EP3337576B1 - Feuerlöscher - Google Patents

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EP3337576B1
EP3337576B1 EP16750600.5A EP16750600A EP3337576B1 EP 3337576 B1 EP3337576 B1 EP 3337576B1 EP 16750600 A EP16750600 A EP 16750600A EP 3337576 B1 EP3337576 B1 EP 3337576B1
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EP
European Patent Office
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extinguishing
fire extinguisher
mixture
jacket
holes
Prior art date
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EP16750600.5A
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EP3337576A1 (de
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Holger Jockel
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Feuerschutz Jockel GmbH and Co KG
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Feuerschutz Jockel GmbH and Co KG
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Publication date
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    • A62C13/66—Portable extinguishers which are permanently pressurised or pressurised immediately before use with extinguishing material and pressure gas being stored in separate containers

Definitions

  • the invention relates to a fire extinguisher with outlet channel and mixing device according to the preamble of claim 1, known by the CA 1 266 073 A and US 4830790A He has an extinguishing agent container, from which when using the fire extinguisher the extinguishing mixture consisting of an extinguishing agent and additional fluids through a mixing device with mixing chamber and ventilation chamber (21) out. After the mixing chamber, the extinguishing mixture is mixed and foamed in a subsequent aeration level of the ventilation level by air jets drawn in from outside.
  • the mixing device on two perforated plates, which lie in a common radial plane to each other and touch each other; the last plate in the direction of flow has a single hole which partially covers the holes of the first plate.
  • US 5 613773 A shows a mixing device for producing foams with two plates 112, which consist of one piece and have smaller inlet openings 122 and larger outlet openings 123, which communicate flush with each other, partially overlapping and form steps and sharp corners to create a Koanda effect.
  • foam-forming surfactants e.g. Fluorine surfactants.
  • these are particularly harmful and should not get into the sewage or groundwater.
  • they have been indispensable so far to achieve a good extinguishing performance that meets the requirements.
  • Extinguishing foam should have a certain coherence and stability, so that the fire is stifled and can not "burn through” by the applied foam carpet, one tries to improve the foaming. This is mainly due to the interference of air.
  • the unsatisfactory quality of the extinguishing foam produced is attributable to inadequacies of the mixing devices in the systems known from the prior art.
  • the holes of the second perforated plate have to deviate from the axial direction.
  • the housing inner cross-section of the mixing chamber in several radial planes through perforated plates (32, 33) is filled, which repeatedly divide the incoming Löschgemischstrom into individual beams and give these individual jets one of the turbulence and mixing conducive direction by the first flow-through hole plate a variety of the current direction extending holes in fine distribution and the following perforated plate also have uniformly distributed holes whose axes also have a directional component in the direction of flow, but are inclined to, in the limit case in the circumferential direction concentric to the cylinder axis of the mixing chamber cylinder level, or even with an additional radial direction component radially inward or radially outward.
  • the invention serves to produce a plurality of isolated stream threads, which are interrupted and laid again and again in the direction of flow.
  • the result is a kind of turbulent flow of the extinguishing mixture with an unlimited number of spaces between the current strands and interruptions of the current strands in Current direction with the finest distribution in the current direction and over the entire cross section of the extinguishing mixture stream.
  • the flow velocity of the expelled by the expanding propellant extinguishing mixture is increased by the flow path is narrowed below the ventilation level of the ventilation chamber, in particular by a collar (claim 2).
  • the extinguishing mixture tends by its cohesion to reunite even on a short flow path. This is prevented by the measure according to claim 3.
  • the arranged in a radial plane of the aeration chamber, the cross-section filling close-meshed wire mesh fulfills a multiple function: on the one hand, it forms the narrowing of the flow path, which is required to generate the negative pressure of the extinguishing mixture; On the other hand, this wire grid leads to the entire cross section of the extinguishing mixture to a loosening, increase in volume, increase the flow velocity and thus to increase the negative pressure.
  • the foam formation according to the invention is supplemented and reinforced by a further measure according to claim 4. It serves to further increase the volume of the now already foamed extinguishing mixture by their further mechanical loosening, which in turn is associated with an increase of the exit velocity.
  • a wire mesh with intersecting metal or plastic wires is placed in the radial plane of the mouth of the ventilation chamber.
  • FIG. 1 shows as a fire extinguishing system a hand fire extinguisher with the extinguishing agent container.
  • This pressure-resistant container 1 of the hand-held fire extinguisher has a circular-cylindrical open neck 2. In this neck fits the collar 4 of a closure head 3, which is pressure-resistant manner by means of a clip, not shown, on the container 1.
  • the closure head 3 has a hose nozzle 5 for attaching the extinguishing hose 15 with the metering valve attached to it -in this application consistently referred to as extinguishing valve 10- on.
  • the hose nozzle is connected via outlet channel 6 and riser 7 with the interior of the container.
  • the riser 7 extends substantially to the bottom of the container, so that the container can be completely emptied.
  • the container 1 is filled with the extinguishing agent, e.g. Filled with water. It is pressurized by a print cartridge 8 in which a pressure medium / blowing agent (nitrogen or carbon dioxide) is stored.
  • a pressure medium / blowing agent nitrogen or carbon dioxide
  • the print cartridge 8 is mounted in the mouth of a pressure channel 9 on the closure head such that it protrudes into the container with the closure head.
  • the volume of the print cartridge is 1/10 to 1/60, preferably in the range between 2% and 4% of the volume of the extinguishing agent and the volume of the extinguishing agent.
  • a valve plate which closes the print cartridge 8, destroyed by means of a percussion plunger 11.
  • the percussion ram is guided in alignment with the central axis of the print cartridge 8 and to the also aligned rising branch 13 of the pressure channel sliding and sealing at the same time in the closure head.
  • the pressure channel 12 is guided in the closure head U-shaped. On its free mouth, a pressure tube 9 is set, which is connected to the filling opening 19 of the sub-tank 14 via an inlet valve-not shown-pressure-resistant.
  • the inlet valve is a check valve which is opened by spring pressure in its closed position and by pressurizing the pressure tube 9 (or the inner extinguishing agent container).
  • valve device 23 On its other outlet side 22 of the secondary tank 14 is closed by a valve device 23, here a predetermined breaking point, down.
  • the predetermined breaking point is created by a weakening of the jacket, which propagates in particular on a generatrix. At internal pressure of the sub-tank 14, the sub-tank opens to the outside here.
  • the secondary container 14 has on its back along a common generatrix a recess and forms on its periphery a constriction 20.
  • the secondary container 14 nestles with the indentation to the riser 7 and is secured in the region of these constrictions by means of a cable tie 20 on the riser 7 ,
  • the predetermined breaking point of the secondary container 14 is now designed so that it opens under the now emerging pressure.
  • the liquid-the foaming agent- is expelled from the secondary container into the extinguishing agent container, where it mixes with the extinguishing agent.
  • the extinguishing agent container is pressurized.
  • the secondary container contains the foaming agent.
  • Fluorinated surfactants which greatly reduce the surface tension of the water and on the one hand have excellent foaming properties and have a good extinguishing effect, but on the other hand damage the water, especially the groundwater, during extinguishment, were used for this purpose. Preference is therefore given to the use of fluorine-free foaming, but their foaming and extinguishing effect is worse, if they are not optimized by the mixing device according to the invention.
  • the foaming agent can also be added to the extinguishing agent immediately and filled into the extinguishing agent tank as a finished mixture.
  • This alternative is particularly suitable for permanent pressure extinguishers on, in which the extinguishing agent container is placed after filling with the extinguishing mixture by filling with a suitable pressure medium / propellant gas under continuous pressure.
  • the mixture of extinguishing agent and foaming agent supplied through extinguishing hose 15 to the extinguishing valve 10 which is actuated by a handle -opened and closed.
  • the extinguishing mixture can be sprayed on the fire site.
  • fluorine-free foaming agents a further treatment of the extinguishing mixture of extinguishing agent and foaming agent is carried out to improve foaming. It must be remembered that the extinguishing mixture forms a laminar flow substantially. It is therefore pre-empted a mixing device, which consists of the mixing chamber 18 and the ventilation chamber 21 placed thereon. The extinguishing mixture leaves this mixer as a foam.
  • the foam still has a substantially worse extinguishing effect than when using fluorine-containing surfactants as foaming agents, when the extinguishing mixture stream is divided into individual streams in the mixing chamber and discharged in this form.
  • the resulting foam dissolves over the burn site, e.g. burning liquid surface - thus has a lack of stability - and is not sufficient with its thickness to choke the flame - so has too little volume per unit weight-.
  • This jacket is firmly clipped to the outlet of the mixing chamber 18 by axially projecting hook 25, which just overlap an outer collar of the circular cylindrical mixing chamber.
  • the shell is provided with air inlet holes 26 on its circumference in a cross-sectional plane (ventilation plane).
  • the inner cross section of the ventilation chamber shell is narrowed below -d.h .: upstream of the aeration level, such that this restriction has a venturi-like effect and, by increasing the flow velocity in the region of the air inlet holes, a negative pressure of less than atmospheric pressure results, which leads to the intake of the ambient air.
  • this constriction is designed as a circumferential collar, ie Venturi-type constriction 27, which has the effect of increasing the flow velocity while reducing the static pressure in the extinguishing mixture stream.
  • the resulting negative pressure draws in the outside air / ambient air through the air inlet holes 26.
  • a further increase in volume is achieved by the wire mesh 29, which is placed on the orifice 30 of the circular cylindrical housing of the ventilation chamber 21 and clamped by means of screw ring 31 on a small circumferential on the inner circumference of the shell collar.
  • the wire mesh 29 consists of thin, less than 1 mm thick wires of metal or plastic, which are laid with a density between 15 and 40 meshes, preferably 20 to 35 meshes per square inch to a rectangular grid.
  • the cross section of the ventilation chamber 21 is between 20 and 50qmm, e.g. 35qmm.
  • This wire mesh 29 has the function of further mixing and mixing, in particular, the exiting foam jet enriched with air bubbles. It works but above all as a cross-sectional constriction and caused with the simultaneous increase in volume of the foam and an increase in the exit velocity and thus the throw of the foam.
  • Fig. 3 occurs in place of the venturi-like constriction (27) as a narrowing the shell cross-section filling grid, preferably Drahtgitter28. 21 connected so that the front edge of the mixing chamber 18 and the opposite rear edge of the ventilation chamber 21 this circumferential Schlitz26 release.
  • a cap sleeve 34 is screwed by thread pairing 35.
  • the cap sleeve 34 extends axially beyond a cylindrical extension 36, which has the mixing chamber 18 at its front free end and which forms the front edge of the mixing chamber 18.
  • the cap sleeve 34 has at its free end the circumferential hook 25, which engages behind the outer diameter stage of the cylindrical extension 36.
  • a thread into which a clamping sleeve 37 with its external thread can be screwed.
  • the clamping sleeve 37 clamped by screwing up to the stop the wire mesh 29 against the radial surface of the diameter step of the cylindrical extension 36th
  • the diameter of the outer circumference of the cylindrical extension 36 is smaller than the inner circumference of the cap sleeve 34 and also forms the circumferential hook 25 paraxial passages 39, as the top down 4A shows.
  • a cylindrical gap which connects the slot with the atmosphere.
  • the mixing chamber 18 has in all the described embodiments essentially the function to break the laminar flow of the extinguishing mixture into individual jets to divert these individual jets from the flow direction and to break it up into smaller pieces, drops, strands.
  • the cylindrical housing of the mixing chamber 18 is set on the one hand to the outlet of the extinguishing valve 10 and on the other hand connected by its own outlet with the ventilation chamber 21 -as described above.
  • the cylindrical one Housing inner cross-section is filled in several radial planes by perforated plates 32, 33 which lie in the flow behind each other.
  • the holes may be distributed differently, e.g. be distributed in several concentric rings on their perforated plates. These rings can have different diameters from perforated plate to perforated plate, so that the rays of the first perforated plate do not hit holes of the second perforated plate.
  • the holes of the second orifice plate have a direction different from the axial direction and are therefore inclined with respect to the axial direction in the circumferential direction inclined.
  • the holes of the perforated plate 32 are directed in the flow direction and distributed uniformly over the surface of the perforated plate. Perforated plates 32 divides the incoming extinguishing agent mixture stream into individual jets.
  • the holes of the downstream following perforated plate 33 are directed in the direction of flow and in addition also more or less transverse to it and evenly distributed over the surface of the perforated plate 33, but less than the number of holes.
  • Perforated plate 33 further divides the incoming single rays, redirects them and breaks them up into shorter pieces. Perforated plate 33 thus serves to give these individual jets a direction conducive to swirling and mixing and to chop them up.
  • a foam carpet is produced without the use of fluorine-containing surfactants, which places itself on the fire, especially on burning liquid levels, and is so firm that at a few centimeters thick foam layer, the flames are permanently stifled.
  • the foam formation depends on the flow rate of the extinguishing mixture of extinguishing agent and foaming agent.
  • This flow rate is known to depend on the volume expansion of the propellant gas; It therefore appears necessary to provide a sufficiently large volume of propellant gas relative to the volume of the extinguishing mixture or of the extinguishing agent container.
  • the amount of extinguishing mixture is reduced, which is disadvantageous for the extinguishing success.
  • the volume of propellant gas is kept small relative to the volume of extinguishing agent, and so small that the volume before expansion is between 2% and 4% of the volume of the extinguishing agent. This is mainly through the use of nitrogen reachable as propellant gas, which is stored until discharge in a print cartridge, preferably in the extinguishing agent container - see the description Fig.1 ,

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Feuerlöscher mit Auslasskanal und Mischeinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruch 1, bekannt durch die CA 1 266 073 A und US 4830790A Er besitzt einen Löschmittelbehälter, aus welchem bei Gebrauch des Feuerlöschers das Löschgemisch bestehend aus einem Löschmittel und Zusatzflüssigkeiten durch eine Mischeinrichtung mit Mischkammer und Belüftungskammer (21) geführt. Nach der Mischkammer wird das Löschgemisch in einer folgenden Belüftungsebene der Belüftungsebene durch von außen angesaugte Luftstrahlen mit Luft vermischt und aufgeschäumt wird. Dabei weist die Mischeinrichtung zwei Lochplatten auf, welche in einer gemeinsamen Radialebene auf einander liegen und sich berühren; die in Stromrichtung letzte Platte hat ein einziges Loch, welches die Löcher der ersten Platte teilweise überdeckt.
  • Dabei soll das Löschgemisch -wie US 4 830 790 A in Spalte 3, Zeilen 19-26 ausführt- das Loch der zweiten Platte auf-einander-zulaufend verlassen, sich dann zu einem vielfach turbulenten Sprühnebel ausdehnen und dadurch den Ansaugdruck zur Ansaugung der Umgebungsluft erzeugen.
  • US 5 613773 A zeigt eine Mischeinrichtung zur Erzeugung von öschschaum mit zwei Platten 112, die aus einem Stück bestehen und kleinere Einlaßöffnungen 122 bzw. größere Auslaßöffnungen 123 haben, die fluchtend, sich teilweise überdeckend mit einander kommunizieren und Stufen und scharfe Ecken zur Erzeugung eines Koanda-Effekts bilden.
  • Zur Schaumbildung besonders geeignet sind die schaumbildenden Tenside z.B. Fluor-Tenside. Gerade diese sind jedoch besonders schädlich und sollten nicht in das Abwasser oder Grundwasser gelangen. Sie sind bislang jedoch unverzichtbar, um eine gute, den Anforderungen entsprechende Löschleistung zu erreichen.
  • Löschschaum eine gewisse Kohärenz und Stabilität aufweisen sollte, damit das Feuer erstickt wird und nicht durch den aufgetragenen Schaumteppich "durchbrennen" kann, versucht man, die Schaumbildung zu verbessern. Dazu dient vor allem das Einmischen von Luft.
  • Die unbefriedigende Qualität des erzeugten Löschschaumes ist bei den aus dem Stand der Technik bekannten Anlagen auf Unzulänglichkeiten der Mischeinrichtungen zurückzuführen.
  • Ausgehend von Feuerlöschern mit der bekannten Mischeinrichtung, ist es somit Aufgabe der Erfindung, die Schaumbildung ohne Verwendung von Tensiden und insbesondere Fluor sowie auch ohne Verwendung eines unter Druck von mehr als 50bar stehenden Gases zu verbessern und zu steigern und insbesondere zu gewährleisten, dass sich bei ausreichender Wurfweite ein dicker undurchdringlicher Schaumteppich auf die Brandstelle, z.B. die Oberfläche einer brennenden Flüssigkeit legen läßt.
  • Dies wird nach Kennzeichen im Anspruch 1 gelöst durch geneigte Löcher in der zweiten Lochplatte.
  • Die Löcher der zweiten Lochplatte haben dazu eine von der axialen Richtung abweichende Richtung. Dabei wird der Gehäuse-Innenquerschnitt der Mischkammer in mehreren Radialebenen durch Lochplatten (32, 33) ausgefüllt, die den einkommenden Löschgemischstrom wiederholt in Einzelstrahlen aufteilen und diesen Einzelstrahlen eine der Verwirbelung und Durchmischung förderliche Richtung geben, indem die erste durchströmte Lochplatte eine Vielzahl von in Stromrichtung verlaufender Löcher in feiner Verteilung und die folgende Lochplatte ebenfalls gleichmäßig verteilte Löcher aufweisen, deren Achsen auch eine Richtungskomponente in Stromrichtung haben, jedoch dazu geneigt gerichtet sind, im Grenzfalle in Umfangsrichtung einer zur Zylinderachse der Mischkammer konzentrischen Zylinderebene, oder auch dazu mit einer zusätzlichen radialen Richtungskomponente radial nach innen oder radial nach außen.
  • Hierbei wird einerseits eine gute Durchmischung der Komponenten -Löschmittel, Aufschäummittel und Luft- andererseits eine erhebliche Volumenvergrößerung der Schaummenge und schließlich eine Stabilisierung des Schaums gewährleistet. Dabei zeichnen sich insbesondere die Weiterbildungen nach den Unteransprüchen durch einfache, robuste Bauart und überraschende Effektivität aus und führen in ihrer Auswahl und Summierung zu einer unerwarteten Optimierung der Schaumbildung.
  • Die Erfindung dient der Herstellung einer Vielzahl vereinzelter Stromfäden, die auch in Stromrichtung immer wieder unterbrochen und verlegt werden. Es entsteht eine Art von turbulenter Strömung des Löschgemisches mit einer unbeschränkten Zahl von Zwischenräumen zwischen den Stromfäden und Unterbrechungen der Stromfäden in Stromrichtung bei feinster Verteilung in Stromrichtung und über den ganzen Querschnitt des Löschgemischstroms.
  • Besonders bedeutsam ist, dass in der Belüftungskammer dem Löschgemischstrom Umgebungsluft ohne weitere technische Hilfsmittel zugeführt wird. Infolge dessen bestehen keine räumlichen Beschränkungen, eine größte Anzahl von Lufteinlasslöchern auf dem Umfang des Mantels der Belüftungskammer anzuordnen. Hierdurch wird der vielfach aufgeteilte Löschgemischstrom auf seinem ganzen Querschnitt von Luft durchströmt und die Luft wird als eine Vielzahl von Luftbläschen in dem Löschgemisch eingeschlossen, wenn er in dem Löschschaumauslasswieder zu einem geschlossenen Strahl von Löschschaum zusammengefasst wird.
  • Zur Erzeugung des Unterdrucks und Ansaugung der Umgebungsluft wird die Strömungsgeschwindigkeit des durch das expandierende Treibgas ausgetriebenen Löschgemischs erhöht, indem der Strömungsweg unterhalb der Belüftungsebene der Belüftungskammer verengt wird, insbesondere durch einen Bund (Anspruch 2).
  • Das Löschgemisch neigt durch seine Kohäsion dazu, auch auf einem kurzen Strömungsweg sich wieder zu vereinigen. Dies wird durch die Maßnahme nach Anspruch 3 verhindert. Das in einer Radialebene der Belüftungskammer angeordnete, den Querschnitt ausfüllende engmaschige Drahtgitter erfüllt eine mehrfache Funktion: Einerseits bildet es die Verengung des Strömungswegs, die zur Erzeugung des Unterdrucks des Löschgemischs erforderlich ist; zum anderen führt dieses Drahtgitter auf dem ganzen Querschnitt des Löschgemischs zu einer Auflockerung, Volumenvergrößerung, Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit und damit zur Verstärkung des Unterdrucks.
  • Die erfindungsgemäße Schaumbildung wird ergänzt und verstärkt durch eine weitere Maßnahme nach Anspruch 4. Sie dient der weiteren Volumenvergrößerung der nunmehr bereits geschäumten Löschgemisch durch ihre weitere mechanische Auflockerung, die wiederum mit einer Erhöhung der Austrittsgeschwindigkeit verbunden ist. Hierzu wird ein Drahtgitter mit sich kreuzenden Metall- oder Kunststoffdrähten in die Radialebene der Mündung der Belüftungskammer gesetzt.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1 den Längsschnitt durch einen Feuerlöscher (ohne Löschventil)
    • Fig. 2, 3 und 4 Detailansichten des Auslaßventils mit aufgesetzter Belüftungskammer
    • Fig.4A Aufsicht auf die Überwurfhülse nach Fig.4
  • In allen Zeichnungen werden für gleichartige Teile dieselben Bezugszeichen verwandt. Die Beschreibung gilt für alle Figuren, soweit nicht Besonderheiten einer einzelnen Figur ausdrücklich hervorgehoben sind.
  • Figur 1 zeigt als Feuerlöschanlage einen Handfeuerlöscher mit dem Löschmittelbehälter 1.
  • Dieser druckfeste Behälter 1 des Handfeuerlöschers besitzt einen kreiszylindrischen offenen Hals 2. In diesen Hals passt der Bund 4 eines Verschlusskopfes 3, welcher mittels einer nicht gezeigten Klammer auf dem Behälter 1 druckfest einsetzbar ist. Der Verschlusskopf 3 weist einen Schlauchstutzen 5 zum Anbringen des Löschschlauches 15 mit dem daran befestigten Dosierventil -in dieser Anmeldung durchweg als Löschventil 10 bezeichnet- auf. Der Schlauchstutzen ist über Auslaßkanal 6 und Steigrohr 7 mit dem Innenraum des Behälters verbunden. Das Steigrohr 7 reicht im wesentlichen bis auf den Grund des Behälters, damit der Behälter vollständig entleert werden kann.
  • Der Behälter 1 ist mit dem Löschmittel z.B. Wasser gefüllt. Er wird unter Druck gesetzt durch eine Druckpatrone 8, in welcher ein Druckmittel/ Treibmittel (Stickstoff oder Kohlendioxid) gespeichert ist. Die Druckpatrone 8 ist derart in der Mündung eines Druckkanals 9 an dem Verschlusskopf befestigt, dass sie bei aufgesetztem Verschlusskopf in den Behälter ragt.
  • Das Volumen der Druckpatrone beträgt 1/10 bis 1/60, vorzugsweise im Bereich zwischen 2% und 4% des Volumens des Löschmittels und des Volumens des Löschmittels..
  • Zum Öffnen der Druckpatrone 8 wird -wie hier nur schematisch angedeutet- eine Ventilplatte, welche die Druckpatrone 8 verschließt, mittels eines Schlagstößels 11 zerstört. Der Schlagstößel ist fluchtend zu der Zentralachse der Druckpatrone 8 und zu dem ebenfalls fluchtenden aufsteigenden Ast 13 des Druckkanals gleitend und zugleich dichtend in dem Verschlusskopf geführt.
  • Der Druckkanal 12 ist in dem Verschlusskopf U-förmig geführt. Auf seine freie Mündung ist ein Druckrohr 9 gesetzt, welches mit der Einfüllöffnung 19 des Nebenbehälters 14 über ein Einlaßventil -nicht gezeigt- druckfest verbunden ist.
  • Das Einlassventil ist ein Rückschlagventil, das durch Federdruck in seiner Schließstellung und durch Druckbeaufschlagung des Druckrohrs 9 (oder des inneren Löschmittelbehälters) geöffnet wird.
  • Auf seiner anderen Auslaßseite 22 ist der Nebenbehälter 14 nach unten durch eine Ventileinrichtung 23, hier eine Sollbruchstelle, verschlossen.
  • Die Sollbruchstelle entsteht durch eine Schwächung des Mantels, die sich insbesondere auf einer Mantellinie fortpflanzt. Bei Innendruck des Nebenbehälters 14 öffnet sich hier der Nebenbehälter nach außen.
  • Der Nebenbehälter 14 hat auf seinem Rücken längs einer gemeinsamen Mantellinie eine Einbuchtung und bildet auf seinem Umfang eine Einschnürung 20. Der Nebenbehälter 14 schmiegt sich mit der Einbuchtung an das Steigrohr 7 an und wird im Bereich dieser Einschnürungen mittels eines Kabelbinders 20 an dem Steigrohr 7 befestigt.
  • Zur Funktion:
    Wenn bei dem Handfeuerlöscher der Schlagstössel 11 herunter geschlagen wird, wird die Berstscheibe (nicht gezeigt) zerbrochen und die Druckpatrone 8 geöffnet.
  • Die Sollbruchstelle des Nebenbehälters 14 wird nun so ausgelegt, dass sie unter dem nunmehr entstehenden Druck öffnet. Dadurch wird die Flüssigkeit -das Aufschäummittel- aus dem Nebenbehälter in den Löschmittelbehälter ausgetrieben, wo sie sich mit dem Löschmittel vermischen. Ebenfalls wird der Löschmittelbehälter unter Druck gesetzt.
  • Der Nebenbehälter enthält die Schäummittel. Dazu dienten insbesondere fluorhaltige Tenside, die die Oberflächenspannung des Wassers sehr stark herabsetzen und einerseits hervorragend schaumbildend sind und eine gute Löschwirkung haben, andererseits aber beim Löschen das Wasser, insbesondere das Grundwasser schädigen. Bevorzugt ist deshalb die Verwendung fluorfreier Schäummittel, deren Schaumbildung und Löschwirkung allerdings schlechter ist, wenn sie nicht durch die erfindungsgemäße Mischeinrichtung optimiert werden.
  • Alternativ zu der Zubereitung des Löschgemischs aus Löschmittel und Schäummittel durch Lagerung des Schäummittels in einem Nebenbehälter kann das Schäummittel dem Löschmittel auch sofort beigegeben und als fertige Mischung in den Löschmittelbehälter eingefüllt werden. Diese Alternative bietet sich insbesondere auch für Dauerdrucklöscher an, bei denen der Löschmittelbehälter nach dem Befüllen mit dem Löschgemisch durch Befüllen mit einem geeigneten Druckmittel/ Treibgas unter Dauerdruck gesetzt wird. Diese Alternative ist aber auch für Aufladelöscher verwendbar, bei denen das Druckmittel/ Treibgas -wie auch oben beschrieben- in einer Druckpatrone innerhalb oder außerhalb des Löschmittelbehälters gelagert und die Druckpatrone erst im Brandfalle in den Löschmittelbehälter geöffnet und die bereits fertige Löschgemisch ausgetrieben wird.
  • Bei den drei geschilderten Alternativen wird in jedem Falle bei Druckbeaufschlagung des Löschmittelbehälters die Mischung des Löschmittels und Schäummittels (Löschgemisch) durch Löschschlauch 15 dem Löschventil 10 zugeführt, das durch einen Handgriff betätigt -geöffnet und geschlossen wird. Durch Öffnen kann die Löschgemisch auf die Brandstelle gespritzt werden. Bei fluorfreien Schäummitteln erfolgt noch eine Aufbereitung des Löschgemischs aus Löschmittel und Schäummittel zur Verbesserung der Schaumbildung. Dabei muß man sich vergegenwärtigen, dass das Löschgemisch im wesentlichen eine laminare Strömung bildet. Es wird daher dem Auslaß eine Mischeinrichtung vorgesetzt, welche aus der Mischkammer 18 und der darauf aufgesetzten Belüftungskammer 21 besteht. Das Löschgemisch verlässt diese Mischeinrichtung als Schaum.
  • Es hat sich herausgestellt, dass der Schaum immer noch eine wesentlich schlechtere Löschwirkung hat als bei Verwendung von fluorhaltigen Tensiden als Aufschäummitteln, wenn der Löschgemischstrom lediglich in der Mischkammer in Einzelströme aufgeteilt wird und in dieser Form ausgetragen wird. Der entstehende Schaum zerfließt über der Brandstelle, z.B. brennenden Flüssigkeitsoberfläche -besitzt also eine mangelhafte Stabilität- und reicht mit seiner Dicke nicht aus, die Flamme zu ersticken -besitzt also ein zu geringes Volumen pro Gewichtseinheit-.
  • Überraschender Weise gelingt es durch Aufmischung dieses unzulänglichen Schaums mit Umgebungsluft in der nachfolgenden Belüftungskammer 21 die Stabilität des Schaums und das Volumen und damit seine Deckungsfähigkeit so sehr zu erhöhen, dass die Qualität eines durch Druckluftzumischung bei Drücken über 100baraufbereiteten Schaums erreicht oder übertroffen wird.
  • An sich erscheint die Ansaugung von Umgebungsluft zu dem Löschmittel nicht geraten, da die Gefahr besteht, dass sich in dem Löschgemisch große Luftkavernen bilden, welche die Flammbildung eher anfachen als verhindern. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen die Luftbläschen in dem Schaum so fein verteilt und so fest eingebunden werden, und dass die Luftabkapselung der Brandstelle durch den festeren und dickeren Schaumteppich so gut ist, dass die Zumengung von Luftbläschen in feiner Verteilung nicht nachteilig ist.
  • Zur Luftzufuhr dient die Belüftungskammer 21 mit als Drehkörper ausgebildetem Mantel 24. Dieser Mantel wird fest auf den Auslaß der Mischkammer 18 geklipst durch axial vorspringenden Haken 25, welche einen Außenbund an der kreiszylindrischen Mischkammer knapp übergreifen.
  • Der Mantel ist auf seinem Umfang in einer Querschnittsebene (Belüftungsebene) mit Lufteinlasslöchern 26 versehen. Der Innenquerschnitt des Mantels der Belüftungskammer ist unterhalb -d.h.: stromaufwärts der Belüftungsebene derart verengt, dass diese Verengung einen venturi-artigen Effekt hat und durch Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit im Bereich der Lufteinlasslöcher ein Unterdruck von weniger als Atmosphärendruck entsteht der zum Ansaugen der Umgebungsluft führt.
  • In Fig. 2 ist diese Verengung als umlaufender Bund, d.h. Venturi-artige Einschnürung 27 ausgeführt, welcher den Effekt der Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit bei Verminderung des Statischen Drucks im Löschgemischstrom hat. Der nun entstehende Unterdruck zieht die Außenluft/Umgebungsluft durch die Lufteinlasslöcher 26 ein. Durch diese Einmischung von Luft in möglichst feiner Verteilung erhöht sich das Volumen des austretenden Schaums so beträchtlich, dass der Nachteil der Nichtverwendung von Flurhaltigen Tensiden im wesentlichen aufgehoben wird.
  • Eine weitere Volumenvergrößerung wird durch das Drahtgitter 29 erreicht, das auf die Ausmündung 30 des kreiszylindrischen Gehäuses der Belüftungskammer 21 gesetzt und mittels Schraubring 31 auf einem kleinen auf dem Innenumfang des Mantels umlaufenden Bund festgeklemmt wird.
  • Das Drahtgitter 29 besteht aus dünnen, weniger als 1 mm dicken Drähten aus Metall oder Kunststoff, die mit einer Dichte zwischen 15 und 40 Maschen, vorzugsweise 20 bis 35 Maschen pro qcm zu einem rechtwinkligen Gitter verlegt sind. Dabei beträgt der Querschnitt der Belüftungskammer 21 zwischen 20 und 50qmm, z.B. 35qmm.
  • Dieses Drahtgitter 29 hat die Funktion, den austretenden mit Luftbläschen angereicherten Schaumstrahl weiter zu vermischen und vor allem aufzulockern. Es wirkt aber vor allem auch als Querschnittsverengung und verursacht mit der gleichzeitigen Volumenvergrößerung des Schaums auch eine Erhöhung der Austrittsgeschwindigkeit und damit der Wurfweite des Schaums.
  • In der Ausführung nach Fig. 3 tritt an die Stelle der Venturi-artige Einschnürung (27) als Verengung ein den Mantelquerschnitt ausfüllendes Gitter, vorzugsweise Drahtgitter28. 21 derart verbunden dass die Vorderkante der Mischkammer 18 und die gegenüberliegende Hinterkante der Belüftungskammer 21 diesen umlaufenden Schlitz26 freilassen. Auf das freie hintere Ende des zylindrischen Mantels 24 der Belüftungskammer 21 wird eine Überwurfhülse 34 durch Gewindepaarung 35 geschraubt. Die Überwurfhülse 34 überragt in Axialrichtung eine zylindrische Erweiterung 36, welche die Mischkammer 18 an ihrem vorderen freien Ende besitzt und welche die Vorderkante der Mischkammer 18 bildet. Die Überwurfhülse 34 besitzt an ihrem freien Ende den umlaufenden Haken 25, welcher die äußere Durchmesserstufe der zylindrischen Erweiterung 36 hintergreift. An der inneren zylindrischen Durchmesserstufe der zylindrischen Erweiterung 36 befindet sich ein Gewinde, in welches eine Klemmhülse 37 mit ihrem Außengewinde einschraubbar ist. Die Klemmhülse 37 klemmt durch Einschrauben bis auf Anschlag das Drahtgitter 29 gegen die Radialfläche der Durchmesserstufe der zylindrischen Erweiterung 36.
  • Zur Verbindung des Schlitzes mit der Atmosphäre ist der Durchmesser des Außenumfangs der zylindrischen Erweiterung 36 kleiner als der Innenumfang der Überwurfhülse 34 und außerdem bildet der umlaufende Haken 25 achsparallele Durchlässe 39, wie die Aufsicht nach Fig.4A zeigt. Es entsteht also auf dem Außenumfang der Erweiterung 36 ein zylindrischer Spalt, welcher den Schlitz mit der Atmosphäre verbindet.
  • Die Mischkammer 18 hat bei allen geschilderten Ausführungen im wesentlichen die Funktion, den laminaren Strom des Löschgemisches in Einzelstrahlen zu zerlegen, diese Einzelstrahlen aus der Stromrichtung abzulenken und in kleinere Stücke, Tropfen, Stränge zu zerlegen.
  • Das zylindrischen Gehäuse der Mischkammer 18 ist einerseits auf den Auslaß des Löschventils 10 gesetzt und andererseits durch den eigenen Auslaß mit der Belüftungskammer 21 -wie zuvor beschrieben- verbunden. Der zylindrische Gehäuse-Innenquerschnitt wird in mehreren Radialebenen durch Lochplatten 32, 33 ausgefüllt, die in der Strömung hinter einander liegen.
  • Dazu können die Löcher in unterschiedlicher Verteilung, z.B. in mehreren konzentrischen Ringen auf ihren Lochplatten verteilt sein. Diese Ringe können von Lochplatte zu Lochplatte unterschiedliche Durchmesser haben, so dass die Strahlen der ersten Lochplatte nicht auf Löcher der zweiten Lochplatte treffen. Die Löcher der zweiten Lochplatte haben eine von der axialen abweichende Richtung und sind daher gegenüber der axialen Richtung in Umfangsrichtung geneigt ausgerichtet.
  • Die Löcher der Lochplatte 32 sind in Stromrichtung gerichtet und gleichmäßig über die Fläche der Lochplatte verteilt. Lochplatten 32 teilt den einkommenden Löschmittelgemischstrom in Einzelstrahlen auf.
  • Die Löcher der stromabwärts folgenden Lochplatte 33 sind in Stromrichtung und zusätzlich auch -mehr oder weniger- quer dazu gerichtet und gleichmäßig über die Fläche der Lochplatte 33 verteilt, jedoch mit geringerer Zahl als die Löcher der. Lochplatte 32. Lochplatte 33 teilt den einkommenden Einzelstrahlen weiter auf, lenkt sie um und zerlegt sie in kürzere Stücke. Lochplatte 33 dient so dazu, diesen Einzelstrahlen eine der Verwirbelung und Durchmischung förderliche Richtung geben und sie zu zerhacken.
  • Durch die geschilderten Maßnahmen nach dieser Erfindung wird ohne Verwendung von fluorhaltigen Tensiden ein Schaumteppich erzeugt, der sich auf den Brandherd legt, insbesondere auf brennende Flüssigkeitsspiegel, und der so fest ist, dass bei wenigen Zentimetern Dicke der Schaumschicht die Flammen dauerhaft erstickt werden.
  • Es hat sich herausgestellt, dass die Schaumbildung von der Strömungsgeschwindigkeit des Löschgemischs aus Löschmittel und Schäummittel abhängt. Diese Strömungsgeschwindigkeit hängt bekanntlich von der Volumenexpansion des Treibgases ab; es erscheint daher geboten, ein ausreichend großes Volumen an Treibgas -bezogen auf das Volumen des Löschgemischs bzw. des Löschmittelbehälters bereitzustellen. Dadurch wird jedoch die Menge des Löschgemischs reduziert, was für den Löscherfolg nachteilig ist. Durch Verwendung geeigneter Treibgase wird das Treibgas-Volumen relativ zum Löschmittelvolumen klein, und zwar so klein gehalten, dass das Volumen vor der Expansion zwischen 2% und 4% des Volumens des Löschmittels liegt. Das ist vor allem durch Verwendung von Stickstoff als Treibgas erreichbar, welcher bis zur Entladung in einer Druckpatrone, vorzugsweise im Löschmittelbehälter gespeichert wird -siehe die Beschreibung zu Fig.1.
    • Bezugszeichen
    • 1.
    Löschmittelbehälter 1
    2.
    Hals 2
    3.
    Verschlusskopf 3
    4.
    Bund 4
    5.
    Schlauchstutzen 5
    6.
    Löschgemischkanal 6
    7.
    Steigrohr 7
    8.
    Druckpatrone 8,
    9.
    Druckrohr 9
    10.
    Löschventil 10
    11.
    Schlagstößel 11
    12.
    aufsteigender Ast 13 des Druckkanals
    13.
    Löschschlauch 15
    18
    Mischkammer 18
    19
    Einfüllöffnung19
    20
    Kabelbinder 20
    21
    Belüftungskammer 21
    22
    Boden 22
    23
    Ventileinrichtung Sollbruchstelle 23
    24
    Mantel 24
    25
    Haken 25
    26
    Lufteinlasslöcher 26
    27
    Venturi-artige Einschnürung (27)
    28
    Drahtgitter 28
    29
    Drahtgitter 29
    31
    Schraubring 31
    32
    Lochplatte 32
    33
    Lochplatte 33
    34
    Überwurfhülse 34
    35
    Gewindepaarung 35
    36
    Erweiterung 36
    37
    Gewinde 37
    38
    Klemmhülse 38
    39
    zylindrischer achsparalleler Durchlaß 39 qmm= mm2
    qcm=
    cm2

Claims (5)

  1. Feuerlöscher
    • mit einem Löschmittelbehälter (1) für das Löschmittel und einem Nebenbehälter (14) für ein Aufschäummittel,
    • mit einem Löschgemischkanal (6), welcher an den Löschmittelbehälter angeschlossenen ist und in welchen das Löschgemisch aus Löschmittel und Aufschäummittel bei Gebrauch des Feuerlöschers durch Druckbeaufschlagung des Löschmittelbehälters mittels eines Treibgases ausgetrieben wird,
    • mit einer zweiteiligen Mischeinrichtung, durch welche das Löschgemisch geführt ist und welche aufweist:
    + eine Mischkammer (18), welche auf das Ende des an den Löschgemischkanal (6) angeschlossenen Löschschlauchs (15) aufgesetzt ist, und
    + eine Belüftungskammer (21) mit als hohlzylindrischem Drehkörper ausgebildetem Mantel (24), welcher einerseits der Mündung der Mischkammer (18) aufgesetzt ist, und deren Mündung andererseits als Löschschaum-Auslaß dient, durch welchen das Löschgemisch im aufgeschäumten Zustand als Löschschaum gespritzt wird,
    • wobei der Gehäuse-Innenquerschnitt der Mischkammer (18) in mehreren Radialebenen durch Lochplatten (32, 33) ausgefüllt wird, die in der Strömung hinter einander liegen, mit der ersten Lochplatte (32) hinter dem Löschmitteleinlass (2), mit mehreren Löchern, durch welche das durchströmende Löschgemisch in mehrere Einzelströme aufgeteilt wird, sowie der stromabwärts folgenden Lochplatte (33)
    • Und wobei die Belüftungskammer (21) in einer als radiale Querschnittsebene ausgerichteten Belüftungsebene Lufteinlasslöcher (26) aufweist, welche auf dem Umfang des Mantels (24), angeordnet, in das Innere der Mischeinrichtung gerichtet sind, und das Innere des Mantels mit der Umgebungsluft derart verbinden, dass angesaugte Luftstrahlen in der Belüftungsebene auf das in Einzelströme aufgeteilte Löschgemisch geleitet werden,
    der Mantel-Innenquerschnitt der Belüftungskammer (21) zwischen Belüftungsebene und Lochplatten eine Querschnittsverengung aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Löcher der auf einander folgenden Lochplatten (32, 33) nicht fluchten und dass
    die Löcher der zweiten Lochplatte eine von der axialen abweichende Richtung haben.
  2. Feuerlöscher nach Anspruch 1
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Verengung des Mantel-Innenquerschnitts der Belüftungskammer (21) eine Venturi-artige Einschnürung (27) durch einen auf dem Innenumfang umlaufenden Bund ist.
  3. Feuerlöscher nach Anspruch 1
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Verengung ein den Mantelquerschnitt der Belüftungskammer (21) ausfüllendes Gitter (29), vorzugsweise Drahtgitter aus Metall- oder Kunststoffdrähten ist, dessen Maschenzahl im Bereich zwischen 15 und 40/qcm liegt, vorzugsweise bei 25 bis 35 Maschen /qcm.
  4. Feuerlöscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Mündung der Belüftungskammer (21) mit einem den Auslaßquerschnitt der Mündung ausfüllenden Gitter (28), vorzugsweise Drahtgitter aus Metall- oder Kunststoffdrähten ist, dessen Maschenzahl im Bereich zwischen 15 und 40/qcm liegt, vorzugsweise bei 25 bis 35 Maschen /qcm.
  5. Feuerlöscher nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Löcher der zweiten Lochplatte gegenüber der axialen Richtung in Umfangsrichtung geneigt ausgerichtet sind.
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