DE4440155C2 - Löschsystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Löschsystem, nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Derartige Löschsysteme werden als Halonlöscher (US-PS 4,889,189) eingesetzt. Hier werden zwei elastische Einlagen zur Trennung des Löschmittels Halon und des Druckmediums Stickstoff verwendet. Die beiden Einlagen sind einerseits mit dem Eintrittsstutzen für das Druckmedium und andererseits mit einem zusätzlichen Dichtelement verbunden. Das Druckmedium wird in den von den elastischen Elementen gebildeten Raum eingeführt, so daß durch Dehnung der Einlagen das Volumen des das Löschmittel aufnehmenden Raumes verkleinert und damit das Löschmittel ausgetragen wird. Zur Folge der Dehnung der Einlagen muß eine Dehnungsreserve berücksichtigt werden. Diese verhindert nicht nur eine restlose Entleerung des Löschmittelraumes, sondern erschwert eine sichere Abdichtung des Löschmittelbehälters, weil zur Folge der nicht ausreichenden Dehnungsreserve der beiden elastischen Elemente das Dichtelement nicht bis an den Austrittsstutzen heranreicht.

Bisher wurden bei Rennwagen mit gutem Erfolg Halon-Löschanlagen installiert. Diese Anlagen schützen den Motorraum, teilweise den Tankbereich, aber auch den Fahrgastraum. Die Verwendung von Halon als Löschmittel ist jetzt verboten. Mittlerweile gibt es auch nur noch eine beschränkte Ausnahmegenehmigung für den Rennsport.

Bei einem weiteren Feuerlöscher (DE-OS 28 38 341) ist im Inneren eines Feuerlöschbehälters ein elastischer Behälter zur Trennung eines Löschmittels und eines Druckgases vorgesehen. Der elastische Behälter wird allseitig mit dem Druckgas beaufschlagt. Aus diesem Grunde ist der Einsatz eines Siebkörpers erforderlich. Die Ausgestaltung verhindert einen gleichmäßigen nicht vollständigen Austrag des Löschmittels.

Bei einem Feuerlöscher mit unter Druck stehender Löschflüssigkeit (DE-PS 9 48 118) sind Wellrohre vorgesehen, die von einem Druckgas umgeben sind. Die von allen Seiten mit Druck beaufschlagten metallischen Wellrohre können nicht aus einem elastischen Material hergestellt werden. Dieser ältere Feuerlöscher ist mit zwei Wellrohren versehen, die ineinander gesetzt sind. Die Wellrohre lassen sich nicht vollständig zusammendrücken, so daß eine restlose Entleerung des Löschmittels nicht möglich ist.

Des weiteren ist ein Spritzgefäß für Farbe bekannt (DE-PS 7 01 010), bei dem innerhalb eines Behälters eine Gummimembran vorgesehen ist, die in ungespanntem Zustand als zusammengefalteter Sack in dem Behälter hängt. Die Gummimembran wird mit einem Druckmittel gefüllt und drückt damit die zwischen Membran und Löschmittelbehälter befindliche Farbe nach außen. Für Feuerlöscher ist das ältere Spritzgefäß nicht einsetzbar, weil keine konstante Ausbringungsrate des Löschmittels gewährleistet ist und damit eine erforderliche, vorgeschriebene Druckkennlinie nicht gehalten werden kann.

Brandversuche im Löschversuchszentrum haben ergeben, daß Brände im Motorraum mit CO₂ und Wassernebel gelöscht werden können. Im Fahrgastraum kann CO₂ wegen der erstickenden Wirkung nicht eingesetzt werden. Bei der Bevorratung des Löschmittels ist die Ausbringung besonders zu beachten, da normale Feuerlöscher nur in einer bestimmten Lage ordnungsgemäß funktionieren. Bei vertikaler Anordnung sind nur geringe Abweichungen von der "Y-Achse" erlaubt. Das Löschmittel wird über Tauchrohr ausgebracht, oder das Ventil ist unten angeordnet. Das Druckgas treibt das Löschmittel aus. Bei Schräglage kommt es zum Durchstoß des Druckgases. Der Treibgasdruck fällt ab, das Löschmittel verbleibt im Vorratsbehälter. Bei horizontaler Lage ("X-Achse") verbessern flexible Tauchrohre die Lageabhängigkeit, aber gerade bei langgestreckten Behältern ergibt sich eine Reduzierung des wirksamen Löschmittels. Zudem hat man eine ständige Pendelbewegung des flexiblen Tauchrohres. Bei Rennwagen ist es denkbar, daß bei Unfällen alle Lagen des Löschmittelbehälters möglich sind. Die Löschanlage soll ja gerade auch dann wirksam sein, wenn der Wagen z. B. auf dem Dach liegt, zumindest so lange bis der Fahrer das Fahrzeug innerhalb von 10 Sekunden verläßt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Löschsystem zu schaffen, mit dem die Nachteile bekannter Systeme vermieden werden, und daß gegenüber den bekannten Löschmittelbehältern mit einfachsten Mitteln eine lageunabhängige, vollständige Ausbringung des Löschmittels ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches.

Mit der Ausbildung einer einteiligen Topfmembran wird deren Überdehnung verhindert. Die Membran wird lediglich umgestülpt, wodurch das Löschmittel über den gesamten Querschnitt des Löschmittelbehälters vollständig und gleichmäßig ausgetragen wird. Die Verdickung der Membran ist derart ausgebildet, daß sich diese nach der Aktivierung als Verschlußelement gegen die Öffnung des Stutzen legt. Es ist damit ein sicherer Verschluß des geöffneten Löschmittelbehälters gewährleistet. Die Topfmembran macht die Volumenänderung des Druckgaspolsters mit - dies in jeder Lage und bei den üblichen Beschleunigungen - und verhindert zudem den unerwünschten Effekt des Nachblasens bei Druckgasflaschen. Hier kommt es bei Austreten des Treibgases ohne Löschmittel zu einer Injektorwirkung an der Löschdüse. Dies kann zu einem Anfachen eines schon fast gelöschten Brandes führen.

Denkbar ist der Einsatz von pyrotechnischen Druckgasgeneratoren, die erst den Treibgasdruck aufbringen, wenn der Feuerlöscher aktiviert werden soll. Der Druckgasgenerator enthält eine Ladung mit einem elektrischen Zündelement. Bei Zündung entsteht durch Verbrennung ein gasförmiges Druckgemisch, das sich in einem drucklosen Medium im Druckreservoir verteilt und dieses unter Druck setzt. Als druckloses Medium kann ein Inertgas, z. B. Stickstoff eingesetzt werden. Der große Vorteil der Erfindung ist also darin zu sehen, daß sich das Pyrolyseprodukt des Druckgasgenerators nicht mit dem Löschfluid vermischt, so daß das Pyrolyseprodukt nicht in den Fahrgastraum gelangt und damit den Fahrer beeinträchtigt.

Der Gedanke Druckgasbehälter in unfallgefährdete "Fahrzeuge", insbesondere Rennwagen, zu transportieren, legt es nahe, ein sicheres System zu konzipieren, das im Bereitschafiszustand drucklos ist und im Crashfall keinen Gefäßzerknall produziert.

Die Löschmittelbehälter sind normalerweise da plaziert, wo sich der Beifahrersitz befindet. Wird das Löschmittel Wasser eingesetzt, das nach der Aktivierung des Löschsystems über Nebeldüsen ausgetrieben wird, dann ist ein optimaler Brandschutz gewährleistet. Mit Wassernebel läßt sich nicht nur der Brand im Fahrgastraum löschen, sondern auch noch ein hoher Personenschutz erreichen, weil die erstickende Wirkung des Inertgases nicht mehr gegeben ist.

Mit dem erfindungsgemäßen Löschsystem wird nach Öffnen des Sperrelementes für das drucklose Fluid dieses automatisch aus dem Löschmittelbehälter ausgetrieben. Dabei ist das Treibmittel ein bevorratetes Druckmedium oder ein druckloses Medium, das mit einem Druckmittel beaufschlagt wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt durch den Löschmittelbehälter,

Fig. 2 eine weitere Befestigung der Membran,

Fig. 3 und 4 die Verwendung eines Druckgasgenerators,

Fig. 5 und 6 die Verwendung einer Wassernebeldüse.

Der Löschmittelbehälter 1 besteht aus einem Oberteil 10 und einem Unterteil 11, die miteinander verbunden sind. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist eine Schweißnaht 15 vorgesehen. Anstelle der Schweißnaht kann eine Schraubverbindung, eine Klebverbindung oder dergleichen vorgesehen sein. Im oberen Bereich des Oberteils 10 ist ein Stutzen 6 mit einem Ventil 5 als Sperrelement vorgesehen. Als Sperrelement kann auch eine Berstscheibe 22 vorgesehen werden (Fig. 5). Der untere Rand des Oberteils 10 weist eine nach innen reichende Verdickung 12 mit einer äußeren Ausnehmung 13 auf. Der obere Rand des Unterteils 11 umfaßt die Ausnehmung 13. Die nach innen weisende Verdickung 12 ist mit einer Eindrehung 14 versehen, in die der verdickte Teil 15 einer Membran 3 eingelegt ist. Auf diese Weise ist die mit einer Verdickung 16 versehene Membran 3 innerhalb des Löschmittelbehälters 1 befestigt und bildet damit einen oberen Fluidraum 2 für ein druckloses Fluid und ein unteres Druckreservoir 4 für ein Druckmedium. Die Befestigung der Membran 3 kann auch mittels einer Sicke 25 und einem Spannring 26 vorgenommen werden (Fig. 2). Im Bodenbereich des Unterteils 11 ist ein Füllstutzen 7 mit einem Füllelement 8 zum Einfüllen des Druckmediums 4a vorgesehen. Anstelle des Druckmediums 4a kann auch ein druckloses Inertgas 4b eingesetzt werden. In diesem Falle wird bei Aktivierung des Löschsystems ein Druckgasgenerator 19 in Gang gesetzt,. der über eine Leitung 18 mit dem Stutzen 7 verbunden ist. Bei der Aktivierung wird eine Zündeinrichtung 20 von einem Steuerelement 21 gezündet. Das im Druckgasgenerator befindliche Medium erzeugt durch Verbrennung ein Druckgas, das mit dem drucklosen Inertgas 4b vermischt und damit bei Vergrößerung des Volumens den Druck über die Membran 3 auf das Löschfluid im Fluidraum 2 überträgt. Bei Erreichen eines bestimmten Druckes wird die Berstscheibe 22 zerstört, so daß das Löschfluid über Öffnung 17, Leitung 23 und einer Nebeldüse 24 auf den Brandherd im Rennwagen geleitet wird. Bei Verwendung eines Ventils 5 wird dieses über eine Steuereinrichtung geöffnet.

Gemäß Fig. 4 kann der Druckgasgenerator 19 unmittelbar unter dem Löschmittelbehälter 1 angebracht werden. Fig. 1 zeigt die Membran 3 zusätzlich in strichpunktierter Darstellung, nach dem das Löschfluid ausgetragen ist. Die Verdickung 16 legt sich gegen die Öffnung 17 und verschließt diese.

Claims (6)

1. Löschsystem, insbesondere für mobile Einrichtungen, bestehend aus einem Löschmittelbehälter mit einem Fluidraum für ein druckloses Fluid mit einem Druckreservoir für ein Fördermedium, wobei der Fluidraum und das Druckmittelreservoir mittels einer elastischen Membran getrennt sind und im Zentrum der Membran ein Sperrelement zum Verschließen des Löschmittelbehälters nach dessen Entleerung angeordnet ist, dessen Konus zum Auslaßstutzen der Öffnung des Löschmittelbehälters weist, wobei der Fluidraum über einen Füllstutzen mit einem Druckmedium füllbar ist, und wobei an den Auslaßstutzen direkt oder mittelbar eine Düse angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Löschmittelbehälter (1) aus einem Ober- (10) und einem Unterteil (11) besteht, die in etwa gleich groß sind,
daß die Membran (3) und das Sperrelement (16) einstückig als Topfmembran ausgebildet sind, wobei das Sperrelement (16) eine Verdickung der Membran (3) darstellt, deren Konus zum Stutzen (6) der Auslaßöffnung (17) des Löschmittelbehälters weist,
daß die Membran (3) mit ihrem Rand an der Stoßstelle von Ober- (10) und Unterteil (11) mit dem Löschmittelbehälter (1) verbunden ist und
daß die Düse als Nebeldüse (24) ausgebildet ist.

2. Löschsystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Füllstutzen (7) mit einem Füllele­ ment (8) versehen ist.

3. Löschsystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Füllstutzen (7) als Druckgasgene­ rator (19) mit einer elektrischen Zündeinrichtung (20) ausgebildet ist, die mit einem Steuerelement (21) verbunden ist.

4. Löschsystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an den Füllstutzen (7) mittelbar ein Druckgasgenerator (19) mit Zündeinrichtung (20) und Steuerelement (21) angeschlossen ist.

5. Löschsystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Oberteil (10) am unteren Ende eine nach innen weisende Verdickung (12) aufweist, die mit einer äußeren Ausnehmung (13) zur Auf­ nahme des oberen Teiles des Unterteiles (11) und eine Eindrehung (14) zur Aufnahme einer Verdic­ kung (15) der Membran (3) versehen ist.

6. Löschsystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Oberteil (10) mit dem Unterteil (11) verschweißt ist, und daß das Oberteil (10) eine nach außen aufweisende Sicke (25) aufweist, in die ein angepaßter Spannring (26) eingelegt ist, wobei der obere Rand der Membran (3) zwischen Sicke (25) und Spannring (26) eingelegt ist.