DE68917293T2

DE68917293T2 - Vorrichtung und verfahren zur feinen dispersion von flüssigkeiten oder pulvern in einem gasförmigen medium.

Info

Publication number: DE68917293T2
Application number: DE68917293T
Authority: DE
Inventors: Istvan Budapest Szocs
Original assignee: Individual
Current assignee: Hardtke Hans-Herlof 27404 Zeven De
Priority date: 1989-01-04
Filing date: 1989-08-16
Publication date: 1995-04-06
Anticipated expiration: 2009-08-17
Also published as: SA90100212B1; AU621652B2; HUT54537A; JPH03504104A; WO1990007373A1; EP0402425B1; JP2911154B2; AU4077689A; CZ286258B6; ZA9038B; EP0402425A1; RU2053858C1; DE68917293D1; DD291255A5; US5305957A; HU203995B; TR27046A; CZ5490A3; SK5490A3; ATE109373T1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum feinen Verteilen von Feuerlöschflüssigkeiten oder Feuerlöschpulvern in einem gasförmigen Medium, vorzugsweise in Luft.
Es ist bekannt, das Flüssigkeiten oder Pulver in Luft oder in einem anderen Medium oder auf einer Oberfläche häufig fein verteilt werden muß. Die Anwendungsgebiete können in zwei Hauptgruppen unterteilt werden.
Eine der Gruppen umfaßt Anwendungen, wobei die Menge des mit jedem Mal auszugebenden Produkts nicht erheblich ist (therapeutische, kosmetische-, und Haushalts-Anwendung etc.). Aerosolprodukte wurden genau zu diesem Zweck entwickelt. Diese Produkte werden in einem unter Druck stehenden Behälter eingefüllt und durch Betätigen eines Ventilmechanismus können sie durch ein Zerstäubersystem in die Luft hinein passieren. Die fein verteilten Tropfen der Flüssigkeit (Aerosoltropfen) werden von der Zerstäuberdüse erzeugt.
Obgleich die Größe noch vergrößert werden könnte, werden derartige Behälter mit einem Volumen im Literbereich üblicherweise nicht hergestellt.
Bei der anderen Gruppe von Anwendungen muß eine erhebliche Menge des Produkts bei jedem Anwendungsfall bereitgestellt werden, wobei nur dadurch ein akzeptables Ergebnis erzielt wird. Derartige Anwendungsgebiete sind beispielsweise das Desinfizieren von Gebäuden, das Löschen von Feuer, etc. Sprüher oder Zerstäuber für einen kontinuierlichen Betrieb werden zu diesem Zweck verwendet.
Eine derartige Vorrichtung ist in der HU-A-185 548 beschrieben. Diese Vorrichtung stellt eine Weiterentwicklung der in den Druckschriften DE-A-28 40 723, US-A-1 399 490, US-A-4 116 387 und der US-A-4 241 033 beschriebenen Vorrichtung dar, welche zum Bereitstellen von Aktivwirkstoffen für die therapeutische oder immunogenische Behandlung von in Ställen gehaltenen Tieren dient. Die Vorrichtung besteht aus einem Rotationszerstäuber mit einer hohen Kapazität und einer konischen Tropfenseparatoröffnung mittels Verschlüssen. Diese Tropfenseparatoren verhindern, daß Tropfen, die größer als 5 Mikron sind, in den Luftraum gelangen.
Eine Vorrichtung gemäß der US-A-4 687 135 wurde für das Ausgeben in den Luftraum mit hoher Energie entwickelt. Das Treibmittel in der Vorrichtung wird durch das explosionsartige Verbrennen von Gas aufgebracht, und pulverisiertes Metall, Metallkeramik, verschleiß- und wärmebeständiges Elektro- Isolationsmaterial oder elektrisch leitende Materialien werden in die Düse zugeführt. Die pulverisierte Substanz, welche aus der Düse herausströmt, wird bis kurz vor den Schmelzpunkt aufgeheizt und mit hoher Energie auf die zu behandelnde Fläche geschleudert und bildet so eine Schicht auf dieser aus. Die Vorrichtung funktioniert periodisch.
Diese Vorrichtung ist theoretisch dazu in der Lage, unbegrenzte Mengen des Produkts aus zugeben, ist aber tatsächlich langsam, weil eine Erhöhung der Menge des in einer bestimmten Zeiteinheit auszugebenden Materials durch das Zerstäubersystem beschränkt wird. Die Langsamkeit ist nachteilig, insbesondere bei für das Feuerlöschen verwendeten Vorrichtungen, beispielsweise bei Feuerlöschern.
Eine Vorrichtung zum Ausgeben von Pulver, beispielsweise Pfeffer, mittels einer Druckluft-Gaspistole ist bekannt (siehe beispielsweise internationale Patentklassifikation, 5. Ausgabe, Seite 173, Klasse F41B 11/04).
Es gibt Fälle, wovon ein Feuer unter Tage ein besonders charakteristischer ist, in welchen große Mengen des Produkts annähernd auf einmal in einem großen Raum verteilt werden müssen. Mit den derzeit bekannten Sprühsystemen ist dies unmöglich, oder es kann nur mit einer Vorrichtung, die eine unakzeptable Größe aufweist, realisiert werden.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, wobei eine große Menge von Feuerlöschflüssigkeit oder Feuerlöschpulver auf einmal in einem gasförmigen Medium verteilt werden kann, beispielsweise in einem Luftraum, und eine Vorrichtung zum Ausführen dieses Verfahrens zu schaffen. Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis daß, wenn eine Flüssigkeit mit hoher Geschwindigkeit in Luft verteilt wird, der Luftwiderstand so groß sein kann, daß durch den explosionsartigen Stoß die Masse der Flüssigkeit in Tropfen auf gebrochen wird, ähnlich dem Verhalten von feinkörnigen Pulver. Die Ausgabegeschwindigkeit der Flüssigkeit oder des Pulvers ist deshalb ein wesentlicher Gesichtspunkt.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum feindispersen Verteilen einer großen Menge von Feuerlöschpulver oder -flüssigkeit in einem gasförmigen Medium, vorzugsweise in Luft, ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Pulverladung oder eine Flüssigkeitsladung in einem Ausgaberohr angeordnet ist, und daß unter Druck stehendes gasförmiges Treibmittel mit einer explosionsartigen Geschwindigkeit hinter die Ladung gebracht wird, um so die gesamte Ladung auf einmal in den gasförmigen Raum auszugeben.
Vorzugsweise wird das Treibmittel unter einem Druck von mindesten 1 Mpa (10 bar) hinter die Ladung in höchstens 20 msec gebracht.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird ein Treibmittelbehälter mit dem Treibmittel auf einen Druck von mindestens 1 Mpa (10 bar) aufgefüllt und das Treibmittel wird von dem Treibmittelbehälter hinter die Ladung in dem Ausgaberohr gebracht.
Die Flüssigkeit oder das Pulver können auch in einen Beutel aus Kunststoffolie oder Papier gefüllt werden, wonach der Beutel dicht verschlossen und in dem Ausgaberohr plaziert wird.
Im allgemeinen werden 25-100 Vol.% des Ausgaberohrs mit der Ladung aufgefüllt und eine solche Menge von Treibmittel wird hinter die Ladung gebracht, welche unter Normalbedingungen das 30 bis 750-fache Volumen der Ladung einnimmt.
Das Treibmittelgas kann auch durch eine Explosion erzeugt werden, wozu ein Sprengstoffin einem herkömmlichen Behälter in dem Treibmittelbehälter angeordnet wird und die in dem Beutel angeordnete Ladung direkt über dem Sprengstoff angeordnet wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem Ausgaberohr versehen, welches die flüssige oder pulverförmige Ladung aufnimmt, wobei ein Ende des Ausgaberohrs mit einem Treibmittelbehälter verbundene ist, und das Ausgaberohr mit dem Treibmittelbehälter durch mindestens eine Durchgangsöffnung verbunden ist, welche mittels eines schnell öffnenden Verriegelungselements verschlossen ist.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt das Verhältnis der Länge des Ausgaberohrs zu dessen Innendurchmesser bei 2 bis 20.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ein automatisch schließendes Verriegelungselement vorgesehen, welches aus Segmenten besteht und aus elastischem Material hergestellt ist, welches in der Mündung des Ausgaberohrs angeordnet ist.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist das Ausgaberohr einen Aufladestutzen auf, welcher mit einem Verschließelement versehen ist, und in geeigneter Weise mittels eines flexiblen Schlauchs mit einem Flüssigkeits-Zuführsystem verbunden ist.
An dem dem Treibmittelbehälter zugewandten Ende des Ausgaberohres kann dieses mit einem Rohrboden versehen sein, und Löcher können von der Durchgangsöffnung in Richtung des Ausgaberohrs abzweigen, wobei Öffnungen der Löcher in dem Rohrboden in der Nähe von dessen Kanten ausgebildet sind.
Der Treibmittelbehälter kann einen Aufladestutzen aufweisen, welcher mit einem Verschlußelement versehen ist, um eine Verbindung zu der Treibmittel-Zuführeinrichtung zu schaffen und mittels eines flexiblen Schlauchs in geeigneter Weise an ein Hochdruckgas-Energiequellensystem angeschlossen zu sein. Der Treibmittelbehälter kann auch mittels in herkömmlicher Weise geformter Elemente an eine CO&sub2;-Patrone angeschlossen sein.
Das Verriegelungselement, welches die Durchgangsöffnung verschließt, welche das Ausgaberohr mit dem Treibmittelbehälter verbindet, kann ein Ventil sein, welches auf einem Ventilsitz ruht, welcher um die Durchgangsöffnung herum von der Richtung des Treibmittelbehälters her ausgebildet ist, wobei das Ventil mit einem Kolben zusammenwirkt und mit diesem verbunden ist, welcher in einem Zylinder angeordnet ist, wobei der Zylinderraum des Zylinders mit dem Treibmittelbehälter durch ein Rückschlagventil verbunden ist, welches in Richtung des Zylinderraums schließt, und weiter durch ein weiteres Verschließelement mit der Umgebung verbunden ist, wobei der mit dem Verschließelement versehene Aufladestutzen des Treibmittelbehälters direkt mit dem Zylinderraum des Zylinders verbunden ist.
Das Verriegelungselement in dem Aufladestutzen des Treibmittelbehälters, welcher mit dem Zylinderraum des Zylinders verbunden ist, und das Verschließelement, welches den Zylinderraum des Zylinders mit der Umgebung verbindet, kann als ein einfaches 3-Stellungs-Verschließelement ausgebildet sein.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind das Ventil, welches die Durchgangsöffnung verschließt, welche das Ausgaberohr mit dem Treibmittelbehälter verbindet, und der Betätigungskolben als ein einziges Teil ausgebildet, und der Querschnitt der Durchgangsöffnung ist kleiner als der Querschnitt des Zylinders. Vorzugsweise ist das Verschließelement, welches die Durchgangsöffnung verschließt, ein Drehklappenventil, ein Kugelhahn, oder eine Membran.
Vorzugsweise ist ein Aufbrechkern von der Richtung des Treibmittelbehälters her hinter der Membran angeordnet, wobei eine Verbindungsstange des Aufbrechkerns mechanisch mit einem Betätigungsmechanismus verbunden ist, welcher außerhalb des Treibmittelbehälters angeordnet ist.
Vorzugsweise ist die Druckfestigkeit der Membran, welche die Durchgangsöffnung verschließt, 1,2 bis 1,5-fach so groß wie der Aufladedruck in dem Treibmittelbehälter.
Eine Explosionseinrichtung, vorzugsweise eine Sprengkapsel, kann für die Membran vorgesehen sein, und die Explosionseinrichtung kann mit einem Zündmechanismus verbunden sein.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Zündmechanismus mit derjenigen Explosionseinrichtung verbunden, welche für die Membran vorgesehen ist, oder der Zündmechanismus ist mit derjenigen Explosionseinrichtung verbunden, welche für das explosive Material in dem Treibmittelbehälter vorgesehen ist, wobei die Zündmechanismen mit einem Instrument oder einem Instrumentensystem zusammenwirken, welches die Gegenwart von explosivem Gasgemisch und/oder Feuer erfaßt.
Schließlich sind gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung mindestens zwei Ausgaberohre zusammen mit einem gemeinsamen Treibmittelbehälter ausgebildet und jedes Ausgaberohr getrennt mit dem gemeinsamen Treibmittelbehälter mittels Durchgangsöffnungen verbunden, wobei jede von einem Verriegelungselement verschlossen ist.
Die Erfindung wird anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert, in welcher:
Fig. 1 einen Längsschnitt einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt;
Fig. 2 ein Detail davon zeigt;
Fig. 3 einen Längsschnitt einer anderen Ausführungsform zeigt;
Fig. 4 eine Draufsicht derselben zeigt;
Fig. 5 einen in Fig. 3 mit I bezeichneten Schnitt zeigt;
Fig. 6 einen Längsschnitt einer dritten Ausführungsform zeigt;
Fig. 7 einen Längsschnitt einer vierten Ausführungsform zeigt;
Fig. 8 einen Längsschnitt einer fünften Ausführungsform zeigt;
Fig. 9 einen Längsschnitt einer sechsten Ausführungsform zeigt;
Fig. 10 einen Längsschnitt einer siebten Ausführungsform zeigt;
Fig. 11 einen Längsschnitt einer achten Ausführungsform zeigt;
Fig. 12 einen Längsschnitt einer neunten Ausführungsform zeigt;
Fig. 13 einen Längsschnitt einer Vorrichtung zeigt, welche für das Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist, aber nicht als solche beansprucht wird; und
Fig. 14 einen Längsschnitt einer elften Ausführungsform zeigt.
Die vorstehende Beschreibung demonstriert, daß das erfindungsgemäße Verfahren auf verschiedene Weisen und mit vielen Arten von Vorrichtungen verwirklicht werden kann, welche zu diesem Zweck geeignet sind. Zwecks einfacherer Erläuterungen ist es nützlich, nachfolgend eine Vorrichtung im Detail zu beschreiben und nachfolgend die Betriebsweise dieser Vorrichtung zu beschreiben, um so einen Rückbezug auf das Verfahren herzustellen.
Das Ausgaberohr 2 und der Treibmittelbehälter 3 der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung sind aus einem einzigen Stahlrohr hergestellt. Sie sind voneinander mittels einer Trennwand 38 abgetrennt, welche mittels einer Dichtung 39 abgedichtet ist. Die Verlagerung der Trennwand 38 wird von einer Schulter 41 verhindert, welche auf der Seite des Ausgaberohrs 2 hergestellt ist, und durch eine Schraube 40 verhindert.
Die Trennwand 38 ist in Fig. 2 im Detail gezeigt. Eine Durchgangsöffnung 8 ist in dem Mittelbereich angeordnet und verbindet das Ausgaberohr 2 und den Treibmittelbehälter 3 miteinander. Ein Ventilsitz 15 ist um die Durchlaßöffnung 8 von der Richtung des Treibmittelbehälters 3 her ausgebildet und mittels eines Scheiben-Ventilkörpers 14 verschlossen.
Das Ventil 14 ist mit einem Kolben 16 mittels einer Ventilstange 42 verbunden. Der Kolben 16 ist in einem Zylinder 17 angeordnet, welcher in dem vorliegenden Fall einstückig zusammen mit der Trennwand 38 ausgebildet ist. Die Dichtigkeit des Kolbens 16 wird mittels eines Dichtrings 43 gewährleistet. Ausnehmungen 44 sind aus der Wand des Zylinders 17 herausgeschnitten, und zwar in der Nähe des Ventils 14, wobei durch diese Ausnehmungen das Treibmittel zu dem Ventil 14 hinströmt.
Der Zylinder 17 ist mittels eines Deckels 45 mit Schrauben 46 verbunden. Eine Feder 47 ist zwischen dem Kolben 16 und dem Deckel 45 eingesetzt, wobei diese Feder keine Funktion im Einzelnen hat, aber die Betriebssicherheit verbessert.
Ein Loch 48, welches in dem Mittelteil des Deckels 45 ausgebildet ist, verbindet den Zylinderraum 37 mit dem Raum des Treibmittelbehälters 3. Das Loch 48 wird mittels eines Rückschlagventils 18 von der Seite des Treibmittelbehälters her verschlossen.
Ein ringförmiger Raum 49, welcher mit dem Zylinderraum verbunden ist, ist durch maschinelle Herstellung in dem Deckel 45 ausgebildet und mittels Löchern 50 und 51 mit mit Gewinde versehenen Rohr-Anschlußstutzen 52 und 53 verbunden.
Der Treibmittelbehälter 3 ist in diesem Fall eine zusammenmontierte Konstruktion, was bedeutet, daß sein Ende mittels eines Bodenteils 55 verschlossen ist, welcher mit Schrauben 54 befestigt ist. Leitungen 56 und 57 sind in dem Bodenteil 55 ausgebildet und mit den mit Gewinde versehenen Rohranschlüssen 58 und 59 auf der Seite des Treibmittelbehälters 3 verbunden.
Verschließelemente 13 und 19 sind in der Verlängerung der Kanäle 56 bzw. 57 vorgesehen, welche mit dem Bodenteil 55 verbunden sind. Diese sind Kugelhähne, welche mittels Handgriffen 62 und 63 betätigbar sind. Das freie Ende des Verriegelungselements 13 bildet den Aufladestutzen 12 des Treibmittelbehälters 3 aus. Der, Aufladestutzen 12 ist mittels eines flexiblen Schlauchs 34 mit einem Druckluftbehälter (nicht dargestellt) verbunden. Das Verschließelement 19 ist zur Umwelt hin offen.
Die mit Gewinde versehenen Rohranschlüsse 58 und 59 in dem Bodenteil 55 sind mittels flexibler Schläuche 60 und 61 mit den mit Gewinde versehenen Rohrstutzen 52 und 53 in dem Deckel 45 des Zylinders 17 verbunden.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend beschrieben.
Durch Öffnen des Verschließelements 13 strömt die Druckluft durch den flexiblen Schlauch 34 in den Kanal 56. Der Zylinderraum 37 des Zylinders 17 wird durch den Kanal 56 und den ringförmigen Raum 49 aufgeladen. Die Feder 47 hält den Kolben 16 und den Ventilkörper 14 mittels der Ventilstange 42 in Richtung der Durchgangsöffnung 8 gedrückt, wodurch der Ventilkörper 14 auf dem Ventilsitz 15 gedrückt gehalten wird und so die Durchgangsöffnung 8 verschließt. In diesem Zustand erhöht die Druckluft die Schließkraft des Ventilkörpers 14.
Wenn der Druck in dem Zylinderraum 37 zunimmt, öffnet das Rückschlagventil 18 und der Treibmittelbehälter wird mit dem Treibmittel 4 aufgeladen, d. h. mit Druckluft. Nach Beendigung des Aufladens muß das Verschließelement 13 durch Drehen an dem Handgriff 62 geschlossen werden.
Während dieser Betätigungsphase muß das Verschließelement 19 in seiner geschlossenen Stellung gehalten werden.
Gleichzeitig mit dem Aufladen des Treibmittelbehälters 3 kann die Ladung 1 in das Ausgaberohr 2 eingebracht werden. Im vorliegenden Fall ist dies Wasser, wie in Fig. 1 angedeutet ist. Durch erfolgtes Einfüllen der Ladung 1 und des Treibmittels 4 ist die Vorrichtung für das Auswerfen bereit.
Für das Auswerfen der Ladung 1 muß das Verschließelement 19 durch Drehen an dem Handgriff 63 geöffnet werden. Dann wird der Zylinderraum 37 des Zylinders 17 durch den Ringraum 49, das Loch 51, den flexiblen Schlauch 61, den Kanal 57, und das Verschließelement 19 in die Umgebung hinein entleert. Druck des in dem Treibmittelbehälter 3 befindlichen Treibmittels 4 bewegt den Kolben 16 in Richtung des Deckels 54, wodurch der Ventilkörper 14 von dem Ventilsitz 15 abgehoben wird.
Die Öffnung des Ventils 14 erfolgt extrem schnell und dauert nur Millisekunden. Durch die freie Durchgangsöffnung 8 drückt das Treibmittel 4 mit elementarer Kraft hinter die Ladung 1 und wirft diese von dem Ausgaberohr mit hoher Geschwindigkeit aus und zerteilt sich in der Luft unter Ausbildung eines annähernd regelmäßigen Nebels.
Nach dem Auswerfen kann das erneute Aufladen der Vorrichtung wiederholt werden, d. h. die Betätigung erfolgt periodisch.
Wie von dem Vorhergehenden zu erwarten ist, hängt das Ergebnis des Verfahrens von verschiedenen Faktoren ab.
Zunächst haben die Ablauf-Geschwindigkeit des Vorgangs und die Stärke der verwendeten Energie einen entscheidenden Einfluß. Wenn das Treibmittel hinter die Ladung 1 in einer längeren Zeitspanne als 20 msec gebracht wird, oder der Druck des Treibmittels nicht 2 Mpa (20 bar) erreicht, werden weder die Größe der Flüssigkeitstropfen noch deren Verteilung homogen, und die Tropfengröße wird größer als bei Nebel, Spray oder Aerosol.
Auch wenn die vorgenannten Bedingungen erfüllt sind, ergeben sich erhebliche Abweichungen in Abhängigkeit von dem L/D- Verhältnis des Ausgaberohrs (L=Länge, D=Durchmesser) und von dem Verhältnis des Volumens VK des Ausgaberohrs zu dem Volumen VT der Ladung 1. Diese beiden Parameter beeinflussen die Feinheit der Zerstäubung, die Auswerf-Reichweite und den Kegelwinkel der Verteilung.
Das L/D-Verhältnis sollte zwischen 2 und 20 gewählt sein. Wenn das L/D-Verhältnis kleiner als 2 wird, wird der Kegelwinkel der Verteilung so, daß die Zerstäubung nicht mehr homogen ist, so daß die in Richtung der Seite gestreuten Tropfen unerwünscht groß werden, und deren Energie klein ist, so daß sie nicht weit genug kommen. Das L/D-Verhältnis kann theoretisch größer als 20 sein, jedoch ist dies nicht nötig und würde das Ergebnis des Verfahrens nicht beeinflussen.
Das Verhältnis zwischen dem Volumen des Ausgaberohrs VK und dem Volumen der Ladung VT sollte zwischen 25 und 100% gewählt sein. Dessen Wirkung ist direkt proportional zu dem Kegelwinkel der Verteilung, d. h. wenn das Verhältnis der Volumina klein ist, wird auch der Kegelwinkel der Verteilung klein. Das Verhältnis der Volumina beeinflußt nicht nur den beschriebenen Verteilungs-Kegelwinkels. Bei einem kleineren Volumenverhältnis ist auch die von der Vorrichtung erfaßte Reichweite größer und die Zerstäubung ist feiner und homogener.
Schließlich beeinflußt das Verhältnis zwischen dem Volumen der Ladung VT und dem Volumen des Treibmittels VH, wobei die Volumina unter Normalbedingungen gemessen wurden, wesentlich das Anwendungsgebiet der Vorrichtung. Dieses Verhältnis kann zwischen 30 und 750 gewählt werden. Es ist plausibel, daß dies die Stärke der für das Auswerfen verwendeten Energie charakterisiert. Obgleich eine solche erfindungsgemäße Vorrichtung geschaffen werden kann, daß diese von Hand gehalten werden kann, kann sie auch mit größerer Dimension und einer stabilen Konstruktion versehen hergestellt werden.
Die handbetriebene Benutzung, beispielsweise in Form eines kleinen Feuerlöschers erfordert keine großen Energiemengen, aber eine derartige Verwendung ist nicht unbedingt empfehlenswert, weil die Reaktionskraft erheblich sein kann, was eine Verletzungsgefahr für den Bedienmann darstellt.
Gleichzeitig ermöglicht die Erfindung die Herstellung einer Vorrichtung, welche für das Löschen von Öl- und Gasbränden geeignet ist. Eine derartige Vorrichtung kann auf feste Sockelstützen im weiten Abstand,von dem Bohrturm angeordnet werden, wobei das Auswerfen mit einer solchen Energie erfolgt, daß nicht nur eine feinverteilte Feuerlöschladung bewirkt wird, sondern die Flamme auch ausgeblasen wird.
Es ist sinnlos, die Energie ohne Beschränkungen zu erhöhen. Der Luftwiderstand beschränkt die Reichweite und die Verteilung. Daher ist es unnötig, das Volumenverhältnis auf über 750 zu erhöhen.
Die für die manuelle Benutzung geeignete Version ist in den Fig. 3 bis 5 dargestellt.
Das Ausgaberohr 2 und der Treibmittelbehälter 3 sind unabhängig voneinander hergestellt und auf jede Seite des Distanzstücks 64 montiert. Das Ausgaberohr 2 ist mittels Schrauben 65 über einen angeschweißten Flansch gesichert, wobei die Dichtung 66 eine flüssigkeitsdichte Verbindung gewährleistet. Der Treibmittelbehälter 3 ist an den Distanzstück 64 in ähnlicher Weise mittels eines angeschweißten Flansches, mit Schrauben, und von einer Dichtung 68 abgedichtet befestigt.
Das Ende des Treibmittelbehälters 3 ist mit einem angeschweißten Bodenteil 71 verschlossen.
Die Durchgangsöffnung 8 ist in dem Distanzstück 64 ausgebildet. Das untere Ende des Inneren des Ausgaberohrs 2 bildet den Rohrboden 28 in dem Distanzstück 64 derart aus, daß ein mit einem Gewinde versehener Gewindeeinsatz 73 in das Distanzstück 64 eingeschraubt ist. Löcher 29 zweigen in dem Gewindeeinsatz von der Durchgangsöffnung 8 ab, und deren Enden sind in Richtung des Umfangs des Rohrbodens 28 in den Raum des Ausgaberohrs hinein geöffnet: Diese Löcher 29 beginnen mit einem Verteilerraum 74, welcher jedoch bezüglich der Strömung ein Teil der Durchgangsöffnung 8 darstellt.
Der Ventilsitz 15, auf welchem das Ventil 14 sitzt, ist um dasjenige Ende der Durchgangsöffnung 8 herum ausgebildet, welches dem Treibmittelbehälter 3 zugewandt ist.
Das Ventil 14 und der Betätigungs-Kolben 16 sind einstückig ausgebildet. Der Betrieb hängt davon ab, daß die Querschnittsfläche A des Kolbens 16 größer als die Querschnittsfläche a der Durchgangsöffnung 8 ist.
Der Zylinder 17 mit dem darin befindlichen Kolben 16 ist in dem Distanzstück 64 durch maschinelle Bearbeitung ausgebildet. Der Kolben 16 ist mittels eines Dichtungsrings 43 abgedichtet, welcher topfförmig ausgebildet ist, um ein Verklemmen zu Verhindern. Die Funktion des Kolbens wird durch die Feder 47 wie bereits weiter oben beschrieben sichergestellt.
Der Zylinderraum 37 des Zylinders 17 ist mittels eines Deckels 69 verschlossen, welcher mit Hilfe von Schrauben 70 an dem Distanzstück 64 befestigt ist. Ein Rückschlagventil 18 ist in dem Deckel 69 vorgesehen und kann in Richtung des Raums des Treibmittelbehälters 3 öffnen.
Ein ringförmiger Ventilraum 81 ist an demjenigen Ende des Kolbens 16 vorgesehen, welches dem Ventilsitz 15 zugewandt ist. Der Ventilraum ist mittels Kanälen 72 mit dem Raum des Treibmittelbehälters 3 verbunden. Nur ein Kanal 72 ist in der Zeichnung dargestellt, aber es empfiehlt sich, aufgrund des dadurch erreichten geringeren Strömungswiderstands mehrere Kanäle vorzusehen.
Ein in dem Distanzstück 64 ausgebildetes Loch ist mit dem Zylinderraum 37 verbunden. Das 3-Stellungs-Verschließelement 20 schließt sich an dieses Loch an. Einer der Verbindungsstutzen des 3-Stellungs-Verschließelements 20 ist mit einem flexiblen Schlauch 34 mit einem nicht dargestellten Druckluftbehälter verbunden und der andere Verbindungsstutzen ist zu der Umgebung hin offen. Das 3-Stellungs-Verschließelement 20 wird mittels eines Handgriffs 80 betätigt.
Ein Loch 75 führt zu dem Inneren des Ausgaberohrs 2 durch das Distanzstück 64 und ein mittels eines Verschließelements 32 mit dem Loch 75 verbundener Aufladestutzen 31 ist mittels eines flexiblen Schlauchs 33 mit einem Wasserhahn (nicht dargestellt) verbunden. Das Verschließelement 32 ist ein Kugelventil, welches mittels eines Handgriffs 79 betätigt wird.
Ein Verschließelement 10 ist an der Mündung 9 des Ausgaberohrs 2 befestigt. Dieses kann ein in zwei Segmente 11 aufgeteilte dünne Gummiplatte sein. Das Verschließelement 10 wird mittels eines Rings 76 auf die Rohrmündung 9 gedrückt. Der Ring 76 ist mittels Schrauben 77 befestigt.
Die Vorrichtung funktioniert wie im Prinzip bereits weiter oben beschrieben wurde.
In einer Stellung des 3-Stellungs-Verschließelements 20 wird der Zylinderraum 37 mittels eines flexiblen Schlauchs 34 mit einem Kompressor verbunden. Auf diese Weise hält der Kolben 16 das Ventil 14 in seiner geschlossenen Stellung, während der Treibmittelbehälter durch das Rückschlagventil 18 mit Treibmittel 4 aufgefüllt wird, in diesem Falle mit Druckluft.
Nach dem Aufladen des Treibmittelbehälters 3 wird das 3- Stellungs-Verschließelement 20 durch Drehen an dem Handgriff 80 in die in Fig. 3 gezeigte Stellung gebracht.
Durch Öffnen des Verschließelements 32 wird das Ausgaberohr 2 ebenfalls aufgeladen. Selbstverständlich müssen die weiter oben beschriebenen Gesichtspunkte für das Aufladen auch in diesem Fall befolgt werden. Nach dem Aufladen des Ausgaberohrs 2 kann das Verschließelement 32 mittels des Handgriffs 79 geschlossen werden. Nun ist die Vorrichtung einsatzbereit.
Die Vorrichtung wird durch Drehen an dem 3-Stellungs- Verschließelement 20 betätigt, wodurch der Zylinderraum 37 mit der Umgebung durch das Loch 78 verbunden wird. Zu diesem Zeitpunkt bewegt sich der Kolben und das Ventil 14 öffnet die Durchgangsöffnung 8. Das herausströmende Treibmittel 4 wirft die Ladung 1 aus.
Die Vorrichtung ist speziell für die manuelle Handhabung ausgebildet, wozu sie mit einem Griff und einem Schulterriemen (nicht dargestellt) versehen ist. Die manuelle Handhabung erfordert die Verwendung des Verschließelements 10 mit den Segmenten 11 an der Rohrmündung 9. Dies verhindert, daß die Ladung 1 aus dem Ausgaberohr 2 während der Bewegung der Vorrichtung herausströmen kann.
Die manuelle Handhabung wird in ähnlicher Weise mittels des 3- Stellungs-Verschließelements 20 vorgenommen. Verglichen mit der früher beschriebenen Vorrichtung kann das 3-Stellungs- Verschließelement 20 als eine Kombination des Auflade- Verschließelements 13 und des das Auswerfen aus lösenden Verriegelungselements 19 gesehen werden.
Der Zweck der Löcher 29, welche den Boden 28 öffnen, ist es, Treibmittel 4 gleichmäßig hinter die Ladung 1 zu führen. Dadurch wird eine Verringerung des Kegelwinkels der Verteilung bewirkt, was insbesondere für Ausgaberohre mit großem Durchmesser von Interesse ist.
Eine ähnlich leichte, handbetriebene Vorrichtung ist in Fig. 6 gezeigt.
Das Ausgaberohr 2 und der Treibmittelbehälter 3 sind mittels einer Gewinde-Schraubverbindung mit beiden Seiten eines Distanzstücks 83 verbunden. Dichtungsringe 85 und 86 werden für das Abdichten verwendet. Das Ende des Treibmittelbehälters 3 ist mittels eines Bodenelements 71 wie weiter oben beschrieben verschlossen.
Das Distanzstück 83 weist eine Durchgangsöffnung 8 mit einem darin eingebautem Kugelhahn 22 auf, welcher von einem Handgriff 82 betätigt wird.
Ein Verschließelement 13 wird von einem Handrad 88 betätigt und verbindet mittels des Lochs 84 diejenige Seite des Distanzstücks 83, welche dem Treibmittelbehälter 3 zugewandt ist. Verbindungen 87 sind zum Verbinden mit dem Aufladestutzen 12 vorgesehen, welcher an den Verschließelement 13 durch maschinelle Bearbeitung ausgebildet wurde, wobei die Verbindungen für das Aufnehmen einer großen CO&sub2;-Flasche 35 geeignet sind. Die Verbindungselemente 87 sind nicht im Detail dargestellt, weil diese aus anderen technischen Gebieten, beispielsweise von der im Haushalt verwendeten Soda-Siphon- Flasche bekannt sind.
Die Funktionsweise der Vorrichtung wird nachfolgend erläutert.
Nach dem Anbringen der CO&sub2;-Flasche 35 kann der Treibmittelbehälter 3 mittels des Verschließelements 13 aufgrund einer Drehung an dem Handrad 88 mit Treibmittel 4 aufgeladen werden. Das Treibmittel ist in diesem Fall CO&sub2;-Gas. Der Treibmittelbehälter kann mehrmals von einer sehr großen CO&sub2;-Flasche 35 aufgeladen werden. Die Ladung 1 ist in das Ausgaberohr eingebracht. Wie veranschaulicht ist, wird der Kugelhahn 22 während des Aufladens geschlossen. Die Vorrichtung wird durch Öffnen des Kugelhahns 22 aufgrund einer Drehung an dem Handrad 81 betätigt, und das Treibmittel 4 strömt durch die Durchgangsöffnung 8 hinter die Ladung 1. Dies löst ein Auswerfen der Ladung 1 aus.
Eine Version der vorgenannten Vorrichtung, welche in ähnlicher Weise für den manuellen Betrieb ausgebildet ist, ist in Fig. 7 gezeigt.
Die Ausgaberohre 2 sind mit einem Distanzstück 89 verbunden. Die Ausgaberohre sind aneinander angeflanscht und mittels einer Dichtung 92 abgedichtet. Sie sind mittels Schrauben befestigt (nicht dargestellt).
Ein einzelner Treibmittelbehälter 3 ist mittels Schrauben 91 an der anderen Seite des Distanzstücks 89 befestigt. Er ist mittels einer Dichtung 90 abgedichtet.
Eine Durchgangsöffnung 8 ist für jedes der Ausgaberohre 2 in dem Distanzstück 89 ausgebildet, wobei jede Durchgangsöffnung mit Kugelventilen 22 versehen ist, welche mittels Handgriffen 82 betätigt werden.
Das Verschließelement 13 kann mittels eines Handrads 88 geöffnet und geschlossen werden, und ist mit dem in dem Distanzstück 89 ausgebildeten Loch 84 verbunden, welches seinerseits zu dem Treibmittelbehälter 3 hin geöffnet ist. Eine CO&sub2;-Flasche 35 ist mittels eines Verbindungselements 87 mit dem Aufladestutzen 12 verbunden, welcher an dem Verschließelement 13 durch maschinelle Herstellung ausgebildet ist.
Die Vorrichtung funktioniert wie bereits weiter oben beschrieben.
Es können zwei Ausgaberohre 2 nacheinander betätigt werden, nachdem ein wiederholtes Aufladen des Treibmittelbehälters 3 erfolgt ist. Die Vorrichtung hat den Vorteil, daß jedes Ausgaberohr 2 im voraus mit der Ladung 1 aufgefüllt werden kann und mehrere Ladungen 1 ausgeworfen werden können, ohne daß die Vorrichtung zusammen mit einem Aufladeschlauch verwendet werden muß, oder ein Zurückkehren zu einer Basisstation erfolgen muß, um eine erneute Aufladung vornehmen zu können.
Fig. 8 zeigt eine Ausführungsform der Vorrichtung, bei welcher ein Befestigen an einem Distanzstück mittels Schrauben 94 und ein Abdichten mittels Dichtungen 95 und 96 vorgesehen ist. Das Distanzstück 93 beinhaltet die Durchgangsöffnung 8 mit einem Drehklappenventil 21, welches darin eingebaut ist. Der Ventilhebel 97 des Drehklappenventils 21 ist an einer Kolbenstange 99 des Zylinders 98 gelenkig angebracht.
Der Treibmittelbehälter 3 ist mittels des Bodenelements 100 verschlossen, welches mit Hilfe einer Dichtung 102 abgedichtet mittels Schrauben 101 befestigt ist. Das Verschließelement 13 mit dem Aufladestutzen 12 ist mit dem Loch 103 des Bodenelements 100 verbunden. Der Aufladestutzen 12 ist mittels eines flexiblen Schlauchs 34 mit der Treibmittel-Zuführquelle (nicht dargestellt) verbunden.
Die Funktionsweise bedarf keiner detaillierten Beschreibung. Nachdem die Ladung 1 und das Treibmittel 4 eingebracht wurden, kann das Drehklappenventil 21 mit Hilfe des Zylinders 93 geöffnet werden, woraufhin die Ladung 1 ausgeworfen wird.
Dabei wird angemerkt, daß das Treibmittel 4 sich für das Aufladen nicht in einem gasförmigen Zustand befinden muß, sondern ebenso verflüssigtes CO&sub2;-Gas sein kann. Dieses strömt - wie bereits zuvor beschrieben - in einem bereits gasförmigen Zustand nach Öffnen des Drehklappenventils 21 hinter die Ladung 1.
Die Fig. 9 bis 11 zeigen ein Ausführungsbeispiel, bei welchem die Durchgangsöffnung 8 mittels einer Membran 23 verschlossen ist. Dies kann individuell geschehen, oder bereits fabrikmäßig geschehen sein, oder eine vorgefertigte, hermetisch abgedichtete Schlitzscheibe sein. Bei der Fabrikation wird die Membran 23 zusammen mit dem diese umgebenden Klemmring 114 hergestellt, um eine flüssigkeitsdichte Abdichtung ohne die Verwendung von Dichtungspackungen zu erzielen. Eine halbfertige und vollständig fertiggestellte Schlitzscheibe kann ebenso für die erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet werden.
Bei der fabrikmäßig hergestellten Vorrichtung nach Fig. 9 ist das Ausgaberohr 2 auf einer Seite der Membran 23 ausgebildet, welche von Klemmringen 114 umgeben wird, während der Treibmittelbehälter auf der anderen Seite, ausgebildet ist und mittels Dichtungen 115 und 116 abgedichtet ist und mittels Schrauben 117 befestigt ist.
Ein Bodenelement 104 ist zusammen mit Dichtungen 118 und Schrauben (nicht dargestellt) an ein Ende des Treibmittelbehälters 3 montiert, welcher mittels eines Kanals 113 mit dem Verschließelement 13 und dem Aufladestutzen 12 verbunden ist. Ein Zylinder 106, mit einer Dichtung 126 und Schrauben (nicht dargestellt) ist auf dem Bodenelement 104 ausgebildet.
Ein Aufbrechkern 24 ist in der Nähe der Membran 23 auf der Kolbenstange 104 des Kolbens 108 des Zylinders 106 ausgebildet. Die Kolbenstange 107 ist gegen Umknicken von einer Führungsscheibe 105 geführt, welche an dem Treibmittelbehälter 3 mittels Rollennahtschweißung oder durch Ankleben befestigt ist. Die ungehinderte Strömung des Treibmittels 4 ist durch Löcher 110 in der Führungsscheibe 105 gewährleistet. Der Zylinder 106 kann mittels eines Rohrstutzens 111 und eines flexiblen Schlauchs 112 mit einer Druckluftquellen-Vorrichtung verbunden werden. Die Kolbenstange 107 wird von der Feder 109 in einer normalen Stellung gehalten.
Die Vorrichtung beginnt mit ihrer Betriebsablauf durch Beaufschlagen des Zylinders 106 mit Druck, nachdem die Ladung 1 und das Treibmittel 4 eingebracht wurden. Der Kolben 108 und der Aufbrechkern 24 an dem Ende der Kolbenstange 107 bewegen sich mit hoher Geschwindigkeit in Richtung der Membran 23 und brechen diese auf. Das Treibmittel 4 strömt durch die freie Durchgangsöffnung 8 hinter die Ladung 1 und wirft diese aus.
Bei der Vorrichtung nach Anspruch 10 wird eine vorgepreßte Membran 23 zwischen das Ausgaberohr 2 und dem Treibmittelbehälter 3 mit Hilfe von Klemmringen 114, Dichtungen 127 und 128 und Schrauben 129 montiert. Das Ende des Treibmittelbehälters 3 wird von einem eingeschweißten Bodenelement 19 verschlossen, in welches das Verschließelement 13 mit dem Aufladestutzen 12 eingepaßt ist.
Die Membran 23 sollte eine Drückfestigkeit aufweisen, welche etwas höher als der Druck des in dem Treibmittelbehälter 3 befindlichen Treibmittels 4 während des Aufladens ist.
Um die Vorrichtung zu betätigen, wird der Druck des Treibmittels 4 weiter durch Öffnen des Verriegelungselements 13 während des Auswerfens erhöht und der erhöhte Druck bricht die Membran 23 auf, wodurch die Durchgangsöffnung 8 freigegeben wird.
Durch das Betätigungsprinzip hat sich herausgestellt, daß die Druckfestigkeit der Membran das 1,2- bis 1,5-fache des Aufladedrucks betragen soll, so daß eine ausreichende Sicherheit gegen unbeabsichtigtes Aufbrechen gegeben ist, aber ein exzessiver Druck ist für das Auswerfen nicht erforderlich.
Fig. 11 veranschaulicht eine auf einem solchen Gebiet verwendete Vorrichtung, wobei eine Fernsteuerung der Vorrichtung mit herkömmlichen Elementen nicht verwirklicht werden kann. Ein derartiges Anwendungsgebiet ist beispielsweise im Bergbau bei tiefgelegenen Minen gegeben.
Dabei ist die Membran 23, welche zwischen den Klemmringen 114 angeordnet ist, mit dem Ausgaberohr mittels der Dichtung 130 verbunden, und mit dem Druckmittelbehälter unter Einsetzen einer Sperrplatte mittels eines abstützenden Klemmrings 120, einer Dichtung 131, und Schrauben 132 verbunden. Das Ende des Treibmittelbehälters 3 ist von eingeschweißten Bodenelementen 133 verschlossen, in welche das Verschließelement 13 mit dem Aufladestutzen 12 montiert ist.
Für die Betätigung der Vorrichtung wird zunächst eine Explosionseinrichtung 26 zwischen der Membran 23 und der Sperrplatte 121 angeordnet. Die Explosionseinrichtung 26 kann ein herkömmlicher Sprengstoff mit einem elektrisch ausgelöstem Zünder sein, wobei der Elektrodraht davon entlang der Sperrplatte 121 geführt ist. Nach dem Installieren der Explosionseinrichtung 26 erfolgt das Einführen der Ladung 1 und des Treibmittels 4.
Dabei ist anzumerken, daß neben Wasser viele andere Materialien für die Ladung 1 verwendet werden können, wie beispielsweise für das Löschen von Feuer verwendetes Pulver oder Gesteinsmehl im Falle einer Grubengas-Gefahr.
In tiefgelegenen Arbeitsminen wird die Vorrichtung wie folgt verwendet.
So viele Vorrichtungen - im geladenen Zustand - wie aufgrund des Volumens des Zugangs und der Größe der Ladung 1 erforderlich sind, werden auf dem von Grubengas bedrohten Bereich abgelegt. Die Elektrodrähte 122 werden mit einem - symbolisch angedeutetem - Zündmechanismus 27 verbunden, welcher mit einem Sensor 141 verbunden ist, welcher auf die Gegenwart von Grubengas oder Feuer reagiert. Wenn beispielsweise das Grubengas Gasexplosionsniveau erreicht, sprengt der Zündmechanismus 27 die Explosionseinrichtung 26, welche die Membran 23 und die Sperrplatte 121 zerbricht, welche aus wesentlich schwächerem Material ausgebildet ist. Auf diese Weise strömt das Treibmittel 4 durch die Durchgangsöffnung 8 unter die Ladung und wirft diese aus.
Das Treibmittel 4 kann ebenfalls mittels einer Explosion erzeugt werden.
Gemäß der in Fig. 12 gezeigten Vorrichtung ist eine Sperrscheibe 134 mittels Dichtungen 135 und 136 und Schrauben 137 zwischen dem Ausgaberohr 2 und dem Treibmittelbehälter 3 angeordnet. Der Treibmittelbehälter 3 ist durch ein mit einem Gewinde versehenes Bodenelement 123 verschlossen, in welcher eine Explosionseinrichtung 36 mit Hilfe einer kappenförmigen Schraube 124 angeordnet ist, wobei die Explosionseinrichtung mittels elektrischer Drähte 138 mit dem Zündmechanismus 27 verbunden sind. Sensoreinrichtungen 141 sind mit dem Zündmechanismus 27 verbunden.
Zum Betätigen der Vorrichtung wird ein explosives Material 7 in dem Treibmittelbehälter 3 angeordnet. Dies kann jedes beliebige, nicht übermäßig schnell explodierende Material sein. Die Explosion des explosiven Materials 7 erzeugt das Treibmittel, welches unter die Ladung 1 durch die Durchgangsöffnung 8 strömt, welche aufgrund eines Aufbrechens der Sperrscheibe 134 freigegeben wird.
Die Ladung kann in einem abgedichteten Beutel 5 aus Papier oder einer Kunststoffolie angeordnet sein. Das durch eine Explosion des explosiven Materials erzeugte Treibmittel wirft die Ladung 1 aus. In Verbindung mit der Verwendung des Beutels 5 ist anzumerken, daß dieser bei jeder Ausführungsform der Vorrichtung verwendet werden kann, weil die für das Aufwerfen der Ladung 1 erforderliche Energie auf jeden Fall den Beutel 5 zerreißt.
Der Beutel 5 ermöglicht auch andere Anwendungsgebiete. Aufgrund des erfindungsgemäßen Verfahrens können nur Flüssigkeiten oder pulverförmige Materialien ausgeworfen werden. Mit Hilfe des Beutels 5 können jedoch auch Halogengase ausgeworfen werden, weil diese im flüssigen Zustand in den Beutel 5 eingefüllt und in diesen gespeichert werden können.
Fig. 14 zeigt eine Ausführungsform der Vorrichtung, welche die Vorteile einer hohen Energie, welche aus einer Explosion resultiert, und Löchern, welche kranzförmig an dem Rohrboden angeordnet sind, miteinander kombiniert.
Eine Bodenplatte 142 ist zwischen dem Ausgaberohr 2 und dem Treibmittelbehälter 3 mit Hilfe von Dichtungen 143 und 144 sowie Schrauben 145 ausgebildet. Die Bodenplatte 142 bildet praktisch den Rohrboden 28 des Ausgaberohrs 2 aus.
Löcher 29 sind kranzförmig in der Bodenplatte 14 in der Nähe der Unterkante 28 das Rohres angeordnet. Die Bodenplatte 142 ist von einer Membran 23 zwischen der Dichtung 143 und der Bodenplatte 142 verschlossen. In diesem Fall kann die Membran 23 ein dünnes Blech geringer Festigkeit oder eine Folie sein.
Die Löcher 29 sind mit der Durchgangsöffnung 8 verbunden. Gemäß der Zeichnung ist deren Querschnitt praktisch der gleiche wie der des Treibmittelbehälters 3, aber eine Konstruktion gemäß Fig. 3 ist ebenfalls durchführbar. An dieser Stelle ist anzumerken, daß obgleich die Figuren - mit Ausnahme von einer - Versionen darstellen, bei welchen der Durchmesser des Ausgaberohrs und der Treibmittelbehälter der gleiche ist, wobei dies jedoch keineswegs erforderlich ist.
Der Treibmittelbehälter 3 wird von einem Bodenelement 146 verschlossen, in welchem die Explosionseinrichtung 36 mit Hilfe einer Kappenschraube 147 fixiert ist. Der Explosionsmechanismus ist mittels Elektrodrähten 148 mit einem manuell betätigbaren Zündmechanismus 27 verbunden.
Für die Betätigung der Vorrichtung wird die Ladung 1 in dem Ausgaberohr 2 angeordnet, und der Treibmittelbehälter 3 wird mit dem explosiven Material 7 aufgefüllt. Der Zündmechanismus 27 läßt den Zünder und damit das explosive Material 7 explodieren.
Das durch das explosive Material 7 aufgebrachte Treibmittel strömt durch die Löcher 29, zerreißt die Membran 23 und strömt unter die Ladung 2, wodurch diese ausgeworfen wird.
Die vorangehende Beschreibung erläutert, daß eines der Hauptanwendungsgebiete der Vorrichtung im Löschen von Feuer liegt. Es ist ein extrem großer Vorteil, daß aufgrund der feinen Verteilung wesentlich weniger Löschmaterial, vorzugsweise Wasser, verglichen mit dem Ausgeben mittels herkömmlicher Einrichtungen, erforderlich ist.
Selbstverständlich ist die Vorrichtung auch anderswo einsetzbar und das Verfahren kann mit anderen Vorrichtungen ebenfalls verwirklicht werden, wie beispielsweise mittels der in Fig. 13 beschriebenen Vorrichtung, welche jedoch nicht als solche beansprucht wurde.
Fig. 13 zeigt die einfachste Art, um das Verfahren auszuführen. Das Auswerfrohr 2 und der Treibmittelbehälter 3 sind als ein einziges Rohr hergestellt, so daß die Durchgangsöffnung der volle Rohrquerschnitt des Rohrs ist. Der Treibmittelbehälter 3 ist mittels eines eingeschweißten Bodenelements 125 verschlossen, in welchem die Explosionseinrichtung 36 mit Hilfe einer Kappenschraube 139 plaziert ist. Die Explosionseinrichtung 36 ist mit einem Elektrodraht 140 für den Zündmechanismus 27 verbunden. Sensoreinrichtungen 141 sind mit dem Zündmechanismus 27 verbunden.
Zum Betätigen der Vorrichtung wird zunächst das in einem Gehäuse befindliche explosive Material in dem Treibmittelbehälter 3 angeordnet, wonach die Ladung 1 in einen abgedichteten Beutel 5 aus Papier oder Kunststoffolie eingebracht wird. Das mittels der Explosion des explosiven Materials 7 erzeugte Treibmittel wirft die Ladung 1 aus.

Claims

1. Verfahren zum feindispersen Verteilen einer großen Menge von Feuerlöschpulver oder -flüssigkeit in einen gasförmigen Medium, vorzugsweise Luft, dadurch gekennzeichnet, daß eine Pulver-Ladung oder die Flüssigkeits-Ladung in einem Ausgaberohr (2) angeordnet ist, und daß unter Druck stehendes gasförmiges Treibmittel (4) mit einer explosionsartigen Geschwindigkeit hinter die Ladung (1) gebracht wird, um so die gesamte Ladung auf einmal in den gasförmigen Raum auszugeben.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Treibmittel (4) unter einem Druck von mindestens 1 MPa (10 bar) hinter die Ladung (1) in höchstens 20 msec gebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Treibmittelbehälter (3) mit dem Treibmittel (4) auf einen Druck von mindestens 1 Mpa (10 bar) aufgefüllt wird, und daß das Treibmittel (4) von dem Treibmittelbehälter (3) hinter die Ladung (1) in dem Ausgaberohr (2) gebracht wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit oder das Pulver in einen Beutel (5) aus Kunststoffolie oder Papier gefüllt wird, wonach der Beutel (5) geschlossen und in dem Ausgaberohr (2) plaziert wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß 25-100 Vol.% des Ausgaberohrs (2) mit der Ladung aufgefüllt werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine solche Menge von Treibmittel (4) hinter die Ladung (1) gebracht wird, welche unter Normalbedingungen das 30 bis 750fache Volumen der Ladung (1) einnimmt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Treibmittel (4) durch eine Explosion erzeugt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sprengstoff (7) in einem herkömmlichen Behälter (6) in dem Treibmittelkontainer (3) angeordnet wird und die in den Beutel (5) gefüllte Ladung (1) direkt darüber angeordnet wird.

9. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung mit einem Ausgaberohr (2) versehen ist, welches die flüssige oder pulverförmige Ladung (1) aufnimmt, wobei ein Ende des Ausgaberohrs (2) mit einem Treibmittelbehälter (3) verbunden ist, und daß das Ausgaberohr (2) mit dem Treibmittelbehälter (3) durch mindestens eine Durchgangsöffnung (8) verbunden ist, welche mittels eines schnell öffnenden Verriegelungselements verschlossen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis (L/D) der Länge (L) des Ausgaberohrs (2) zu dem Innendurchmesser (D) 2 zu 20 beträgt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein automatisch schließendes Verriegelungselement (10) vorgesehen ist, welches aus Segmenten besteht und aus elastischem Material hergestellt ist, welches in der Mündung (9) des Ausgaberohrs (2) angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch, gekennzeichnet, daß das Ausgaberohr (2) einen Aufladestutzen (31) aufweist, welcher mit dem Verschließelement (32) versehen ist, und in geeigneter Weise mittels eines flexiblen Schlauchs (33) mit einem Flüssigkeits-Zuführsystem verbunden ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rohrboden (28) an dem Ende des Ausgaberohrs (2) geformt ist, welcher dem Treibmittelbehälter (3) zugewandt ist, und daß Löcher (29) von der Durchgangsöffnung (8) in Richtung des Ausgaberohrs (2) abzweigen, wobei Öffnungen (30) der Löcher (29) in dem Rohrboden (28) in der Nähe von dessen Kanten ausgebildet sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (3,) einen Aufladestutzen (12) aufweist, welcher mit einem Verschließelement (13) versehen ist, um eine Verbindung zu der Treibmittel- Zuführeinrichtung zu schaffen.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufladestutzen (12) des Treibmittelkontainers (3) mit dem Verschließelement (13) mittels eines flexiblen Schlauchs (34) in geeigneter Weise an ein Energiequellensystem angeschlossen ist, welches unter hohem Druck stehendes Gas zuführt.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufladestutzen (12) des Treibmittelbehälters (3) mit dem Verschließelement (13) in herkömmlicher Weise geformte Elemente aufweist, um eine CO&sub2;-Patrone aufzunehmen.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungselement, welches die Durchgangsöffnung (8) verschließt, welche das Ausgaberohr (2) mit dem Treibmittelbehälter (3) verbindet, ein Ventil (14) ist, welches auf einem Ventilsitz (15) ruht, welcher um die Durchgangsöffnung (8) herum von der Richtung des Treibmittelbehälters (3) her ausgebildet ist, wobei das Ventil (14) mit einem Kolben (16) zusammenwirkt und mit diesem verbunden ist, welcher in einem Zylinder (17) angeordnet ist, wobei der Zylinderraum (37) des Zylinders (17) mit dem Treibmittelbehälter (3) durch ein Rückschlagventil (18) verbunden ist, welches in Richtung des Zylinderraums (37) schließt, und weiter durch ein weiteres Verschließelement (19) mit der Umgebung verbunden ist, wobei der mit dem Verschließelement (13) versehene Aufladestutzen (12) des Treibmittelbehälters (3) direkt mit dem Zylinderraum (37) des Zylinders (17) verbunden ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungselement (13) in dem Aufladestutzen (12) des Treibmittelkontainers (3), welcher mit dem Zylinderraum (37) des Zylinders (17) verbunden ist, und das Verschließelement (19), welches den Zylinderraum (37) des Zylinders (17) mit der Umgebung verbindet, als ein einfaches 3-Stellungs-Verschließelement (20) ausgebildet sind.

19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (14), welches die Durchgangsöffnung (8) verschließt, welche das Ausgaberohr (2) mit dem Treibmittelbehälter (3) verbindet, und der Betätigungskolben (16) als ein einziges Teil ausgebildet sind; und der Querschnitt (a) der Durchgangsöffnung (8) kleiner als der Querschnitt (A) des Zylinders (17) ist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschließelement, welches die Durchgangsöffnung (8) verschließt, die das Ausgaberohr (2) mit dem Treibmittelbehälter (3) verbindet, ein Drehklappenventil (21) ist.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschließelement, welches die Durchgangsöffnung (8) verschließt, die das Ausgaberohr (2) mit dem Treibmittelbehälter (3) verbindet, ein Kugelhahn (22) ist.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschließelement, welches die Durchgangsöffnung (8) verschließt, die das Ausgaberohr (2) mit dem Treibmittelbehälter (3) verbindet, eine Membran (23) ist.

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß ein Aufbrechkern (24) von der Richtung des Treibmittelbehälters (3) her hinter der Membran (23) angeordnet ist, wobei eine Verbindungsstange (25) des Aufbrechkerns (24) mechanisch mit einem Betätigungsmechanismus verbunden ist, welcher außerhalb des Treibmittelbehälters (3) angeordnet ist.

24. Vorrichtung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfestigkeit der Membran (23) das 1,2 bis 1,5fache des Aufladedrucks in dem Treibmittelbehälter beträgt.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß eine Explosionseinrichtung (26), vorzugsweise eine Sprengkapsel, für die Membran (23) vorgesehen ist und die Explosionseinrichtung (26) mit einem Zündmechanismus (27) verbunden ist.

26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das explosive Material (27) sich in dem Treibmittelbehälter (3) befindet, mit welchem eine herkömmliche Explosionseinrichtung (Zündkapsel) (36) mittels eines Zündmechanismus (27) verbunden ist.

27. Vorrichtung nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Zündmechanismus (27) mit der Explosionseinrichtung (26) verbunden ist, welche für die Membran (23) vorgesehen ist, oder der Zündmechanismus (27) mit der Explosionseinrichtung (36) verbunden ist, welche für das explosive Material (7) in dem Treibmittelbehälter (3) vorgesehen ist, mit einem Instrument oder einem Instrumentensystem zusammenwirken, welches die Gegenwart von explosivem Gasgemisch und/oder Feuer erfaßt.

28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Ausgaberohre (2) zusammen mit einem gemeinsamen Treibmittelbehälter (3) ausgebildet sind und jedes Ausgaberohr (2) getrennt mit dem gemeinsamen Treibmittelbehälter (3) mittels Durchgangsöffnungen (8) verbunden ist, wovon jede von einem Verriegelungselement verschlossen ist.