DE2326924A1

DE2326924A1 - Feuerloeschbrause zur wahlweisen abgabe von wasser oder schaum

Info

Publication number: DE2326924A1
Application number: DE19732326924
Authority: DE
Inventors: David Arthur Larah
Original assignee: Mather and Platt Ltd
Current assignee: Mather and Platt Ltd
Priority date: 1973-03-07
Filing date: 1973-05-24
Publication date: 1974-09-12
Also published as: FR2220985A5; BR7305495D0; IT981840B; LU68098A1; DK136104B; DE2326924C2; CA971204A; GB1412348A; SE385543B; IE37502L; BE798573A; IE37502B1; NL7310520A; CH561572A5; DK136104C; ZA732034B; US3795368A

Description

PATENTANWÄLTE !

ϊ Dipl.-lng. H. Seiler Dipl.-lng. J. Pfenning Dipl.-Phys. K. H. Meinig ;

' (61466)

' * =- 1 Berlin 19

j Oldenburgaliee 1O j

Tel. O3H/3O455 2J j

3OA 55 22 I

j Drahtwort: Seilwehrpatent \

■j Postscheckkto. Bln.W.5938 ]

24-. Mai 1973 I

. Pf/Roe ;

Mather & Platt Limited in Park Works, Manchester 10 (England) j

jPeuerlöschbrause zur vahlweisen Abgabe von Wasser oder Schaum

Die .Erfindung bezieht sich auf eine I'euerlöschbrause zur
wahlweisea Abgabe voa Wasser oder Schaum mit einem Düsenkörper für das Wasser oder für das Wasser-Schaummittel-Gemisch und einem koaxial zum Düsenkörper angeordneten, abgabeseitig
offeaen rohrförmigen Gehäuse, das einen mit Abstand zum Abgabeende des Gehäuses und koaxialzu diesem gehaltenen, kegelförmigen Terteilerkörper trägt.

In Räumen, in denen leicht entflammbares Gut gelagert ist,
wird eise sichere und schnelle Löschung eines entstehenden
Brandes durch Wasser allein nicht erreicht, so daß Feuerlöschbrausen Yerwendung finden, die aus einer Mischung eines
Schäumungsaittels uad aus Wasser einen mechanischen Schaum

— — -4- —

bilden und verteilen. Die Zufuhr des Wassers ist in einer ι solchen Feuerlöschbrause auch dann noch zufriedenstellend, ^! wenn die Schäumungsmittelzufuhr erschöpft ist, und, obwohl reichliche Schäumungsmittelmengen vorhanden sind, ihre anhaltende Abgabe zum völligen Verbrauch dieses Mittels geführt hat. Im allgemeinen ist zu diesem Zeitpunkt der Brand gelöscht, jedoch für den seltenen Fall, daß er nicht gänzlich erloschen . ^: ist, ist zur Verhütung einer erneuten Entzündung nach dem Löschen des Brandes eine fortgesetzte Abgabe von Wasser allein erwünscht, um den Brand unter Kontrolle zu halten und eine ^: erneute Entzündung zu verhindern.

Aus diesem Grunde werden Feuerlöschbrausen verwendet, die nicht aur den Schaum in geeigneter Weise erzeugen und vertex- j

i len, sondern aaeh dem völligen Verbrauch des Schäumungsmittels '

auch das Wasser allein in geeigneter Weise verteilen köaaen.

Bei einer derartigen Feuerlöschbrause ist es erwünscht, ihre Größe möglichst klein zu halten, um eine Beschädigung beim Einbau uad während des Betriebes aach Möglichkeit zu verhindern; weiter ist es erwünscht, die Feuerlöschbrause bei einem Mindestmaß an Änderungen wahlweise stehend oder hängend verwenden zu köaaen, wobei ia jedem Falle ein einwaedfreier Schaum voa solcher Qualität gebildet wird, daß die Decke des gebildeten Schaumes ia dem zu schützenden Bereich durch die Eachfolgeade Abgabe von Wasser allein nicht weggespült oder

409837/0861

wesentlich beschädigt wird, wobei eine weite und gleichmäßige Verteilung des Schaumes und auch eine ebenfalls weite uad gleichmäßige Verteilung von Wasser allein gewährleistet ist. : ■- . ' ' ■ ^: ; ■-=..;■■-

Es ist bereits eine derartige FeuerlOschbrause bekannt, bei der der Düsenkörper eine einzige, mittig angeordnete Abgabe-Öffnung mit großem Querschnitt aufweist und über Querstege mit dem auch auf seiner Eintrittsseite offen ausgebildeten Gehäuse verbunden ist, welches einen mit geringem Abstand zum Düsenkörper beginnenden ersten Abschnitt aufweist, dessen einlaßseitiger Durchmesser wesentlich größer ist als der Durchmesser des Düsenkörpers,und der sich zu einem Hals konisch verjüngt, an den sich ein kurzer zweiter Abschnitt mit stark nach außen geneigter Wandung anschließt, der in •iaen zylindrischen dritten Abschnitt übei?geht, dessen Durch- j messer dem Einlaßdurchmesser des ersten Abschnittes ent- ;

spricht, und der über Stege den Verteilerkörper trägt, und \ bei dem im Gehäuse ein kugelförmiger Prallkörper über Stege ; mittig angeordnet ist, dessen Durchmesser etwas größer ist ,-. . ; als der Durchmesser der Abgabeöffnung des Düsenkörpers.

-. Bei dieser bekannten I'euerlöschbrause wird der aus dem Düsen- \ körper austretende und auf dem Prallkörper auftreffende Strahl aus Wasser und Schäumungsmittel gegen die aufeinanderzulaufeaden, sich verengenden Wände des Gehäuses gerichtet.

0983 7/0661

Hierdurch wird eine plötzliche Änderung der Strömungsrichtung und eine Verdichtung und gründliche Vermischung der Flüssigkeiten zum Hals hin erreicht. Hinter dem Hals werden die Flüssigkeiten weiter vermischt, wobei sie für ihre Abgabe aus der Feuerlöschbrause auf die Ablenkvorrichtung gerichtet werden. In gleicher Weise wird bei der bekannten Feuerlöschbrause die Abgabe von- Wasser allein in einer Verteilung erreicht, die hinsichtlich der Form und des Volumens der Schaumverteilung vergleichbar ist trotz des erheblichen Unterschiedes in den Eigenschaften von Schaum und Wasser.

Es wurde nun gefunden, daß die Qualität des durch die bekannte Feuerlöschbrause erzeugten Schaumes weitgehend abhängt von der Eigenschaft des Schäumungsmittels, die sich bei der Lagerung verschlechtert; weiter wurde gefunden, daß sogar ein j Schäumungsmittel gleicher Charge zur Bildung eines Schaumes

unterschiedlicher Qualität führt, wenn es in verschiedenes Be- : haltern angesetzt wird. Solche nicht vorhersehbare* Eigea- ^; schäften des Schaumes siad in höchstem Maße unerwünscht u»d nachteilig, da sie eine ständige Kontrolle des Zustafcdes des Schäumungsmittels erforderlich machen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen der bekannten Feuerlöschbrause anhaftenden Fächteil zu Vermeiden, und die

! Feuerlöschbrause so auszubilden, daß auch bei Schäumungs-■i mittel» unterschiedlicher Eigenschaften ein Schaum praktisch

409837/0681

gleichbleibender Qualität erzielt wird.

Die Anmelderin hat gefunden, daß die gleichbleibende Schaumqualität entscheidend abhängt von der Lage des Prallkörpers in dem Gehäuse, und daß eine" befriedigende Qualität und ^; Konsistenz des Schaumes erreicht wird, wenn der Prallkörper weiter abwärts in Strömungsrichtung im G-ehäuse angeordnet wird. Demzufolge kennzeichnet sich die Erfindung dadurch, daß der Prallkörper in Strömungsrichtung hinter dem Hals, vorzugsweise teilweise in ihn eingreifend, angeordnet ist.

Weitere Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen.

: Die beiliegenden Zeichnungen zeigen eine beispielsweise Aus-, führungsform der Erfindung und es bedeutet

Fig. 1 Seitenansicht der Feuerlöschbrause in teil-I ■ weisem Schnitt

j Fig. 2 Schnitt gemäß Linie 2-2 der Fig. 1

j Fig. 3 Querschnitte gemäß der Linien 3-3 und 4-4

j ^{und 4} gemäß Fig. 2

i Fig. 5 das Auflösungsverlaältnis, d.h. das Verhältnis

des Volumens des erzielten Schaumes zu dem ι Volumen des zu seiner Erzielung dienenden

j ■ Schaumungsmxttels bei verschiedenen Stellungen.

des Prallkörpers
j Fig. 6, 7, 8 den Einfluß der Qualität des Schäumungs-

mittels, des Druckes, und der Luft-Induktion

409837/0661

— Ό —

auf das Auflösungsverhältnis einmal bei der Feuerlöschbrause nach der Erfindung und zum anderen bei der bekannten Feuerlöschbrause.

Wie die Zeichnungen zeigen, weist die Feuerlöschbrause einen Düsenkörper 10 mit einem Außengewinde 12 auf zum Anschluß an eine unter Druck stehende Quelle aus Wasser undSchäumungsmittel, beispielsweise an ein nicht dargestelltes Leitungssystem, das das Wasser und das Schäumungsmittel zu dem vor Feuer zu schützenden Bereich leitet.

Der Düsenkörper 10 besitzt eine Bohrung 14» die in einer Abgabeöffnung 16 geringeren Durchmessers endet. Durch kurze Querstege 18 ist an dem Düsenkörper 10 ein hohles rohrartiges i Gehäuse 20 befestigt, das in Verlängerung der Achse des Düsen-

. körpers 10 liegt und sowohl an asinem Einlaßende 22 als auch an seinem Abgabeende 24 offen ist. Das Einlaßende 22 ist im Abstand von der Abgabeöffnung 16 des Düsenkörpers angeordnet, wobei in gleicher Weise ein axial angeordneter Verteilerkörper

■ 26 mit Hilfe kurzer Stege 28 in einem Abstand von dem offenen ' j Abgabeende 24 des Gehäuses angeordnet ist.

; j

; Wean ein unter Druck stehendes Medium, beispielsweise eine

j Mischung aus Schäumungsmittel und Wasser, aus der Abgabeöff-• nung 16 des Düsenkörpers 10 austritt, besitzt es die Form eines vollen Strahles, der auf der Achse des Gehäuses in das

409837/0681

offene Einlaßende 22 eintritt und auf einen Prallkörper 32 auftrifft, der durch ein Paar von Stegen 36 mittig in dem Gehäuse unterhalb der Wandung 34 gehalten ist. Durch dieses Auftreffen wird der Strahl nach außen gegen die Gehäusewand, in Strömungsrichtung hinter den Prallkörper geschleudert. Der kugelförmige Prallkörper 32 besitzt einen Durchmesser, der etwas größer ist als die Abgabeöffnung 16, so daß im wesentlichen der gesamte Strahl selbst dann auf den Prallkörper 32 auftrifft, wenn er sich zwischen dem Düsenkörper 10 und dem Prallkörper 32 etwas aufgelockert hat.

Der kugelförmiger Prallkörper 32 ist in Strömungsrichtung hinter einem ersten Gehäuseabschnitt 30a angeordnet, der durch gerade Gehäusewandungen gebildet wird, die zwischen dem in Strömungsrichtung vorderen Ende dieses Abschnittes und einem Hals sich verjüngend verlaufen. Der Querschnitt dieses ersten Gehäuseabschnittes 30a ist rund.

In strömuagsrichtung unmittelbar.-hinter dem Hals 30b weitet sich das Gehäuse entlang einem kurzen Abschnitt 30c in einer Schrägung auf, die wesentlich steiler ist als die Verjüngung des Abschnittes 30a, und schließt sich an einen Ausdehnungs-Endabschnitt 36d an, der zylindrisch ist und einen Durchmesser besitzt, der im wesentlichen gleich ist dem größten Durchmesser des ersten Abschnittes 30a. Die Stege 36, die den Prallkörper 32 tragen, sindin dem kurzen Abschnitt 30c angeordnet. - 8 -

409 837/066 1

Der Flüssigkeitsstrom tritt durchden ersten Abschnitt 30a hindurch, trifft auf den Prallkörper 32 auf und wird nach außen gegen die Gehäusewandungen geschleudert. Durch die Bewegung der Flüssigkeit entlang dem Gehäusedurchgang wird Luft von dem offenen Einlaßende angesaugt, so daß sich in dem Gehäuse eine Mischung aus Luft und Flüssigkeit fortbewegt. Diese Mischung ist der Anfang der Schaumbildung, wobei das weitere gegenseitige Einwirken von Flüssigkeit und Luft in dem übrigen Gehäuse und gegen den Yerteilerkörper 26 die endgültige Bildung und Verteilung des Schaumes bewirkt.

ITm die Mitnahme der Luft durch das offene Einlaßende 22 des Gehäuses zu unterstützen, besitzt das Gehäuse oberhalb des Abschnittes 30a einen weiteren Abaehnitt 3Oe. Dieser Ab- : schnitt hat am Einlaßende 22 einen Durchmesser, der wesent-

■ -

' lieh größer ist als der Durchmesser des oberen Endes des Ab-

j schnittes 30a, so daß, obwohl der Düsenkörper 10 über dem

j Einlaßende 22 angeordnet ist und dieses in gewissem Umfang

i. versperrt, Luft ungehindert eingesaugt werden kania. Hierdurch '. iet es möglich, den Düseukörper 10 nahe dem Gehäuse anzuordnen, um die Gesamtmenge der Feuerlöschbrause aus einem Mindest-· ί

maß zu halten.

Der erweiterte Durchmesser des Einlaßendes 22 des Abschnittes

ί 3Oe wird durch eine Fortsetzung des Abschnittes 30a mit gleichbleibender Konizität erzielt. Diese Aarodnung ist wegen

409837/0661

ihrer Einfachheit und der ausgezeichneten Strömungseigenschaften vorteilhaft.

Der Prallkörper 352 stellt eine Prallfläche dar, die im Querschnitt die Abgabeöffnung 16 des Düsenkörpers 10 über--

: greift, so daß praktisch der gesamte aus dem Düsenkörper 10 ausströmende Strahl auf den Prallkörper 32 auftrifft und nach außen geschleudert wird. Diese Prallfläche ist vorzugsweise eine Halbkugel, wie beispielsweise bei Verwendung eines kugelförmigen Prallkörpers 32 mit einem Durehmesser,

■ der größer ist als der Durchmesser der Abgabeöffnung 16 des Düsenkörpers TO. EinVorteil einer halbkugelförmigen Prallfläche liegt darin, daß ein großer mittlerer Abschnitt ihres

ι Oberflächenbereiches stumpf ist, um die auf diesen Abschnitt auftreffende Flüssigkeit durcheinander zu bewegen, wobei sie

; gleichzeitig einen großen Wandabschnitt ihres Oberfläehenbe-

' - - - " ^: ■"-■-■■ ■■-■'■ ^;

ί reiches aufweist, der in einem geeigneten Winkel so angeordnet ist, daß er die auf ihn auftreffende Flüssigkeit zurückwirft und nach außen schleudert, ohne die Geschwindigkeit dieser Flüssigkeit erheblich zu verzögern. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß durch Verwendung einer Kugel als Prallkörper die Herstellung erheblieh vereinfacht ist, weil die Prallfläche in Bezug auf den Düsenkörper 10 nicht sorgfältig

; ausgerichtet zu werden braucht. Es genügt, die Kugel in der Bewegungsbähn des aus der Düse herausströmenden Strahles an- j

■ -" ■ - I

zuordnen, wobei ein· Drehung der Kugel die Form der Prallf lache!

nicht verämdert. in !

409837/066T

Der Hals 30b hat vorzugsweise eine -wesentlich größere Querschnittsfläche als der Querschnitt des Prallkörpers. Hinter dem Hals 30b weitet sich das Gehäuse schroff nach außen und geht in den Ausdehnungsabschnitt 3Od über, der vorzugsweise zylindrisch ist und einen Durchmesser aufweist, der im wesentlichen gleich dem Durchmesser des oberen Endes des • konischen Abschnittes 30a ist. Der Verteilerkörper 26 hat die Form eines in aiialer Richtung auf der Gehäuseachse 30 liegenden Kegels, dessen Spitze 38 dem offenen Ende 24 des Gehäuses zugekehrt ist. Beim Ausströmen aus diesem Gehäuseende 24 wird die schaumige .Mischung aus Flüssigkeit und Luft durch ihr Auftreffen auf diesen Kegel weiter durcheinander bewegt und dadurch nach außen gegen Zinken 40 gerichtet, die sich über die Kante des Kegels hinaus erstrecken und die Form der Verteilung der endgültigen Schaummasse auf dem vor Brand zu schützenden Raum bestimmen. Die Zinken 40 sind auf einer besonderen Platte 42 ausgebildet, die durch einen mit dem Verteilerkörper 26 aus einem Stück gefertigten Glied 44 an der Grundfläche des Verteilerkörpers 26 befestigt sind, wobei sie so angeordnet sind, daß sie, wenn sich die Feuerlöschbrause in hängender Lage befindet, des Schaum auf den Boden des zu schützenden Raumes verteilen. Andere nicht dargestellte Zinken-· formen köanen ia bekannter Weise .verwendet werden, um den

■ . ■ ■ . .

J Schaum bei Verwendung der Vorrichtung in einer anderen Lage,

j beispielsweise in aufrechter Lage, auf dem Boden zu verteilen.

Die Fig. 5 zeigt die Wirkung von in unterschiedlichen Stellua-

409837/066 1

gen angeordneten Prallkörper 32 auf das Auflösungsverhältnis des Schaumes. Wie erkennbar ist, ergibt sich ein Höchst- . wert dieses Auflösungsverhältnisses dann, wenn der Prallkörper 32 erfindungsgemäß in Strömungsrichtung unterhalb des Halses 30b angeordnet ist. Dieser Wert ist, wie die Kurvendarstellung zeigt, entscheidend besser als der Wert, der er- j halten wird, wenn sich der Prallkörper in der strich-unktiertj

■■■'■".■' i

eingezeichneten Stellung befindet, in der er bei der bekann- ·

ten Feuerlöschbrause angeordnet ist. j

Es wurde eine Versuchsreihe durchgeführt, um die mit der erfindungsgemäßen Feuerlöschbrause erzielten als· "Neu" bezeichneten Werte mit den mit der bekannten Feuerlöschbrause erzielten, als "Alt" bezeichneten Wert zu vergleichen.

In eines ersten· Versuch wurde ein Schäumungsmittel einer einwandfreien Probe verwendet und nach Lösung mit Wasser sowohl in der neuen als auch in der alten Feuerlöschbrause mit einem Druck von 30 p.s.i. und einer Lüftinduktion von 6 % verarbeitet. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 aufgezeigt ,

.../12

409837/066

	Tabelle 1	Auflösungsverhältnis
Versuch	Vorrichtung	7.8 : 1
A	Alt	7.2 : 1
B	Alt	8.5 : 1
O	Neu	8.5 : 1
D	' Neu .	8.5 : 1
E	Neu

Die Lufttemperatur betrug 12⁰C, die Temperatur des Schäumungs· mittels 11⁰C.

Aus der Tab. 1 ergibt sich, daß die Auflösungsverhältnisse mit der neuen Vorrichtung besser und gleichbleibender sind.

In einem zweiten Versuch wurde eine schlechte Probe eines Schaummittels aus der gleichen Charge, jedoch aus einem ande-

^: ren Gefäß verwendet und unter gleichen Bedingungen bearbeitet ' wie vorher. Es ergab sich die Tabelle 2

	Tabelle 2	Auflösungsverhältnis
Versuch	Vorrichtung	4.8 : 1
A	Alt	4.8 : 1
B	Alt	8.1 : . 1
C	Neu	7.4 : 1
D-	Neu

Die Lufttemperatur betrug 10°C, die Temperatur des Schäumungsmittels 11⁰C. - 13 -

409837/0661

Aus der Tab. 2 ergibt sich, daß die mit der neuen Vorrichtung erzielten Werte weit weniger durch ein schlechtes Schaumungsmittel beeinträchtigt werden als die Werte bei der alten
Vorrichtung.

In einem dritten Versuch wurde eine alte Schaummittelcharge
unter gleichem Druck- und gleicher Iiuftinduktion verarbeitet
vie vorher. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 3 aufgezeigt.

	-	Tabelle 3	Auf lös ungs verhältnis
Versuch	Die ΤιΠ-firtenrn«	Vorrichtung	4.4 : 1
A	Alt	4.1 : 1
B	Alt	3.9 : 1
C .	Alt	5.7: 1
D	Neu	6,0;; 1
E	Neu .'■"."	6.0: : T
Neu
ratiiT hetriii· 10.S Π.

Aus der Tab. 3 ergibt sich, daß die neue Vorrichtung ent- j scheidende Vorteile besitzt, sogar dann, wenn ein altes Schau- ; mungsmittel benutzt wird.

- 1

Es wurden weitere Versuche durchgeführt, in denen die Abhängig-| keit des AuflösungsVerhältnisses von der Qualität des Schäu-

■- 14 - I

4098 3 7/06 61

mungsmittels bei neuer und alter Vorrichtung ermittelt wurde. Diese Ergebnisse sind in Form der Kurven A (neue Vorrichtung) und B (alte Vorrichtung) in Fig. 6 wiedergegeben.

Weitere Versuche zur Bestimmung der Wirkungen von Druck und Luftinduktion auf das Auflösungsverhältnis bei neuer und alter Vorrichtung wurden durchgeführt, und die Ergebnisse sind in den Figuren 7 und S wiedergegeben, wobei die Kurven A sich auf die neue Vorrichtung und die Kurven B auf die alte Vorrichtung beziehen.

- 15

409837/0661

Claims

An s ρ r ü c h e

Feuerlöschbrause zur /wahrweisen Abgabe von Wasser oder Schaum, mit einem Düsenkörper für das Wasser oder für das Wasser-Schaummittel-Gemisch und einem koaxial zum Düsenkörper angeordneten abgabeseitig offenen rohrförmigen Gehäuse, das einen mit Abstand zum Abgabeende des Gehäuses und koaxial zu diesem gehaltenen kegelförmigen Verteilerkörper trägt, bei der der Düsenkörper eine einzige, mittig angeordnete Abgabeöffnung mit großem Querschnitt aufweist und über Querstege mit dem auch auf seiner Eintrittsseite offen ausgebildeten Gehäuse verbunden ist, welches einen mit geringem Abstand zum Düsenkörper beginnenden ersten Abschnitt aufweist, dessen einlaßseitiger Durchmesser we- \ sentlich größer ist als der Durchmesser des Düsenkörpers, ; und der sich zu einem Hals konisch verjüngt, an den sich |

ein kurzer zweiter Abschnitt mit stark nach außen geneig- I

'..■■■ -■■'■■ i

ter Wandung anschließt, der in einen zylindrischen dritten j

■. " ■-. I

Abschnitt übergeht, dessen Durchmesser dem Einlaßdurch- ^: messer des ersten Abschnittes entspricht, und der über Ste- j ge den Verteilerkörper trägt, und bei.der im Gehäuse ein kugelförmiger Prallkörper über Stege mittig angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Prallkörper in Strömungsrichtung hinter dem Hals (30b), vorzugsweise teilweise in ihn eingreifend, angeordnet ist.

- 16 -

409837/0661
2. Feuerlöschbrause nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der am weitesten stromaufwärts liegende Teil des i Prallkörpers in der engsten Stelle des Gehäuses angeordnet ist.
3. Feuerlöschbrause nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Prallkörper aus einer mittig im Gehäuse angeordneten Kugel besteht, deren Durchmesser praktisch gleich ist dem Durchmesser der Abgabeöffnung (1.6) des Düsenkörpers.
4. Feuerlöschbrause nach einem Der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse in Strömungsrichtung hinter dem Hals unter schroffer Steigung (30c) in einen zylindri- ; sehen Bohrungsteil (3Od) übergeht, dessen Durchmesser ; praktisch gleich dem größten Durchmesser des Einlaßendes i (22) ist. I

409837/066 1

Lee rs e i f e