DE1434943A1 - Schaum-Wasser-Berieselungsvorrichtung - Google Patents

Description

f. SEILER H. STEHMANN

DlPLOM-INeENlEURE DIPLOM-INaENIEUR BERLiH-aRUNEWALD PATENTANWÄLTE nörnbero a LYNARSTRA 3SE 1 ES S EN W EI N S T R. 4-6 TELEFON: g7 67 ^ und 97 67 81 TELEFON: 26O 3O und 28O47

TELEaRAMM**DRESSE« SEILWEHRPATENT TELEQRAMM-ADRESSE: STEHPATENT

BANKKONTO: BANKKONTEN:

BERUNER BANK Α,-β, BERUN-HALENSEE DEUTSCHE BANK A.G. NÜRNBERG Nr. 1454

DEP - KASSE SS. GIROKONTO NR. β723β VOLKSBANK FÜRTH/BAV.. KONTO-Nr. 4824

POSTSOHEOK-KONTOi -BERUN-W «5Q38 POSTSCHECK-KONTO: NÜRNBERQ R7O81

J.PFEaJNING, Dipl.-Ing.

, g

Berlin, den 3. April 1962 Lj Γ. Jt X Pf/Wt *

-P*· Mather & Platt Limited in Park Works, Manchester 10 (England) CO

Scnaum-Wasser-Berieselungsvorricbtung

Für diese Anmeldung wird¹* die Priorität der U.S.A.-Anmeldung No. 100 359 vom 3» April 1961 in Anspruch genommen.

Die Erfindung betrifft Scbaum-Wasser-Berieselungsvorriebtungen für IPeuerlöscbanlagen, insbesondere Berieselungsköpfe, die, wenn durch sie hindurch aus einer unter Druck stehenden Quelle aus Scbäumungsmittel und Wasser ein Scbäumungsmittel und Wasser abgegeben werden, einen mechanischen Feuerlöschschaum bilden und verteilen und, sofern durch sie hindurch aus einer unter Druck stehenden Wasserquelle nur Wasser allein abgegeben wird, Wasser verteilen.

In bestimmten Geschäfts- oder Lagerräumen, in denen die Feuergefahr groß ist, weil das dort-gelagerte Gut leicht entflammbar ist, wird das Löschen von Bränden durch Wasser allein als nicht ausreichend sicher und schnell genug angesehen, so daß man Feuerlöschgeräte verwendet, die aas einer Mischung von Scbäumungsmittel und fässer einen mechanischen Schaum bilden und verteilen. Die Zufuhr von Wasser

809809/0159 -2-

1434043

ist in einer solchen Einrichtung selbst dann noch reichlich, nachdem die Scbäumungsmittelzufuhr erschöpft ist, und, obwohl reichliche Schäumungsmittelmengen vorgesehen sind, kann ihre anhaltende Abgabe gegebenenfalls zum völligen Verbrauch dieses Mittels führen. Es wird angenommen, . daß zu diesem Zeitpunkt der Brand gelöscht ist, jedoch ist für den seltenen Fall, daß er noch nicht gänzlich aus sein sollte und zur Verhütung des erneuten Entzündens nach dem Löschen des Brandes eine fortgesetzte Abgabe von Wasser allein erwünscht, um den Brand weiter unter Kontrolle zu halten oder ein solches erneutes Entzünden zu verhüten.

Demzufolge wurden auf diesem Gebiet Anstrengungen zur Schaffung von Berieselungsvorrichtungen gemacht, die nicht nur den Schaum in geeigneter Weise bilden und verteilen, sondern nach dem völligen Verbrauch des Schäumungsmittels auch in geeigneter Weise Wasser allein verteilen. Mit solchen Vorrichtungen hatte man einigen Erfolg, jedoch lag die Schwierigkeit darin, daß in ihnen nicht alle für Geräte dieser Art erwünschten Märkmale vereint waren.

So ist es bei einer Scbaum-Wasser-Berieselungsanlage erwünscht, die Größe der Berieselungsvorricbtung mögliebst klein zu halten, um eine haltbare Berieselungsvorricbtung zu schaffen, die durch grobes Hantieren bei ihrem Einbau und in Betrieb nicht leicht beschädigt wird und hitzebeständig ist, die bei" einem Mindestmaß an Abänderungen entweder stehend oder bangend verwendet werden kann, die einen guten Schaum von solcher Güte bildet, daß die Schutzdecke

809809/0559 -3-

1434043

aus sieb auf den Flächen in dem geschützten Bereicb ansammelndem Schaum durch die nachfolgende Abgabe von Wasser allein nicbt weggespült oder erheblich beschädigt wird, die diesen Scbaum weit und gleichmäßig verteilt und die Wasser allein ebenfalls weit und gleichmäßig verteilt.

Der neuartige Aufbau der erfindungsgemäßen Berieselungsvorricbtung erfüllt in überraschendem Umfang jede dieser gestellten Anforderungen. Insbesondere wurde festgestellt, daß unerwartet gute Ergebnisse erzielt v.erden, wenn die Berieselungsvorricbtung die Form einer dem offenen Ende eines kurzen rohrförmigen Gehäuses zugekehrten Düse hat, wobei das Gehäuse einen sich zu einem Hals verjüngenden ersten Durcbgangsabschnitt 30a (Fig. 2) aufweist, auf den ein sieb erweiternder zweiter Durchgangsabschnitt folgt, der geräumiger als der Hals ist und sich hinter ihm erstreckt, während in der Abgabebahn der Düse vorn am ersten Durcbgangsabschnitt eine Aufspaltvorricbtung sowie in einem Abstand hinter dem offenen Ende des zweiten Durcbgangsabscbnittes eine Ablenkvorrichtung angeordnet ist,

Es hat sieb gezeigt, daß der bei dieser baumäßigen Anordnung aus der Düse austretende und auf die Aufspaltvorrichtung treffende Strahl aus Wasser und Schäumungsmittel gegen die aufeinander" zulaufenden, die Strögungsmassen zum Hals bin einengenden Wände gerichtet wird. Dies be-' wirkt einen erwünschten plätzlichen Strömungsrichtungswecbsel und verdichtet sowie vermischt gleichzeitig gründlich die Strömungsmassen bei ihrer Annäherung an den Hals. Hinter dem Hals werden die Strömungsmassen weiter vermischt,

Ö0S8Ü9/Ü559 _z!_

1434S43

wobei ihre Bewegungsrichtung für eine scbließlicbe Abgabe gegen die Ablenkvorrichtung gerichtet ist.

Sozusagen gleichzeitig mit dieser baugäßigen Anordnung bewirkt die Abgabe you Wasser allein aus der Düse eine der Form und dem Volumen der Schaumverteilung vergleichbare Wasserverteilung in dem geschützten Bereich, was auf Grund des erheblichen Unterschiedes in den Eigenschaften von Schaum und Wasser ein besonders glückliches Merkmal ist.

Auch wurde festgestellt, daß die Aufspaltvorrichtung ungewäbnlicb wirksam ist, wenn sie der Düsenöffnung eine gewölbte, im wesentlichen halbkugelige Fläche darbietet und noch wirksamer ist, wenn eine axiale Projektion der ^üsenöffnung vollständig auf diese Fläche fällt.

Demzufolge ist ein weiterer Gegenstand der Erfindung die Schaffung einer Scbaum-fiasser-Berieselungsvorrichtung der beschriebenen Art, bei der die den Strahl aufnehmende Fläche der Aufspaltvorrichtung im wesentlichen halbkugelig gewölbt ist.*, wobei ein weiterer Gegenstand der Erfindung darin besteht, daß diese Aufspaltflache eine solche Ausdehnung bat, daß sie zum Auffangen des gesamten Flüssigkeitsstrabls aus der Düse im wesentlichen ausreicht.

Ferner wurde festgestellt, daß die Herstellung einer Vorrichtung nacb der Erfindung erbeblieb erleichtert wird, wenn die Aufspaltvorrichtung die Form einer im wesentlichen vollständigen Kugel bat, da Probleme, die Aufspaltvorrichtung so zu orientieren, daß sie dem Flüssigkeitsstrahl die gewünschte'Fläche darbietet, auf diese Weise-umgangen werden.

Ohne Rücksicht darauf, wie eine solche kugelförmige Aufspaltvorrichtung während der S_erstellung ge- oder verdreht wird,

■ -5-

bietet sie dem Flüssigkeitsstrahl dennoch die gewünschte halbkugelige Fläche dar.

Auch wurde festgestellt, daß dadurch, daß sieb der sieb verjüngende erste iurcbgangsabschnitt zu dem in Strömungsricbtung vorderen Ende des Gehäuses erstreckt, in das die Düse binein geriebtet ist, die Zunahme im Durchmesser an diesem Ende infolge der Fortsetzung der koniseben Form eine große Luftansaugöffnung ergibt, wenn dieses Ende zum Ansaugen offen bleibt. Dies wiederum ermögliebt es, die I>üse obne übermäßige Bescbränkung des I/uftzugangs nabe dem Gehäuse anzuordnen, woraus sieb eine Vorrichtung von passend kurzer Gesamtlänge ergibt. Indem die Verjüngung von der iÄif tan Säugöffnung bis zu dem Hals bin glatt verläuft, findet eine allmäblicbe Einengung der Strömungsmassen statt.

Demzufolge ist ein weiterer Gegenstand der Erfindung die Schaffung einer Scbaum-Wasser-Berieselungsvorricbtung der vorstehend beschriebenen ersten Bauart, bei der das Ende des Gebäuses, in das die Düse bineingeriebtet ist, einen Durchmesser bat, der größer ist als der Durchmesser des in Strönningsricbtung vorderen Endes des sieb verjüngenden ersten Durcbgangsabscbnittes. Ein weiterer Gegenstand ist die Schaffung einer Vorrichtung, bei der sieb der Ge häuseabschnitt zwischen dem sieb verjüngenden ersten Durcb- gangsabschnitt und dem Einlaßende in gleicher Richtung verjüngt wie die Verjüngung des ersten Durcbgangsabscbnittes. Bin noch weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung, bei der der Gebäuseabscbnitt zwischen dem

-6-809809/0559

ersten sieb verjüngenden Durchgangsabscbnitt und dem Einlaßende eine Verjüngung aufweist, die eine glatte Fortsetzung der Verjüngung des ersten Durchgangsabscbnitts ist, wobei ein weiterer Gegenstand der Erfindung eine Vorrichtung ist, bei der der Geoäuseabscbnitt zwischen dem sich verjüngenden ersten Durcbgaogsabsebnitt und dem Einlaßende eine gleichbleibende gleiche

Verjüngung wie -eine gleichbleibende Verjüngung des ersten Durcbgangsabscbnitts aufweist, die eine glatte Fortsetzung dieses ersten Durcbgangsabscbnitts ist.

Die -Erfindung wird nachstehend an Hand der besten Äusfübrungsform für die Anwendung der Prinzipien der Erfindung in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Scbaum-Wasser-Berieselungsvorricbtung nach der Erfindung im Teilscbnitt, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 in Fig. 1 und

Fig. 3 ußd 4- Schnitte nach den Linien 3-3 bzw. 4-4- in Fig. 2 bei Betrachtung in Richtung der Pfeile.

Die in der Zeichnung dargestellte Scbaum-Wasser-Berieselungsvorricbtung enthält eine Düse 10, di& bei 12 mit Außengewinde verseben ist für den Anschluß an eine unter Druck stehende Quelle aus Wasser und Scbäumungsmittel, beispielsweise an ein (niebt dargestelltes) Äöbrensystem, das diese Stoffe zu dem vor Brand zu schützenden Bereich leitet.

wie gezeigt, ist der Düsendurcblaß 14- an der Abgabeöffnung 16 durch eine Verringerung im Durchmesser etwas eingeengt. Durch kurze Stege 18 ist an der Düse 10 ein hohles rohrfönaiges Gehäuse 20 befestigt, das in axialer Verlängerung der

80 980 9/0 5 59 ~⁷~

1434Ü43

Acbse 30 der Düse liegt und sowohl an seinem Einlaßende 22 als auch an seinem Abgabeende 24 offen ist. Das Snde 22 ist in einigem Abstand von der Abgabeöffnung 16 der Düse entfernt angeordnet, wobei in gleicber Weise ein axial angeordneter Ablenkkegel 26 mit Hilfe kurzer Haltestreben in einem Abstand von dem offenen Abgabeende 24 des Gehäuses angeordnet ist.

Wenn ein unter Druck stebendes Strömungsmedium, beispielsweise eine Mischung aus Scbäumungsmittel und Wasser, aus der Abgabeöffnung 16 der Düse 10 berausfließt, bat es die Form eines vollen Strahles, der auf der Gehäuseacbse in das offene Einlaßende 22 des Gehäuses eintritt und auf eine in dem Gebäusedurchgang 34- durch zwei Stäbe auf der Gebäuseacbse gehaltene kugelförmige Aufspaltvorrichtung 32 trifft. Dieses Auftreffen schleudert den Strahl nach außen gegen die Gehäusewand in Strömungsrichtung hinter der Aufspaltvorrichtung. Bei der dargestellten Ausführungsform hat die kugelförmige Aufspaltvorrichtung 32 einen Durehmesser, der etwas größer ist als der der Öffnung 16, so daß im wesentlichen der gesamte Strahl selbst dann, wenn er siab zwischen der Düsenmündung und der Aufspaltvorrichtung etwas auflockert,, auf die Aufspaltvorrichtung auftrifft.

Die iuegelförmige Aufspaltvorrichtung ist an dem in Strömungsrichtung vorderen Ende eines ersten Gehäusedurcbgangsabscbnitt 30a angeordnet, der durch gerade Wände des Gehäuses definiert wird, die zwischen dem in Strömungsricbtung vorderen Ende dieses ersten Abschnitts und einem Hals 30b eine sieb verengende Verjüngung baben. Der Querschnitt

80980 a/0559 ^0RIGINAL'NSPECTED -8-

dieses ersten Durcbgangsabscbnitts ist im wesentlichen kreisrund.

In Strömungsricbtung unmittelbar binter dem Hals 30b weitet sieb der Gebäusedurcbgang 30a entlang einem kurzen Abscbnitt 30c in einer Scbrägung auf, die viel plötzlicher als die Verjüngung im Abscbnitt 30a ist, und scbließt sieb an einen Ausdebnungs-Endabscbnitt 30d an, der in dieser Ausfübrungsforgi im wesentlichen den gleicben Durchmesser bat wie der in Strömungsricbtung davor liegende erste Abscbnitt.

In dem ersten Abscbnitt 30a trifft der dureb die Aufspaltvorrichtung nach außen geschleuderte Strabl auf die scbräggestellten Gebäusewände, wobei die Bewegung der so durcheinenderbewegten Flüssigkeit entlang dem Gehäusedurchgang von dem offenen Gebäuseeinlaßende 22 her Luft ansaugt, s.o daß sieb in dem Gehäuse eine Mischung aus Luft und Flüssigkeit fortbewegt. Diese Mischung ist der Anfang des Schaumes, den die erfindungsgemäße Berieselungsborricbtung bilden soll, wobei das weitere gegenseitige Einwirken von Flüssigkeit und Luft in dem restlieben Gebäuseund gegen den Ablenkkegel diese Scbaummiscbung fertigstellt und verteilt·

Um die eigenflicbe Mitnahme von Luft von dem offenen Einlaßende 22 ber zu unterstützten, besitzt der Gehäusedurchgang oberbalb des Abschnittes 30a einen weiteren Abscbnitt 3Oe. Dieser Abschnitt bat am Einlaßende 22 einen Durchmesser, der -wesentlicb größer .ist als der Durchmesser des oberen Endes des Durchgangsabscbnitts 30a, so daß selbst, obwohl die Düse über dem Einlaßende 22 angeordnet ist und diese

in gewissem Umfang versperrt, Luft ungehindert in das Gehäuse

1434Ü43

eingesaugt werden kann, üies macht es möglieb, die Düse nabe dem Gebäuse anzuordnen, dm die Gesamtlänge der Vorricbtung auf einem Mindestmaß zu balten.

Bei der dargestellten Äusfübrungsform wird der erweiterte Durchmesser am üanlaßende 22 des Durcbgangsabschnittes 3Oe

durcb eine Fortsetzung der gleichbleibenden Konizität des Abschnittes 30a nacb oben erzielt. Dies ist wegen ihrer Einfachheit und der ungehinderten Strömungseigenscbaften eine bevorzugte Anordnung.

Die -aufspaltvorrichtung 32 bietet dem Strahl vorzugsweise eine AufSpaltfläche dar, auf die eine axiale Projektion der Öffnung 16 der Abgabedüse im wesentlichen in ihrem gesamten Umfang fällt, so daß im wesentlichen der gesamte aus der Düse herausströmende Strahl auf die Aufspaltvorrichtung trifft und dadurch nacb außen geschleudert wird. Diese Fläche ist vorzugsweise im wesentlichen eine Halbkugel·, wie beispielsweise in dem Fall, da die -Aufspaltvorrichtung 32 eine vollständige Kugel ist mit einem Durchmesser, der größer als der Durchmesser der Düsenöffnung ist.

Sin Vorteil einer halbkugeligen Fläche liegt darin, daß eine: großer zentraler Abschnitt ihres Oberflächenbereicbes in geeigneter Weiee stumpf ist, um die auf diesen Abschnitt treffende Flüssigkeit durcheinander zu bewegen, wobei sie gleichzeitig einen großen Randabschnitt ihres Oberflächenbereiches aufweist, der in einem geeigneten Winkel so angeordnet ist, daß er die auf ihn treffende

ORIGINAL INSPECTED 809809/0559 "¹⁰"

- ίο -

Flüssigkeit zurücklenkt und nach außen schleudert, ohne die Geschwindigkeit dieser Flüssigkeit erbeblicb zu verzögern.

Sin weiterer Vorteil liegt darin, daß durch Verwendung einer Kugel als Aufspaltvorrichtung die Herstellung erheblich vereinfacht wird, weil die Aufspaltfläche in Bezug auf die Düse Eicht sorgfältig gerichtet zu werden braucht. Es genügt, die Kugel in der Bewegungsbahn des aus der Düse herausströmenden Strahls anzuordnen, wobei ein Drehen oder Verdrehen der Kugel die Orientierung der Aufspaltfläche nicht verändert.

Der Hals 30b hat vorzugsweise eine wesentlich größere Quersebnittsflache als die axial projizierte Fläche der Aufspaltvorrichtung.

Hinter dem Hals 30b weitet sich der Durchgang 30c vorzugsweise plötzlich nach außen in einen Ausdebnungsabschnitt 3Od auf, der vorzugsweise zylindrisch ist und einen Durchmesser aufweist, der im wesentlichen gleich dem Durchmesser des oberen Endes des ersten sich verjüngenden Abschnitts 30a ist.

Die Ablenkvorrichtung 26 hat die -⁰OrIn eines in axialer Sichtung auf der Gehäuseachse 30 liegenden Kgels, dessen Spitze 38 dem offenen Ende 24 des Gehäuses zugekehrt ist. · Bei ihrem Herausströmen aus diesem Gebäuseende wird die Schaumige Mischung aus Flüssigkeit und Luft durch ihr Auftreffen auf diesen Kegel weiter durcheinanderbewegt und dadurch erneut nach außen gegen geeignete Zinkel 40 gerichtet, die sich über die Kante des Kegels hinaus ·

-11-

- li -

erstrecken und die Form der Verteilung der endgültigen Scbaummasse auf dem vor Brand zu schützenden Raum ent stehen lassen. In der Zeichnung sind diese Zinken auf einer gesonderten Platte 42 ausgebildet, die durcb einen mit der Ablenkvorrichtung 26 aus einem Stück gefertigten Niet 44 an der Grundfläche des Ablenkkegels 26 befestigt sind, wobei sie so angeordnet sind, daß sie, sofern sieb die Vorrichtung in der dargestellten hängenden Lage befindet, den Schaum auf dem Boden des geschützten Saumes verteilen. Andere (nicbt dargestellte) Zinkenformen können in bekannter Weise verwendet werden, um den Schaum bei Verwendung der Vorrichtung in einer anderen Lage, beispielsweise in einer aufrechten Lage, auf dem Boden zu verteilen.

-12-

809808/0559

Claims (2)

1. Pa tentansprücbe

   Iy Scbaum-Wasser-Berieselungsvorricbtung, gekennzeichnet durGb eine an eine Quelle aus unter Druck stebendem Wasser und Scbäumungsmittel anzuschließende Düse (10) mit einer Abfabeöffnung (16) mit kleinem Durchmesser, die durch kurze Stege (18) an ein hohles robrförmiges, axial in Verlängerung der Düse angeordnetes und an seinen beiden Enden offenes Gehäuse (20) angeschlossen ist, dessen Einlaßende (22) in einem Abstand von dem Abgabeende (Ib) der Düse so angeordnet ist, daß Luft mitgenommen wird und eine Mischung aus Luft und Flüssigkeit durch das Gehäuse hindurchgeht, wobei das Abgabeende (24) des Gehäuses durch kurze Haltestreben (28) in einem Abstand von einem Ablenkkegel (26) gehalten wird, der die 5Orm der Verteilung des endgültigen Schaumes auf dem vor Brand zu schützenden Bereich entstehen läßt, während der erste Abschnitt (30a) des Gehäuses eine sich verengende Öffnung aufweist, in der Mittel (32) zum Aufspalten des durch sie hindurchgehenden Flüssigkeitsstrabis vorhanden sind, und zwischen dem sich verengenden AJbschn" tt und einem sich zum Gehäuseauslaß (24·) in der -Nähe des Ablenkkegels (26) hin erstreckenden erweiterten Öffnungsabschnitt (JOd) ein Hals (30b) oder ein Abschnitt mit verringerter Öffnung vorhanden ist.
2. 2. Schaum-Wasser-Berieselungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Aufspalten des Flüssigkeitsstrahls eine in der sich verengenden Durchgangsöffnung des hohlen rohrförmigen Gehäuses (20) zentral

   ORIGINAL INSPECTED "

   gebaltene Kugel sind, die einen Durchmesser aufweist, der etwas größer ist als der Durcbmesser der Abgabeöffnung (16) der Düse (10).

   3» Scbauni-Wasser-Berieselungsvorricbtung nacb Anspruch oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Hals (3Ob) am Abgabeende des sieb verengenden Abschnitts (3Oa) des hoblen rohrförmigen Gehäuses (20) plötzlich nacb außen in einen Ausdebnungsabscbnitt (3Od) des rohrförmigen Gehäuses aufweist, der einen Durcbmesser aufweist, der im wesentlichen gleich dem Durchmesser des Einlaßendes (22). des rohrförmigen Gehäuses ist.

   r ■

   ORlGiNAL INSPECTED

   80980S/0559