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Strahlrohr, insbesondere für Feuerlöschzwecke Die Erfindung betrifft
ein insbesondere zur Brandbekämpfung, aber auch für andere Zwecke verwendbares Strahlrohr
und hat sich dieAufgabe gestellt, ein Strahlrohr so auszubilden, daß der. Flüssigkeitsstrahl,
z. B. ein Wasserstrahl, erst in größerer Entfernung von seinem Austritt an allmählich
in feinste Teilchen zerteilt wird. Dabei soll die Flüssigkeit einen langgestreckten
Büschelstrahl von genügender Tragweite bilden, der im Gegensatz zu den bekannten
Kegelmantelstrahlen auch im Innern mit Flüssigkeitsteilchen angefüllt ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von einem bekannten.
Strahlrohr aus, dessen Auslaßdüse nicht in üblicher Weise konisch ausgebildet ist,
sondern durch eine in einer Querwand ausgebildete scharfkantige Öffnung gebildet
wird. Eine solche Auslaßdüse -wirkt gewissermaßen als Staudüse, durch die das dem
Auslaß zuströmende Wasser im Düseninnern in Turbulenz versetzt wird, die bewirkt,
daß der Wasserstrahl nach dem Verlassen der Düse zerteilt wird. Zur Regelung der
Form des austretenden Wasserstrahles ist bei dem bekannten Strahlrohr in der Düsenöffnung
ein kegelförmiges Regelglied längs verschiebbar angeordnet, das über die Düsenöffnung
hinaus verschiebbar ist und in dieser Stellung bewirkt, daß ein Kegelmantelstrahl
mit regelbarem Streuwinkel erzeugt wird. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe,
einen Kegelstrahl zu erzeugen, der sich erst in größerer Entfernung von der Auslaßdüse
in solcher Weise entwickelt, daß er auch in seinem Innern mit feinverteilter Flüssigkeit
gefüllt ist, ist durch diese bekannte Ausbildung nicht nahegelegt und auch nicht
zu lösen. Die Lösung dieser
Aufgabe kann vielmehr gemäß der Erfindung
nur so erreicht werden, daß die Turbulenz, die durch die die Auslaßdüse enthaltende
Querwand in gewissem Grade im Strahlrohrmundstück erzeugt wird, noch gesteigert
wird. Demgemäß besteht die Erfindung darin, daß der Auslaßdüse im Strahlrohrmundistück
eine Stauplatte vorgelagert ist, deren Durchmesser um ein geringes Maß größer ist
als der der Auslaßöffnung der Düse. Auf diese Weise' wird die der Auslaßdüse zuströmende
Flüssigkeit vor ihrem, Ausströmen gezwungen, um den Außenrand der Stauplatte her.-umzuströmen.
Der Flüssigkeitsstrom breitet sich dabei zu einem Ringstrom aus, der durch die die
Auslaßöffnung enthaltende Querwand unter scharfem Richtungswechsel wieder zusammengeführt
wird. Durch den Richtungswechsel und das Anprallen der Flüssigkeitsteilchen an feste
Teile des Mundstückes sowie das Gegeneinanderprallen der Flüssigkeitsteilchen wird
dabei eine starke Turbulenz im Flüssigkeitsstrom erzeugt, die bewirkt, daß die zunächst
als im wesentlichen geschlossener Strahl austretende Flüssigkeit auf ihrem weiteren
Weg zerstäubt wird und einen aufgelösten, aber im Innern gefüllten Kegelstrahl bildet.
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Ein in dieser Weise ausgebildetes Strahlrohr kann für die verschiedensten
Zwecke verwendet werden. Außer zu Feuerlöschzwecken kann es z. B. als Sprührohr
für das Besprengen von gärtnerischen Anlagen verwendet werden, indem es hier gleichsam
einen feinen Landregen erzeugt. Es kann auch beim Aufsetzen eines Führungsrohres
in an sich bekannter Weise zur Erzeugung und zum Ausspritzen von Luftschaum dienen.
Gemäß der weiteren Erfindung kann es insbesondere zu seiner Verwendung zur Brandbekämpfung
auch so ausgebildet werden, daß außer einem zerstäubten Strahl ein glatter Vollstrahl
und bzw. oder ein breiter Schleierstrahl erzeugt werden kann. Wenn es erwünscht
ist, einen zerstäubten Strahl schon kurz nach dem Austritt aus der Düse zu erzeugen,
so kann auf das Strahlrohr ein kurzes Rohrstück aufgesetzt werden, daß im Innern
Schneiden, Zungen oder andere derartige Glieder enthält, durch die der Flüssigkeitsstrom
schon kurz hinter der Auslaßdüse eine feine Zerteilung erfährt.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung und den Ansprüchen. .
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Inder Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele des Strahlrohres
nach der Erfindung veranschaulicht.
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Fig. i zeigt ein. Strahlrohr einfacher Ausführungsform, in der oberen
Hälfte im Achsenschnitt und in der unteren Hälfte in Ansicht; Fig. 2 zeigt das Strahlrohr
nach Fig. z in Ansicht mit einem Feinzerstäuberaufsatz im Achsen» schnitt; Fig.3
zeigt das Strahlrohr mit einer Sonderanordnung für das Zumischen .von Zusatzstoffen
zum Wasserstrahl; in Fig. q. und 5 ist ein Aufsatzstück gemäß der Anordnung nach
Fig. 2 in der Vorderansicht dargestellt, das mit in dem Flüssigkeitsstrahl einschwenkbaren
bzw. aus ihm herausschwenkbaren Zungen zur Zerteilung des Flüssigkeitsstrahles versehen
ist, und in Fig. 6 ist eine für Feuerlöschzwecke bestimmte Ausführungsform im Achsenschnitt
veranschaulicht.
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Bei dem Strahlrohr nach Fig. i ist das Strahlrohrmundstück 2 mit der
Auslaßdüse i für die Flüssigkeit auf dem Rohr 3 unter Abdichtung durch einen Gummiring
q. verschiebbar und verdrehbar gelagert. Die Auslaßdüse i besteht aus einer runden
öffnung 5 in der vorderen Querwandung des Strahlrohrmundstückes und wirkt. gewissermaßen
als Staudüse, in der der Flüssigkeitsstrom unter Richtungswechsel und Gegeneinanderprallen
der nach der Längsachse gerichteten Einzelströmungen vom Umfang her der Auslaßöffnung
5 zugeführt wird. Der Rand der runden Auslaßöffnung 5 ist zweckmäßig scharfkantig
ausgebildet, damit an dem scharfen Rand die strömende Flüssigkeit zerrissen wird.
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In Strömungsrichtung vor der Auslaßöffnung 5 befindet sich eine Stauplatte
6, welche in Form eines Pilzes an einem mittleren Stab 7 sitzt. Dieser ist an der
in der Strömungsrichtung geneigten Querwand 8 des Rohres 3 angebracht, die rund
um den Stab 7. mit mehreren Durchlaßöffnungen 9 versehen ist. Diese sind in der
Strömungsrichtung von innen nach außen hin geneigt gebohrt, so daß in der strömenden
Flüssigkeit eine Wirbelbildung erzeugt wird.
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Der Abstand zwischen, Stauplatte 6 und Auslaßdüse i kann durch ein
Gewinde oder einen schrägen Schlitz io im Rohr 2, in welchem ein Zapfen i i gleiten
kann, geregelt werden, und zwar bis zum Schließen der Düsenöffnung i (s. Fig. 2).
Durch beliebige Einstellung des Abstandes läßt sich der Grad der Zerstäubung des
austretenden Flüssigkeitsstrahles regeln.
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Die Druckflüssigkeit, z. B. Druckwasser, strömt durch das Rohr 3 und
die Öffnungen g der Querwand 8 in das Mundstück 2 ein. Das Wasser prallt dabei gegen
die Wandungen des Mundstückes 2,. wobei es sich, wie oben bereits angegeben, an
der die öffnung i umgebenden Querwand staut. Zugleich erfolgt eine zusätzliche Stauung
des mittleren Teiles des Wasserstromes an der Platte 6, wodurch die Turbulenz in
dem Durchlaß zwischen der Stauplatte 6 und der Auslaßöffnung i außerordentlich gesteigert
wird. Der Wasserstrahl tritt aus der öffnung i als anfänglich glatter Strahl aus,
der in einiger Entfernung, die je nach Strahlstärke und Druck verschieden sein kann,
sich allmählich kegelförmig erweitert, so daß ein schlanker, langgestreckter Kegel
entsteht, in welchem sich die Wasserteilchen immer mehr bis zur Staubfeinheit zerteilen
und auch das Innere des Strahles ausfüllen. Es ist hier also ein sogenannter Büschelstrahl
geschaffen entgegen dem sonst vielfach verwendeten Schleierstrahl.
Zweckmäßig
ist es, wenn auch der Außenrand der Stauplatte 6 scharf ausgebildet ist.
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Durch Vorsatz von Schneiden 12, die in dem austretenden Strahl in
einiger Entfernung hinter der Öffnung i liegen oder in den Strahl hineinragen, kann
das Wasser schon kurz nach dem Austreten aus der Düse i in feinen Dunst zerteilt
werden. Jedoch besitzt die so gebildete Dunstwolke eine geringere Tragweite als
der vorbeschriebene Büschelstrahl. Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 sind die
Schneiden 12 in dem zylindrischen Aufsatzstück 13 befestigt, welches zweckmäßig
unten ringsum einige Öffnungen 14 zum Zutritt von Luft zwecks Vermeidung eines Vakuums
im Aufsatzstück 13 aufweist. Die Anwendung von Schneiden, Zungen od. dgl. zur Aufteilung
eines Wasserstrahles ist zwar an sich bekannt. Indessen ist bei der zusätzlichen
Anwendung derartiger Zerteilorgane bei derart turbulenten Wasserstrahlen, wie sie
durch die kombinierte Anwendung von Stauplatten gemäß der Erfindung in der Auslaßdüse
erzeugt werden, eine sehr weitgehende feine Zerteilung der Wasserteilchen gewährleistet.
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Eine derart feine Zerstäubung ist außer für Feuerlöschzweclce auch
z. B. zum Bestäuben von Bäumen, Sträuchern undPflanzen .im allgemeinen, insbesondere
unter Zumischung von Stoffen zur Schädlingsbekämpfung, erwünscht.
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Eine hierfür besonders geeignete Form ist in Fig.3 verkörpert. Hier
ist der Träger der Stauplatte 6 ein durch die Durchlaßöffnung i herausragendes Rohr
15, welches im Strahlrohr an einen Ouerkanal 16 angeschlossen ist. An den herausragenden
Gewindestutzen 17 kann eine Zuführungsleitung aus einem Gefäß angeschlossen sein,
welches die zuzumischende Flüssigkeit enthält. Zur Regelung des Durchlasses befindet
sich in dem O_uerkanal 16 auf der anderen Seite ein Drehschieber 18 mit Knopf i9.
Der Drehschieber hat einen abgeschrägten Kolben, durch dessen Stellung der Durchlaß
zum Rohr 15 geregelt werden kann. Der durch die Auslaßöffnung i austretende Strahl
erzeugt an der Auslaßöffnung des Rohres 15 einen Sog, durch welchen die zuzumischende
Flüssigkeit angesaugt wird, derart, daß sie sich dem austretenden Wasserstrahl von
selbst zumischt.
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Bei dem in Verbindung mit dieser Ausführungsform zu verwendenden zylindrischen
Ansatzstück 13 sind innen zwei Federn 2o (Fig.2) 'befestigt, welche an ihren äußeren
Enden mehrere Messer 2i (Fig. 4.) tragen. Die Messer sind derart angeordnet, daß
die Federn 2o in zurückgeschwenkter Lage, wie sie Fig.5 zeigt, an der Wandung des
Rohrstückes 13 anliegen, derart, daß der Wasserstrahl aus der Düsenöffnung i frei
heraustreten kann, ohne von den Messern berührt zu werden. Werden dagegen die Federn
mit ihren äußeren Enden gegeneinander, also nach der Mitte zu verschwenkt, so ragen
die Messer 2i in den austretenden Wasserstrahl hinein und zerteilen denselben in
mehrfacher Unterteilung derart, däß ein mehr oder minder feiner Dunst entsteht.
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Diese Bewegung der Federn wird erzielt durch die axiale Verschiebung
eines auf dem zylindrischen Ansatzstück 13 gleitenden Ringes 22 (Fig.2). Zu diesem
Zweck sind an den Federn 20 Nocken 23 befestigt, und zwar in der Nähe der Befestigungsstellen
der Federn, welche Nocken durch Schlitze 24. in der Wandung des Ansatzstückes 13
hindurchragen. Ist der Ring 22 nach unten zurückgezogen, so sind die Nocken 23 freigegeben,
und die Federn 20 liegen an der Innenwandung des Ansatzstückes an, wie Fig.5 zeigt.
Wird dagegen der Ring 22 in die in Fig. 2 dargestellte Stellung geschoben, so sind
die Messer vorgeschoben, wie Fig. 4 erkennen läßt. Um den Ring 22 in seiner vorgeschobenen
Lage zu halten bzw. zti sichern, ist er mit einer inneren nutenförmigen Ausdrehung
25 versehen, in welche die Buckel der Nocken bei vorgeschobener Stellung hineingreifen
und so eine gewisse Sicherung der Einstellung herbeiführen. Zur weiteren Sicherung
des Ringes 22 auf dem Aufsatzstück 13 können noch oberhalb und unterhalb geeignete
Anschläge vorgesehen sein.
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Bei der für Feuerlöschzwecke bestimmten Ausführungsform des Strahlrohres
nach Fig.6 kann zusätzlich zu dem durch Stauung und Turbulenz erzeugten Büschelstrahl
ein glatter Wasserstrahl ausgespritzt werden, und zwar derart, daß diese Strahlarten
einzeln für sich oder auch in Verbindung miteinander zur Anwendung kommen können.
Weiterhin ist noch die Möglichkeit geschaffen, einen fächerartig vom zylindrischen
Strahl nach außen sich ausbreitenden Schleierstrahl zu erzeugen, welcher bei der
Brandbekämpfung den Strahlrohrführer gegen zu starke Strahlung des Feuers schützt.
Auch dieser veränderlich einstellbare Schleierstrahl kann unabhängig oder in Verbindung
mit den beiden anderen Strahlarten zur Anwendung gelangen. Selbstverständlich kann
zusätzlich zur feinen Verteilung der Wasserteilchen auch noch die in Fig. 4 und
5 dargestellte Anordnung zur Anwendung gelangen, indem Messer zur weiteren Zerteilung
der Wasserteilchen in den Strahl hineinschwenkbar sind.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sitzt innerhalb des Hauptrohres
26 (Fig. 6) ein Rohr 27 mit engerem Durchmesser, welches vorn eine sich verengende
Düse 28 für das Ausspritzen des glatten Wasserstrahles aufweist. Dieses engere Rohr
27 ist mit kurzen Stegen 29 bzw. 30 in dem Rohr fest eingelagert. In dem
Rohrstutzen 32 sitzt ein Kegel 33 mit Ventilsitz 31, der in das Ende des mittleren
Rohres 27 eintreten und den Durchlaß absperren kann. Zu diesem Zweck ist das Hauptrohr
_6 mit dem inneren Rohr 27 durch Drehung in axialer Richtung gegenüber dem Rohrstutzen
32 verschiebbar. In den - Zwischenstellungen kann der Durchlaß am Ende des Rohres
27 durch den Kegel 33 geregelt werden. Durch Verdrehung des Rohres 26 ist es also
möglich,
durch die Düse einen glatten Vollstrahl auszuspritzen oder diesen Strahl abzuschalten.
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Auf dem vorderen Ende des Hauptrohres 26 ist, abgedichtet, durch einen
Gummiring 3q., das Mundstück 35 mit der Staudüse 36 zur Erzeugung des Büschelstrahles
angeordnet. Bei der dargestellten Ausführungsform der Auslaßdüse 36 ist die Stauung
dadurch gesteigert, daß die Staufläche an der Auslaßöffnung 36 schräg nach innen
geneigt ist, also entgegen der Strömungsrichtung des Wassers, wie Fig.6 zeigt. Hierdurch
wird die Turbulenz des austretenden Strahles wesentlich erhöht. Die Düse 36 mit
dem Rohr 35 kann durch Gewinde oder durch einen schrägen Schlitz, wie in Fig.2 dargestellt,
derartig gegenüber der an dem Innensatz 27 sitzenden Stauplatte 37 verstellt werden,
daß der Durchlaß zwischen Stauplatte und Düse bis zum Abschluß des Durchlasses regelbar
ist. Es ist also möglich, unabhängig von der mittleren Düse 28 für den glatten Strahl
die Staudüse 36 für den Büschelstrahl ein- oder auszuschalten und so gegebenenfalls
den Büschelstrahl mit dem glatten Strahl in verschiedener Einstellung beider Strahlarten
zu kombinieren.
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Für die Erzeugung des Schleierstrahles sind in dem Rohr 35 ringsum
feine Bohrungen 38 vorgesehen, die zwischen zwei abdichtenden Gummiringen 39 und
4o angeordnet sind. Durch diese Bohrungen 38 kann ein Teil des Wassers, das in dem
Ringraum zwischen den Rohren 26 und 27 entlang strömt, ringsherum ausströmen. Zur
Erzeugung eines Schleiers, der von etwa zylindrischer Form bis zu einem breiten
Schirm regelbar eingestellt werden kann, ist ein Ring 41 mit in der Strömungsrichtung
trompetenartig sich erweiterndem Rand q.2 vorgesehen. Dieser Ring 41 versperrt die
Durchlaßöffnungen 38, wenn er über beide Gummidichtungen vorgeschoben ist. Wird
er indes zurückgezogen, z. B. durch Gewinde oder schrägen Schlitz, wie in Fig.2
dargestellt, so können die Strahlen aus den C)ffnungen 38 austreten und werden durch
den Profilring ¢i je nach dessen Stellung mehr oder minder zu einem Wasserstrahl
ausgebreitet.
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Wie bereits oben ausgeführt, kann die in Fig. 2 dargestellte Einrichtung
zur Feinzerteilung des austretenden Strahles noch dem Düsenkopf 36 vorgeschaltet
werden, wodurch die Anwendungsmöglichkeit des Strahlrohres durch Erzeugung beliebiger
Strahlarten noch gesteigert wird.