DE19841876C2 - Vorrichtung zur Erzeugung von Löschschaum - Google Patents
Vorrichtung zur Erzeugung von LöschschaumInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen von
Löschschaum mit einem eine Injektordüse aufweisenden
Düsenkörper und ein Schaumrohr, welches den Düsenkörper umgibt
und an einer seiner Stirnseiten eine Schaumaustrittsöffnung und
an der gegenüberliegenden Stirnseite eine Eintrittsöffnung mit
einem gegenüber der Schaumaustrittsöffnung größeren Durchmesser
besitzt. Derartige Vorrichtungen werden in stationären oder
mobilen Feuerlöscheinrichtungen eingesetzt, um einen Brand
durch einen Schaum zu ersticken, wenn beispielsweise der
Einsatz von Wasser als Löschflüssigkeit nicht möglich nicht.
Eine Vorrichtung zum Erzeugen von Löschschaum ist aus der
britischen Patentschrift 1 018 431 bekannt. Die in dieser
Druckschrift beschriebene Vorrichtung weist ein Schaumrohr auf,
welches mit einem zylindrischen Abschnitt einen Düsenkörper
umgibt. Der Düsenkörper hat eine Düse, aus der Löschflüssigkeit
ausgebracht wird. Zum Einlassen von Umgebungsmedium besitzt die
bekannte Vorrichtung auf ihrer rückwärtigen Stirnseite eine
Eintrittsöffnung. Zusätzlich sind mehrere Eintrittsöffnungen
auf dem zylindrischen Umfang des Schaumrohrs verteilt. Die aus
dem Düsenkörper austretende Löschflüssigkeit wird bei der
bekannten Vorrichtung durch mit dem Düsenkörper verbundene.
Stifte verwirbelt, so daß sie in dem größeren Querschnitt des
Schaumrohrs aufschäumt. Es hat sich jedoch gezeigt, daß der
mittels der bekannten Vorrichtung erzeugte Löschschaum keine
großen Wurfweiten überbrücken kann und seine Haftfähigkeit an
einer Brandoberfläche nur begrenzt ist. Die damit einhergehend
eingeschränkte Benetzungsfähigkeit hat zur Folge, daß der mit
der bekannten Vorrichtung erzeugte Schaum nur ein vermindertes
Löschvermögen hat.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum
Erzeugen von Löschschaum zu schaffen, der ein verbessertes
Haftvermögen aufweist und große Wurfweiten überbrücken kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung der
eingangs genannten Art zum Erzeugen von Löschschaum gelöst, bei
der sich der den Düsenkörper umgebende Abschnitt des
Schaumrohrs von der Eintrittsöffnung in Richtung der
Schaumaustrittsöffnung verjüngt.
Aufgrund der Verjüngung und der durch die aus dem Düsenkörper
austretende Löschflüssigkeit eingebrachten Impuls wird bei
einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung Umgebungsmedium
nach Art einer Venturi-Düse in großen Mengen und mit hoher
Geschwindigkeit durch die Eintrittsöffnung in das Schaumrohr
gesaugt. Der dabei im Raum vor der Düse des Düsenkörpers
entstehende Schaum weist aufgrund der hohen Geschwindigkeit und
der guten Durchmischung von Löschflüssigkeit und
Umgebungsmedium eine besonders feinporige Beschaffenheit auf.
Ein derart fein zusammengesetzter Löschschaum besitzt eine hohe
Haftfähigkeit, so daß er eine Brandfläche sicher benetzen kann.
Der mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellte
Löschschaum hat auf diese Weise ein verbessertes Löschvermögen.
Durch einen sich an den verjüngenden Schaumrohrabschnitt
anschließenden zylindrischen Schaumrohrabschnitt kann die
Strömung des entstandenen Schaums stabilisiert werden. Durch
einen zweiten, sich an den zylindrischen Schaumrohrabschnitt in
Strömungsrichtung anschließenden sich verjüngenden
Schaumrohrabschnitt ist es möglich, den Schaum darüber hinaus
zu verdichten. Ein verdichteter Schaum ist in vielen Fällen
vorteilhaft, weil er aufgrund seiner Kompaktheit auch bei
Einwirken größerer kinetischer Energien nicht auseinanderfällt
und so zusammenhängend größere Wurfweiten zu überbrücken
vermag. Ein weiterer, zweiter zylindrischer
Schaumrohrabschnitt, der sich in Strömungsrichtung an den
zweiten sich verjüngenden Schaumrohrabschnitt anschließt, dient
ebenfalls der Stabilisierung der Schaumströmung. Zusätzlich ist
es durch diesen zweiten zylindrischen Schaumrohrabschnitt
möglich, die Richtung des austretenden Schaumstrahls genau
vorzugeben.
Besonders vorteilhaft einsetzen läßt sich das erfindungsgemäße
Schaumrohr in Verbindung mit Löscheinrichtungen, bei denen die
Löschflüssigkeit unter hohem Druck, d. h. bei Drücken oberhalb
40 bar, ausgebracht wird. Dabei ist besonders hervorzuheben,
daß das Schaumrohr auch dann zu einer erheblichen Verbesserung
der Wurfweite des aus ihm austretenden Löschmittelstrahles
führt, wenn dem Löschmittel kein schaumerzeugendes Additiv
beigemischt ist, sondern lediglich die Löschflüssigkeit selbst
als Strahl von hoher kinetischer Energie aus dem Schaumrohr
austritt. Die Verwendung des erfindungsgemäß ausgebildeten
Schaumrohrs beim reinen Flüssigkeitslöschen ist dann günstig,
wenn beispielsweise ein gerichteter Löschflüssigkeitsstrahl
benötigt wird, um aus größerer Entfernung den Brandherd zu
erreichen. Darüber hinaus kann der durch das Schaumrohr
konzentrierte Löschflüssigkeitsstrahl dazu benutzt werden, eine
Benetzung von auch tief im Innern des Brandherdes verborgenen
Glutnestern durch einen gezielten Strahl zu erreichen.
In der Praxis hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die
Gesamtlänge des Schaumrohrs drei- bis viermal so groß ist wie
die Eintrittsöffnung des Schaumrohrs. Diese Länge führt zu
einem gut aufgeschäumten, kompakten Schaum, der große
Wurfweiten zu überbrücken vermag. Zum anderen ist ein
Schaumrohr dieser Länge gut handhabbar.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sitzt der
Düsenkörper, durch Stützelemente an den Wandungen des
Schaumrohrs abgestützt, in dem Schaumrohr. Auf diese einfache
Weise kann eine kompakte, einfach zu fertigende Baueinheit
gebildet werden. Vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang
auch, wenn die Stützelemente an den Düsenkörper angeformt sind.
Dies gilt insbesondere dann, wenn die Stützelemente einstückig
mit dem Düsenkörper ausgebildet sind. Auf diese Weise ist eine
einfach herstellbare, wartungsarme Ausgestaltung der
Vorrichtung gegeben.
Die Löschflüssigkeit tritt aus den Düsenöffnungen des
Düsenkörpers aus und verwirbelt aufgrund der plötzlichen
Querschnittserweiterung. Diese Verwirbelung bewirkt ein
Aufschäumen der Löschflüssigkeit. Besonders vorteilhaft ist es
zu diesem Zweck, wenn der Düsenkörper eine der Düsenöffnung in
Strömungsrichtung vorgelagerte Kammer aufweist. Dies ermöglicht
eine Vorverwirbelung der Löschflüssigkeit, die durch den
begrenzten Querschnitt der Düsenöffnung konzentriert wird und
erneut beim Austritt aus der Düsenöffnung verwirbelt. Auf diese
Weise wird eine noch feinere Verteilung der Schaumporen
bewirkt. Besonders bei einem rotationssymmetrischen Aufbau des
Schaumrohrs ist es günstig, wenn der Düsenkörper eine zentrale
Düsenöffnung aufweist. Bei dieser Anordnung tritt die
Löschflüssigkeit strömungsgünstig auf der Mittellinie des
Schaumrohrs aus und erhält in alle Richtungen genügend Raum zum
Aufschäumen.
In der Praxis hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen,
wenn die Injektordüse eine in Strömungsrichtung der
Düsenöffnung vorgelagerte Blende aufweist. Dies gilt
insbesondere dann, wenn sich die Düsenöffnung und die
Blendenöffnung nur teilweise überdecken. Durch diese teilweise
Überdeckung entsteht eine sogenannte Abrißkante, die zu einer
verstärkten Verwirbelung der Löschflüssigkeit führt. Weist die
Blende dabei eine Anzahl von Blendenöffnungen auf, die auf
einem Kreis um eine gemeinsame Mittelachse der Blende und des
Düsenkörpers angeordnet sind, tritt die Löschflüssigkeit in
kleine Wirbel aufgeteilt aus der Düsenöffnung aus, wodurch eine
größere Durchmischung mit dem angesaugten Umgebungsmedium und
dadurch eine weiter verbesserte Aufschäumung gegeben ist.
Für die Handhabung und den Einsatz einer solchen Vorrichtung
zum Erzeugen von Löschschaum hat es sich als vorteilhaft
erwiesen, wenn diese Vorrichtung mit einem Löschdüsenkopf
verbunden ist, wie er für das Löschen mit Flüssigkeitsnebel
bekannt ist. Dies gilt insbesondere dann, wenn, wie in der
nachfolgenden Beispielsbeschreibung im einzelnen erläutert, der
Löschdüsenkopf eine Düse aufweist, welche die Löschflüssigkeit
in mehrere Strahlen aufgeteilt ausbringt.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer ein
Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es
zeigen schematisch:
Fig. 1 den Löschdüsenkopf mit aufgesetztem Schaumrohr in einem
achsialen Schnitt;
Fig. 2 das Schaumrohr gemäß Fig. 1 in einem vergrößerten
achsialen Schnitt;
Fig. 3 das Schaumrohr in einem Querschnitt entlang der in Fig.
2 angegebenen Schnittlinie X-X;
Fig. 4 einen Löschdüsenkopf in einer frontalen Ansicht;
Fig. 5 ein Löschdüsenelement in einem achsialen Schnitt;
Fig. 6 das Löschdüsenelement gemäß Fig. 5 in einer frontalen
Ansicht.
Das Schaumrohr 12 weist einen ersten Abschnitt 13 auf, der sich
ausgehend von einer dem Löschdüsenkopf 1 zugeordneten
Eintrittsöffnung von großem Durchmesser D1 konisch verjüngt und
in einen ersten Zylinderabschnitt 14 mit einem konstanten
Durchmesser D2 übergeht. An den ersten Zylinderabschnitt 14
schließt sich ein zweiter konisch zulaufender Abschnitt 15 an,
der in einen zweiten Zylinderabschnitt 16 übergeht. Der
konstante Durchmesser D3 des Zylinderabschnitts 16 entspricht
dem Durchmesser der Schaumaustrittsöffnung 17 des Schaumrohrs
12.
Im konisch ausgebildeten Abschnitt 13 des Schaumrohrs 12 sitzt
ein Düsenkörper 18, der über einstückig an ihm ausgebildete, an
der Wandung des Abschnitts 13 abgestützte Stege 19 koaxial zur
Längsachse L des Schaumrohrs 12 gehalten ist. Zwischen den
Stegen 19 und dem Düsenkörper 18 sind Einsaugöffnungen 20
vorhanden, über die Umgebungsmedium, in der Hauptsache Luft,
aus der Umgebung in das Schaumrohr 12 gesogen wird.
Der Düsenkörper 18 weist eine Stirnfläche 21 auf, von der aus
eine Injektordüse 22 in den Düsenkörper 18 eingeformt ist. Die
Bohrung der Injektordüse 22 mündet in einer Kammer 23, welche
ausgehend von der der Stirnfläche 20 gegenüberliegenden Seite
im Düsenkörper 18 ausgebildet ist. An der Außenseite der die
Kammer 23 umgebenden Wände des Düsenkörpers 18 ist ein
Außengewinde 30 ausgebildet, über welches das Schaumrohr 12 mit
einer Hülse 29 verschraubt ist.
In der Kammer 23 sitzt eine Blendenscheibe 24, die zwei
Düsenbohrungen 25, 26 aufweist. Die Düsenbohrungen 25, 26 sind
teilweise von der Injektordüse 22 des Düsenkörpers 18
überdeckt, so daß die Düsenbohrungen 25, 26 der Blendenscheibe
24 nur teilweise freigegeben sind und die scharfe Kante 27 des
Randes der Injektordüse 22 jeweils in den Düsenöffnungen 25, 26
angeordnet ist.
Das Schaumrohr 11 kann, wie in Fig. 1 gezeigt, über die an
ihren beiden Enden mit jeweils einem Innengewinde versehene
Hülse 29 auf das Außengewinde 11 eines Löschdüsenelements 4
aufgeschraubt werden, das in einer zentral auf der Stirnfläche
2 ausgebildeten Aufnahme 3 eines Löschdüsenkopfs 1 sitzt.
Das Löschdüsenelement 4 besitzt eine zentrale, auf seiner
freien Stirnfläche 5 angeordnete Löschdüse 6. An die
Stirnfläche 2 des Löschdüsenkopfes 1 schließt sich eine
umlaufende Schrägfläche 1b an, auf der Nebelerzeugungsdüsen 1c
angeordnet sind.
Um die zentrale Löschdüse 6 des Löschdüsenelements 4 herum sind
auf einem Kreis K in geringem Abstand a zu der zentralen
Löschdüse 6 drei Zusatzdüsen 7a, 7b, 7c in regelmäßigen
Winkelabständen a positioniert, deren Düsenbohrungen
achsparallel zur Bohrung der zentralen Löschdüse 6 verlaufen.
Der Durchmesser der Zusatzdüsen 7a, 7b, 7c ist kleiner als der
Durchmesser der zentralen Löschdüse 6.
Die zentrale Löschdüse 6 und die Zusatzdüsen 7a, 7b, 7c sind an
eine Kammer 8 angeschlossen, die ausgehend von der der
Stirnfläche 5 gegenüberliegend angeordneten Stirnseite in das
Löschelement 4 eingeformt ist. Die Kammer 8 weist einen den
Mündungen der Bohrungen der zentralen Löschdüse 5 und der
Zusatzdüsen 7a, 7b, 7c zugeordneten Abschnitt 8a auf, dessen
Wandungen unter einem Winkel in Richtung der Bohrungsmündungen
konisch zulaufen.
Im vorderen, der Stirnfläche 5 zugeordneten Bereich des
Löschdüsenelements 4 ist mit einem Abstand zur Stirnfläche 5 an
dem Löschdüsenelement 4 ein Sechskant 9 ausgebildet, an dem ein
hier nicht gezeigtes Montagewerkzeug angesetzt werden kann. Im
hinteren, die Kammer 8 umgebenden Abschnitt ist darüber hinaus
an dem Löschdüsenelement 4 ein Außengewinde 10 geformt, über
welches das Löschdüsenelement 4 in ein entsprechend
ausgebildetes Gewinde der Aufnahme 3 eingeschraubt ist. Im
Abschnitt zwischen dem Sechskant 9 und der Stirnfläche 5 des
Löschdüsenelements 4 ist ein weiteres Außengewinde 11
vorhanden.
Mit Schaumbildner angereicherte Löschflüssigkeit gelangt über
einen Kanal 28 des Löschdüsenkopfes 1 in die Kammer 8 des
Löschdüsenelements 4. Von dort dringt es in die Bohrungen der
zentralen Löschdüse 6 und der Zusatzdüsen 7a, 7b, 7c und tritt
als parallel ausgerichtete Strahlen aus der zentralen Löschdüse
6 und den Zusatzdüsen 7a, 7b, 7c aus. Die aus den Zusatzdüsen
7a, 7b, 7c austretenden Strahlen stützen den aus der zentralen.
Löschdüse 6 austretenden Strahl, so daß die Strahlen gemeinsam
eine große Wurfweite überbrücken können. Darüber hinaus sorgen
die aus den Zusatzdüsen 7a, 7b, 7c austretenden Strahlen für ein
Sprühbild, welches auf einer gegenüber einem Einzelstrahl
vergrößerten Fläche vier konzentrierte Löschpunkte aufweist,
die entsprechend der Verteilung der zentralen Löschdüse 6 und
der Zusatzdüsen 7a, 7b, 7c am Löschdüsenelement 2 angeordnet
sind.
Die derart aufgeteilten Strahlen werden in der Kammer 23 des
Düsenkörpers 18 verwirbelt und gelangen über die Düsenbohrungen
25, 26 zu dessen Injektordüse 22. An der Kante 27 der
Injektordüse 22 werden die aus schon zerstäubten Strahlen
gebildeten, durch die Düsenbohrungen 25, 26 tretenden Strahlen
weiter verwirbelt, so daß über die Injektordüse 22 ein aus
feinverteilten Tropfen von hoher kinetischer Energie gebildeter
Nebelstrahl in das Schaumrohr 12 eintritt.
Dieser Nebelstrahl saugt nach Art einer Venturi-Düse
Umgebungsluft durch die Einsaugöffnungen 20 in das Schaumrohr
12, so daß die Löschflüssigkeit mit den ihr zugemischten
Additiven einen Schaum bildet. Dieser Schaum weist aufgrund der
feinen Vernebelung der Löschflüssigkeit eine besonders
feinporige Beschaffenheit auf. Der feinporige Löschschaum tritt
aus dem Schaumrohr 12 aus und wird aufgrund mit hoher
kinetischer Energie in Richtung des Brandherdes geworfen. Ein
derart fein zusammengesetzter Löschschaum weist eine hohe
Haftfähigkeit auf, so daß er die Brandfläche sicher benetzt und
ein großes Löschvermögen hat.
Zum Schutz des Feuerwehrmanns, der die mit dem Löschdüsenkopf 1
ausgestattete, hier weiter nicht gezeigte Löschpistole bedient,
können erforderlichenfalls durch eine geeignete, ebenfalls
nicht gezeigte Ventileinrichtung die Nebelerzeugungsdüsen 1c
mit Löschfluid beaufschlagt werden. Der dann entstehende
Wassernebel bewirkt nicht nur eine zielgerichtete Kühlung der
Brandumgebung, sondern bildet gleichzeitig einen wirkungsvollen
Schutz für den Feuerwehrmann. Gleichzeitig beeinflußt er das
Verhalten des Löschschaums nicht, da zum einen die Ausbringung
des Nebels in eine zur Ausbringung des Löschschaums
unterschiedlichen Richtung erfolgt und zum anderen die dem
Löschschaum eigene kinetische Energie größer ist als die des
Nebels.
1
Löschdüsenkopf
1
b Schrägfläche
1
c Nebelerzeugungsdüsen
2
Stirnfläche
3
Aufnahme
4
Löschdüsenelement
5
Stirnfläche
6
Löschdüse
7
a,
7
b,
7
c Zusatzdüsen
8
Kammer
8
a Abschnitt der Kammer
8
9
Sechskant
10
Gewinde
11
Gewinde
12
Schaumrohr
13
Abschnitt
14
Zylinderabschnitt
15
Abschnitt
16
Zylinderabschnitt
17
Schaumaustrittsöffnung
18
Düsenkörper
19
Stege
20
Einsaugöffnungen
21
Stirnfläche
22
Injektordüse
23
Kammer
24
Blendenscheibe
25
,
26
Düsenbohrungen
27
Kante
28
Kanal
29
Hülse
30
Außengewinde
a Abstand
a Winkel
D1, D2, D3 Durchmesser
K Kreis
L Längsachse
a Abstand
a Winkel
D1, D2, D3 Durchmesser
K Kreis
L Längsachse
Claims (12)
1. Vorrichtung zum Erzeugen von Löschschaum mit einem eine
Injektordüse (22) aufweisenden Düsenkörper (18) und ein
Schaumrohr (12), welches den Düsenkörper (18) umgibt und an
einer seiner Stirnseiten eine Schaumaustrittsöffnung (17)
und an der gegenüberliegenden Stirnseite eine
Eintrittsöffnung (20) mit einem gegenüber der
Schaumaustrittsöffnung (17) größeren Durchmesser besitzt,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich der den Düsenkörper (18) umgebende Abschnitt (13)
des Schaumrohrs (12) von der Eintrittsöffnung (20) in
Richtung der Schaumaustrittsöffnung (17) verjüngt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß sich in Richtung der
Schaumaustrittsöffnung (17) an den ersten Abschnitt (13)
des Schaumrohrs (12) ein zylindrischer Abschnitt (14) mit
konstantem Durchmesser (D2) anschließt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß sich in Richtung der
Schaumaustrittsöffnung (17) an den zylindrischen Abschnitt
(14) ein zweiter sich in Richtung der
Schaumaustrittsöffnung (17) verjüngender Abschnitt (15) des
Schaumrohrs (12) anschließt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß sich in Richtung der
Schaumaustrittsöffnung (17) an den zweiten sich
verjüngenden Abschnitt (15) ein zweiter zylindrischer
Abschnitt (16) des Schaumrohrs (12) anschließt.
5. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Gesamtlänge des Schaumrohrs (12) drei- bis viermal so groß
ist wie der Querschnitt der Eintrittsöffnung (20) des
Schaumrohrs (12).
6. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Düsenkörper (18) über sich an den Wandungen des Schaumrohrs
(12) abstützende Stützelemente (19) mit dem Schaumrohr (12)
verbunden ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Stützelemente (19)
einstückig mit dem Düsenkörper (18) verbunden sind.
8. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Injektordüse (22) konzentrisch zur Mitte der Stirnfläche
des Düsenkörpers (18) angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Düsenkörper (18) eine der Injektordüse (22) in
Strömungsrichtung des Löschfluids vorgelagerte Kammer (23)
aufweist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der Injektordüse (22)
in Strömungsrichtung des Löschfluids eine Blende (24) mit
mindestens einer Blendenöffnung (25, 26) vorgelagert ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß sich die Injektordüse
(22) und Blendenöffnung (25, 26) nur teilweise überdecken.
12. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Injektordüse (22) von einem mit weiteren Löschdüsen (1c)
ausgestatteten Löschdüsenkopf (1) getragen ist.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: FOGTEC BRANDSCHUTZ GMBH & CO. KG, 58454 WITTEN, DE |
|
D2 | Grant after examination | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |