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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Feuerlöscheinrichtung umfassend einen
Löschmittelbehälter zur
Aufnahme eines Löschmittels,
eine Entnahmeeinrichtung durch die das Löschmittel bei Bedarf kontrolliert
austreten kann, sowie eine pyrotechnische Druckerzeugungseinheit.
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Dem
Stand der Technik bekannte Feuerlöscheinrichtungen sind unter
anderem als Aufladegeräte
ausgebildet, welche als Löschmittel
in der Regel Pulver, Schaum oder Wasser beinhalten. Aufladegeräte umfassen
einen zunächst
drucklosen Löschmittelbehälter, in
dem das Löschmittel
gelagert ist.
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Bei
tragbaren Feuerlöschern
ist eine Druckgasflasche im Innern des Löschmittelbehälters oder außen am Löschmittelbehälter angeordnet.
Nach Betätigen
eines Schlagknopfes, einer Druckhebelarmatur oder Öffnen eines
Handrades strömt
das Treibgas aus der Gasflasche in den Löschmittelbehälter und setzt
diesen unter Druck. Das Gerät
ist nach wenigen Sekunden auf den erforderlichen Betriebsdruck aufgeladen.
Als Treibgas wird dabei in der Regel Kohlendioxid CO2 verwendet.
Der Arbeitsdruck des Gerätes
liegt in der Regel bei etwa 10 bis 20 bar. Der Druck der Druckgasflasche
ist erheblich höher.
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Größere Feuerlöscheinrichtungen
sind als fahrbare oder stationäre
Löschanlagen
ausgelegt, die mit Löschpulver,
Wasser oder Schaum arbeiten. Die Anlagen weisen eine Löschmittelfüllmenge
von ca. 50 kg(I) bis 2500 kg(I) auf. Der Löschmittelbehälter ist
ebenfalls drucklos. Er wird erst im Bedarfsfall unter Druck gesetzt,
also wenn das Löschmittel
aus dem Behälter
zur Brandlöschung
entnommen werden soll. Der Arbeitsdruck dieser Löschanlagen liegt zwischen ca.
5 bar und 20 bar. Die Aufladung wird üblicherweise unter Verwendung
von Stickstoff N2 als Treibmittel durchgeführt. Das
Treibgas liegt in Druckgasflaschen vor, die einen Fülldruck
von ca. 150 bar bis 200 bar aufweisen. Die Menge des Treibmittels
ist abhängig
von dem aufzuladenden freien Behältervolumen.
Die Druckgasflaschen mit dem Treibmittel sind bei diesen Löschanlagen
außerhalb
des Löschmittelbehälters angeordnet,
was einen zusätzlichen Platzbedarf
der gesamten Anlagen zur Folge hat. Das Treibgas wird über ein
Rohrsystem oder Schläuche
dem Löschmittelbehälter zugeführt.
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Neben
den drucklosen Feuerlöschanlagen sind
dem Stand der Technik auch stationäre Hochdruck-Löschanlagen
bekannt. Diese weisen eine Löschmittelmenge
von ca. 250 kg(I) bis etwa 5000 kg(I) auf. Der Arbeitsdruck dieser
Löschanlagen
liegt zwischen ca. 25 bar und 35 bar. Die Hochdruck-Löschanlagen
stehen ständig
unter hohem Druck, so dass sie sofort einsetzbar sind. Die Anlagen
selbst stellen jedoch ein Risiko dar, da der gesamte Löschmittelbehälter ständig unter
Druck steht.
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Bei
Hochdruck-Löschanlagen
werden unter anderem elektrische Kompressoren zur Druckerzeugung
eingesetzt. Diese Kompressoren sind ebenfalls außerhalb des Löschmittelbehälters angeordnet.
Als Treibgas wird dann Umgebungs-Luft verwendet, die vom Kompressor
angesaugt und verdichtet wird. Während
der Kompression bildet sich jedoch Feuchtigkeit, so dass zusätzlich stets
ein Kondensatabscheider vorgesehen ist. Auch derartige Anlagen sind
in ihrer Bauform sehr groß und
schwer. Gerade bei mobilen Feuerlöschanlagen, die beispielsweise auf
einem Feuerwehrfahrzeug angeordnet sind, ist das Platzangebot deutlich
eingeschränkt.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Feuerlöscheinrichtung mit einem Löschmittelbehälter zur
Verfügung
zu stellen, deren Gewicht und Platzbedarf wesentlich verringert
wird.
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Gelöst wird
die vorliegende Aufgabe durch eine Feuerlöscheinrichtung mit den Merkmalen
des Anspruchs 1.
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Die
erfindungsgemäße Feuerlöscheinrichtung
weist die Vorteile auf, dass sie besonders kompakt, leicht, wartungsfreundlich
und kostengünstig
im Vergleich zu herkömmlichen
Feuerlöscheinrichtungen
ist. Schwere Druckgasflaschen, die das Treibmittel bei bekannten
Feuerlöschanlagen
enthalten, werden nicht mehr benötigt;
die Materialkosten sinken. Insbesondere bei großen Feuerlöschanlagen kann auf die zusätzlichen
Anlagenteile wie Druckgasflaschen, Reduzierventile, Flaschenventile,
Manometer, Absperrhähne,
Druckminderer, Verrohrungen und ähnliches
verzichtet werden. Im Vergleich zu Hochdruckanlagen, die über einen
Kompressor verfügen, entfallen
der Kompressor selbst, der Wasserabscheider bzw. Kondensatabschneider
und der Steuerbehälter
zusätzlich.
Verglichen mit bekannten Feuerlöschanlagen
ist die erfindungsgemäße Feuerlöscheinrichtung
auch deshalb besonders kostengünstig, weil
sich der Arbeitsaufwand für
die Installation der zusätzlichen
Anlagenteile erheblich reduziert. Dies führt zu Kostenreduzierungen
im Bereich von 10 % bis ca. 30 % bei großen Anlagen. Darüber hinaus wird
auch der Wartungsaufwand reduziert.
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Die
erfindungsgemäße Feuerlöscheinrichtung
umfasst einen Löschmittelbehälter zur
Aufnahme eines Löschmittels,
eine Entnahmeeinrichtung, durch die das Löschmittel bei Bedarf kontrolliert
austreten kann, sowie einer pyrotechnischen Druckerzeugungseinheit.
Die Feuerlöscheinrichtung
hat eine pyrotechnische Druckerzeugungseinheit mit einem Zündpulver
und einem Druckerzeugungspulver. Das Zündpulver wird von einer Funkenerzeugungseinheit gezündet. Nach
dem Zünden
des Zündpulvers
findet eine kontrollierte Verbrennung des Druckerzeugungspulvers
statt, so dass im Löschmittelbehälter ein
vorbestimmter Druck kontinuierlich aufgebaut wird
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Beispielsweise
kann die Druckerzeugungseinheit eine Druckgehäuseeinheit umfassen, in der das
Druckerzeugungspulver angeordnet ist. Nach dem Zünden der Funkenerzeugungseinheit,
welche die Aufgabe hat, das Zündpulver
zu entzünden,
welches den Abbrand des Druckerzeugungspulvers auslöst, findet
eine kontrollierte Verbrennung des Druckerzeugungspulvers statt,
so dass im Löschmittelbehälter ein
vorbestimmter Druck kontinuierlich aufgebaut wird.
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Die
Feuerlöscheinrichtung
weist somit keine Komponente auf, die ständig unter Druck steht. Damit
ist kein von einem Druckbehälter
ausgehendes Gefahrenpotential vorhanden.
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Die
Abbrandgeschwindigkeit des Druckerzeugungspulvers ist durch die
Zusammensetzung des Pulvers sowie durch die innere Geometrie der Druckgehäuseeinheit
sekundengenau einstellbar. Auf diese Weise wird sichergestellt,
dass eine definierte Verbrennung stattfindet und dass der Druck
im Löschmittelbehälter kontinuierlich
aufgebaut wird. Die Feuerlöscheinrichtung
wird von der Druckerzeugungseinheit aufgeladen und ist dann einsatzbereit.
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Als
Zündpulver
für die
Funkenerzeugungseinheit wird z. B. Schwarzpulver oder Nitrocellulose-Pulver
(NC-Pulver) verwendet. Die Zündenergie des
Zündpulvers
ist ausreichend groß,
um die Verbrennung des Druckerzeugungspulvers einzuleiten.
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Der
im Löschmittelbehälter aufgebaute Druck
bleibt vorzugsweise wenigstens über
eine vorbestimmte einstellbare Zeit erhalten, die größer als ca.
10 Sekunden, besonders bevorzugt größer als 2 Minuten ist. Bevorzugt
bleibt der Druck im Löschmittelbehälter so
lange bestehen, bis die Entnahmevorrichtung geöffnet wird und das unter Druck
stehende Löschmittel
aus dem Löschmittelbehälter austritt. Erst
dann verringert sich der Druck im Löschmittelbehälter. Auf
diese Weise kann eine Feuerlöscheinrichtung
in sicherer Entfernung zum Brandherd aufgeladen werden. Der Bediener
kann sich dem Brandherd dann mit der aufgeladenen und einsatzbereiten
Feuerlöscheinrichtung
nähern
und das Löschmittel
bei Bedarf austreten lassen. Bei großen Feuerlöschanlagen, die auf einem Fahrzeug
montiert sind, kann der Löschmittelbehälter schon
auf dem Weg zum Brandherd aufgeladen werden. Das Löschfahrzeug
erreicht den Brandherd dann in einsatzbereitem Zustand. Das Löschmittel
kann sofort auf die Brandstelle abgegeben werden.
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Vorzugsweise
ist die Druckerzeugungseinheit der erfindungsgemäßen Feuerlöscheinrichtung dazu eingerichtet,
um den Druck im Löschmittelbehälter innerhalb
eines Zeitraums von 1 bis 40 Sekunden, abhängig von der Größe der Feuerlöscheinrichtung,
aufzubauen. Bevorzugt wird der Druck innerhalb von 3 bis 10 Sekunden
und besonders bevorzugt innerhalb von 3,5 bis 5 Sekunden aufgebaut.
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Der
Löschmittelbehälter hat
die gleiche Außenwandung
wie dem Stand der Technik bekannte Löschmittelbehälter. Es
müssen
keine zusätzlichen Vorkehrungen
geschaffen oder besonders dicke Wandungen des Löschmittelbehälters vorhanden sein.
Dies hat den Vorteil, dass auch bestehende Feuerlöscheinrichtungen
umgerüstet
werden können.
In diesem Fall wird beispielsweise aus einem Handfeuerlöscher die
Druckgasflasche entnommen und durch die Druckerzeugungseinheit ausgetauscht.
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Bevorzugt
wird der Druck im Löschmittelbehälter linear
aufgebaut. Die Druckänderungsgeschwindigkeit
liegt dabei im Bereich von 0,5 bar pro Sekunde bis ca. 2 bar pro
Sekunde. Besonders bevorzugt wird der Druck bei Feuerlöschanlagen
mit einer Druckänderungsgeschwindigkeit
von ca. 1 bar pro Sekunde aufgebaut. Der Druckaufbau mit einer konstanten
Druckänderungsgeschwindigkeit
hat sich als besonders geeignet erwiesen, um die Festigkeitskennwerte
des Stahlbehälters
nicht zu überschreiten. Bei
Handfeuerlöschern
wird der Druck jedoch bevorzugt schon innerhalb 2 Sekunden aufgebaut.
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Die
Einsatzfähigkeit
ist damit genauso schnell hergestellt wie bei herkömmlichen
Feuerlöscheinrichtungen.
Da eine Druckerzeugungseinheit so ausgelegt werden kann, dass der
vorbestimmte Druck im Löschmittelbehälter im
Bereich von 5 bis ca. 35 bar liegt, ist die Feuerlöscheinrichtung
für alle
gängigen
Anlagengrößen geeignet.
Sowohl Handfeuerlöscher
als auch mobile oder stationäre
Anlagen können
mit der pyrotechnischen Druckerzeugungseinheit nach der Erfindung
aus- bzw. umgerüstet
werden. Eine Beschränkung
der Größe oder
durch eine bestimmte Löschmittelmenge
ist nicht gegeben.
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Bevorzugt
umfasst der Löschmittelbehälter ein
Steigrohr, das mit der Entnahmeeinrichtung einseitig verbunden ist.
Das freie Ende des Steigrohrs ist im Bodenbereich des Löschmittelbehälters angeordnet.
Das unter Druck stehende Löschmittel
wird dann durch das Steigrohr der Entnahmeeinrichtung zugeführt und
tritt durch die Entnahmeeinrichtung aus.
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Die
Entnahmeeinrichtung kann dabei z. B. einen Schlauch und eine Löschpistole
umfassen. Da das freie Ende des Steigrohrs im Bodenbereich des Löschmittelbehälters angeordnet
ist, wird das Löschmittel
nahezu vollständig
aus dem Löschmittelbehälter entnommen
werden. Es bleiben praktisch keine Reste an Löschmittel im Behälter zurück.
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Bevorzugt
umfasst eine Feuerlöscheinrichtung
mit Pulver als Löschmittel
ein Aufladerohr, durch das der von der Druckerzeugungseinheit erzeugte Druck
in den Löschmittelbehälter geführt wird.
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Das
untere Ende des Aufladerohrs ist z. B. mit einer Berstfolie verschlossen
und im Bodenbereich des Löschmittelbehälters angeordnet.
Der von der Druckerzeugungseinheit erzeugte Druck wird dann in den
Bodenbereich des Löschmittelbehälters geleitet
und zerstört
die Berstfolie. Das Löschpulver wird
aufgewirbelt und durchmischt, um eventuelle bestehende Verklumpungen
des Löschpulvers
zu lösen.
Das Löschmittel
kann durch die Entnahmevorrichtung austreten. Alternativ oder zusätzlich kann das
Aufladerohr auf seiner Länge Öffnungen
aufweisen, durch die der Druck entweichen kann. Die Vermischung
und Verwirbelung des Pulvers ist dann ebenfalls gegeben.
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Neben
Löschpulver
können
auch andere Löschmittel
verwendet werden. Beim Einsatz von Schaum oder Wasser als Löschmittel
weist die Feuerlöschvorrichtung
jedoch nicht zwangsläufig
ein Aufladerohr auf. Der in der Druckerzeugungseinheit erzeugte
Druck wird dann direkt in den Löschmittelbehälter gegeben.
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Vorteilhafterweise
umfasst die Funkenerzeugungseinheit eine Zündkapsel, Zündpulver und einen Schlagbolzen.
Die Funkenerzeugungseinheit kann auch eine elektrische Spannungsquelle
oder ein Piezo-Element umfassen.
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Ist
die Funkenerzeugungseinheit mit einer Zündkapsel und einem Schlagbolzen
versehen, so wird die Zündkapsel
nahe des Zündpulvers
angeordnet. Ein von außen
betätigbarer
Schlagbolzen schlägt
auf den Boden der Zündkapsel,
so dass am Kopf Zündfunken
aus der Zündkapsel
austreten. Ist der Kopf der Zündkapsel
auf das Zündpulver
gerichtet, so wird das Zündpulver
entzündet,
das das Druckerzeugungspulver schließlich entzündet. Zündkapsel und Zündpulver
kann in Form einer handelsüblichen
Platzpatrone vorliegen. Als Schlagbolzen kann der herkömmliche
Schlagbolzen eines Feuerlöschers aus
dem Stand der Technik verwendet werden. Der Schlagbolzen ist von
außen
betätigbar.
Die Ausführung
der Funkenerzeugungseinheit mit Zündkapsel und Schlagbolzen eignet
sich besonders für
Handfeuerlöscher.
Sie ist darüber
hinaus sehr preiswert. Der Schlagbolzen kann nach Zündung der
Funkenerzeugungseinheit wieder verwendet werden. Lediglich die Zündkapsel
muss ersetzt werden.
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Ein
elektrischer Zünder
eignet sich besonders bei stationären oder auf einem Fahrzeug
angeordneten Feuerlöscheinrichtungen.
In diesem Fall ist eine elektrische Spannungsquelle vorhanden. Bei
einem Fahrzeug kann die Fahrzeugbatterie verwendet werden. Von der
elektrischen Spannungsquelle werden zwei elektrische Leiter zum
Zündpulver
verlegt. Durch Schließen
eines Schalters wird dann ein Funken zwischen den elektrischen Leitern
erzeugt, der das Zündpulver
zündet.
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Alternativ
kann auch ein Piezo-Element vorgesehen sein. Dabei wird das Zusammenspiel
von mechanischem Druck und elektrischer Spannung in Festkörpern ausgenutzt.
Ein Schlagbolzen einer Schlagarmatur wird auf einen Piezo-Kristall geschlagen,
so dass eine elektrische Spannung erzeugt wird, deren Zündfunken
das Zündpulver
entzündet.
Piezo-Kristalle arbeiten sehr zuverlässig. Auf eine elektrische
Spannungsquelle kann verzichtet werden. Piezo-Kristalle eignen sich
deshalb besonders für Handfeuerlöscher.
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Besonders
bevorzugt weist die Druckerzeugungseinheit eine Druckkammer auf,
in der das Druckerzeugungspulver angeordnet ist. Die Druckkammer
hat eine Auslassöffnung
durch die der in der Druckerzeugungseinheit erzeugte Druck in eine
definierte Richtung abgegeben wird. Durch Festlegen der Größe der Aus lassöffnung der
Druckkammer kann die Druckerzeugungsgeschwindigkeit geregelt werden.
Durch die Geometrie der Auslassöffnung
steht neben der Pulverart, der Pulvermenge und der Brennraumgeometrie
eine weitere Variable zur Steuerung des zu erzeugenden Drucks und
der Druckaufbaugeschwindigkeit zur Verfügung.
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Die
Druckkammer ist bevorzugt mit dem Löschmittelbehälter druckdicht
verbunden. Sie wird z. B. über
einen Flansch verschraubt und ist dann von außen aus dem Löschmittelbehälter entnehmbar.
Nach Abbrennen des Druckerzeugungspulvers kann die Druckkammer neu
gefüllt
werden. Der Löschmittelbehälter wird
ebenfalls mit Löschmittel gefüllt und
die Druckkammer wieder mit dem Löschmittelbehälter verschraubt.
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Bevorzugt
ist die Druckkammer zylinderförmig
ausgebildet. Sie kann aus zwei Teilen bestehen, die miteinander
verschraubt werden und im Inneren einen Hohlraum bilden, in den
das Druckerzeugungspulver eingebracht wird.
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Bevorzugt
liegt das Druckerzeugungspulver als Festkörper in der Druckkammer vor
und ist so geformt, dass der in der Druckkammer aufgebaute Druck
durch die Auslassöffnung
entweichen kann. Das Druckerzeugungspulver kann als Strangprodukt oder
als gepresster Körper
vorliegen und so eine feste Geometrie aufweisen. Die Herstellung
des Pulvers als Festkörper
ist unproblematisch. Der Zusammenbau und die Montage der Feuerlöschvorrichtung
werden dadurch stark vereinfacht. Durch geeignete Formgebung des
Druckerzeugungspulvers wird der Druck definiert durch die Auslassöffnung geleitet.
Damit kann der Druckaufbau innerhalb des Löschmittelbehälters optimiert
werden. Durch geeignete Wahl der Form des Druckerzeugungspulvers
kann auch der Abbrand bzw. die Druckaufbaugeschwindigkeit effizient
beeinflusst werden.
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Besonders
bevorzugt ist das Druckerzeugungspulver als rohrförmiger Festkörper mit
einer Durchgangsbohrung ausgebildet. Das Druckerzeugungspulver ist
so in der Druckkammer angeordnet, dass die Durchgangsbohrung mit
der Auslassöffnung der
Druckkammer wenigstens teilweise fluchtet. Auf diese Weise wird
sichergestellt, dass die Auslassöffnung
der Druckkammer stets geöffnet
ist und der beim Abbrennen des Druckerzeugungspulvers entstehende
Druck aus der Druckkammer durch die Auslassöffnung in den Löschmittelbehälter entweichen
kann. Zum Beispiel kann das Druckerzeugungspulver auf einem Gitter
oberhalb der Auslassöffnung
der Druckkammer angeordnet sein.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Zeichnungen
detailliert beschrieben. Es zeigen:
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1 einen
Querschnitt durch einen Handfeuerlöscher;
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2 einen
Querschnitt durch eine Druckerzeugungseinheit eines Feuerlöschers;
und
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3 eine
Explosionszeichnung der Druckerzeugungseinheit aus 2.
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Der
Handfeuerlöscher
in 1 weist einen Löschmittelbehälter 1 auf,
an dessen oberen Ende eine Öffnung
mit einem Gewinde vorgesehen ist. In dieser Öffnung ist eine Schlagarmatur 2,
eine Überwurfmutter 3 und
eine Druckerzeugungseinheit 4 eingeschraubt. Die Schlagarmatur 2 befindet
sich außerhalb
des Löschmittelbehälters 1.
Die Druckerzeugungseinheit 4 ist innerhalb des Löschmittelbehälters 1 angeordnet.
Die Überwurfmutter 3 schließt den Löschmittelbehälter 1 druckdicht
ab.
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Neben
der Überwurfmutter 3 ist
eine Entnahmeeinrichtung 5 am Löschmittelbehälter 1 angeordnet.
Die Entnahmeeinrichtung 5 umfasst einen flexiblen Schlauch 6 und
eine Pistole 7, die sich ihrerseits aus einem mechanisch
zu betätigenden
Absperrventil 8 und einer Düse 9 zusammensetzt.
Das Absperrventil 8 wird von dem Benutzer des Handfeuerlöschers gehalten.
Durch Öffnen
des Absperrventils 8 kann in dem Löschmittelbehälter 1 enthaltenes Löschmittel
aus dem Handfeuerlöscher
entnommen werden. Das Löschmittel
strömt
durch die Düse 9 heraus
und wird zur Brandbekämpfung
eingesetzt.
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Die
Entnahmevorrichtung 5 ist mittels einer Mutter 10 am
Löschmittelbehälter 1 befestigt.
Im Inneren des Löschmittelbehälters 1 ist
unterhalb der Mutter 10 ein Steigrohr 11 angeordnet,
dessen freies Ende 12 offen im Bodenbereich 13 des Löschmittelbehälters 1 endet.
Das Löschmittel
kann durch das Steigrohr 11 über die Entnahmevorrichtung 5 aus dem
Löschmittelbehälter 1 austreten.
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Bei
Handfeuerlöschern,
die Löschpulver
als Löschmittel
verwenden, ist ein Aufladerohr 14 vorgesehen. Das Aufladerohr 14 ist
mit der Druckerzeugungseinheit 4 verbunden. Bevorzugt ist
das Aufladerohr 14 mit der Druckerzeugungseinheit 4 verschraubt
oder verklebt. Das Aufladerohr 14 erstreckt sich von der
Druckerzeugungseinheit 4 zum Bodenbereich 13 des
Löschmittelbehälters 1.
Das Ende 15 des Aufladerohrs 14 ist mit einer
Kappe 16 verschlossen. Gleichzeitig weist das Aufladerohr 14 in
seinem unteren Bereich mehrere Öffnungen 17 auf,
die beispielsweise als Bohrungen ausgeführt sein können. Der innerhalb der Druckerzeugungseinheit 4 erzeugte
Druck wird durch das Aufladerohr 14 geführt und tritt durch die Öffnungen 17 in
den Löschmittelbehälter 1 ein.
Dabei wird das als Löschpulver 18 vorliegende
Löschmittel
aufgewirbelt und vermischt, so dass vorhandene Verklumpungen aufgelöst werden. Das
Löschpulver 18 kann
dann durch das Steigrohr 11 und die Entnahmevorrichtung 5 aus
dem Löschmittelbehälter 1 heraustreten.
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Sobald
die Druckerzeugungseinheit 4 gezündet wird, wird Druck aufgebaut
und in den Löschmittelbehälter 1 abgegeben.
Der Druck liegt im Bereich von ca. 10 bar bis 20 bar, je nach Ausführung des
Handfeuerlöschers.
Durch den hohen Druck im Löschmittelbehälter 1 strömt das Löschpulver 18 selbstständig aus
dem Handfeuerlöscher
heraus, sobald das Absperrventil 8 der Entnahmevorrichtung 5 geöffnet wird.
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Die 2 und 3 zeigen
die Druckerzeugungseinheit 4 und eine Funkenerzeugungseinheit 19 im
Detail.
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Die
Funkenerzeugungseinheit 19 ist als zylindrischer Körper ausgebildet
und weist eine axiale Durchgangsbohrung 20 auf. Die axiale
Durchgangsbohrung 20 weitet sich in Richtung des einen
Endes in zwei Stufen aus, so dass ein Führungsraum 21 und ein
sich daran anschließender
Adapterraum 22 gebildet werden. Der Durchmesser des Adapterraums 22 ist
größer als
der Durchmesser des Führungsraums 21,
der wiederum den gleichen Durchmesser hat wie die Durchgangsbohrung 20.
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In
der Durchgangsbohrung 20 wird ein Schlagbolzen 23 geführt, der
an einem Ende aus der Funkenerzeugungseinheit 19 herausragt.
Am gegenüberliegenden
Ende weißt
der Schlagbolzen 23 eine Platte 24 auf, an die
sich ein Dorn 25 anschließt. Die Platte 24 hat
einen etwas größeren Durchmesser
als der Führungsraum 21.
Damit kann der Schlagbolzen 23 nicht aus der Funkenerzeugungseinheit 19 nach oben
hinaus bewegt werden. Oberhalb der Platte 24 ist im Schlagbolzen 23 eine
Ringnut 47 vorgesehen, die einen O-förmigen Dichtungsring 48 aufnimmt. Der
Dichtungsring 48 dichtet den Schlagbolzen 23 mit
dem Führungsraum 21 ab.
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Die
Funkenerzeugungseinheit 19 ist mit der Druckerzeugungseinheit 4 verschraubt,
wobei ein Verbindungsteil 26 der Druckerzeugungseinheit 4 teilweise
in den Adapterraum 22 hineinragt.
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Die
Druckerzeugungseinheit 4 ist als zylindrische Druckkammer 27 ausgebildet.
An die Druckkammer 27 schließt sich das ebenfalls zylindrische Verbindungsteil 26 nahtlos
an. Das Verbindungsteil 26 und die Druckkammer 27 sind
einstückig
ausgebildet und bestehen aus dem gleichen Material. Vorzugsweise
ist die Druckkammer 27 aus Stahl oder Edelstahl hergestellt.
Im gezeigten Beispiel besteht die Druckkammer 27 aus Baustahl
(St37).
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Die
Druckkammer 27 weißt
eine durchgehende, mittige axiale Bohrung 28 auf. Die axiale
Bohrung 28 hatte drei verschiedene Innendurchmesser. Im
Bereich des Verbindungsteils 26 bildet die Bohrung 28 einen
Fixierraum 40. Daran schließt sich ein Patronenraum 36 an,
dessen Durchmesser geringer ist als der des Fixierraums 40.
An den Fixierraum 40 wiederum schließt sich ein Aufnahmeraum 29 an, dessen
Durchmesser größer ist
als der des Patronenraums 36 und des Fixierraums 40.
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Im
Fixierraum 40 und im Patronenraum 36 wird eine
Platzpatrone 37 gelagert, wobei das obere Ende der Platzpatrone 37 eine
Deckplatte 38 aufweist, deren Durchmesser größer ist
als der Innendurchmesser des Patronenraums 36. Auf diese
Weise wird die Platzpatrone 37 mit ihrer Deckplatte 38 im Fixierraum 40 gehalten,
wobei die Platzpatrone 37 im Patronenraum 36 angeordnet
ist. Die Platzpatrone 37 kann nicht vollständig in
dem Patronenraum 36 hineinrutschen.
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Zur
besseren Fixierung der Platzpatrone 37 ist ein Adapter 41 vorgesehen,
der in das Innengewinde 46 eingeschraubt ist. Der Adapter 41 ist
als abgestufter Zylinder ausgebildet, dessen oberer Teil 42 ein
zu dem Innengewinde 46 korrespondierendes Außengewinde
aufweist. Der untere Teil 43 des Adapters 41 liegt
im zusammengebauten Zustand an der Deckplatte 38 der Platzpatrone 37 an
und hält diese
in ihrer Position.
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Der
Adapter 41 weist eine axiale Durchgangsbohrung 44 auf,
durch die der Dorn 25 des Schlagbolzens 23 auf
eine in der Mitte der Deckplatte 38 angeordnete Zündkapsel 39 geführt werden
kann. Ein Schlag auf den Schlagbolzen 23 bewegt den Dorn 25 schlagartig
auf die Platzpatrone 37, so dass die Zündkapsel 39 die Platzpatrone 37 zündet, die dann
das Druckerzeugungspulver 31 zum Abbrennen bringt
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Das
Druckerzeugungspulver 31 ist in dem Aufnahmeraum 29 angeordnet.
Es wird von der Unterseite der Druckkammer 27 durch eine
Austrittsöffnug 35 eingebracht.
Das zusammengepresste und als Festkörper vorliegende Pulver hat
die Form eines rohrförmigen
Zylinders mit einer axialen Durchgangsbohrung 32. Der Durchmesser
der in der Rotationsachse vorgesehenen Durchgangsbohrung 32 beträgt im vorliegenden
Ausführungsbeispiel
ca. 5 mm. Das Druckerzeugungspulver 31 ist ein mehrbasiges
Nitrocellulose-Pulver, vorzugsweise ein zweibasiges Nitrocellulose-Pulver.
Durch geeignete Wahl der Pulverzusammensetzung können deren Eigenschaften so
gestaltet werden, dass ein kontinuierlicher Abbrand des Druckerzeugungspulvers 31 erzeugt
wird. Auf diese Weise lässt
sich ein kontinuierlicher Druckaufbau innerhalb einer gewünschten
Zeit bzw. mit einer vorbestimmten Druckänderungsgeschwindigkeit erzeugen.
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Im
Bereich des unteren Endes 30 der Druckkammer 27 ist
eine ringförmige
Nut 33 vorgesehen. In der Nut 33 ist ein Sieb 34 gelagert,
das den Aufnahmeraum 29 der Druckkammer 27 im
Wesentlichen abschließt.
Das Sieb 34 dient gleichzeitig als Halterung für das Druckerzeugungspulver 31,
so dass Bestandteile des Druckerzeugungspulvers 31 nicht
aus dem Aufnahmeraum 29 herausfallen kön nen. Das Sieb 34 wird
beispielsweise durch Verbiegen in die Nut 33 eingesetzt,
nachdem das Druckerzeugungspulver 31 in den Aufnahmeraum 29 eingeschoben
wurde. Alternativ kann das Sieb 34 auch auf die Druckkammer 27 im
Bereich der Austrittsöffnung 35 aufgeschraubt
werden. Der in der Druckkammer 27 erzeugte Druck kann dann
nahezu ungehindert durch das Sieb 34 und eine Austrittsöffnung 35 entweichen.
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Der
Schlagbolzen 23 wird bei dieser Konstruktion durch eine
nicht gezeigte Schlagarmatur betätigt.
Unabhängig
vom Druck und der Geschwindigkeit, die auf die Schlagarmatur ausgeübt wird,
bewegt sich der Schlagbolzen im gezeigten Ausführungsbeispiel nur um ca. 10
mm nach unten und dringt damit ca. 2 mm in die Zündkapsel ein. Damit wird sichergestellt,
dass die Zündkapsel 39 der
Platzpatrone 37 sicher zündet. Bei einem zu kurzen Weg des
Schlagbolzens 23 würde
keine Zündung
der Zündkapsel 39 erfolgen;
bei einem zu langen Weg würde
die Zündkapsel 39 durchstoßen werden,
so dass die Gefahr einer nicht eindeutigen Zündung gegeben wäre. In ähnlichen
oder anderen Ausführungsformen
kann der Weg des Schlagbolzens auch auf andere Wegstrecken festgelegt
sein.
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In 3 ist
deutlich zu erkennen, dass das Verbindungsteil 26 an seiner
Außenfläche ein
Außengewinde 45 aufweist.
Der Adapterraum 22 der Funkenerzeugungseinheit 19 weist
ein dazu korrespondierendes Innengewinde 46 auf. Auf diese
Weise ist es möglich,
die Funkenerzeugungseinheit 19 mit dem Verbindungsteil 26 der
Druckerzeugungseinheit 4 zu verschrauben. Damit wird eine
lösbare
Befestigung der beiden Teile gewährleistet.
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Die
in den 2 und 3 gezeigte Druckerzeugungseinheit 4 ist
für Feuerlöscher geeignet, die
Wasser oder Schaum als Löschmittel
verwenden. Es ist dann nicht zwingend ein Aufladerohr am unteren
Ende 30 der Druckkammer 27 vorgesehen. Im Falle
eines Pulverlöschers
hat das untere Ende 30 der Druckkammer 27 ein
Gewinde, auf das dann ein Aufladerohr aufgeschraubt werden kann.
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- 1
- Löschmittelbehälter
- 2
- Schlagarmatur
- 3
- Überwurfmutter
- 4
- Druckerzeugungseinheit
- 5
- Entnahmeeinrichtung
- 6
- Schlauch
- 7
- Pistole
- 8
- Absperrventil
der Löschpistole
- 9
- Düse
- 10
- Mutter
- 11
- Steigrohr
- 12
- freies
Ende (von 11)
- 13
- Bodenbereich
- 14
- Aufladerohr
- 15
- Ende
(von 14)
- 16
- Kappe
- 17
- Öffnung
- 18
- Löschpulver
- 19
- Funkenerzeugungseinheit
- 20
- Durchgangsbohrung
- 21
- Führungsraum
- 22
- Adapterraum
- 23
- Schlagbolzen
- 24
- Platte
- 25
- Dorn
- 26
- Verbindungsteil
- 27
- Druckkammer
- 28
- Bohrung
- 29
- Aufnahmeraum
- 30
- unteres
Ende (von 27)
- 31
- Druckerzeugungspulver
- 32
- Durchgangsbohrung
(von 31)
- 33
- Nut
- 34
- Sieb
- 35
- Austrittsöffnung (von 27)
- 36
- Patronenrohr
- 37
- Platzpatrone
- 38
- Deckplatte
mit Bund
- 39
- Zundkapsel
- 40
- Fixierraum
- 41
- Adapter
- 42
- Außengewinde
(von 41)
- 43
- Unterer
Teil (von 41)
- 44
- Durchgangsbohrung
- 45
- Außengewinde
- 46
- Innengewinde
- 47
- Ringnut
- 48
- Dichtungsring