DE1771644A1

DE1771644A1 - Druckpatrone zum Erzeugen von Treibgas

Info

Publication number: DE1771644A1
Application number: DE19681771644
Authority: DE
Inventors: Heinz Dipl-Chem Dr Gawlick; Guenther Dipl-Chem Dr Marondel; Hans Umbach
Original assignee: Dynamit Nobel AG
Current assignee: Dynamit Nobel AG
Priority date: 1968-06-20
Filing date: 1968-06-20
Publication date: 1972-01-13
Also published as: DE1771644B2; FR2011291A1; NL6909471A; BE734930A; GB1268839A

Description

PATENTANWÄLTE

DR.-ING. VON KREISLER DR.-ING. SCHÖNWALD DR.-1NG. TH. MEYER DR. FUES

KÖLN 1, DEICHMANNHAUS

19. Juni I968 Sch-dg/pa

DYHAMIT NOBEL AG, Troisdorf

Druclcpatrone zum Erzeugen von Treibgas

Die Erfindung betrifft eine Druckpatrone mit Festtreibstoff zum Erzeugen von Treibgas, insbesondere für Feuerlöschgeräte, mit einer Hülse, einem formschlüssig mit der Hülse verbundenen Bodensfdck und einer Zündkappe.

Als Treibgas für Handfeuerlöschgerate werden normaler- * weise in komprimiertem Zustand in Stahlflaschen gelagerte Gase verwendet, die im Bedarfsfall durch ein Ventil in \ den mit Löschmittel gefüllten Loschbehälter entweichen und das Löschmittel durch eine Düse unter Druck hinaussprühen. Es hat sich gezeigt, daß es mit technisch einfachen Mitteln nicht möglich ist, unter höherem Druck „ stehendes Gas über längere Zeiträume hinweg aufzubewahren, ohne daß der Druck sich vermindern würde. Gerade für Feuerlöschgeräte, deren Anschaffung zumeist eine Sicherheitsrnaünahme bedeutet, und die nur in Ausnahmefällen zur Anwendung kom,noxi, ist es aber v.ioh⁴.i£, daß sie übar

109883/0503

17716U

eine längere Zeitspanne funktionstüchtig bleiben.

Feuerlöscher der genannten Art müssen daher von Zeit

zu Zeit auf ihre Punktion überprüft und notfalls neu mit Druckmittel gefüllt werden. Es hat sich ferner erwiesen, daö mit COg-Druckgas betriebene Feuerlöscher vor allem auch bei starker Kälte nicht betriebssicher sind,

Es sind Feuerlöschgeräte bekannt, die mit Festatoffen betrieben werden, und bei denen das Druckgas erst im Bedarfsfall durch Zündung der Feststoffraasse erzeugt wird. Die Peststoff ladungen sind in Hülsen untergebracht und können in entsprechende an den Feuerlös chger'iten vorgesehene Patronenlager Abgesetzt Werden. Als Festtreibstoff kann ein Nitrozellulosepulver oder ein Gemisch auf der Basis von Ammoniumnitrat mit verschiedenen Katalysatoren oder anderen gaserzeugenden Produkten gewählt werden. Es ist wichtig, den Festtreibstcff so zu wählen, daß keine brennbaren Gase entstehen, und daß ferner keine gesundheitlichen Sohäden durch Einatmen der Gase verursacht werden. Ferner soll im Gas möglichst wenig Wasserdampf enthalten sein. Eine weitere Forderung besteht darin, daß die Temperatur der entweichenden Gase nioht so hoch ansteigen darf, daß der Feuerlöscher beschädigt oder der Löschende duroh die Handhabung beeinträchtigt wird.

Es hat sich als schwierig erwiesen,Feuerlöschgeräte, insbesondere aber die zugehörigen mit Pesttreibetoff gefüllten Druckpatronen,, so auszubilden, das die Gasentwicklung im Bedarfs fall in der vorgesehenen Welse erfolgt. Sine andere Schwierigkeit besteht darin, Druekpatronen in größeren Mengen lagerungsfähig zu machen, d.h. sie so xu konstruieren, daö sie ohne die Gefahr einer gemeinsamen Explosion in größeren Mengen nebeneinander gelagert werden können.

BAD ORIGINAL 109883/05 0 3

177164A

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Druckpatrone der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der nach Zündung ein sieb gleichmäßig fortsetzender Abbrand erfolgt, und bei der die Gefahr einer Explosion durch geeignete Abführung des entstehenden Gasdruckes vermieden wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemÄB dadurch gelöst, daß die Hülse aus Kunststoff besteht und daß sie über den Umfang verteilte mernbranartige thermisch und/oder mechanisch leicht zerstörbare Zonen

zum Entweichen des Gases aufweist. M

Da die erfindungsgeraaSe Druckpatrone mit einer Kunststoffhülse versehen ist, besteht bei ihr eine bessere Wärmeisolierung zwischen dem Ilülseninneren, in derr; der Abbrand stattfindet,und dem Löschmittel. Eine derartige Wärmeisolierung ist erwünscht, und bei der Vei"wendung von Metal !hülsen nur sehr schwer durch einen konstruktiv komplizierten Aufbau zu erreichen. Da Kunststoff eine erheblich größere Wärmeträgheit als Metall besitzt, bleibt die beim Abbrand entwiekelte thermische Energie zum größten Teil innerhalb der Hülse und fördert damit einerseits durch die gleichmäßige Vorerwünaung de6 Treibstoffes eine stetige Verbrennung, ä während, wie bereits erwähnt, das Löschmedium nur gering-» fügig erwärmt wird.

Vorteilhaft sind die leicht zerstörbaren Zonen zwischen der Treibstoff ladung und dem Bodensttick angeordnet und die Hülse ist mit mehreren in Verbindung mit der Innenwand eines metallischen Patronenlagers schaohtförmige Kanäle bildenden in Längsrichtung verlaufenden am Patronenlager anliegenden Rippen ausgestattet. Während sich naoh einer Zündung der Gasdruck aufbaut, werden die leicht

109883/0503 bad original

17716U

Ionen
zerstörbaren/zum Zerplatzen gebracht und das Gas kann durch die schachtförmisen Kanäle in den Feuerlöscher entweichen. Dies gilt für den Fall, daß die HJllsc in das Patronenlager eingesetzt ist, sich also im einsatzbereiten Zustand im Feuerlöscher befindet. Bei eir.er Lagerung von Druckpatronen stellen die leicht zerstörbaren Zonen ein Teil der Außenwand dar, so daß bei einer im Lager entstehenden Explosion < oder beim Ausbrechen eines Feuers die Zonen durch den sich entwickelnden Gasdruck zerstört werden, das Gas aber, ohne daß es einen größeren Strömungswiderstand zu überwinden hätte, entweichen kann. Die erfindungsgemäße Druckpatrone bietet also hinsichtlich der Lagerungsmöglichkeit den Vorteil stark herabgesetzterBxplosionsgefahr dadurch, daC sich den entwickelnden Gasen eine gute Entspannungsmöglichkeit gegeben wird. Im eingebauten Zustand, wenn also die Patronenhülse mit dem Patronenlager schachtförraige Kanäle bildet, wird das diese Kanäle durchziehende Gas an der Metallwandung gekühlt, so daß ein plötzliches Ansteigen des Oasdruckes, das die Hülse zum Zerspringen bringen könnte und einen geregelten Abbrand verhindern würdfc vermieden wird. Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung sowie den Unteransprüchen zu entnehmen. Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Druckpatrone nach der Erfindung im eingebauten Zustand in Verbindung mit dem Patronenlager,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1,

Fig. 5 einen Schnitt durch die Patronenhülse in vergrößertem Maßßtab, und

109883/0 503 bad original

Pig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV der Pig. ?.

In Pig. 1 ist mit 10 ein im wesentlichen sylinderförralges an seinem unteren Ende spitz zulaufendes Patronenlager aus Metall bezeichnet,/das die Druckpatrone mit der Patronenhülse 9 eingesetzt ist. Die obere Stirnseite der Patronenhülse 9 ist mit einem Bodenstück 2 verschlossen, in dessen Kitte die Zündkappe 1 befestigt ist. Von der Zündkappe 1 ^

führt das mit einer Anfeuerungssubstanz 12 gefüllte ™

Innenrohr 6 bis .zu einem an der unteren Stirnseite der HUlse angebrachten Stutzen 16, auf den es dicht abschließend aufgesetzt ist. Das Innenrohr 6 ist allseitig vom Pesttreibstoff 11 umgeben, der aus einer körnigen Masse oder einem Preßling bestehen kann. Die Treibladung 1st mit einer Kunststoffscheibe 5 abgedeckt und zwischen Kunststoffscheibe 5 und Bodenettlck 2 1st zum Auegleich von Volumenunterschieden eine Druckfeder 4 gespannt. Die Kunststoffhülse 3 ist in ihren oberen Bereich mit einer dicken Wandung versehen, deren Außenkonturen sich nach unten hin in vier über den Umfang verteilten Rippen I3 fortsetzen. Zwischen |

den Rippen 13 sind in Verbindung mit dem Patronenlager in Lingerichtung verlaufende Schächte 7 gebildet, die· la den unterhalb der Patronenhülse befindlichen von den Patronenlager umschlossenen Druokrau» 14 einmünden. Der Druckraum 14 beettxt vierirunde in das Innere des Feuerlöschers einmündende Austrittsöffnungen 17* Oberhalb der Pesttreibstoffladung ist die Wand der Patronenhülse «wiechen den Rippen 7 besonders dünn ausgebildet. Die so entstandenen leicht xerstürbaren Zonen 8 sollen bei •loh im Qasentwicklungeraum 15 entwickelndem Qa*druck serplatsen, ao daß da« Ga* durch sie in die Schächte 7 und von hier durch den Bruckraum 14 in den Feuerlöscher einströmen kann. Mach unten hin sind die Zonen 8 durch

109883/0503

In das Innere der Patronenhülse vorstehende Rippen 9 begrenzt, die lediglich im Bereloh der Zonen 8 vorgesehen sind. Die gesamte Hülse ist so Konstruiert, dad sie mit verhältnismäßig einfachen Werkzeugen im Spritsgußverfahren hergestellt werden kann.

Als Beispiel für einen Treibgaserzeuger I¹) sei folgende Zusammensetzung angegeben:

78,5 % Ammoniumnitrat; 9 % Kaliumnitrat;

f 6,9 % Aomsnluaoxalat als inerter Stoff, der bei höherer

Tm¹ Oaa abgibt;

5,6 % Azuonlumdlohromat als Katalysator,. der die Zersetzung des Satze* unterhält.

Ale Anfeuerungsgemlseh verwendet man zweckmäßig folgende ^naawzerwstzuaet Metallaxyd wie Blei-Oxyd, Kupfer-Oxyd, lisen-Qxyd und Mrtallte>mp«ntea, wi· Silizium, Bor» Zlroonhydrid usw.

Die Zündung des Pulvers geschieht durch Sohlag auf die Zündleappe 1 und Zündung der Anfeuerungzmißohung 12. Der ansteigende Druck treibt die Seheibe 5 entgegen der k Wirkung der Druokfeder 4 nach oben und zerstört sohliefilioh die Zonen 8, um durch die Kanal· 7 zu entweichen. Ss entsWht somit ein stetig strömender Gasfluä und ein· Verbrennung laneotuUto der Hülse 9·

Dl« AjMMhX der vorhcAdenen Kippen 13 1st nleht an das

eewIhlW Auertfiurunesbelsplel g«tounden. Se sollt· lediglich darauf geaohtot werden, daß der Anteil der Rippen am gesamten Umfang nicht veniger ale etna 20 % beträgt.

BAD ORIGINAL

109tl3/0503

Claims

Ansprüche

l) Druckpatrone mit Festtreibstoff zum Erzeugen von Treibgas, insbesondere für Feuerlöschgeräte, mit einer Hülse, einem formt.ohlüssig mit der Hülse verbundenen Bodenstück und einer Zündkappe> dadurch gekennzeichnet, daJi die Hülse (3) aus Kunststoff besteht und daß sie über den Umfang verteilte membranartige thermi3oh und/oder mechanisoh leicht zerstörbare Zonen (8) zum Entweichen des Gases aufweist.
2. Druokpatrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die leioht zerstörbaren Zonen (8) zwischen der Treibstoffladung (11) und dem Bodenstück (2) angeordnet sind, und daß die Hülse (3) mit mehreren in Verbindung mit 4er Innenwand eines metalllsohen Patronenlagers (10) schachtförmig· Kanäle (?) bildenden in Längsrichtung verlaufenden am Patronenlager (10) anliegenden Rippen (13) ausgestattet ist.
3· Druckpatrone nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (3) zwischen den leicht zerstörbaren Zonen (Θ) und dem Bodens tue Ic (2) diokwandig ausgebildet ist, una daß sich- die Rippen (13) in der gleichen Wandstärke, die Zonen (8) voneinander trennend« fortsetzen.
4. Druekpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 3* dadurch gekennzeichnet, daß die Zonen (S) in Längsrichtung von im Hülseninneren vorgesehenen Längsrippen (9) begrenzt werden, welche «n den Rippen (I3) gegenüberliegenden Stellen angebracht sind.

109883/0503
5. Druokpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis k, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Treibstoffladung (11) und Bodenstück (2) eine Scheibe (5) und dleee auf die Treibstoffladung (Ii) drUokend eine Feder (4) vorgesehen ist.
6. Druckpatrone nach einem tier Ansprüche 1 bis 5» gekennzeichnet durch ein durch die Treibstoffladung (11) zur ZUndkappe (1) führendes &gf. mit einer Anfeuerungsmischung (12) gefülltes Innenrohr (6).
7. Druckpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen in Längsrichtung an die Hülse (5) anschileSenden zwischen Hülse (2) und Patronenlager (10) gebildeten Druckraum (14) mit Austrittsöffnungen (17) für daa Oa*.

^;'^? 8 S 3 / C S Q 0