CH186964A - Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Luftschaum, insbesondere für Feuerlöschzwecke. - Google Patents

Description

  Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Luftschaum, insbesondere  für     Feuerlöschzwecke.       Die Erfindung betrifft ein Verfahren und  eine Vorrichtung zur Erzeugung von Luft  schaum, insbesondere für     Feuerlöschzwecke.     



  Bekanntlich     wird    Luftschaum erzeugt,  indem eine innige Mischung von schaumbil  dender Flüssigkeit und Luft durch mecha  nische Einwirkung auf diese Bestandteile  herbeigeführt wird. Ein Mass für das Ver  hältnis der Flüssigkeitsmenge zu der Luft  menge, die an sie gebunden wird, ist die so  genannte     Verschäumung,    die die Eigenschaf  ten des Schaumes weitgehend beeinflusst.

    Der für die Zwecke des Feuerlöschens prak  tisch verwendete Luftschaum weist im all  gemeinen eine     Verschäumung    von zirka 1 : 6  bis 1 : 10 auf.     LTm    diesen hohen     Verschäu-          mungsgrad    zu erreichen, ist man insbeson  dere bei der Herstellung von Luftschaum in  Strahlrohren bisher den Weg gegangen, dass  man eine weitgehende Aufteilung des Flüs  sigkeitsstrahles vornahm und während dieser  Aufteilung die Vermischung der Flüssigkeit    mit der Luft vor sich gehen liess. Diese be  kannten Massnahmen haben den Nachteil,  dass sie erhebliche Druckverluste mit sich  bringen, die     insbesondere    für die Zwecke des  Feuerlöschens durchaus unerwünscht sind.  



  Zur Vermeidung dieser Nachteile geht  das Verfahren nach der Erfindung einen  gänzlich andern Weg. Bei demselben wird  der     Verschäumungsgrad    des Rohschaumes  dadurch erhöht, dass bereits gebildeter  Schaum sich durch     injektorartige    Wirkung  weitere Luft ansaugt.  



  Diesem Zwecke kann zum Beispiel eine       Strahlpumpe,        etwa    ein normaler, einen glat  ten Flüssigkeitsstrahl verwendender     Injektor     dienen, der den Schaum von zunächst nur  schwacher     Verschäumung    durch mehrere In  jektorstufen hindurchdrückt. Die Zahl der       Injeh-torstufen    ist abhängig von der     Lei-          stungsfähigkeit    dieser     einzelnen    Stufen und  von dem Grad der     Verschäumung,    der im  Endergebnis erreicht werden soll.

   Zweck-      mässig ist die gesamte Vorrichtung als Strahl  rohr ausgebildet und besteht aus mehreren       hintereinander    geschalteten Rohren, die mit  solchen Zwischenräumen     aneinandergesetzt     sind, dass in diesen     Zvrischenräumen    die     Luft-          ansaugung    erfolgen kann. Die     Luftansauge-          leistung    kann dabei     gegebenenfalls    geregelt  werden.

   Eine spezielle     Ausführungsform     einer     Vorrichtung    dieser Art zur Ausfüh  rung des Verfahrens nach der Erfindung  besteht aus zwei oder mehreren,     hintereinan-          dergeschalteten,    zweckmässig sich fortlaufend  erweiternden Fangdüsen. Die erste Fangdüse  kann so geringen Durchmesser besitzen, dass  auch     ein        glatter,        unzerstäubter    Wasserstrahl  eine kräftige     Luftansaugung    bewirkt.

   Das  Verfahren besteht dann zum Beispiel darin,       dass    dem Druckwasser vor der Luftaufnahme  ein Schaumerzeuger beigemischt wird, so dass       bereits    in der     ersten        Luftfangdüse    durch das  Hinzutreten von Luft Schaum erzeugt wird.  Es entsteht somit     bereits    in der ersten Fang  düse ein verhältnismässig homogenes Schaum  gemisch. Dieses Schaumgemisch verlässt die  erste Fangdüse als Strahl mit vergrössertem       Querschnitt,    um sogleich in eine nachgeschal  tete zweite und vergrösserte     Fangdüse    unter       Ansaugung    weiterer Luft hineinzustrahlen.

    Dieser zweiten Fangdüse können dann noch  beliebig viele Fangdüsen folgen. Bei einer  andern beispielsweisen Ausführungsform zur  Ausführung des erfindungsgemässen Verfah  rens, bei der eine fortgesetzte     Luftansaugung          stattfindet,    wird im Mantel eines Rohres, in  dem die Schaumerzeugung vor sich geht, eine  Vielzahl von     Lufteintritteöffnungen    vor  gesehen. Diese vielen Öffnungen im Mantel  des Rohres erfüllen     gleichzeitig    zwei Be  dingungen, für die bei     bekannten    Einrich  tungen zwei besondere     Vorrichtungen    nötig  wären.

   Sie dienen sowohl dem     Luftzutritt,     als auch der     innigen        Mischung    zwischen Luft  und Flüssigkeit. Das Rohr, das die Vielzahl  von     Öffnungen        trägt,    wird zweckmässiger  weise so ausgebildet, dass es sich in der       Fliessrichtung    ständig erweitert. Hierdurch  wird der     kontinuierlichen    Volumenzunahme  des Schaumes infolge dauernder neuer    Schaumbildung Rechnung getragen und so  mit die Entstehung eines Gegendruckes in  der     Schaumableitung    vermieden.

   Es ist vor  teilhaft, die     Lufteintrittsöffnungen    so     anzu-          ordnen,    dass der transportierte Schaum durch  sie nicht ausspritzen kann. Zu diesem Zwecke       wirrt    die Achse der     Lufteintrittsöffnungen     zum     Beispiel        im    Sinne der Fliessrichtung ge  gen die Achse des Schaumrohres geneigt.  Man kann hierzu auch die Vorderkante der  Lufteintritts     öffnungen    nach aussen biegen.  



  Der erzeugte Schaum kann entweder  durch Schläuche oder andere Leitungsteile  mittels besonderer Strahlrohre oder Schaum  giessrohre zum Verwendungsort geleitet wer  den. Die Schaumerzeuger können jedoch  auch selbst als Strahlrohr ausgebildet oder in  einem solchen enthalten sein.  



  Die     Zeichnung    veranschaulicht schema  tisch fünf     Ausführungsbeispiele    von Vor  richtungen zur Durchführung des Verfahrens  nach der     Erfindung.     



       Fig.    1 und 2 zeigen zwei Ausführungs  beispiele mit stufenweiser Luftzuführung:       Fig.    3 bis 5 veranschaulichen Ausfüh  rungsbeispiele von     Vorrichtungen    mit fort  gesetzter Luftzuführung, und zwar zeigt       Fig.    3 teilweise im Schnitt einen Luft  schaumerzeuger von dem aus der Schaum  durch weitere Leitungsteile, die durch eine  besondere Kupplung angeschlossen werden,  weggeleitet werden kann,       Fig.    4 einen     Luftschaumerzeuger,    der mit  einem Schutzrohr versehen ist und der selbst  unmittelbar als Strahlrohr verwendet werden  kann,       Fig.    5 drei Beispiele mit besonderen For  men für die     Lufteintrittsöffnungen,

      und  Fix. 6 einen     Luftschaumerzeuger,    bei  dem eine besondere Saugkammer für den  Schaumextrakt vorgesehen ist.  



  In     Fig.    1 führt das Kupplungsstück a  zum Anschluss an eine     Druckwasserleitung     in eine Düse b über, aus der im Betriebe ein  Wasserstrahl ausfliesst.  



  Vor die Wasserdüse b kann zwecks An  saugens des schaumbildenden Stoffes unmit  telbar eine Fangdüse c geschaltet werden.      Der mit. dem Schaumerzeuger gemischte  Wasserstrahl tritt nun in die     Luftfangdüse     d, die noch verhältnismässig eng gehalten ist,  ein und saugt einen Teil der zur Schaumbil  dung erforderlichen Luft mit. Bereits in der  ersten     Luftfangdüse    bildet sich nun ein  Schaumgemisch, welches diese Düse in einem  Strahl verlässt, um sogleich unter     Mitsaugung     weiterer Luftmengen in die zweite Luftfang  düse e zu gelangen.

   Dieser Vorgang wieder  holt sich in einer dritten     Luftfangdüse    f, der  noch beliebig viel     hintereinandergeschaltete          Luftfangdüsen    folgen können.  



  Zum Zwecke der     Geraderichtung    des  Schaumstrahles kann der letzte Teil der letz  ten Fangdüse zylindrisch gestaltet sein oder  die letzte Fangdüse kann über ihre ganze  Länge eine zylindrische     Form    aufweisen. Im  übrigen ist für die andern zwischengeschalte  ten Fangdüsen die konische Form, wenn  auch zweckmässig, so doch nicht Bedingung.  



  An eine zwischen der Strahldüse b und  der Fangdüse c vorhandene Saugkammer     1c     ist gemäss     Fig.    1 das Saugrohr i eines Ex  traktbehälters     g    angeschlossen. Das Schaum  extrakt könnte der     Mischdüse    c jedoch gut  unter Druck zufliessen, oder es könnte an  einer     vorherliegenden    Stelle in die Wasser  zufuhr     a    eingeführt werden.  



  Bei der Ausführungsform nach     Fig.    2  belangt statt eines flüssigen Schaumbildners  ein pulverförmiger aus einem Behälter h in  die Mischdüse c.  



  Die einzelnen     Luftauffangdüsen    können  abnehmbar eingerichtet sein, was den wei  teren Vorteil bietet, dass je nach der Zahl der  vorgesetzten     Luftauffangdüsen    Schäume mit  verschiedenem Luftgehalt erzeugt werden  können. Ebenso können die einzelnen     Luft-          a.uffangrohre        teleskopartig    zusammengescho  ben und durch     Auseinanderziehen    in die je  weils gewünschte Gebrauchsstellung gebracht  werden.  



  Bei der Ausführungsform nach     Fig.    3 ist  ,in eine Wasserdüse, die mit einer Kupplung  für einen     Schlauchanschluss    versehen ist.  Diese Wasserdüse in geht     unmittelbar    in das  Rohr n über-, an der Übergangsstelle von    Rohr und Düse besitzen dieselben gleichen  innern Durchmesser. In diesem Rohr befin  det sich eine Vielzahl von     Lufteintrittsöff-          nungen    o . Das Rohr     n    erweitert sich in der  Fliessrichtung allmählich. Es mündet in ein  kurzes zylindrisches Rohrstück p, das zur       Geraderichtung    des     Strahles    dient.

   In der  Mündung des Rohres     7a    ist ein Kupplungs  stück     cq    beliebiger Formgebung angebracht,  mit dessen Hilfe das Rohr mit weiteren Lei  tungsteilen, wie     Schaumgiessrohren,    Schläu  chen oder dergleichen gekuppelt werden kann.  



  In     Fig.    4 ist ein weiterer Schaumerzeuger  dargestellt, der im wesentlichen     dieselben     Bestandteile aufweist, wie derjenige nach       Fig.    3. Da jedoch an der engsten Stelle des       Trichters    unmittelbar     hinter    der Wasserdüse  m eine schwache Stelle entsteht, ist der  Schaumerzeuger noch mit einem Schutzrohr r  mit     Lufteinlassöffnungen    s     versehen,    das der  Versteifung der Einrichtung gegen mecha  nische Einflüsse dient.

   Bei dem Schaum  erzeuger nach     Fig.    4 ist ausserdem am Aus  trittsende des Schaumrohres noch ein Zahn  kranz     t    vorgesehen, dessen nach innen ge  bogene Zähne zur Verbesserung des erzeug  ten Schaumes dienen, indem sie den Schaum  noch weiter durchmischen und insbesondere  durch Zertrümmerung der grossen Schaum  blasen den Schaum weiter verfeinern. Statt  dieses     Zahnkranzes    können auch beliebige  andere Einrichtungen zur     Durchwirbelung     des Schaumes vorgesehen sein.  



  Die     Fig.    5 zeigt drei Ausführungsformen  von     Lufteintrittsöffnungen    o, die sich in der  Wand des Schaumrohres     n        befinden.    Um zu  verhindern, dass der an den Wandungen des  Schaumrohres entlanglaufende Wasser- oder  Schaumstrahl durch die     LufteintrittsöffDun-          gen    austritt, erhalten diese eine solche F     orm,     dass die Luft ebenfalls bereits in Richtung  des Schaumes geführt     wird.    Das kann     zum     Beispiel dadurch geschehen, dass die Löcher  in dieser Richtung schräg gebohrt sind       (Fig.    5, a).

   Es     kann    aber auch dadurch er  reicht werden, dass die in der Strömungsrich  tung des Schaumes hintere     gante    o' der       Lufteintrittsöffnungen    etwas     hochgebogen         ist (Fix. 5,     ,8),    so     -dass    der anlaufende Wasser  strahl     nicht    auf eine Widerstandskante auf  trifft,     sondern    auf eine schräge Fläche, die  den Wasserstrahl wieder nach dem Rohrin  nern lenkt.  



  Die Luft ansaugende Wirkung, sowie die  Mischung von Luft und Flüssigkeit lassen  sich noch dadurch verstärken, dass die in der       Strömungsrichtung    des Schaumes vordere       gante    o" ins Rohrinnere abgebogen wird  (Fix. 5, y).  



  In     Fig.    6 ist der     Eintrittsteil    eines  Schaumerzeugers dargestellt, bei dem eine  besondere     Einrichtung    zum     Ansaugen    des       Schaumextraktes    vorgesehen ist.

   Vor die       Wasserdüse        in    ist eine     unmittelbar    in das  Schaumrohr übergehende zweite Düse     u    ge  schaltet, durch welche der     Wasserstrahl        hin-          durehtritt.    Hierdurch wird eine saugende       Wirkung    in der     Kammer        v        erzeugt,    so     da.B     durch .die Zuleitung     w        Schaumextrakt    an  gesaugt werden kann.

   Zur     Regulierung    der  angesaugten     Extraktmenge    ist ein R     bgulier-          hahn    x     vorgesehen.     



  Die     Wirkungsweise    der     Einrichtungen     nach     Fig.    3 bis 6 ist folgende:  In der Wasserdüse     in    wird dem     Wasser,     dem gegebenenfalls schon vorher ein Schaum  extrakt beigemischt     ist,    eine grosse     Beschleu-          nigung    erteilt.

   Mit     dieser    Beschleunigung  gelangt der Wasserstrahl in das     trichter-          förmige        Schaumerzeugungsrohr        7a,        idessen     Querschnitt ständig zunimmt.

       Bereits        durch     die ersten     Lufteintrittslöcher        tritt    eine ge  wisse Menge Luft in     das        Sehaumentwick-          lungsrohr.    Diese wird sofort durch die     ex-          trakthaltige    Flüssigkeit     gebunden.    Das so       entstehende    Schaumgemisch     passiert    mit  grosser Geschwindigkeit weitere     Luitein-          trittslöcher,

      durch die jedes Mal neue     Luft    in  den     Schaumentwickler        hineintritt.    Dieser  Vorgang     wierholt    sich bis zu dem Teil des       Rohres,    wo     die        Lufteintrittslöcher    aufhören.

         In        ihrer        Zahl.    und ihrem     Gesamtquerschnitt     sind     die        Lufteintrittslöcher    so bemessen, dass       ein    Schaum     gewünschter        Mischung        entsteht.     Durch Überdecken oder     anderweitiges    Ver  schliessen von     Lufteintrittslöchern    kann man    die     Schaumbeschaffenheit    nach Belieben  regeln.

Claims (1)

1. <B>PATENTANSPRÜCHE:</B> I. Verfahren zur Erzeugung von Luft schaum, insbesondere für Feuerlösch- zwecke, dadurch gekennzeichnet, dass ,der Versehäumungsgrad :des Schaumes ,dadurch erhöht wird, :

   dass bereits gebil deter Schaum sich durch injektorartige Wirkung weitere Luft ansaugt. II. Vorrichtung zur Durchführung des Ver fahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, da.ss hinter der Einrich tung, in der eine :

   erstmalige Mischung von Luft mit der schaumbnldenden Flüs sigkeit zwecks Bildung von Luftschaum erfolgen soll, Sckaumleitmittel vorge sehen sind, die mindestens eine Luftein- trittsöffnung aufweisen, durch die einer weitere Ansaugung von Luft durch den Schaum erfolgen kann.

   UNTERAI\TSPRüCHE 1. Vorriehtung nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die Schaum leitmittel durch mehrere hintereinander- gesahaltete Rohre gebildet sind, die mit Zwischenräumen aneinandergesetzt sind, so dass in diesen Zwischenräumen die Luftansaugung erfolgen kann.

   2. Vorrichtungnach Patentanspruch II und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass diese Rohre wegen der Zunahme des .Schaumvolumens konisch ausgebildet sind. 3. Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch ge kennzeichnet. dass das in Fliessrichtung zu hinterst liegende Rohr auf einem Teil seiner Länge zylindrische Form hat. 4.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass .die einzelnen Rohre lösbar an geordnet sind. 5. Vorrichtung nach Patentanspruch 1I und Unteranspruch 1, .dadurch gekennzeich net, dass die einzelnen Rohre so ausgebil- det sind, dass sie sich teleskopaxtig in- einan:dersahieben und zwecks Gebrauchs teleskopartig auseinanderschieben lassen.

   6. Vorrichtung nach Patentanspruch II, da; durch gekennzeichnet, dass die Schaum- leitmittel in einem Rohr bestehen, indes sen, Mantel eine Vielzahl von Luftein- trittsöffnungen vorgesehen ist. 7. Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 6, dadurch gekennzeich net, dass das mit einer Vielzahl von Luft eintrittsöffnungen versehene Rohr sich in der Fliessrichtung ständig erweitert. B.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteransprüchen 6 und 7, dadurch ge kennzeichnet, dass das trichterförmige Rohr sich unmittelbar an eine Düse an schliesst, die bestimmt ist, Wasser einzu leiten und dass an der Übergangsstelle von der Düse zum Rohr der innere Durch messer des Rohres und der Düse gleich sind. 9. Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteransprüchen 6 und 7, dadurch ge- 1Lennzeichnet, dass zur Versteifung des trichterförmigen Rohres ein zweites Rohr, das ebenfalls Lufteintrittsöffnungen auf weist, vorgesehen ist. 10.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 6, dadurch gekennzeich net, dass der Winkel, den die Achsen der Lufteintrittsöffnungen und die Achse des mit diesen Öffnungen versehenen Rohres, in Fliessrichtung betrachtet, mit einander bilden, ein spitzer ist. <B>11.</B> Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 6, dadurch gekennzeich net, dass die in Fliessrichtung des Schaumes hinten gelegene Kante der Lufteintrittsöffnungen nach aussen ge bogen ist.

   12. Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 6, dadurch gekennzeich- net, dass die in Fliessrichtung des Schaumes vorn gelegene Kante der Luft eintrittsöffnungen ins Rohrinnere ab gebogen ist. 13. Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 6, dadurch gekennzeich net, dass am Austrittsende des mit Luft eintrittsöffnungen versehenen Rohres ein Zahnkranz mit nach innen gebogenen Zähnen vorgesehen ist. 14.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 6, dadurch gekennzeich net, dass dieses Rohr einen trichterförmig sich erweiternden Teil aufweist, an wel chen sich ein zylindrisches Rohrstück an schliesst. 15. Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 6, dadurch gekennzeich- net,

   dass zwischen einer zum Einleiten von Wasser bestimmten Düse und dem als Fangdüse zu wirken bestimmten Ein trittsende des mit Lufteintrittsöffnungen versehenen Rohres eine Saugkammer vor . gesehen ist, in die durch Injektorwirkung Schaumextrakt eingesaugt werden kann. 16.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 6, dadurch gekennzeich net, dass sie mit Kupplungen zum Ein setzen zwischen eine Druckwasserzulei- tung und eine Schaumableitung versehen ist. 17. Vorrichtung nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die Schaum- leitmittel zum weiteren Ansaugen von Luft durch den Schaum als Strahlrohr ausgebildet sind. 18.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die Schaum leitmittel zum weiteren Ansaugen von Luft durch den Schaum in einem Strahl rohr eingebaut sind.