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Dokumentenidentifikation DE10223787B4 22.07.2004
Titel Vorrichtung zur Nachtrocknung von Druckluftschaum
Anmelder Perr, Karl, 85049 Ingolstadt, DE
Erfinder Perr, Karl, 85049 Ingolstadt, DE
Vertreter Bittner und Kollegen, 85049 Ingolstadt
DE-Anmeldedatum 29.05.2002
DE-Aktenzeichen 10223787
Offenlegungstag 18.12.2003
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 22.07.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 22.07.2004
IPC-Hauptklasse A62C 5/02

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Nachtrocknung von Druckluftschaum für Löschanlagen zur Brandbekämpfung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Die Erzeugung von Druckluftschaum zur Brandbekämpfung ist seit den dreißiger Jahren des zwanzigsten Jahrhunderts bekannt. Derartiger Druckluftschaum entsteht, wenn einer Mischung aus Tensiden und Wasser Druckluft zugesetzt wird. Unter der Voraussetzung, dass eine ausreichende Durchmischung der Dispersion mit Druckluft in einer Mischkammer erfolgt, kann derartiger Druckluftschaum erzeugt werden. Die Qualität dieses Druckluftschaums wird durch die sogenannte Verschäumungszahl beschrieben. Gemäß DIN 14 272 ist die Verschäumungszahl das gemessene Verhältnis von Schaumvolumen in Liter zur Schaummasse in Kg.

Die DE 100 10 141 C1 offenbart einen Verschäumungsregler, der hinter einem Druckluftschaumauslass quer zur Durchtrittsöffnung des Druckluftschaumauslasses ein verschiebbar angeordnetes Umschaltelement aufweist, das je nach Stellung wahlweise den freien Querschnitt einer sich an den Druckluftschaumauslass anschließenden Druckluftschaumleitung freigibt oder einen Störkörper in dem Querschnitt der Druckluftschaumleitung bereitstellt. Wenn der Störkörper sich in der Druckluftschaumleitung befindet, wird der Verschäumungsprozess intensiviert und trägt zu einer Erhöhung der Verschäumungszahl bei.

Mittels des vorstehend beschriebenen bekannten Verschäumungsreglers können zwei unterschiedliche Schaumqualitäten erzeugt werden, nämlich eine Schaumqualität mit einer geringeren Verschäumungszahl bei freiem Querschnitt innerhalb der Druckluftschaumleitung und eine Schaumqualität mit erhöhter Verschäumungszahl dann, wenn der Störkörper in den Leitungsquerschnitt eingeführt ist. Der Grad der zusätzlichen Verschäumung durch den Störkörper hängt von der Permeabilität des Störkörpers ab. Je geringer die Permeabilität des Störkörpers ist, desto höher ist die Verschäumungszahl. Andererseits nimmt mit abnehmender Permeabilität des Störkörpers der Druckabfall über den Störkörper zu und somit der Volumenstrom durch die Druckluftschaumleitung ab, so dass bei ansonsten konstanten Randbedingungen die Wurfweite des Druckluftschaumstrahles reduziert wird. Mit anderen Worten, wenn bei dem aus der DE 100 10 141 C1 bekannten Verschäumungsregler ein Störkörper mit zu geringer Permeabilität verwendet wird, wird der Wasseranteil des Druckluftschaums und damit die Wurfweite des Druckluftschaumstrahles übermässig stark reduziert.

Aus der DE 80 35 111 U1 ist eine Vorrichtung zum Verschäumen von in Bunkern gelagerten Stoffen bekannt, bei der ein Schaummittel in eine Wasserleitung eingeführt wird. In die das so gewonnene Gemisch aus Wasser und Schaummittel befördernde Leitung wird Druckluft zugeführt. Im Anschluß daran wird nach einem weiteren Leitungsabschnitt konstanten Durchmessers das nunmehr aus Wasser, Schaum und Druckmittel bestehende Gemisch dem eigentlichen Verschäumer zugeführt, dessen Gehäuse gegenüber der Leitung einen vergrösserten Durchmesser kontinuierlich erreicht und in den ein Sieb eingebaut ist. In dem Gehäuse entsteht aus dem Luft-Flüssigkeitsgemisch Schaum.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Nachtrocknung von Druckluftschaum für Löschanlagen zur Brandbekämpfung sowie eine entsprechende Feuerlöschvorrichtung bereitzustellen, welche die Nachteile des Standes der Technik nicht aufweisen und insbesondere die Bereitstellung einer hohen Verschäumungszahl bei einer zufriedenstellenden Wurfweite des Löschschaums ermöglichen.

Vorzugsweise soll zudem die Erzeugung mehrerer unterschiedlicher Schaumqualitäten ermöglicht werden. Die Notwendigkeit verschiedener Schaumqualitäten ergibt sich aus den Anforderungen unterschiedlicher Einsatzzwecke. Während nasser Schaum für intensive Brände aufgrund des hohen Wasseranteils eingesetzt wird, weist relativ trockener, aber dennoch fließfähiger Schaum besonders gute Nachlöscheigenschaften auf. Ein trockener Schaum, der keine Fließfähigkeit besitzt, ist besonders für den präventiven Einsatz erforderlich. Die Oberflächenspannung des in den Schaumblasen gespeicherten Wassers ist durch die Tenside herabgesetzt. Der Schaum kann deshalb brennbare feste Stoffe durchfeuchten. Hierdurch benötigt ein Feuer viel Energie, um die eingedrungene Feuchtigkeit verdampfen zu können. Erst dann lässt sich der brennbare Stoff entzünden. Gleichzeitig schützt die weiße Schaumschicht Bauteile vor der Wärmestrahlung durch Reflexion.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch eine gattungsgemäße Vorrichtung zur Nachtrocknung von Druckluftschaum für Löschanlagen zur Brandbekämpfung gelöst, bei der die Verschäumungskammer einen größeren Querschnitt aufweist als die Druckluftschaumleitung.

Durch den gegenüber dem Querschnitt der Druckluftschaumleitung vergrößerten Durchtrittsquerschnitt innerhalb der Verschäumungskammer besteht die Möglichkeit, einen Störkörper mit entsprechend großem Querschnitt einzusetzen, so dass trotz einer sehr geringen Permeabilität der Druckabfall über den Störkörper nicht unzulässig hoch und somit die Wurfweite des Schaums nicht unzulässig klein ist. Dies ermöglicht die Erzeugung eines Löschschaums mit einer hohen Verschäumungszahl bei gleichzeitig großer Wurfweite.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind mehrere Verschäumungskammern vorgesehen. Jede dieser Verschäumungskammern kann einen Störkörper unterschiedlicher Permeabilität aufweisen. Die Querschnittsfläche des Störkörpers in Strömungsrichtung des Druckluftschaums kann ebenfalls unterschiedlich sein. Der Querschnitt der Verschäumungskammer in Strömungsrichtung des Druckluftschaums beziehungsweise die Querschnittsfläche des Störkörpers in Strömungsrichtung des Druckluftschaums und die Permeabilität des Querschnittskörpers werden vorzugsweise so auf einander abgestimmt, dass sich für eine gewünschte Schaumqualität eine optimale Wurfweite ergibt. Entsprechend kann die Abstimmung dahingehend erfolgen, dass bei einer gewünschten Wurfweite eine möglichst hohe Verschäumungszahl erreicht wird.

Die Querschnittsfläche des Störkörpers in Strömungsrichtung des Druckluftschaums ist vorzugsweise im wesentlichen kreisförmig. Entsprechend ist die Innenkontur der Verschäumungskammer vorzugsweise im wesentlichen zylindrisch.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Verschäumungskammer über eine Bypassleitung mit der Druckluftschaumleitung verbunden. Diese Anordnung bietet die Möglichkeit, dass der Druckluftschaum entweder gerade durch die Druckluftschaumleitung hindurch geführt wird, um einen eher nassen Löschschaum bereitzustellen, oder über die Bypassleitung durch die Verschäumungskammer hindurch geführt wird, um einen trockeneren Druckluftschaum zu erzeugen.

Wenn die Vorrichtung mehrere Verschäumungskammern aufweist, weist jede Verschäumungskammer vorzugsweise eine separate Bypassleitung auf. Hierdurch kann der Druckluftschaum mittels entsprechender Steuerungselemente, beispielsweise Dreiwegehähnen, wahlweise über eine oder mehrere der Bypassleitungen und somit durch eine oder mehrere Verschäumungskammern hindurchgeführt werden. Die Bypassleitungen sind hierbei vorzugsweise hintereinander angeordnet. Es sind jedoch auch beliebige andere Anordnungen einschließlich paralleler Anordnungen möglich.

Der oder die Störkörper sind vorzugsweise aus Sintermetall hergestellt.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den beigefügten Figuren weiter erläutert, in denen

1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Nachtrocknung von Druckluftschaum für Löschanlagen zur Brandbekämpfung und

2 eine schematische Darstellung einer Verschäumungskammer zeigt.

1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Feuerlöschvorrichtung mit einem Löschmittelbehälter 1, einer Druckluftquelle 2, einer Mischkammer 5, einer Druckluftschaumleitung 60 und einem Strahlrohr 7. Die Druckluftquelle 2 ist über eine geteilte Druckluftleitung 3 sowohl mit der Mischkammer 5 als auch mit dem Löschmittelbehälter 1 verbunden. Das mittels der Druckluft aus der Druckluftquelle 2 aus dem Löschmittelbehälter 1 geförderte Schaummittel/Wassergemisch wird über eine Löschmittelleitung 4 in der Mischkammer 5 mit Druckluft vermischt, die mittels der geteilten Druckluftleitung 3 ebenfalls aus der Druckluftquelle 2 entnommen ist. Wenn ein nasser Schaum erzeugt werden soll, wird der in der Mischkammer 5 erzeugte Druckluftschaum über die Druckluftschaumleitung 60 direkt einem absperrbarem Strahlrohr 7 zugeführt, über das er ins Freie treten kann.

Wird eine höhere Verschäumungszahl des Druckluftschaumes, d. h. ein trockenerer Druckluftschaum erwünscht, wird der aus der Mischkammer 5 austretende Schaum nachgetrocknet. Hierzu sind eine erste Bypassleitung 80 und eine zweite Bypassleitung 82 über entsprechende Dreiwegehähne 61, 63 und entsprechende T-Stücke 62, 64 mit der Druckluftschaumleitung 60 verbunden (siehe 1). In der ersten Bypassleitung 80 ist eine erste Verschäumungskammer 90 und in der zweiten Bypassleitung 82 eine zweite Verschäumungskammer 91 angeordnet. 2 zeigt eine vergrößerte schematische Darstellung eines Ausschnittes der ersten Bypassleitung 80 sowie eine teilweise im Schnitt gehaltene Darstellung der ersten Verschäumungskammer 90. Wie der Darstellung in 2 zu entnehmen ist, weist die Verschäumungskammer 90 einen größeren Innenquerschnitt auf als die Bypassleitung 80. Innerhalb der Verschäumungskammer 90 ist ein Störkörper 93 angeordnet, dessen Querschnittsfläche 93a senkrecht zur Strömungsrichtung des Druckluftschaums dem Innenquerschnitt der Verschäumungskammer 90 entspricht und ebenfalls größer ist als der Innenquerschnitt der Bypassleitung 80 sowie einer aus der Verschäumungskammer 90 herausführenden Druckluftschaumauslassleitung 81. Die zweite Verschäumungskammer 91 weist einen entsprechenden Aufbau sowie eine zweite Druckluftschaumauslassleitung 83 auf. Die Störkörper innerhalb der Verschäumungskammer 90 und 91 weisen eine unterschiedliche Permeabilität auf, wobei die Permeabilität des Störkörpers in der zweiten Verschäumungskammer 91 geringer ist als diejenige des Störkörpers in der ersten Verschäumungskammer 90.

Wenn gegenüber dem relativ nassen Schaum, der bei direktem Durchtritt des Druckluftschaums durch die Druckluftschaumleitung 60 zum Strahlrohr 7 entsteht, ein trockenerer Schaum, d. h. ein Schaum mit einer höheren Verschäumungszahl erzeugt werden soll, wird der Dreiwegehahn 61 betätigt. Hierdurch wird der zunächst nasse Druckluftschaum aus der Leitung 60 nicht geradeaus weiter, sondern durch die Bypassleitung 80 geführt und strömt hierbei durch die Verschäumungskammer 90 und den darin angeordneten Störkörper 93. Hierdurch wird der zunächst nasse Druckluftschaum nachverschäumt. Der aus der ersten Verschäumungskammer 90 austretende halbtrockene Druckluftschaum wird über ein T-Stück 62 der Druckluftleitung 60 wieder zugeführt und kann über das Strahlrohr 7 abgegeben werden.

Ist eine nochmals höhere Verschäumungszahl erforderlich, wird nach dem gleichen Prinzip der Druckluftschaum aus der Druckluftschaumleitung 60 über den Dreiwegehahn 63 in die Bypassleitung 82 und durch die zweite Verschäumungskammer 91 hindurch geführt. Da die zweite Verschäumungskammer 91 einen Störkörper mit einer geringeren Permeabilität als der Störkörper innerhalb der ersten Verschäumungskammer 90 aufweist, wird der Druckluftschaum beim Durchtritt durch die zweite Verschäumungskammer 91 in erhöhtem Maße getrocknet. Der trockene Druckluftschaum tritt über die Druckluftschaumauslassleitung 83 aus der zweiten Verschäumungskammer 91 aus und gelangt über ein weiteres T-Stück 64 zurück in die Druckluftschaumleitung 60, so dass er über das Strahlrohr 7 abgegeben werden kann.

Die zuvor beschriebene Vorrichtung zur Nachtrocknung von Druckluftschaum von Löschanlagen zur Brandbekämpfung kann vorteilhafterweise mit einer Feuerlöschvorrichtung verwendet werden, wie sie in der DE 100 10 141 C1 beschrieben ist, deren Offenbarungsinhalt hiermit durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird.

In diesem Falle wird der Verschäumungsregler gemäß der DE 100 10 141 C1 durch die vorstehend beschriebene Vorrichtung zur Nachtrocknung von Druckluftschaum ersetzt. Die aus der DE 100 10 141 C1 bekannte Mischkammer wird hierdurch in Ihrem Aufbau vereinfacht, da ein Umschalten auf eine andere Verschäumungszahl nicht mehr an der Mischkammer, sondern an den jeweiligen Bypassleitungen erfolgt.

Eine in die Praxis umgesetzte Ausführungsform einer Feuerlöschvorrichtung, wie sie in der DE 100 10 141 C1 beschrieben ist, erreicht bei glattem Durchtritt, d.h. ohne eingeführten Störkörper eine Verschäumungszahl von ungefähr 5, während bei Einführung eines Störkörpers in Form von Sintermetallscheiben in den Durchtrittsquerschnitt eine Verschäumungszahl von etwa 8 bis 10 möglich ist. Bei Verwendung der vorstehend in dieser Anmeldung beschriebene erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Nachtrocknung von Druckluftschaum kann Druckluftschaum mit hohen Verschäumungszahlen von mehr als 10 mit einer Wurfweite erzeugt werden, die sich kaum von der Wurfweite des über die Mischkammer ohne Störkörper erzeugten nassen Schaums unterscheidet.


Anspruch[de]
  1. Vorrichtung zur Nachtrocknung von Druckluftschaum für Löschanlagen zur Brandbekämpfung,

    – mit einer Verschäumungskammer (90, 91) zur Nachtrocknung von Druckluftschaum, in der ein Störkörper (93) angeordnet ist, und

    – mit einer Druckluftschaumleitung (60), über die die Verschäumungskammer (90, 91) mit einer Mischkammer (5) zur Erzeugung des Druckluftschaums verbunden werden kann, um den in der Mischkammer (5) erzeugten Druckluftschaum zu der Verschäumungskammer (90, 91) zu leiten,

    dadurch gekennzeichnet,

    – dass die Verschäumungskammer (90, 91) einen größeren Querschnitt aufweist als die Druckluftschaumleitung (60).
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Verschäumungskammern (90, 91) vorgesehen sind.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Verschäumungskammer (90, 91) einen Störkörper (93) unterschiedlicher Permeabilität und/oder unterschiedlicher Querschnittsfläche (93A) in Strömungsrichtung des Druckluftschaums aufweist.
  4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche (93A) des Störkörpers (93) in Strömungsrichtung des Druckluftschaums im wesentlichen kreisförmig ist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschäumungskammer (90, 91) eine im wesentlichen zylindrische Innenkontur aufweist.
  6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschäumungskammer (90, 91) über eine Bypassleitung (80, 82) mit der Druckluftschaumleitung (60) verbunden ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass für jede Verschäumungskammer (90, 91) eine separate Bypassleitung (80, 82) vorgesehen ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschäumungskammern (90, 91) mit ihren jeweiligen Bypassleitungen (80, 82) hintereinander angeordnet sind.
  9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Störkörper (93) aus Sintermetall hergestellt ist.
  10. Feuerlöschvorrichtung mit einer Vorrichtung zur Erzeugung von Druckluftschaum und einer Vorrichtung zur Nachtrocknung des Druckluftschaums nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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