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Luftschaumerzeuger für Feuerlöschzwecke Die Erfindung betrifft die
Schaumerzeuger zur Brandbekämpfung, und zwar insbesondere die, bei welchen der Schaum
durch Einverleibung eines Schaumerzeugungsmittels und einer großen Menge von Luftblasen
in einen Druckwasserstrom erhalten wird.
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Es iGt seit langem (bekannt, daß es möglich ist, einen befriedigenden
Schaum durch die alleinige Benutzung einer Wasserstrahlpumpe zu erzeugen, weiche
mit Wasser gespeist wird, welchem ein geeignetes Mittel zugesetzt ist. Die von,
der Wasserstnahlpumpe angesaugte Luft mischt sich in der Form von stabilen feinverteilten
Blasen innig mit dem Wasserstrahl.
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Es ist ferner bekannt, d@aß die Homogenität des erzeugten Schaums
erheblich verbessert wird, wenn in der Strömungsrichtung hinter der Treibdüse der
Wasserstrahlpumpe Hindernisse zur Zerstäu:bung des Flüssigkeitsstrahls angeordnet
werden. Diese Hindernisse erzeugen jedoch einen erheblichen Verlust an kinetischer
Energie, so daß der am Austritt des Schaumerzeugers. erhaltene verbesserte Schaum
nur noch mit einer verringerten Geschwindigkeit oder einem verringerten Druck austritt.
Falls das Gerät unmittelbar als Strahlroöhrbenutzt wird, verkleinert die Verringerung
der Geschwindigkeit in ungünstiger Weise die Reichweite. Bei seiner Benutzung als
Schaumerzeuger zur Speisung einer den erhaltenen Schaum zu einer bestimmten Verwendungsstelle
führenden Leitung läßt die Verringerung des Drucks die Druckverluste übertrieben
groß werden und macht bisweilen das Aufsteigen des
Schaums bis zu
einer hochgelegenen Austrittsstelle unmöglich, z. B. wenn sich diese an der höchsten
Stelle eines Vorratsbehälters für flüssigen Brennstoff befindet.
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Die Erfindung soll diesen Übelständen abhelfen und die Herstellung
eines. Schaumerzeugers gestatten, welcher ohne übertriebene Energieverluste einen
äußerst homogenen Schaum erzeugt, welcher einen sehr starken Anteil Luft enthält.
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Der erfindungsgemäße Schaunmerzeuger enthält eine Wasserstrahlpumpe
mit einer Mitteldüse für den Austritt des Wassers und des sohaumerzcugenden Mittels,
gegenüber welcher in der Strömungsrichtung hinter dieser ein Hindernis zur Zerstäubung
der Flüssigkeit angeordnet ist, und ist dadurch gekennzeichnet, daß er außerdem
Hilfsdüsenenthält, welche :die Mitteldüse in einem solchen Abstand umgeben, dag
die aus ,. diesen Hilfsdüsen. austretenden Strahlen Im wesentlichen nicht auf das,
in Abstand hinter der Austrittsöffnung der mittleren Düse angeordnete Hindernis
treffen.
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Unter diesen Bedingungen werden die- durch den Aufprall des mittleren
Hauptstrahls auf das Hindernis erzeugten Flüssigkeitströpfchen von den Nebenstrahlen
wieder erfaßt und in der Fangdüse der W asserstrrählpumpe mit der an ihrer Oberfläche
haftenden Luftschicht oder mit den in ihnen enthaltenen kleinen Luftbläschenmitgerissen.
Man erzielt so in der Fangdüse einen äußerst feinverteilten Gemischstrahl, welcher
die von der Wasserstrahlpumpe angesaugte Luft bequem absorbiert, und zwar ohne daß
infolge des Vorhandenseins .des Hindernisses ein übertriebener Energieverlust auftritt,
da von :diesem Verlust nur ein Teil der aus den Düsen der Wässerstrahlpumpe austretenden
Flüssigkeit betroffen wird.
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Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat das Hindernis
die Form eines Kegels, dessen Spitze gegen die mittlere Hauptdüse gerichtet ist.
Diese Ausbildung verhindert oder verringert ein Abprallen der Flüssigkeitströpfchen
nach hinten, -welche einfach seitlich @abgelenl-,t werden. Sie verringert ferner
den Verlust an kinetischer Energie, ohne jedoch merklich die Unterteilung der abprallenden
Flüssigkeit-zu beeinflussen.
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Es ist zwar bereits ein Schaumerzeuger bekanntgeworden, der eine mittlere
Düse und diese seitlich umgebende Hilfsdüsen hat. Die Hauptdüse hat in diesem Falle
eine -erweiterte Austrittsöffnung; in der sich ein Verteilerkegel befindet, so daß
aus der Hauptdüse ein konisch divergierender Strahl austritt: Dieser bricht sich
an den aus den Hilfsdüsen austretenden Strahlen. Hierbei hat der erwähnte Verteilerkegel
nur die Wirkung einer Ablenkung des mittleren Strahls, so daß dieser eine konische
Form annimmt, bevor er aus der Düse austritt. Demgegenüber wirkt das für die Erfindung
wesentliche Hindernis, gegen das der zylindrische, aus der Düse ausgetretene Strahl
auftrifft, als Mittel, um den Strahl, nachdem er einen beträchtlichen Weg in Luft
zurückgelegt hat,aufzubrechen, wodurch er in feine Wassertröpfchen zerteilt wird.
Diese Aufteilung in Tröpfchen verschiedener Richtungen kann bei der bekannten Einrichtung
nicht stattfinden. Hier tritt vielmehr der Strahl in geschlossener, konisch geformter
Schicht aus der Hauptdüse .aus. Ein weiterer Unterschied liegt daran, daß (bei der
Anomdnung nach der Erfindung der mittlere zylindrische Strahl von seinem Austritt
.aus der mittleren. Düse an sich mit Luftblasen anreichern kann und sich damit auch
schon in Tröpfchen :aufteilt, bevor er auf das konische Hindernis auftrifft. Dies
ist bei der bekannten Anordnung nicht möglich.
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Nachstehend ist die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher
erläutert.
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Fig. i zeigt einen erfindungsgemäßen Schaumerzeuger nm Längsschnitt,
zum Teil in Ansicht; Fig. 2 zeigt in größerem Maßstab den Hauptteil der Fig. i.
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Der dargestellte Schaumerzeuger weist einen Einlaßstutzen i auf, Welcher
mittels einer Kupplung an :den Zuführungsischlauch angeschlossen werden kann. Die
Kupplung ist bei dem dargestellten Beispiel eine Schnellkupplung der für biegsame
Schläuche benutzten Bauart. Der Einlaßstutzen enthält ein: Sieb :2 zum Zurückhalten
von im Wasser enthaltenen Verunreinigungen.
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Anden Stutzen i ist ein Gehäuse 3 in Form einer kurzen Muffe angeschraubt,
die einen axial angeordneten Düsenkörper 311 enthält, welcher mit dem Gehäuse .durch
eine gedrungene Rippe 3b verbunden ist. Das Gehäuse 3, der Düsenkörper 3a und die
Rippe sind dabei, wie dargestellt, in einem einzigen Stück gegossen. Der Düsenkörper
3a enthält in der Achsrichtung zwei hintereinanderliegende Bohrungen q. und 5, wobei
die in der Strömungsrichtunig vordereBohrungq. einen kleineren Durchmesser als die
hintere Bohrung 5 bat. Die beiden Bohrungen q. und 5 sind durch einen radialen Kanial
6 verbunden, -welcher die Rippe 3b durchdringt und in einem seitlichen Anschluß
7 endigt, welcher für die Zufuhr eines Schaumerzeugungsmittels zu dem Gerät bestimmt
ist.
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In das Gehäuse 3 ist eine Trennwand 8 eingeschraubt, welche axial
so durchbohrt ist, daß sie mit einem möglichst kleinen Spiel von dem in der Strömungsrichtung
hinteren Ende des Düsenkörpers 3a durchdrungen wird. Außer dieser Mittelbohrung
°weist die Trennwand 8 noch vier andere Bohrungen 9 auf, welche an den Ecken eines
diese Mittelöffnung umgebenden Vierecks angeordnet sind. Die Trennwand 8 trägt ferner
vier Metallstäbe io, welche sich in der Strömungsrichtung erstrecken und in einer
bestimmten Entfernung von der Trennwand 8 einen kleinen Zerstäuberkegel i i tragen,
dessen Spitze gegen die Mündung der Mittelbohrung 5 des Düsenkörpers. 3a gerichtet
ist. Der größte Durchmesser des Zerstäuberkegels i i ist kleiner als der des den
Öffnungen 9 eingeschriebenen Kreises.
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Das Gehäuse 3 ist in der Strömungsrichtung hinter der Trennwand 8
mit einer Reihe von Lufteinlaßöffnungen 12 versehen.
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Am Ende des Gehäuses 3 ist ferner eine Muffe 13 in dieses eingeschraubt,
welche mit einem .im wesentlichen :zylindrischen Rohr 14 und der im Innern
dieses
Rohres, 1q. angebrachten Fangdüse 15 der Strahlpumpe starr verbunden ist.
Die Fangdüse 15 hat Doppelkegelform und weist einen verhältnismäßig langen zylindrischen
Zwischenteil auf.
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Die Arbeitsweise des Schaumerzeugers ist folgende: Das in das Gehäuse
3 eintretende Druckw-asser durchdringt die Bohrung q. und tritt aus dieser mit großer
Geschwindigkeit in Form eines Treibstrahls aus, welcher durch den Kanal 6 die Lösung
des Schaumerzeugungsmittels ansaugt. Die so, hergestellte Mischung strömt durch
die Bohrung 5 und trifft auf den Zerstäüberkegel i i, welcher den bereits beim Austritt
aus dem Düsenkörper 3a mit Luft beladenen Flüssigkeitsstrahl zu einem die Flüssigkeit
und Luft in äußerst feinverteilter Form enthaltenden Kegelmantelstrahl ausbreitet.
Die aus den Öffnungen 9 austretenden Wasserstrahlen treffen nicht oderkamm auf den
von ihnen umgebenen Zerstäuberkegel i i. Sie treffen jedoch auf den erwähnten kegelmantelförmigen
Gemischstrahl auf und reißen das Gemisch in die Fangdüse 15 mit, wobei sie zusätzlich
Luft ansaugen ,und das aus der Bohrung 5 austretende und durch den Kegel i i zerstäubte
Gemisch. mit Luft anreichern. Dieses feinverteilte FlüssiglI2eits-Luft-Gemisch tritt
mit vollem Querschnitt in die Fangdüse 15 ein, in der sich das Gemisch aus
reinem Wasser, mit Schaumlösung beladenem Wasser und mit Luft beladenem Wasser homogenisiert
und vergleichmäßigt. Der erzeugte Schaum tritt durch das Rohr 1,4 :aus, welches
je nachdem entweder als Strahlrohr benutzt werden kann, um den Schaum unmittelbar
auf das Feuer zu spritzen, oder als Anschluß für eine Schaumleitung, welche diesen
zu einer bestimmten Verwendungsstelle .führt.
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Es ist zu bemerken, daß der von dem Aufprall der Flüssigkeit auf das
Hindernis herrührende unvermeidliche Verlust an kinetischer Energie nur den mittleren
Strahl oder den Hauptstrahl des Geräts betrifft. Die Seitenstrahlen treffen nicht
auf den Kegel i i und behalten .indolgedessen ihre eigene kinetische Energie bei,
wodurch der Schaum eine erhebliche Beschleunigung erhält, welche entweder zu einer
großen Geschwindigkeit des unmittelbar aus dem Gerät taustreten@den Schaumstrahls
(bei einer Benutzung als Strahlrohr) oder zu einem erheblichen Druck (beim Anschlüß
an eine Schaumleitung) führt.
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Der ;beschriebene Schaumerzeuger stellt nur ein Beispiel dar und kann
im Rahmen der Erfindung verschiedene Änderungen erfahren. So kann insbesondere die,
Zahl der öffnungen oder Nebendüsen 9 sowie ihre Anordnung verändert werden. Ferner
kann, obwohl die kegelige Form des Hindernisses i i aus den obererwähnten Gründen
besonders geeignet erscheint, das Hindernis auch eine andere gewünschte Farm aufweisen.
Es ist ferner möglich, dieses kegelig oder anders geformte Hindernis mit Löchern
zu versehen, welche einem Teil des Hauptstrahls gestatten, unmittelbar in die Fangdüse
15 zu gelangen.