889T5

DE112009000889T5 - Vorrichtung zum Erzeugen von Rauch

Info

Publication number: DE112009000889T5
Application number: DE112009000889T
Authority: DE
Inventors: Torbjörn Fredriksson
Original assignee: BJOERNAX AB; Bjornax AB
Current assignee: BJOERNAX AB; Bjornax AB
Priority date: 2008-04-11
Filing date: 2009-04-09
Publication date: 2011-04-07
Also published as: WO2009126089A1; SE0800820L; GB2472343A; GB201018556D0

Abstract

Vorrichtung zum Erzeugen von Rauch, dadurch gekennzeichnet, dass Rauch mittels kleiner Teilchen in Pulverform erzeugbar ist, welche Teilchen über ein Medium, vorzugsweise Druckluft, dazu veranlasst werden, ihren Behälter über eine Düse in einer Menge und Form zu verlassen, die leicht steuerbar ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung umfasst eine Vorrichtung, die ein umfangreiches Verwendungsgebiet besitzt, wann immer danach getrachtet wird, Rauch und rauchähnliche Effekte zu erzeugen. Rauch kann dazu verwendet werden, die Funktionalität von verschiedenen Einheiten zu überprüfen, die die Bewegung von Luft mit sich bringen. Das Sichtbarmachen von Luftströmen, das Überprüfen der Funktionalität von Rauchmeldern und das Feststellen von Lecks in Behältern sind einige Beispiele. Es besteht auch der Bedarf an der Verwendung von Rauch beispielsweise zur Erzeugung von Effekten in Notfallsituationen, für ”kulturelle” Ereignisse wie Filme und Theaterstücke und bei verschiedenen Hobbytätigkeiten.
Luftströme können sichtbar gemacht werden, indem man beobachtet wie sich der Rauch verhält. Der hier beschriebene Raucherzeuger erzeugt sichtbaren Rauch auf einfache, einzigartige und umweltfreundliche Weise. Er kann verwendet werden, um Luftströme zu beobachten, was ein wesentlicher Schritt nicht nur für das optimale Anordnen von Rauch- und Gasmeldern, sondern auch bei der Optimierung von Luftströmen für das Heizen, das Lüften usw. ist. Sowohl für große als auch kleine Volumina von Rauch kann er vorteilhafterweise zur Erzeugung von Raucheffekten in Filmen oder Theaterstücken verwendet werden.
Der Raucherzeuger ist so einfach wie er einzigartig ist – der Rauch, den er erzeugt, besteht aus einem Pulver aus kleinen Teilchen mit einer durchschnittlichen Größe von weniger als 1 μm. Dieses Pulver wird über eine spezielle Luftdüse ausgeblasen, die für eine Turbulenz sorgt, um die Rauchwolke zu erzeugen. Wenn der Rauch die Düse verlässt, gibt es keinen thermischen Effekt, und er kann so manuell dorthin gerichtet werden, wo er benötigt wird. Dies ist ein großer Vorteil. Die Konstruktion des Raucherzeugers kann in Abhängigkeit von der Menge an Rauch, die jede Anwendung benötigt, sehr variieren.
In seiner einfachsten Konstruktion wird eine Gummipumpe verwendet wie sie beispielsweise beim Messen des Blutdrucks durch das Erzeugen von Druck in der Manschette eines Sphygmomanometers verwendet wird.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Beim Testen von Rauchmeldern wurde früher eine Reihe von verschiedenen Prinzipien verwendet. Eines dieser Prinzipien waren unter Druck gesetzte Aerosole oder Gase aus verschiedenen Arten von – für den speziellen Zweck konstruierten – Behältern. Diese unter Druck gesetzten Aerosole erzeugen simulierten Rauch in der Form von flüssigen Teilchen. Einer der Nachteile dieser bekannten Vorrichtungen ist es, dass die erzeugten flüssigen Teilchen Licht schlecht reflektieren und so zu schlechteren Ergebnissen beim Testen von Rauchmeldern mit optischen Sensoren führen. Des Weiteren ist eine gute Lichtreflektion wichtig, wenn die Anbringung aller Arten von Rauchmeldern überprüft wird. Hier bedeutet ”Anbringungsüberprüfung” (’siting’ check) die Überprüfung der Wechselwirkung zwischen einem Rauchmelder und einer Lüftungseinrichtung, die bereits installiert ist oder gerade installiert wird. Sie umfasst auch eine ähnliche Überprüfung mit Bezug auf Einbauten von Türen, Fenstern oder anderen Einheiten, die einen Einfluss auf die Fähigkeit eines Rauchmelders haben können, durch ein Feuer erzeugten Rauch festzustellen. Der simulierte Rauch, der durch unter Druck gesetzte Aerosole erzeugt wird, ist mehr oder weniger unsichtbar, wenn er an der Luft verwendet wird. Dies macht ihn für Anordnungsüberprüfungen vollkommen ungeeignet.
Ein weiterer Nachteil ist es, dass der simulierte Rauch, der durch unter Druck gesetzte Aerosole erzeugt wird, von kurzer Dauer ist. Dies bedeutet, dass unter Druck gesetzte Aerosole nicht für das Testen der Funktion von Rauchmeldern des sogenannten Probenahme-Typs verwendet werden können. Diese Probenahme-Systeme umfassen eine Haupteinheit, in der der Rauchmelder untergebracht ist. An der Haupteinheit sind einer oder mehrere rohrförmige Transportschläuche angebracht, die über einen negativen Druck den Rauch über eine große Strecke zur Haupteinheit führen können. Das Testen der Funktion eines Probenahme-Systems erfordert ein Rauchteilchen mit einer sehr langen Lebensdauer und einer guten Lichtreflektion.
Das Gewicht und die Konstruktionen der Anwendungen sind weitere Nachteile des Testens der Funktion von Rauchmeldern unter Verwendung von simuliertem Rauch aus unter Druck gesetzten Aerosolen in für einen bestimmten Zweck bestimmten Behältern. Damit es möglich ist, diese Aerosolbehälter oberhalb eines Rauchmelders zu aktivieren, ist eine unnötig komplizierte Konstruktion erforderlich. Dies erhöht das Gewicht sehr, was ein weiterer Nachteil ist, wenn einer der für einen bestimmten Zweck bestimmten Behälter an einer langen Verlängerungswelle angebracht wird, um einen Test hoch oben auf einem Dach durchzuführen.
Weitere Nachteile der Aerosolbehälter und der unter Druck gesetzten Flüssigkeiten selbst sind, dass diese Aerosole meistens Mischungen eines Öls mit einer oder mehreren Arten von Alkoholen sind. Von einem Umweltstandpunkt aus gesehen erfordert die Herstellung der Verpackung eine Menge Energie und die meisten Rohmaterialien sind begrenzte Ressourcen. Außerdem unterliegen Aerosolverpackungen, da sie unter Druck gesetzte Behälter sind, Transporteinschränkungen.
Ein weiteres Verfahren für das Erzeugen von Rauch ist die Verwendung von Titantetrachlorid, das ein Chlorwasserstoffrauch ist. Dieser Rauch hat große Nachteile, da er sowohl giftig als auch korrosiv ist. Eine Vorrichtung aus Deutschland, die im Handel erhältlich ist, verwendet dieses Verfahren. Diese Vorrichtung ist fortschrittlich und enthält unter anderem eine Steuerelektronik. Sie ist relativ teuer. Die bei dieser Anwendung festgelegte Einheit erzeugt Rauch vollständig ohne jeden der vorstehend angegebenen Nachteile.
In Europa ist die Erzeugung spezieller Raucheffekte aus Modellflugzeugen ein beliebter Sport. Solche Effekte, die gegenwärtig im Handel angeboten werden, sind pyrotechnisch. Der Nachteil hiervon ist, dass es in mehreren Ländern Altersgrenzen für die Kauf und die Handhabung dieser Produkte gibt. Es werden viele Tipps bezüglich gefährlicher ”selbstgemachter” Mischungen gegeben, die auf verschiedene Weise verpackt werden können. Jedoch haben sie alle den Nachteil, dass sie brennen/schwelen und Hitze entwickeln. Die Gefahren hiervon sind offensichtlich. Die in diesem Dokument beschriebene Erfindung ist sowohl einfacher als auch billiger als die genau geschriebenen pyrotechnischen Einheiten. Des Weiteren gibt es keine Altersbeschränkungen.
Die schwedische Patentanmeldung 0700589-5 beschreibt eine Raucheinheit pyrotechnischer Art, die, wenn sie brennt, sowohl Rauch als auch Kohlenmonoxid erzeugt. Ein Nachteil des in dieser Einheit erzeugten Rauchs ist es, dass es, da er thermisch erzeugt wird, eine Diffusion durch eine thermische Turbulenz gibt. So ist es schwierig, den Rauch (beispielsweise entlang einer Tischplatte oder eines Bodens) anzuordnen oder zu lenken. Die in diesem Dokument beschriebene Erfindung ermöglicht es, die gewünschte Menge und die gewünschte Art des Rauchs genau dort, wo er benötigt wird, ”zu entwickeln”.
BESONDERE CHARAKTERISTIKA UND ZWECKE DER ERFINDUNG
Die Erfindung zielt darauf ab, alle Nachteile der vorstehend angegebenen technischen Lösungen zur Erzeugung von Rauch zu eliminieren. Eine grundlegende Aufgabe ist das Eliminieren des nachteiligen Umwelteinflusses, der einer der Nachteile von Öl- oder Säuretropfen bei den vorstehend detailliert angegebenen Verfahren ist. Eine weitere Aufgabe ist es, die gegenwärtig verwendeten Vorrichtungen zu vereinfachen und deren Kosten zu verringern.
Eine weitere Aufgabe ist es, dass der entwickelte Rauch nicht durch thermische Effekte oder durch Druckluft oder ein komprimiertes Gas, die bzw. das verwendet wird, um den Rauch zu verbreiten, gestört wird. Abgesehen davon, dass das Pulver frei von diesen Mängeln ist, verleiht das geringe Gewicht des Pulvers der Erfindung dem Rauch eine gewichtslose Eigenschaft im Vergleich zu den schwereren Teilchen des zuvor bekannten Rauchs. So sind diese Aufgaben auf besonders angenehme Weise erfüllt. Die Erfindung ermöglicht es auch, dass die Menge an Rauch, die die Düse zu jedem Zeitpunkt verlässt, mit großer Genauigkeit gewählt werden kann. So kann diese Menge für das Bilden eines dünnen Streifens bis zu einer großen Wolke variiert werden. In Filmen und Theaterstücken werden große Mengen an Rauch verwendet – das vorgeschlagene Verfahren ist hierfür hervorragend geeignet.
Das geringe Gewicht und Volumen der Vorrichtung bedeutet, dass sie, wenn eine Welle oder ein Teleskoparm verwendet wird, leicht ist, den Rauch für ”Tests in der Höhe” zu entwickeln. Die Inversion kann unter Verwendung bekannter Techniken (die nicht besonders spezifiziert werden müssen) ferngesteuert werden. Der Rauch, der in kleinen Teilchen vorliegt, kann mit anderen pulverähnlichen Substanzen, die besondere Eigenschaften haben (z. B. Farbe, Geruch und Geschmack) ergänzt werden. Falls das Pulver mit einem ”Weißmacher” ergänzt wird, wird die Fähigkeit, Rauch beispielsweise unter Verwendung einer Beleuchtung zu beobachten, verbessert. In Fällen, in denen ein Pulver mit Bestandteilen ergänzt wird, die Radar reflektierende Eigenschaften haben, kann die Beobachtung unter Verwendung eines geeigneten Geräts durchgeführt werden. Dies kann in Notfallsituationen usw. von Bedeutung sein.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
1 zeigt eine Konstruktion der Vorrichtung.
2 zeigt eine weitere Konstruktion der Vorrichtung in Aerosol-Verpackung.
3 zeigt eine noch weitere Konstruktion.
4 zeigt eine Einheit auf einer Verlängerungswelle.
BEVORZUGTE KONSTRUKTION(en)
Ein Behälter 1, wie in 1, wird so konstruiert, dass er eine Pulverleitung 3 aufweist, die in eine Düse 2 führt, in der Luft aus einer Pumpe 5, die mittels eines Schlauchs 4 verbunden ist, das Pulver 6 zu einer Wolke 8 aufwirbelt. Um eine Richtung des Luftstroms zu schaffen und die Rauchbildung und -handhabung zu vereinfachen, kann ein Rückschlagventil 7 in vorteilhafter Weise verwendet werden. Die Konstruktion der Düse 2 stellt sicher, dass die Luft turbulent wird und so mit dem Pulver 6 in dem Behälter 1 gemischt wird und Luft in einem Strom aus dem Gummiballon eingeblasen wird. Dies ist eine einfache Konstruktion, die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Konstruktion beschränkt. Als Alternative zu einer Handpumpe können natürlich verschiedene Formen von – von einem Motor angetriebenen – Pumpen/Kompressoren verwendet werden. In einem geringeren Ausmaß erstreckt sich die Turbulenz der Luft, die sich mit dem Pulver mischt, außerhalb der Düse. Dies verleiht eine wichtige Eigenschaft, die anderen im Handel erhältlichen Raucherzeugern fehlt. Diese Eigenschaft bedeutet, dass der Rauch leicht irgendwo und, falls gewünscht, in der Nähe von physischen Oberflächen verwendet werden kann.
Das Mischverhältnis zwischen ”raucherzeugendem Pulver” und ”frei fließendem Pulver” ist nicht entscheidend und kann innerhalb breiter Grenzen variiert werden. Dies beeinflusst jedoch die Charakteristika des Rauchs in einem gewissen Umfang.
Eine alternative Konstruktion könnte sein, das Pulver in eine Aerosol-Verpackung 28 mit einem Treibgas 29 zu verpacken – siehe 2. Kohlendioxid wird allgemein als Treibgas in ähnlichen Anwendungen verwendet. Dies schließt jedoch die Verwendung anderer Alternativen nicht aus.
Eine weitere beispielhafte Konstruktion ist in 3 gezeigt, wobei ein unter Druck gesetzter Behälter 31 vorzugsweise Druckluft enthält und das Pulver 34 über den/die Injektormechanismus/Injektorwirkung in dem Injektor 33 in die Düse 32 gesaugt wird.
4 zeigt, wie der Raucherzeuger auf einer Welle 41 angebracht worden ist, um ein einfaches Testen von Rauchsensoren zu schaffen, die hoch an einer Decke angebracht sind. Der Lufthauch, der zur Bildung des Rauchs notwendig ist, kann mittels einer Gummipumpe, eines kleinen Motors, einer elektrisch angetriebenen oszillierenden Membran oder einer Vorrichtung 32 mit einer äquivalenten Funktion erzeugt werden. Das Bedienungsfeld 43 kann sich leicht bedienbar auf der Welle 41 befinden, und die Verbindung kann über Kabel erfolgen oder drahtlos sein. Die Einheit kann mit einer Beleuchtung versehen sein, die vorzugsweise auch von dem Bedienungsfeld aus betätigt wird. Um der Klarheit willen wurden diese Einzelheiten in der Figur weggelassen. Dennoch ist die Funktion leicht verständlich.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die ein umfangreiches Verwendungsgebiet besitzt, wann immer danach getrachtet wird, Rauch und rauchähnliche Effekte zu erzeugen. Die Erfindung soll den nachteiligen Umwelteinfluss eliminieren, der einer der Nachteile von Öl- oder Säuretropfen bei bekannten Verfahren ist. Außerdem sind gegenwärtig verwendete Vorrichtungen zu vereinfachen und deren Kosten zu verringern. Auch soll der entwickelte Rauch nicht durch thermische Effekte oder durch verwendete Druckluft gestört werden. Vorgeschlagen wird dazu eine Vorrichtung zum Erzeugen von Rauch, wobei der Rauch mittels kleiner Teilchen in Pulverform erzeugbar ist. Die Teilchen werden über Druckluft dazu veranlasst, ihren Behälter über eine Düse in einer Menge und Form zu verlassen, die leicht steuerbar ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

SE 0700589-5 [0011]

Claims

Vorrichtung zum Erzeugen von Rauch, dadurch gekennzeichnet, dass Rauch mittels kleiner Teilchen in Pulverform erzeugbar ist, welche Teilchen über ein Medium, vorzugsweise Druckluft, dazu veranlasst werden, ihren Behälter über eine Düse in einer Menge und Form zu verlassen, die leicht steuerbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rauch durch ein frei fließendes Pulver (z. B. ZEOFLO^® TL) gebildet wird und die Mischung über ein Medium, vorzugsweise Druckluft, verteilt wird.
Vorrichtung nach einem der mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rauch beispielsweise durch ein ”Myanit-Pulver” gebildet wird, das mit einem frei fließenden Pulver, z. B. ZEOFLO^® TL gemischt wird, und diese Mischung über ein Medium, vorzugsweise Druckluft, verteilt wird.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse so ausgebildet ist, dass sie eine Turbulenz erzeugt, um die kleinen Teilchen zu verteilen und den Rauch zu bilden, wobei die Turbulenz derartig ist, dass der Rauch bei Verlassen der Düse homogen ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Pulver zum Erzeugen des Rauchs vorzugsweise aus einem Pulver mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von weniger als 1 μm besteht.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Pulver einen Bestandteil verwendet, der eine sechseckige Oberfläche aufweist, wodurch eine größere Reflektion verliehen wird.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Pulver einen Bestandteil verwendet, der eine Radar reflektierende Eigenschaft aufweist, wodurch die Möglichkeit geschaffen wird, erzeugten Rauch auf einem Radarschirm zu erfassen.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Pulver Bestandteile zugegeben werden, um andere Effekte, insbesondere verschiedene Farben, Gerüche oder Geschmäcker, zu erzeugen.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Pulver ein ”Weißmacher” und/oder ein Äquivalent zugegeben wird, um die Möglichkeit des Feststellens eines kleinen Lecks in einem geschlossenen Raum, der mit dem Rauch gefüllt ist, zu verbessern, wobei die Außenfläche der Umhüllung durch ein Ultraviolettlicht oder Ähnlichem beleuchtet wird.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Pulver und die einfache Vorrichtung für das Erzeugen des Rauchs so ausgebildet sind, dass sie als leichte Konstruktion für Raucheffekte aus Modellflugzeugen geeignet sind.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Pulver und die Vorrichtung so ausgebildet sind, dass Raucheffekte und/oder eine Himmelsschrift aus einer fliegenden Einheit, vorzugsweise einem Sportflugzeug, erzielt wird bzw. werden.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Pulver und die Vorrichtung zum Erzeugen des Rauchs ausgebildet sind, Raucheffekte, z. B. Granatenexplosionen und Nebel, bei der Herstellung eines Films zu erzeugen.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Pulver und die Vorrichtung zum Erzeugen des Rauchs so ausgebildet sind, dass sie Raucheffekte erzeugen und durch eine eingebaute Fernsteuerung mit oder ohne Kabelverbindungen aktivierbar sind.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Pulver und die Vorrichtung zum Erzeugen des Rauchs so ausgeführt sind, dass sie Rauch erzeugen für einen Lecktest von spezifischen Volumina, z. B. Kaminen, Tanks usw.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Pulver und die Vorrichtung zum Erzeugen des Rauchs so ausgeführt sind, dass Rauch für Notsignale erzeugbar ist, z. B. Notsignale für Schiffe, Bergwanderer usw.