DE1771644C3 - Druckpatrone zum Erzeugen von Treibgas - Google Patents

Description

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

Als Treibgas für Handfeuerlöschgeräte werden normalerweise in komprimiertem Zutand in Stahlflaschen gelagerte Gase verwendet, die im Bedarfsfall durch ein Ventil in den mit Löschmittel gefüllten Löschbehälter 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 Sicherheitsmaßnahme bedeutet, und die nur in Ausnahme- fällen zur Anwendung kommen, ist es aber wichtig, daß sie über eine längere Zeitspanne funktionstüchtig bleiben. Feuerlöscher der genannten Art müssen daher von Zeit zu Zeit auf ihre Funktion überprüft und notfalls neu mit Druckmittel gefüllt werden. Es hat sich ferner erwiesen, daß mit CCh-Druckgas betriebene Feuerlöscher vor allem auch bei starker Kälte nicht betriebssicher sind.

Es sind Feuerlöschgeräte bekannt, die mit Feststoffen betrieben werden, und bei den«yi das Di uckgas erst im Bedarfsfall durch Zündung der Feststoffmasse erzeugt wird. Die Feststoffladungen sind in Hülsen untergebracht und können in entsprechende an den Feuerlöschgeräten vorgesehene Patronenlager eingesetzt 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 Festtreibstoff so zu wählen, daß keine brennbaren Gase entstehen, und daß ferner keine gesundheitlichen Schäden durch Einatmen der Gase verursacht werden. Ferner soll im Gas möglichst wenig Wasserdampf enthalten sein. Eine weitere Fordereng besteht darin, daß die Temperatur der entweichenden Gase nicht so hoch ansteigen darf, daß der Feuerlöscher beschädigt oder der Löschende durch die Handhabung beeinträchtigt wird.

Es hat sich als schwierig erwiesen, Feuerlöschgeräte, insbesondere aber die zugehörigen mit Festtreibstoff gefüllten Druckpatronen, so auszubilden, daß die Gasentwicklung im Bedarfsfall in der vorgesehenen Weise erfolgt. Eine andere Schwierigkeit besteht darin, Druckpatronen in größeren Mengen lagemngsfähig zu machen, d. h. sie so zu konstruieren, daß sie ohne die Gefahr einer gemeinsamen Explosion in größeren Mengen nebeneinander gelagert werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Druckpatrone der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der nach Zündung ein sich gleichmäßig fortsetzender Abbrand erfolgt, und bei der die Gefahr einer Explosion durch geignete Abführung des entstehenden Gasdrucks vermieden wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Hülse aus Kunststoff besteht und daß sie über den Umfang verteilte membranartige thermisch und/oder mechanisch leicht zerstörbare Zonen zum Entweichen des Gases aufweist.

Da die erfindungsgemäße Druckpatrone mit einer Kunststoffhülse versehen ist, besteht bei ihr eine bessere Wärmeisolierung zwischen dem Hülseninneren, in dem der Abbrand stattfindet, und dem Löschmittel. Eine derartige Wärmeisolierung ist erwünscht, und bei der Verwendung von Metallhülsen nur sehr schwer durch einen konstruktiv komplizierten Aufbau zu erreichen. Da Kunststoff eine erheblich größere Wärmeträgheit als Metall besitzt, bleibt die beim Abbrand entwickelte thermische Energie zum größten Teil innerhalb der Hülse und fördert damit einerseits durch die gleichmäßige Vorerwärmung des Treibstoffs eine stetige Verbrennung, während, wie bereits erwähnt, das Löschmedium nur geringfügig erwärmt wird.

Vorteilhaft sind die leicht zerstörbaren Zonen zwischen der Treibstoffladung und dem Bodenstück angeordnet und die Hülse ist mit mehreren in Verbindung mit der Innenwand eines metallischen Patronenlagers schachtiörmige Kanäle bildenden in Längsrichtung verlaufenden am Patronenlager anliegenden Rippen ausgestattet. Während sich nach einer Zündung der Gasdruck aufbaut, werden die leicht zerstörbaren Zonen zum Zerplatzen gebracht und das Gas kann durch die schachtförmigen Kanäle in den Feuerlöscher entweichen. Dies gilt für den Fall, daß die Hülse in das Patronenlager eingesetzt ist, sich

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also im einsatzbereit ein Zustand im Feuerlöscher be- hülse 3 ist in ihrem oberen bereich mit einer dicken findet. Bei einer Lageiimg von Druckpatronen stellen Wandung versehen, deren Außenkonturen sich nach die leicht zerstörbaren Zonen ein Teil der Außen- unten hin in vier außen über den Umfang verteilten wand dar, so daß bei einer im Lager entstehenden Rippen 13 fortsetzen. Zwischen den Rippen 13 sind Explosion oder beim Ausbrechen eines Feuers die S in Verbindung mit dem Patronenlager 10 in Längs-Zonen durch den sich entwickelnden Gasdruck zer- richtung verlaufende Schächte oder Kanäle 7 gebilstört werden, das Gas aber, ohne daß es einen grö- det, die in den unterhalb der Patronenhülse befindßeren Strömungswiderstand zu überwinden hätte, liehen von dem Patronenlager umschlossenen Druckentweiciien kann. Die erfmdungsgemäße Druckpa- raum 14 einmünden. Der Druckraum 14 besitzt vier trone bietet also hinsichtlich der I agerungsmöglidh- "> runde in das Innere des Feuerlöschers einmündende keit den Vorteil stark herabgesetzter Explosionsge- Austrittsöffnungen 17. Oberhalb der Festtreibstofffahr dadurch, daß sich den entwickelnden Gasen eine ladung ist die Wand der Patronenhülse im Bereich gute Entspantiungsmöglichkeit gegeben wird. Im ein- der Kanäle 7 besonders dünn ausgebildet. Die so gebauten Zustand, wenn also die Patronenhülse mit entstandenen leicht zerstörbaren Zonen 8 sollen bei dem Patronenlager schachtfönnige Kanäle bildet, ¹S sich im Gasentwicklungsraum 15 entwickelndem Gaswird das diese Kanäle durchziehende Gas an der druck zerplatzen, so daß das Gas durch sie in die Metallwandung gekühlt, so daß ein plötzliches An- Kanäle 7 und von hier durch den Druckraum 14 in steigen des Gasdrucks, das die Hülse zum Zersprin- den Feuerlöscher einströmen kann. Nach unten hin gen bringen könnte und einen geregelten Abbrand sind die Zonen 8 durch in das Innere der Patronenverhindern würde, vermieden wird. Weitere Vorteile a° hülse vorstehende Rippen 9 begrenzt, die lediglich und Ausgestaltungen; der Erfindung sind der nach- im Bereich der Zonen 8 vorgesehen sind. Die gefolgenden Beschreibung sowie den Unteransprüchen samte Hülse ist so konstruiert, daß sie mit verhältzu entnehmen. Die Erfindung wird nachfolgend an nismäßig einfachen Werkzeugen im Spritzgußverfah-Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme ren hergestellt werden kann,
auf die Figuren näher erläutert ^a5 Als Beispiel für einen Treibgaserzeuger 11 sei fol-

F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Druck- gende Zusammensetzung angegeben:

patrone nach der Erfindung im eingebauten Zustand ,„,.., . . . .

in Verbindung mit dem Patronenlager, ⁷J⁵J ° Ammoniumnitrat;

F i g. 2 einen Schmitt entlang der Linie H-II der , _., ^ lumnitrat,

P · χ ° 6,9°/o Ammoniumoxalat als inerter Stoff, der

Fi g.' 3 einen Schnitt durch die Patronenhülse in . _Ml ^b _A ^ei höherer Temperatur Gas abgibt;
vergrößertem Maßstab, und ⁵'⁶°^/o Ammonmmdidiromat als Katalysator, Fi g. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV der ^{der die Zersetzu}"g ^des Salzes unterhalt. Fig. 3. Als Anfeuerungsgemisch verwendet man zweckin F i g. 1 ist mit 10 ein im wesentlichen zylinder- 35 mäßig folgende Zusammensetzung: Metalloxid wie förmiges an seinem unteren Ende spitz zulaufendes Blei-Oxid, Kupfer-Oxid, Eisen-Oxid und Metall-Patronenlager aus Metall bezeichnet, in das die komponenten, wie Silizium, Bor, Zirconhydrid usw. Druckpatrone mit der Kunststoffhülse 3 eingesetzt Die Zündung des Pulvers geschieht durch Schlag ist. Die obere Stirnseite: der Kunststoffhülse 3 ist mit auf die Zündkappe 1 und Zündung der Anfeuerungseinem Bodenstück 2 verschlossen, in dessen Mitte die ♦<> mischung 12. Der ansteigende Druck treibt die Schei-Zündkappe 1 befestigt ist Von der Zündkappe 1 be 5 entgegen der Wirkung der Druckfeder 4 nach führt das mit einer Anfeuerungssubstanz 12 gefüllte oben und zerstört schließlich die Zonen 8, um durch Innenrohr 6 bis zu einem an der unteren Stirnseite die Kanäle 7 zu entweichen. Es entsteht somit ein der Hülse angebrachten Stutzen 16, auf den es dicht stetig strömender Gasfluß und eine gleichmäßige abschließend aufgesetzt ist Das Innenrohr 6 ist all- 45 Verbrennung innerhalb der Kunststoffhülse 3.
seitig vom Fcsttreibstolf 11 umgeben, der aus einer Die Anzahl der im Inneren der Kunststoffhülse 3 körnigen Masse oder einem Preßling bestehen kann. vorhandenen Rippen 13 ist nicht an das gewählte Die Treibladung ist mit einer Kunststoffscheibe 5 ab- Ausführungsbeispiel gebunden. Es sollte lediglich gedeckt, und zwischen Kunststoffscheibe 5 und Bo- darauf geachtet werden, daß der Anteil der Rippen denstück 2 ist zum Ausgleich von Volumcnunterschie- 50 am gesamten Umfang nicht weniger als etwa 20% den eine Druckfeder 4 gespannt. Die Kunststoff- beträgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Druckpatrone mit Festtreibstoff zum Erzeugen von Treibgas, insbesondere für Feuerlöseh- S geräte, mit einer Hülse, einem formschlüssig mit der Hülse verbundenen Bodenstück und einer Zündkappe, dadurchgekennzeichnet, daß die Hülse (3) aus Kunststoff besteht und daß sie über den Umfang verteilte membranartige «· thermisch und/oder mechanisch leicht zerstörbare Zonen (8) zum Entweichen des Gases aufweist..

2. Druckpatrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die leicht zerstörbaren Zonen (8) zwischen der Treibnoffladung (11) und dem Bodenstück (2) angeordnet sind, und daß die Hülse (3) mit mehreren in Verbindung mit der Innenwand eines metallischen Patronenlagers (10) sdiachtförmige Kanäle (7) bildenden in Längsrichtung verlaufenden am Patronenlager ao

(10) anliegenden Rippen (13) ausgestattet ist

3. Druckpatrone nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (3) zwischen den leicht zerstörbaren Zonen (8) und dem Bogenstück (2) dickwandig ausgebildet ist, und daß sich as die Rippen (13) in der gleichen Wandstärke, die Zonen (8) voneinander trennend, fortsetzen.

4. Druckpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zonen (8) in Längsrichtung von im Hülseninneren vorgesehenen Längsrippen (9) begrenzt werden, welche an den Rippen (13) gegenüberliegenden Stellen angebracht sind.

5. Druckpatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen as Treibstoffladung (11) und Bodenstück (2) eine Scheibe (5) und diese auf die Treibstoffladung

(11) drückend eine Feder (4) vorgesehen ist.