-
Die
Erfindung betrifft eine Strahlrohreinheit zur Löschmittelabgabe, umfassend
zumindest ein Strahlrohr mit einem Rohrkörper aufweisend eine Löschmitteleintrittsöffnung und
eine aus zumindest einer Düse
gebildete Löschmittelaustrittsöftnung.
-
Zur
Brandbekämpfung
wird in vielen Fällen Wasser
als Löschmittel
eingesetzt. Dieses ist mitunter mit einem Löschmittelzusatz versehen. Bei
der Brandbekämpfung
gilt es, mit dem Löschmittel
den Brandherd zu kühlen
und das Feuer zu ersticken. Zur Verfügung stehen einem Feuerwehrmann
hierzu unterschiedliche Strahlrohre oder Strahlrohreinheiten, die
je nach ihrer Ausbildung einen unterschiedlichen Löschmittelstrahl
erzeugen. Bekannt sind beispielsweise Vollstrahl- oder Hohlstrahlrohre.
Es ist ferner bekannt, dass eine Brandbekämpfung unter Verwendung eines
flüssigen
Löschmittels,
beispielsweise Wasser mit kleinen Löschmitteltröpfchen in Form eines Löschmittelnebels
effektiver ist als eine Brandbekämpfung
mit einem Löschmittelvoll-
oder -hohlstrahl. Um einen solchen Löschmittelnebel zu erzeugen
wird – wie
in
DE 295 22 023 U1 beschrieben – neben
dem Löschmittel
ein gasförmiges
Treibmittel benötigt.
Das Treibmittel dient zum Zerstäuben
des wässrigen
Löschmittels,
beispielsweise des Wassers beim Austritt aus dem Strahlrohr. Zusätzlich verfügt diese
vorbekannte Strahlrohreinheit über
ein schnell reagierendes Schließelement
zum Zerhacken des aus dem Strahlrohr austretenden Löschmittelstrahls.
-
Aus
dieser vorbekannten Strahlrohreinheit treten somit aus dem Strahlrohr
zu einem Strahl gebündelte
Wassertröpfchen
aus. Bereits nach einer Wurfweite von nur wenigen Metern breitet
sich der Löschmittelnebel
aus. Daher eignen sich diese Strahlrohreinheiten nur zur Feuernahbekämpfung, wenn
man mit der Strahlrohreinheit nahe genug an den Brandherd gelangen
kann. Derartige Strahlrohreinheiten und das entsprechend vorbekannte
Verfahren sind somit zum Ausbilden eines Löschmittelnebels zur Brandbekämpfung von
Brandherden, in deren unmittelbarer Nähe man nicht gelangen kann, wie
dieses beispielsweise bei einem Waldbrand der Fall ist, ungeeignet.
Das Einsatzgebiet von Strahlrohren, die zur Brandbekämpfung einen
wässrigen Löschmittelnebel
erzeugen, werden daher herkömmlich
zumeist nur in Handfeuerlöschgeräten eingesetzt.
-
Die
Ausbildung von Löschmittelnebeln
ist auch von fest installierten, so genannten Sprinklereinrichtungen
aus Gebäuden,
Schiffen oder dergleichen bekannt. Bei solchen Sprinkleranlagen
erfolgt eine Zerstäubung
des Löschwassers
durch das Löschmittel
leitende Einbauten in den Austrittsdüsen, so dass der austretende
Löschmittelstrahl
aus einzelnen Tröpfchen
gebildet ist und der Löschmittelstrahl mit
einem möglichst
großen Öffnungswinkel
kegelförmig
ausgebildet ist. Schließlich
möchte
man eine möglichst
große
Fläche
mit dem austretenden Löschmittel
benetzen können.
-
Bekannt
geworden ist zur Brandbekämpfung bei
Flächenbränden auch
der Einsatz von Düsentriebwerken
als Turbinen, um Löschmittel
als Löschmittelnebel
zur Brandstelle zu blasen. Dabei dient die Turbine zum Erzeugen
des Löschmittelnebels
aus dem wässrigen
Löschmittel,
beispielsweise dem Wasser, sowie zum Transportieren des Löschmittelnebels
zum Brandherd. Bei dieser Feuerlöscheinrichtung
wird das Ziel verfolgt, mit der Energie eines starken Luftstroms
den erzeugten Löschmittelnebel – die einzelnen
Tröpfchen – möglichst
weit zu transportieren. Auch wenn mit einer solchen Feuerlöscheinrichtung
und der als Turbine ausgebildeten Strahlrohreinheit die erzeugten
Löschmitteltröpfchen mitunter
bis zu 80 m weit geschossen werden können, bildet sich der Löschmittelnebel
als solcher bereits nach wenigen Metern mit der Folge aus, dass
nur ein kleiner Anteil der erzeugten Löschmitteltröpfchen tatsächlich über die vorgenannte Wurfstrecke
transportiert werden. Daher eignet sich auch diese Feuerlöscheinrichtung
trotz hohem Energieeinsatzes nur zum Bekämpfen von Brandherden in einer
Entfernung von etwa 50 m. Überdies
ist mit einer solchen Einrichtung eine gezielte Brandbekämpfung kaum
möglich.
-
Von
Nachteil bei diesen vorbekannten Löscheinrichtungen ist ferner
der Löschmittelverbrauch,
was bei einer Brandbekämpfung
problematisch ist, bei der keine kontinuierliche Löschwasserversorgung
(Hydrant, Löschwasserteich)
aufgebaut werden kann, wie typischerweise bei Waldbränden.
-
Ausgehend
von diesem diskutierten Stand der Technik liegt der Erfindung daher
die Aufgabe zugrunde, eine Strahlrohreinheit zur Löschmittelabgabe vorzuschlagen,
mit der eine gezielte effektive Brandbekämpfung mit relativ geringem
Löschmittelverbrauch
auch mit größerer Entfernung
zum Brandherd erfolgen kann.
-
Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass die Strahlrohreinheit mit unter Druck anstehendem flüssigem Löschmittel
beaufschlagt ist und die zumindest eine Düse um ihre Längsachse
und/oder entlang einer die Verlängerung der
Längsachse
des abgegebenen Löschmittelstrahls
konzentrisch einschließenden
Kreisbahn rotatorisch angetrieben ist.
-
Eine
solche Strahlrohreinheit ist konzipiert, um einen gebündelten
Löschmittelstrahl
auszubilden, der zu seiner Bündelung
und Stabilisierung seiner Flugbahn um seine Längsachse rotiert. Der rotierende
Löschmittelstrahl
wird zweckmäßigerweise
erzeugt, indem die zumindest eine Düse des Strahlrohrs bzw. der
Strahlrohreinheit und/oder das zumindest eine Strahlrohr der Strahlrohreinheit
und/oder die gesamte Strahlrohreinheit in eine rotatorische Drehbewegung
um ihre Längsachse
versetzt wird. Zum rotatorischen Antreiben des Strahlrohrs oder der
Strahlrohreinheit kann eine Antriebseinrichtung, beispielsweise
ein Hydraulikmotor dienen. In Ergänzung zu vorgenanntem Antrieb
können
zum Erzeugen des rotierenden Löschmittelstrahls
auch in dem Strahlrohr vorhandene, Löschmittel lenkende Einbauten
dienen. Zum Löschmittellenken
innerhalb des Strahlrohrs können
beispielsweise von der Innenwand desselben abragende Stege oder
in die Innenwand desselben eingebrachte Nuten dienen, die der Längserstreckung
des Strahlrohrs folgend spiralartig konzipiert sind.
-
Das
zum Erzeugen des Löschmittelstrahls verwendete
flüssige
Löschmittel
wird unter Druck stehend dem Strahlrohr zugeführt. Typischerweise ist der
Druck, mit dem das Löschmittel
dem Strahlrohr zugeführt
wird, einstellbar, so dass das Strahlrohr den jeweiligen Anforderungen
entsprechend mit dem unter einem geeigneten Druck stehenden Löschmittel
beaufschlagt ist. Der jeweils eingestellte Druck des dem Strahlrohr
zugeführten
Löschmittels
bestimmt die Austrittsgeschwindigkeit des Löschmittelstrahls aus dem Strahlrohr
bzw. der Strahlrohreinheit in axialer Richtung. Da der austretende
Löschmittelstrahl
gleichzeitig rotiert, wird durch den Druck der in Längsrichtung
des Löschmittelstrahls
weisende vektorielle Anteil der Löschmittelstrahlgeschwindigkeit bestimmt.
Der aus dem Strahlrohr bzw. der Strahlrohreinheit austretende Löschmittelstrahl
kann bezüglich
seiner Ausbildung anhand der beiden Parameter Druck und Rotation
den jeweiligen Anforderungen bei einer Brandbekämpfung entsprechend eingestellt werden.
Dabei wird davon ausgegangen, dass über den Druck des dem Strahlrohr
bzw. der Strahlrohreinheit zugeführten
Löschmittels
die effektive Wurfweite des Löschmittelstrahls
und mit der Rotationsgeschwindigkeit maßgeblich die Entfernung des
Entstehens des Löschmittels
eingestellt werden können.
Es wird ferner davon ausgegangen, dass die beiden vorgenannten Parameter
in einem bestimmten Zusammenhang stehen. Durch Variieren des Löschmittelstrahldruckes
und/oder der Rotationsgeschwindigkeit des Strahlrohrs bzw. der Strahlrohreinheit
kann der gewünschte
Löschmittelstrahl
den jeweiligen Anforderungen entsprechend von jedermann ohne weiteres
eingestellt werden.
-
Der
von einer solchen Strahlrohreinheit erzeugte Löschmittelstrahl ist über eine
erste Wurfstrecke als gebündelter
Löschmittelstrahl
anzusprechen. In seiner volumenmäßigen Ausdehnung
bildet sich aus dem Löschmittelstrahl
an diese erste Wurfstrecke anschließend auf kurzer Strecke der
gewünschte Löschmittelnebel
aus. Somit wird bei dieser Strahlrohreinheit und bei dem vorgenannten
Verfahren das zur Brandbekämpfung
eingesetzte Löschmittel über die
erste Wurfstrecke gebündelt
und weitestgehend verlustfrei an den Ort der Brandbekämpfung transportiert,
wobei sich der Löschmittelnebel
selbst erst an dem Ort der Brandbekämpfung durch eine auf kurzer
Strecke stattfindende quasi explosionsartige volumenmäßige Vergrößerung des
Löschmittelstrahls ausbildet
bzw. ausbreitet.
-
Die
Strahrohreinheit eignet sich aus vorgenanntem Grunde vor allem für eine Bekämpfung solcher
Brände,
die nicht von unmittelbarer Nähe
aus bekämpft
werden können.
Um dem Löschmittelstrahl eine
ausreichende Wurfweite zu verleihen, wird das flüssige Löschmittel typischerweise unter
Hochdruck stehend in die Strahlrohreinheit eingebracht. Der tatsächlich eingestellte
Druck hängt
ab von der Konzeption der Strahlrohreinheit und der gewünschten Löschmittelstrahlausbildung.
Auch wenn sich die vorbeschriebene Löschmittelstrahlkonfiguration
bei niedrigerem Drücken
realisieren lässt,
wird man die Strahlrohreinheit typischerweise mit Drücken von 200
bar, 500 bar, 1000 bar oder mehr beaufschlagen. Mit einer solchen,
unter Hochdruck stehenden Löschmittel
beaufschlagten Strahlrohreinheit lassen sich hohe Löschstrahlwurfweiten
erzielen, die bis 100 m oder auch mehr betragen können, bevor
sich der eigentliche Löschmittelnebel
räumlich
auf kurzer Strecke quasi explosionsartig ausbildet bzw., ausbreitet. Über die
Einstellung der Rotationsgeschwindigkeit des Löschmittelstrahls ist der Löschmittelstrahl
hinsichtlich der Ausbildung, beispielsweise der Stabilität seiner
Flugbahn einrichtbar. Durch die Rotation erfährt der Löschmittelstrahl infolge des
Dralls eine Stabilisierung. Durch Ändern der Rotationsgeschwindigkeit
ist es bei gleichbleibendem Druck möglich, diejenige Stelle zu
bestimmen, in der nach der ersten Wurfstrecke des Löschmittelstrahls
als gebündelter
Strahl sich dieser zur Ausbildung des Löschmittelnebels entfaltet.
-
Die Öffnungsweite
der zumindest einen Düse
eines Strahlrohrs einer solchen Strahlrohreinheit ist im Durchmesser
klein und beträgt
typischerweise weniger als 2 mm. Ein Düsenquerschnitt von etwa 1 mm
ist bevorzugt und wird als ausreichend angesehen. Gleichwohl können auch
andere Düsenquerschnittsweiten
vorgesehen sein. Die im Durchmesser kleinen Düsen haben einen geringeren Löschmittelverbrauch
zur Folge. Vorzugsweise ist die zumindest eine Düse der Strahlrohreinheit als
Beschleunigungsdüse
ausgebildet und verfügt über einen
ersten sich allmählich
verjüngenden
konvergenten Abschnitt, an den sich der kleinste Durchmesser der
Düse anschließt. An diesen
Abschnitt der geringsten Öffnungsweite
der Düse
kann sich ein im Durchmesser vergrößernder Abschnitt anschließen. Die
Düsen können beispielsweise
als Laval-Düsen ausgebildet
sein.
-
Bei
einem Einsatz derartiger Düsen
ist es möglich,
einen aus der Düse
mit Überschallgeschwindigkeit
austretenden Löschmittelstrahl
zu erzeugen. Wird ein solcher Hochgeschwindigkeitslöschmittelstrahl
erzeugt, wird gemäß dem derzeitigen
Kenntnisstand angenommen, dass der Übergang zwischen dem laminar
strömenden
Löschmittelstrahl
zu einer turbulenten Strömung
die Tröpfchenbildung
und die Ausbildung des Löschmittelnebels
auf kurzer Strecke unterstützt.
-
Die
zumindest eine Düse
des Strahlrohrs bzw. der Strahlrohreinheit kann über Querbohrungen verfügen, über die
infolge des sich ausbildenden Saugstrahls Zusätze, die über eine geeignete Drehdurchführung zugeführt werden
bzw. an der Düse
anstehend, dem Löschmittel
beigemengt werden können.
Bei einer Strahlrohreinheit mit mehreren Düsen kann vorgesehen sein, dass
nur einige Düsen über einen
derartigen Zulauf verfügen.
-
Bei
Strahlrohreinheiten mit mehreren Strahlrohren ist typischerweise
die Mehrzahl der Strahlrohre mit Abstand zur Rotationsachse der
Strahlrohreinheit angeordnet. Da das Löschmittel typischerweise über eine
die Rotationsachse definierende Drehdurchführung zugeführt wird, erfährt das
Löschmittel fliehkraftbedingt
eine Beschleunigung, so dass auf diese Weise der an der bzw. den
Austrittsdüsen
anstehende Löschmitteldruck
erhöht
werden kann. Dieses ist abhängig
von der Rotationsgeschwindigkeit der Strahlrohreinheit.
-
Bei
den vorangegangenen beschriebenen Strahlrohren waren deren Rohrkörper und
die die Löschmittelaustrittsöffnung bildenden
Düsen implizit in
axialer Richtung hintereinander angeordnet. Dieses ist jedoch nicht
zwingend notwendig. Der der Düse
vorgeschaltete Rohrkörper
kann ebenfalls winklig zu der Längsachse
der Düse
verlaufen. Ein solcher Rohrkörper
verläuft
somit in radialer Richtung zur Rotationsbewegung einer solchen Strahlrohreinheit
und verbindet typischerweise die axial angeordnete Drehdurchführung mit
der mit Abstand von der Drehachse angeordneten Düse.
-
Die
Strahlrohreinheiten können
in einem in Wurfrichtung des Löschmittelstrahls
offenen, beispielsweise trommelartigen Gehäuse aufgenommen sein, um eine
mögliche
Verletzungsgefahr an den rotierenden Strahlrohren zu vermeiden.
-
Nachfolgend
ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme
auf die beigefügten
Figuren beschrieben. Es zeigen:
-
1:
eine schematisierte, zum Teil geschnittene Seitenansicht einer Strahlrohreinheit
zur Löschmittelabgabe
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel,
-
2:
die Strahlrohreinheit der 1 mit einer
geänderten
Düsenausgestaltung,
-
3:
noch eine weitere Düsenausgestaltung
für eine
Strahlrohreinheit,
-
4:
eine schematisierte Seitenansicht einer Strahlrohreinheit zur Löschmittelabgabe
gemäß einer
weiteren Ausgestaltung,
-
5:
eine Ansicht auf die Öffnungsseite
der Strahlrohre der Strahlrohreinheit der 4,
-
6:
eine Ansicht auf eine weitere Strahlrohreinheit entsprechend derjenigen
zur 4 gezeigten mit einer demgegenüber anderen Strahlrohranordnung,
-
7:
in einer schematisierten An- und Einsicht eine Strahlrohreinheit
zur Löschmittelabgabe gemäß noch einem
weiteren Ausführungsbeispiel und
-
8:
eine schematisierte Darstellung des durch die Strahlrohreinheit
gemäß 4 abgegebenen
Löschmittelstrahls
und dem sich daraus bildenden Löschmittelnebel.
-
Eine
Strahlrohreinheit 1 gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
umfasst ein Strahlrohr 2, bestehend bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel
aus einem zylindrischen Rohrkörper 3 und
einer ausgangsseitig angeordneten, drehmomentschlüssig mit dem
Rohrkörper 3 verbundene
Düse 4.
Der Rohrkörper 3 verfügt über eine
Löschmitteleintrittsöffnung. Ausgestaltungen
mit mehreren Löschmitteleintrittsöffnungen
sind möglich.
Das Strahlrohr 2 ist in nicht näher dargestellten Art und Weise
um seine Längsachse 5 drehbar
gelagert. Zum rotatorischen Antreiben der bei diesem Ausführungsbeispiel
allein aus dem Strahlrohr 2 bestehenden Strahlrohreinheit 1 dient
ein Hydraulikmotor 6 mit einem Riemenrad 7 auf
seiner Antriebswelle. Ein Riemen 8 dient zur Übertragung
der Rotationsbewegung des Riemenrades 7 auf das Strahlrohr 2,
zu welchem Zweck im hinteren Bereich des Rohrkörpers 3 des Strahlrohrs 2 eine
Riemenführung 9 angeordnet
ist. In seinem rückwärtigen Bereich
ist der Rohrkörper 3 an
eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 gekennzeichnete
Drehdurchführung
angeschlossen. Die Drehdurchführung 10 dient
zum Zuführen
eines flüssigen Löschmittels,
typischerweise Wasser von der Statorseite in das Innere 11 des
um seine Längsachse drehbaren
Rohrkörpers 3.
-
Die
Düse 4 weist
einen sich zum Düsenausgang
hin allmählich
konvergent verjüngenden
Abschnitt 12 mit kreisrunder Querschnittsfläche auf,
an den sich derjenige Abschnitt der Düse 4 anschließt, in dem
diese ihre kleinste Öffnungsweite
aufweist. Dieser Abschnitt ist mit dem Bezugszeichen 13 gekennzeichnet.
An diesem Abschnitt 13 schließt sich bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel
ein kurz gehaltener, sich geringfügig erweiternder Abschnitt als
Düsenausgang
an. Selbstverständlich
können
an dieser Stelle auch Düsen
mit einer anderen Düsenkonfiguration,
beispielsweise mit einer längeren
Düsenausgangsstrecke
eingesetzt werden.
-
Die
Strahlrohreinheit 1 ist angeschlossen an eine nicht näher dargestellte
Hochdrucklöschmittelversorgung 14,
durch die das Löschmittel – Wasser – mit einem
Druck von mehr als 500 bar eingangsseitig an der Drehdurchführung 10 ansteht.
Der Löschmitteldruck
ist zur jeweils gewünschten
Ausbildung des Löschmittelstrahls
einstellbar. Die löschmittelbeaufschlagte
Strahlrohreinheit 1 wird für ihren Betrieb in Rotation
versetzt, um einen rotierenden Löschmittelstrahl
zu erzeugen. Die Ausbildung des rotierenden Löschmittelstrahls wird unterstützt durch
die Länge des
Rohrkörpers 3,
da infolge der Innenwandreibung das zugeführte Löschmittel bereits in dem zylindrischen
Abschnitt des Rohrkörpers 3 in
Rotation versetzt wird. Die Rotationsgeschwindigkeit des Strahlrohrs 2 ist
abhängig
von der gewünschten
Löschstrahlkonfiguration,
beispielsweise seiner Bündelung und
kann etwa 2.000 Umdrehung pro Minute betragen. In Abhängigkeit
von dem zu bekämpfenden Brandherd
und insbesondere seiner Entfernung von der Strahlrohreinheit 1 kann
dieses auch mit einer ge ringeren oder auch einer höheren Rotationsgeschwindigkeit
angetrieben sein.
-
Die
Strahlrohreinheit 1 ist typischerweise auf einem Fahrzeug
gelenkig montiert, wobei sowohl die Löschstrahlrichtung als auch
der Löschstrahlabwurfwinkel
einstellbar sind.
-
2 zeigt
in einem weiteren Ausführungsbeispiel
eine Strahlrohreinheit 1',
die aufgebaut ist wie die zur 1 beschriebene
Strahlrohreinheit 1, die sich jedoch hinsichtlich ihrer
Düsenanordnung von
der Strahlrohreinheit 1 unterscheidet. Die Düse 4' der Strahlrohreinheit 1' ist im Gegensatz
zur Düse 4 exzentrisch
zur Längsachse 5' des Strahlrohrs 2' angeordnet,
so dass die Düsenverengung 13' infolge einer
Rotation des Strahlrohrs 2' um
die Längsachse 5' eine Kreisbahnbewegung
beschreibt. Der aus der Strahlrohreinheit 1' austretende Löschstrahl ist durch seine schraubenlinienförmige Konfiguration
als hohlstrahlähnlich
anzusprechen.
-
3 zeigt
eine weitere Düsenkonfiguration 15 für eine Strahlrohreinheit,
etwa die Strahlrohreinheit 1 oder 1' oder auch für eine der nachfolgend beschriebenen
Strahlrohreinheiten. Bei der Düsenkonfiguration 15 handelt
es sich um eine Doppeldüse
mit zwei individuelle Düsen 16, 16'. Die Düsen 16, 16' sind grundsätzlich konzipiert
wie die Düse 4 und
verfügen über einen
ersten, sich allmählich
konvergent verjüngenden
Abschnitt, an den sich das Düsenengste
mit kreisrunder Querschnittsfläche
anschließt.
Beide Düsen 16, 16' sind mit gleichem
radialen Abstand zur Längsachse 17 des
Strahlrohrs 18 angeordnet. Bei einem Betrieb des Strahlrohrs 18 wird
ebenso wie bei einem Betrieb der Strahlrohreinheit 1' ein Hohlstrahl
bzw. ein hohlstrahlähnlicher Löschstrahl
erzeugt.
-
Bei
den beschriebenen Düsen
handelt es sich um beispielhaft dargestellte Düsen, die zur Beschleunigung
des in das Strahlrohr durch die Drehdurchführung 10 geführten Löschmittels
dient. Der jeweils austretende Löschstrahl
tritt aufgrund des hohen anliegenden Druckes durch die Löschmittelversorgung 14 aber
auch infolge der Löschmittelbeschleunigung
innerhalb der jeweiligen Düse 4, 4' oder 15 mit
hoher Geschwindigkeit aus der Düse bzw.
dem Strahlrohr aus. Die Austrittsgeschwindigkeit ist abhängig von
dem anliegenden Druck und der Konfiguration der jeweiligen Düse. Der
jeweils austretende Löschmittelstrahl
kann Überschallge schwindigkeiten
aufweisen. Der Austritt des Löschmittelstrahls
mit einer derart hohen Geschwindigkeit unterstützt die Löschstrahlbündelung und gewährleistet, dass
der austretende Löschmittelstrahl über eine
längere
Strecke gebündelt
bleibt, bevor sich der gewünschte
Löschmittelnebel
ausbildet.
-
4 zeigt
eine Strahlrohreinheit 19 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
die bezüglich des
Antriebes und der Löschmittelzufuhr
aufgebaut ist wie die zuvor beschriebene Strahlrohreinheit 1. Die
Strahlrohreinheit 19 umfasst einen an die Drehdurchführung 20 angeschlossenen
Sammler bzw. Verteiler 21, an dem mehrere einzelne Strahlrohre 22 mit
ihrem jeweiligen Rohrkörper
angeschlossen sind. Insgesamt sind an dem Sammler 21 sieben
einzelne Strahlrohre 22 angeschlossen, wie diese in der
Frontansicht der 5 der Strahlrohreinheit 19 erkennbar ist.
Die Strahlrohre 22 der Strahlrohreinheit 19 sind bei
diesem Ausführungsbeispiel
konzipiert wie die zu 1 beschriebenen Strahlrohre 2.
Aus der Darstellung der Strahlrohreinheit 19 gemäß 5 wird
deutlich, dass die Strahlrohreinheit 19 ein zentrisches Strahlrohr 22 und
sechs, mit jeweils gleichem Winkelabstand in radialen Abstand zu
dem zentralen Strahlrohr 22 angeordnete weitere Strahlrohre 22 aufweist.
Bei der Strahlrohreinheit 19 wird die gesamte Einheit bestehend
aus dem Sammler 21 und den Strahlrohren 22 rotatorisch
angetrieben. Infolge des radialen Abstandes der äußeren Strahlrohre 22 von der
Drehachse der Strahlrohre 22, welche Drehachse der Längsachse
des zentrischen Strahlrohrs 22 entspricht, wird ein Löschmittelstrahl
mit einem größeren Strahldurchmesser
erzeugt als dieses bei den zu den 2 und 3 beschriebenen
exzentrisch angeordneten Düsen
der Fall ist. Das Vorsehen mehrerer Strahlrohre mit jeweils gleichem
radialem Abstand zu dem zentrischen Strahlrohr ermöglicht zudem
den Transport einer größeren Löschmittelmenge.
Infolge des radialen Abstands der äußeren Strahlrohre 22 von
der Drehachse ist die Rotationsgeschwindigkeit des abgegebenen Löschmittelstrahls
entsprechend hoch.
-
6 zeigt
eine diesbezüglich
der Strahlrohranordnung der 5 abgewandelte
Anordnung von Strahlrohren 22' einer weiteren Strahlrohreinheit 19'. Auch bei diesem
Ausführungsbeispiel
sind die einzelnen Strahlrohre 22 im gleichen Winkelabstand zueinander
angeordnet. Im Unterschied zu der Anordnung der 5 betreffend
die Strahlrohreinheit 19 sind bei der Strahlrohreinheit 19' zwei Strahlrohre 22' mit einem mittleren
Abstand zur Drehachse der Einheit angeordnet.
-
Bei
Strahlrohreinheiten, die mehrere Strahlrohre aufweisen, wie dieses
beispielhaft zu den Strahlrohreinheiten 19, 19' beschrieben
ist, können die
einzelnen Strahlrohre 22, 22' über ein Austrittsventil verfügen, um
gegebenenfalls den Löschmittelaustritt
einzelner Strahlrohre sperren zu können. Auf diese Weise ist eine
weitere Modifikation und Anpassung des Löschmittelstrahls möglich.
-
7 zeigt
eine Strahlrohreinheit 23 gemäß noch einer weiteren Ausgestaltung,
die prinzipiell aufgebaut ist wie die zu 4 bis 6 beschriebene
Strahlrohreinheit. Im Unterschied zu der Strahlrohreinheit 19, 19' sind bei der
Strahlrohreinheit 23 die äußeren Strahlrohre 24 gegenüber dem
Sammler 25 verstellbar, wie dieses in 7 kenntlich
gemacht ist. Durch Verstellen der äußeren Strahlrohre 24,
bei welcher Verstellung die Längsachse
der Strahlrohre 24 gegenüber der Rotationsachse der
Strahlrohreinheit 23 um einige Winkelgrade gekippt wird,
kann ein Löschmittelstrahl
erzeugt werden, der um seine Längsachse
rotiert und zudem eine gewisse Konizität aufweist. Die Strahlrohreinheit 23 ist
in 7 in einer Stellung gezeigt, in der die äußeren Strahlrohre 24 geringfügig nach
außen
zur Erzeugung eines sich geringfügig
vergrößernden
Löschmittelstrahls
eingestellt sind. Gleichfalls ist es möglich, die Strahlrohre 24 nach
innen hin gegenüber
der Rotationsachse zu neigen.
-
Die
Strahlrohreinheit 23 verfügt über ein Teleskopgehäuse 26,
das zum einen zum Schutze der Strahlrohre 24 und zum anderen
zum Abstützen
der bezüglich
des Sammlers 25 gelenkig im Bereich ihres rückwärtigen Endes
an diesem gelagerten Strahlrohre 24 dient. Die äußeren Strahlrohre 24 stützen sich bei
rotierender Einheit fliehkraftbedingt an der Innenseite des Teleskopgehäuses 26 ab.
Dieses trägt
an seinem äußeren Teil 27 zu
diesem Zwecke innenseitig einen Stützring 28. Das äußere Teil 27 ist
gegenüber
dem feststehende Teil 27' des
Teleskopgehäuses 26,
wie durch den Pfeil in 7 angedeutet, mittels eines
Gewindes verstellbar, und zwar durch eine Drehbewegung der beiden
Teile 27, 27' gegeneinander.
Der Stützring 28 ist
in nicht näher
dargestellter Art und Weise segmentiert. Jedes Segment des Stützringes 28 ist über einen
Stößel 29 in
radialer Richtung zur Rotationsachse hin bewegbar. Durch Ausüben einer
Drehbewegung auf das äußere Teil 27 des
Teleskopgehäuses 26 wird
entsprechend der Steigung des zwischen den Teilen 27 und 27' befindlichen
Gewindes der Stößel 29 in
Längsrichtung
der Strahlrohreinheit 23 in das äußere Teil 27' hineingedrückt und
demzufolge die Stützringsegmente,
die rückseitig
an dem anderen Ende des Stößels 29 mit einer
Schräge
anliegen, bewegt. Eine aktive Rückstellung
der Stützringsegmente 28 ist
nicht notwendig. Zum Sichern der beiden Teile 27, 27' des Teleskopgehäuses 26 gegeneinander
dient eine in den Figuren nicht dargestellte Drehsicherung.
-
8 zeigt
in einer stark schematisierten und nicht maßstabsgerechten Darstellung
die Strahlrohreinheit 19 der 4 beim Abgeben
eines Löschmittelstrahls 30.
Infolge der Rotation der Strahlrohre 22 rotiert der Löschmittelstrahl 30 beim
Austritt aus der Strahlrohreinheit 19 um seine Längsachse,
die somit die Verlängerung
der Rotationsachse der Strahlrohreinheit 19 darstellt.
In einer ersten Wurfstrecke des Löschmittelstrahls bleibt infolge
der durch den Druck des anstehenden flüssigen Löschmittels hohen Austrittsgeschwindigkeit
und der aufgeprägten
Rotation der Löschmittelstrahl
gebündelt. Dieser
Abschnitt des Löschmittelstrahls 30 ist
in 8 mit dem Bezugszeichen 31 gekennzeichnet. An
diesen Abschnitt 31 des Löschmittelstrahls schließt sich
ein Abschnitt an, in dem auf kurzer Strecke unter rascher Geschwindigkeitsabnahme
der Löschmittelstrahl 30 seine
Querschnittsfläche
explosionsartig vergrößert. Dieses
vollzieht sich unter Ausbildung bzw. Verteilung kleinster Löschmitteltröpfchen,
so dass sich ein Löschmittelnebel 32 ausbildet. Unterstützt wird
die Löschmittelnebelausbildung auch
durch den sich infolge der hohen Austrittsgeschwindigkeit des Löschmittelstrahls
entgegenwirkenden Staudrucks.
-
Es
wird für
möglich
erachtet, dass bei der Erzeugung eines Überschalllöschmittelstrahls die vorbeschriebene
Ausbreitung bzw. Entstehung des Löschmittelnebels durch den Übergang
laminarer Strömungsverhältnisse
in turbulente Strömungsverhältnisse
förderlich
ist.
-
Die
beschriebene Konzeption der Strahlrohreinheit bedingt einen nur
geringen Löschmittelverbrauch,
der gegenüber
einem Betrieb vorbekannter Strahlrohreinheiten unter Ausbdildung
eines Löschmittelstrahls
um ein Vielfaches geringer ist. Daher können mit einer solchen Strahlrohreinheit ausgerüstete Löschfahrzeuge
unter Zugrundelegung der mitgeführten
Löschmittelmenge
erheblich länger
durch Löschen
eine aktive Brandbekämpfung
unterstützen, ohne
dass der Löschmittelvorrat
nachgefüllt
werden müsste.
Der geringe Löschmittelverbrauch
ist auch vorteilhaft für
den Fall, dass anstelle von Wasser als Löschmittel ein anderes flüssiges Löschmittel
oder Wasser mit einem Löschmittelzusatz
eingesetzt werden, da der Bereich des Brandherdes nur durch eine geringe
Menge des eingesetzten Löschmittels – sollte
dieses nicht Wasser sein – belastet
wird.
-
Die
Erfindung ist vorangehend anhand von einigen möglichen Ausführungsbeispielen
beschrieben worden. Ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen,
offenbaren sich einem Fachmann zahlreiche weitere Ausgestaltungen,
ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.
-
- 1,
1'
- Strahlrohreinheit
- 2
- Strahlrohr
- 3
- Rohrkörper
- 4,
4'
- Düse
- 5,
5'
- Längsachse
- 6
- Hydraulikmotor
- 7
- Riemenrad
- 8
- Riemen
- 9
- Riemenführung
- 10
- Drehdurchführung
- 11
- Innere
des Rohrkörpers
- 12
- konvergenter
Abschnitt
- 13,
13'
- Abschnitt
mit kleinstem Düsendurchmesser
- 14
- Löschmittelversorgung
- 15
- Düsenkonfiguration
- 16,
16'
- Düse
- 17
- Längsachse
- 18
- Strahlrohr
- 19,
19'
- Strahlrohreinheit
- 20
- Drehdurchführung
- 21
- Sammler
- 22,
22'
- Strahlrohr
- 23
- Strahlrohreinheit
- 24
- Strahlrohr
- 25
- Sammler
- 26
- Teleskopgehäuse
- 27
- äußeres Teil
- 27'
- feststehendes
Teil
- 28
- Stützring
- 29
- Stößel
- 30
- Löschmittelstrahl
- 31
- gebündelter
Abschnitt
- 32
- Löschmittelnebel