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Feuerlöschmittel Die Erfindung betrifft ein Feuerlöschmittel.
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Bei herkömmlichen Verfahren zur Feuerlöschung werden in verschiedenen
Fällen Chemikalien in Verbindung mit Wasser verwendet.
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Die meisten dieser Chemikalien löschen das Feuer hauptsächlich durch
Erzeugung eines Gases, wie beispielsweise Kohlendioxyd usw. Allerdings besteht bei
dieser Verfahren zur Feuerlöschung in nachteilicrer Weise die Gefahr dass solche
Chemikalien, wie Ammoniumchlorid, Kohlendioxyd, oder ihre Mischungen schädlich
fUr
die Lochenden oder andere Personen sind die mit solchen Gasen oder Chemikalien in
Dampfform in Beruhrung kommen.
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Einer der Zwecke der Erfindung besteht in der Schaffung einer sicheren
Feuerlöschmittelmischung zur Verhinderung von Unglücken, die sich zur Lagerung eignet
und die das Feuer mit relativ wenig gespeichertem oder anderem Wasser aus Quellen
wie Flüssen oder Seen wShrend unerwarteter Erdbeben oder ähnlichen Unglücken löscht,
auch wenn die normale Wasserversorgung unterbrochen ist.
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Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Feuerlöschmittelmischung
vorzusehen, mit der das Feuer gleich zu Beginn im Keim erstickt werden kann. Eine
weitere Aufgabe besteht in der Schaffung eines Verfahrens und einer Anordnung zur
Feuerlöschung.
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Die Lösung der gestellten Aufgabe wird durch ein Feuerlöschmittel
als Mischung von etwa 7,o bis etwa 7,5 Gewichtsprozent gebranntem Alaun, etwa 6,0
bis etwa 6,2 Gewichtsprozent Ammoniumkarbonat, etwa 3,5 bis etwa 4,o Gewlchtsprozent
Chlornatrium, etwa 4,o bis etwa 4,5 Gewichtsprozent Kaiziumchlorid, etwa 2,0 bis
etwa 3,0 Gewichtsprozent kalzinierter Soda, etwa 25,o Gewichtsprozent Wasserglas,
etwa 1,0 bis etwa 1,5 Gewichtsprozent Kalziumkarbonat, etwa 1,0 bis etwa 1,5 Gewichtsprozent
Magnesiumkarbonat und etwa lo,o bis etwa 10,5 Gewichtsprozent Natriumbikarbonat
erzielt.
Nach der Erfindung sind drei Komponenten, Kalziumkarbonat, Magnesiumkarbonat und
Natriumbikarbonat, zusätzlich zu dem wesentlich mehr Gas erzeugenden Ammoniumkarbonat
in der Feuerlöschmittelmischung enthalten. Auf diese Weise wird eine wesentlich
intensivere und sicherere Feuerlöschung erzielt, ohne dass schädliche Gase erzeugt
werden, die gefShrlich für das menschliche-Dasein sowie den Viehbestand und dergleichen
sind oder die eine Zerstörung von dem Feuer ausgesetzten Kleidungsstücken, Möbeln
oder anderen persönlichen Gütern hervorrufen.
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Nach einem besonderen Ausführungsbeispiel ist die Hauptkomponente
für die Feuerlöschung eine Mischung aus 7,o Gewichtsprozent gebranntem Alaun, 6,0
Gewichtsprozent Ammoniumkarbonat, 4,0 Gewichtsprozent Chlornatrium, 4,0 Gewichtsprozent
Kalziumchlorid, 2,o Gewichtsprozent kalzinierter Soda, 25,o Gewichtsprozent Wasserglas,
1,0 Gewichtsprozent Kalziumkarbonat, 1,o Gewichtsprozent Magnesiurnkarbonat, lo,o
Gewichtsprozent Natriumkarbonat sowie aus 4o,o Gewichtsprozent Wasser be insgesamt
loo Gewichtsprozent der Mischung.
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Die Erfindung kann bisher nur teilwelso unter Stützung auf die folgende
Theorie erklärt werden. Kalziumkarbonat und Magnesiumkarbonat
sind
beide in Wasser unlöslich. Allerdings werden sie in einer Wasserlösung in wasserlösliche
Verbindungen, z.B. Kalzium und Magnesiumhydrokarbonate, bei Zusatz von Natriumbikarbonat
nach folgenden chemischen Reaktionen umgewandelt:
| CaCO3 + 2NaHCO3 + 2H2O#Ca(HCO3)2 + 2NaOH + H2C03 |
| MgC03 + 2NaHCO + 2H2O#Mg(HCO3)2 + 2NaOH + H2C03 |
| H2CO3 # CO2 + H2O II |
Das nach der Reaktion I erzeugte NaOH schließt die brennenden Teile ein und verhindert
eine Ausweitung des Feuers. Diese Reaktionen vollziehen sich sehr heftig bei Erwärmung,
und wenn die Mischung auf ungefähr 60 bis 700 C erwärmt wird, geben die Verbindungen
Ca(HCO3)2 und Mg(HC03)2 2 unter Erzeugung von Kalziumkarbonat und Magnesiumkarbonat
Kohlendioxyd nach folgender Reaktion frei:
| Ca(HCO3)2#CaCO3 + H2CO3 |
| )IIt |
| Mg(HCO3)2#MgCO3 + H2CO3 |
Die oben angegebene Mischung wird in einen Behalter eingefüllt und in diesem abgedichtet,
der bei einer Erwärmung auf Temperaturen unter 1 O C plötzlich in kleine Stücke
zerbricht. Bet
einer Erwärmung der Mischung auf 60 bis 70° C wird
in zwei Stufen nach den Gleichungen II und III Kohlendioxyd entwickelt.
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Das Kohlendioxyd erhöht zusammen mit dem erzeugten Wasserdampf den
Gasdruck im Behalter, wodurch das Gasvolumen im Behälter plötzlich expandiert und
den Behälter zerbricht. Dabei werden die Chemikalien im Behälter in alle Richtungen
zersprüht. Das Kohlendioxyd wirkt als Hauptmittel bei der Fcuerldschung, während
die aus dem Wasserglas, Alaun usw., d.h. den Komponenten der Feuerlöschmittelmischung,
erzeugten, dickflüssigen Aluminiumsilikatverbindungen mit anderen zähen Stoffen
wie Natriumdioxyd, Kalziumchlorid usw. zusammenwirken, um eine feuersichere Membrane
oder Abdeckung für die noch nicht verbrannten Teile zu bilden.
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Hierdurch wird die Ausweitung des Feuers und des Brennvoreangs verhindert.
Demgemäß wird durch die gleichzeitige Abdeckwirkung der zähen Materialien und durch
die Feuerlöschwirkung des Kohlendioxyds eine Feuerlöschung und -verhinderung in
einer überraschend wirksamen Weise erzielt. Dabei erzeugt das nach Gleichung III
entstehende CaCO3 und MgCO3 durch Wiederholung der Reaktionen I und II C02-Gas,
und zwar so lange, wie sich NaHCO3 in dem Stoffsystem befindet.
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Der Aufbau und die Lage einer Feuerlöschanordnung nach der vorliegenden
Erfindung wird nachfolgend an einer zeichnerischen Darstellung erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch einen Feuerlöscher
zur Darstellung der verschiedenen Teile der Einrichtung und
Fig.
2 den Feuerlöscher aus Fig. 1 in perspektivischer Explosionsdarstellung.
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Ein Behälter 1 enthält eine Feuerlöschmittelmischung 2 gemäß der Erfindung.
Ein Träger oder Stützrahmen 3, der seinerseits an der Decke einer vor Feuer zu schützenden
Raumes befestigt wird, dient zum Anbringen der übrigen Teile des Feuerlöschers.
Dabei wird der Behälter 1 durch ein Federband 5 unter Zwischenlegung von federndem
Polstermaterial 4 gegen den Träger 3 gedruckt.
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Zwischen einer Abdeckung 7 und dom Behälter 1 mit der Feuerlöschmittelmischung
2 ist ein Luftzwischenraum 6 vorgesehen.
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Ein speziell verstärkter Glasbehälter 1 in Form eines Zylinders, einer
Birne oder eines anderen Typs zerbricht in kleine Teile, sobald der Behälter auf
eine erhöhte Temperatur unter 100° C erhitzt wird. Der Behälter wird mit einer Feurlöschmittellösung
2 entsprechend der vorliegenden Erfindung gefüllt, und anschließend wird der Behälter
abgedichtet. Dieser wird mit Federbändern 5 unter Zwischen lage von federndem Polstermaterial
4 an dem Stützrahmen oder Träger 3 befestigt. Danach wird der Behälter 1 mit einer
Abdeckung 7 aus Kunstharz, wie @artpolyethylen oder dergleichen, befestige. Wenn
der Feuerlöscher irgendwo in der Nähe von brennbarem Material, beispielsweise an
der Decke einer Küche, befestigt wird, zerspringt der Behälter 1 unter der Wirkung
der Feder (plötzliche Erhitzung und Abkühlung), wenn die Feder durch die Brennabdeckung
im Falle eines Feuers erhitzt wird.
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Zur gleichen Zeit wird die ursprünglich im Behälter enthaltene Feuerlöschmittellösung
infolge der erzeugten Gase z.B. in Form eines Hebels über die brennenden Teile versprüht,
wodurch eine effektive Feuerlöschung erzielt wird. Die Anzahl der erforderlichten
Feuerlöscher nach der vorliegenden Erfindung hängt von der Wirksamkeit ab. So ist
beispielsweise ein Feuerlöscher für ungefähr 7 bis lo qtr Raumfläche empfehlenswert.
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ach anderer Ausgestaltung der Erfindung kann der Feuerlöscher vorzugsweise
lo cm unterhalb der Decke oder an einer Wand, ebenfalls lo cm von der Decke entfernt,
befestigt sein. In jedem Fall ist 0. notwendig, dass der Feuerlöscher fest an einer
Wand oder Decke angebracht ist.
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Die Erfindung wird ferner anhand zweier Ausführungsbeispiele näher
erläutert.
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Beispiel 1: Ein Feuerlöscher mit einem Glasbehälter wurde mit 200
g der folgenden Feuerlöschmittelmischung gefüllt: 7,o Gewichtsprozent gebrannter
Alaun 6,0 Gewichtsprozent Ammoniumkarbonat, 4,o Gewichtsprozent Chlornatrium, 4,o
Gewichtsprozent Kalziumchlorid, 2,o Gewichtsprozent kalzinierte Soda,
25,o
Gewichtsprozent Wasserglas, 1,o Gewichtsprozent Kalziumkarbonat, 1,o Gewichtsprozent
Magnesiumkarbonat, lo,o Gewichtsprozent Natriumbikarbonat sowie 4o,o Gewichtsprozent
Wasser bei insgesamt loo Gewichtsprozent Mischung.
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Der gefüllte Feuerlöscher war an der oberen Innenwand eines Hauses
befestigt, in dem Hobelspäne aufgehSuft waren. Dabei wurden zwei Liter einer Mischung
aus Schweröl und Benzin auf die Hobelepäne versprüht, die anschließend entzündet
wurden. Das Feuer breitete sich aus, und 8 bis 17 Sekunden nach dem Entzünden zersprang
der an der oberen Seite des Raumes befestigte GlasbehAlter plötzlich unter der Wirkung
der entstehenden Flammen, Inzwischen verwandelten sich die Flammen und der schwarze
Rauch in weissen Rauch. Innerhalb von 2 bis 5 Sekunden nach dem plötzlichen und
explosionsEhnllchen Zerspringen war eine einwandfreie Kontrolle des Feuers erreicht.
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Beispiel 2: Um die Wirkung der konzentrierten Lösung der Feuerlöschmittelnischung
gemäß der vorliegenden Erfindung aufzuzeigen, wurde die gleiche Lösung wie im Beispiel
1, jedoch in loo-facher Volumenverdünnung heroestellt. Jeweils 200 g dieser Lösung
wurden in einem Vinylbeutel untergebracht. Wenn einer der 200 g-Beutel mit der
Feuerlöschmittelsubstanz
nach der vorliegenden Erfindung dem Feuer in dessen heftigstem Zustand (13 bis 155
sek. nach dem. Entzünden) ausgesetzt wurde, wurde auch das'Feuer sehr schnell gelöscht.
Dabei waren 4 bis 5 der 200 g-Wasser-Vinylbeutel notwendig, um bei den selben Bedingungen
das Feuer auszulöschen.
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Eine AbschAtzung der Wirksamkeit einer Feuerlöschung der Feuerlöschmitteimischung
gemä dieser Erfindung ergab sich aus der folgenden Betrachtung: (A)Feuerlöschwirkung
von reiner, konzentrierter Feuerlöschlösung: Menge des für die Feuerlöschung benötigten
Wassers ......................... x Verdünnungsgrad Menge der für eine Feuerlöschung
benötigten verdünnten Feuerlöschmittellösung - 400 bis 500 (B)Feuerlöschwirksamkeit
von verdünnter Feuerlöschmittellösung: Menge des für eine Feuerlöschung benötigten
Wassers ....................... = 4 - 5 (bei loo-fach verdünnter Lösung) Menge der
für eine reuerlöschung benötigten verdünnten Feuerlöschmittellösung
Der
optimale Verdünnungsgrad hängt von der Art der brennenden Teile und von weiteren
Umgebungsbedingungen ab.