DE102007038638B3

DE102007038638B3 - Düseneinsatz

Info

Publication number: DE102007038638B3
Application number: DE102007038638A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Bertelsbeck
Original assignee: Bundesministerium der Verteidigung; Federal Government of Germany
Current assignee: Bundesministerium der Verteidigung; Federal Government of Germany
Priority date: 2007-08-16
Filing date: 2007-08-16
Publication date: 2009-01-08
Anticipated expiration: 2027-08-17

Abstract

Es wird ein Düseneinsatz für ein Impuls-Feuerlöschgerät, vorgestellt, wobei eine Flügelbuchse (2) in einem Düsenkörper (1) fixiert ist, ein als Dehnschraube ausgebildetes Schiebeelement (3) entlang der Längsachse des Düsenkörpers (1) in der Flügelbuchse (2) verschiebbar ist, ein Ventilteller (4) an einem ersten, stromabwärtigen Ende des Schiebeelementes (3) befestigt ist, der Ventilteller (4) mit dem Düsenkörper (1) formschlüssig verbindbar ist, eine Schraubenfeder (5), die an einem zweiten, stromaufwärtigen Ende des Schiebeelementes angeordnet ist und sich auf der Flügelbuchse (2) abstützt und somit den Ventilteller vorspannt, die formschlüssige Verbindung von Ventilteller (4) und Düsenkörper (1) durch eine Fase zwischen 5° und 9° erreichbar ist und der Düsenkörper (1) im Bereich der der Flügelbuchse abgewandten Seite des Ventiltellers (4) als zylindrisches Prallschild (8) ausgeformt ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Düseneinsatz für ein Impuls-Feuerlöschgerät.
Impuls-Feuerlöschgeräte sind weitgehend bekannt. Beim Impuls-Löschverfahren wird das Löschmittel in Bruchteilen von Sekunden mit hoher Geschwindigkeit direkt in den Brandherd geschossen.
Für die hohe Schussgeschwindigkeit sorgen 25 bar Luftdruck in der Druckkammer, das Löschmittel – normalerweise ganz einfach Wasser – wird mit 6 bar in die Wasserkammer gepresst. Der Schuss wird durch das dazwischen liegende Hochgeschwindigkeitsventil gesteuert; dabei ist das Ventil nur 20 Tausendstel einer Sekunde geöffnet. Der Impulsschuss trifft mit über 400 km/h auf das Feuer. Mit seiner hohen kinetischen Energie durchdringt das Wasser die Brandthermik und löscht das Feuer binnen kürzester Zeit. (http://www.ifex3000.de/de/technologie/technologie.htm; 21.06.2007)
Aus der Patentschrift DE 195 09 322 C3 ist ein Hochdruck-Feuerlöschgerät mit einem Löschmittelraum, dessen Austrittsöffnung durch eine geschlitzte, elastische Manschette abgeschlossen ist, einem Löschmittelanschluß, durch den der Löschmittelraum befüllbar ist, mit einem Druckgasraum und einem Druckgasanschluß, durch den der Druckgasraum befüllbar ist, einem zwischen Löschmittelraum und Druckgasraum angeordneten Hauptventil, das bei gefülltem Druckgasraum durch den darin herrschenden Druck in Schließstellung gehalten wird, mit einer Auslöseeinrichtung, bei deren Betätigung ein Teil des Druckgases auf die dem Druckgasraum abgewandte Seite eines Steuerkolbens derart umleitbar ist, daß dieser das Hauptventil öffnet, wobei das im Druckgasraum verbliebene Gas durch das Hauptventil in den Löschmittelraum dringt und das Löschmittel schlagartig ausbläst, wobei die Auslöseeinrichtung ein Steuerventil betätigt, das einen Kanal für die Umleitung des Druckgases auf den mit dem Hauptventil verbundenen Steuerkolben zum Öffnen des Hauptventils dadurch freigibt, daß aufgrund der im Vergleich mit dem Ventilteller größeren Fläche des Steuerkolbens eine Kraft resultiert, die den dichtenden Ventilsitz aufhebt, bekannt.
Weiter ist aus der Offenlegungsschrift DE 196 41 711 A1 ein Impulslöschgerät bekannt. Das Impulslöschgerät enthält ein Rohr, das wenigstens einen zum Füllen des Rohrs mit dem Löschmittel bestimmten Anschluß, ein als Ausstoßöffnung für das Löschmittel ausgebildetes Ende und eine der Ausstoßöffnung zugeordnete, selbsttätig öffnende und schließende Mündungsklappe aufweist. Dem anderen Ende des Rohrs ist eine Einrichtung zum Ausstoßen des Löschmittels unter Druck zugeordnet. Die Einrichtung enthält eine Aufnahme für eine Treibmittel-Kartusche und einen zu deren Zündung bestimmten Zündmechanismus. Außerdem ist der Mündungsklappe ein Schließmechanismus zugeordnet.
Der Nachteil dieser Impuls-Feuerlöschgeräte besteht insbesondere darin, dass die Schusskammer für das Löschmittel austrittsseitig mit einer Gummimembran oder einer Mündungsklappe verschlossen ist. Einerseits dichten diese Einrichtungen die Austrittsöffnung nach dem Laden nicht vollständig, anderseits reicht der Austrittsstrahl nur ungenügend weit.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Düseneinsatz einfachster Bauweise zu realisieren, der die Schusskammer im geladenen Zustand sicher abdichtet und einen Impulsstrahl erzeugt, der gezielter richtbar ist und weiter reicht. Darüber hinaus soll der Rückstoss während des Impulses reduziert werden.
Diese Aufgabe wird durch einen Düseneinsatz mit den im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches beschriebenen Merkmalen gelöst.
Der Vorteil der Erfindung besteht insbesondere darin, dass eine Flügelbuchse in einen Düsenkörper eingebracht wird. Die Flügelbuche ist in der Lage das in Ihr schiebbar gelagerte Schiebeelement in der Längsachse des Düsenkörpers zu fixieren und gleichzeitig dem durch den Düsenkörper strömenden Medium einen nur geringen Widerstand entgegen zu setzen.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass das Schiebeelement an einem ersten Ende mit einem Ventilteller verbunden ist. Durch die formschlüssige Verbindung des Ventiltellers mit dem Düsenkörper wird die Schiebebewegung des Schiebeelementes begrenzt und die Schusskammer im geladenen Zustand abgedichtet.
Die Dichtheit wird maßgebend bestimmt von der Vorspannung der Schraubenfeder, die an dem zweiten Ende des Schiebeelementes befestigt ist und sich gegen die Flügelbuchse abstützt, was ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung ist.
Zur formschlüssigen Verbindung von Ventilteller und Düsenkörper ist der Ventilteller vorteilhaft mit einer Fase von 5–9° ausgeführt. Idealerweise beträgt die Fase 7°, was als besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung im Patentanspruch 2 beschrieben ist.
Darüber hinaus erzeugt die Fase in Verbindung mit einem zylindrisch ausgeformtem Prallschild einem parallelen Impulsstrahl und erhöht damit die Reichweite.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird folgender Funktionsablauf beschrieben:
Der Düsenkörper wird bis zum Anschlag in die Rohrmündung des Impuls-Feuerlöschgerätes eingeschoben. Mit der Originalüberwurfmutter des Herstellers kann dieser dann befestigt werden. Wenn die Wasserfüllung des Werfers mit Druck beaufschlagt wird, entsteht im Idealfall eine Wassersäule, die in den Düsenkörper eintritt. An der konischen Querschnittsverjüngung, die wie ein Konfusor wirkt, verringert sich der Druck in der Wassersäule und die Strömungsgeschwindigkeit nimmt zu. Das gleiche geschieht in der zweiten Stufe, die eine weitere Geschwindigkeitszunahme und einen weiteren Druckabfall bewirkt. Hierbei strömt die Flüssigkeit zwischen den Flügeln der Flügelbuchse in den Ringspalt zwischen der Innenfläche und der Außenfläche der Buchse.
Zwischen den Flächen des Düsenkörpers und des Ventiltellers erhöht sich der Druck in der Wassersäule sehr schnell und schiebt den Ventilteller gegen die Federkraft. Das ist auch der Grund für die deutliche Reduzierung des Rückstoßes am Werferrohr.
Ein Ringspalt zwischen dem Ventilteller und dem Düsenkörper entsteht, durch den das unter Druck stehende Wasser zum Innenquerschnitt strömt. Im Anschluss wirkt ein zylindrisches Prallschild als Gleichrichter für den Wasserstrahl. Er verhindert somit ein zu schnelles Zerfasern (Aufreißen) des ausströmenden Wassers durch die nachströmende Druckluft. Die Hauptbewegungsenergie der Wasserteilchen ist somit in Schussrichtung ausgerichtet. Wenn das Druckniveau weit genug abgesunken ist, schließt sich der Ventilteller wieder.
Es zeigt 1 einen erfindungsgemäßen Düseneinsatz im Längsschnitt mit geschlossenem Ventilteller.
Es zeigt 2 einen erfindungsgemäßen Düseneinsatz im Längsschnitt mit geöffnetem Ventilteller.
Es zeigt 1 einen Düsenkörper 1 mit fixierter Flügelbuchse 2. In der Flügelbuchse 2 ist eine Dehnschraube 3 gelagert, deren erstes Ende mit dem Ventilteller 4 verbunden ist. An dem zweiten Ende der Dehnschraube 3 ist eine Schraubenfeder 5 angebracht, die sich an der Flügelbuchse 2 abstützt. Durch die Vorspannkraft der Schraubenfeder 5 dichtet der Ventilteller 4 formschlüssig gegen den Düsenkörper 1 ab.
In 2 wird durch den Druck des Impulsmediums die Vorspannkraft der Schraubenfeder 5 überwunden und es entsteht ein Ringspalt 6 zwischen Ventilteller 4 und Düsenkörper 1. Die Fase des Düsenkörpers 7 in Verbindung mit den zylindrischen Prallschild 8 erzeugt einen parallel ausgerichteten Impulsstrahl für große Reichweiten.

Claims

Düseneinsatz für ein Impuls-Feuerlöschgerät, wobei – eine Flügelbuchse (2) in einem Düsenkörper (1) fixiert ist, – ein als Dehnschraube ausgebildetes Schiebeelement (3) entlang der Längsachse des Düsenkörpers (1) in der Flügelbuchse (2) verschiebbar ist, – ein Ventilteller (4) an einem ersten, stromabwärtigen Ende des Schiebeelementes (3) befestigt ist, – der Ventilteller (4) mit dem Düsenkörper (1) formschlüssig verbindbar ist, – eine Schraubenfeder (5), die an einem zweiten, stromaufwärtigen Ende des Schiebeelementes angeordnet ist, sich auf der Flügelbuchse (2) abstützt und somit den Ventilteller vorspannt, – die formschlüssige Verbindung von Ventilteller (4) und Düsenkörper (1) durch eine Fase zwischen 5° und 9° erreichbar ist und – der Düsenkörper (1) im Bereich der der Flügelbuchse abgewandten Seite des Ventiltellers (4) als zylindrisches Prallschild (8) ausgeformt ist.
Düseneinsatz nach einem der Ansprüche 1 und 2, wobei die Fase 7° beträgt.