DE1559665A1 - Strahlrohr - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

dr. w. Schalk · dipl-ing. peter Wirth

DIPL.-ING.G. E.M. DANNENBERG · DR. V. SCHMIED-KOWARZIK

FRANKFURT AM MAIN *·*

1 9 «8 · 1 965 °* EiCHENHElMER STR. 39

PV//Lu/la

J. Schmitz '& Co.

Prankfurt am Main^Hüchat

Kurmainzer Str. 1

Strahlrohr

Die Erfindung bezieht sich auf ein Strahlrohr, insbesondere zur Abgabe von Feuerlöschmitteln, mit einem um eine Achse senkrecht zur Strahlrichtung drehbaren, einen Strömungskanal besitzenden Absperrorgan, mittels dessen durch Umschaltung des Absperrorgans um 180° wahlweilse ein Voll- oder ein Sprühstrahl erzeugt wird.

Als Vollstrahl wird ein Strahl bezeichnet, der als gebündelter Strahl aus dem Strahlrohr austritt. Unter Sprühstrahl wird ein Strahl verstanden, bei dem das austretende löschmittel in zweckdienlicher Form zerteilt wird.

Im Feuerlöschwesen verwendete Strahlrohre zur wahlweisen Abgabe von Löschmitteln als Voll- oder als Sprühstrahl werden als Mehrzweckstrahlrohre bezeichnet und sind in DIN H365_f Blatt 2, genormt. Derartige Strahlrohre können beispieleweise aber auch für Beregnunffszwecke verwendet werden.

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Bei der Abgabe von Löschmitteln ist die Beschaffenneit sowohl des Vollsfcrahls als auch des Sprühstrahls von Bedeutung. Der Vollstrahl soll geschlossen sein und eine große Wurfweite ermöglichen. Der Sprühstrahl muß bei -'ausreichender Y/urfweite eine möglichst große Wurfbreite(gleichmäßige Verteilung ae3 Löschmittels über den Strahlquerschnit-t senkrecht zur Strahlachse) besitzen. Mehrzwecks urahlrohre müüsen auch bei Förderun..; von Schmutzwasser, das z.B. durch fadenförmige Peststoffe verunreinigt ist, betriebsfähig bleiben; eventuell auftretende Verstopfungen müssen durch kurzzeitiges Umschalten auf eine andere Strahlart beseitigt v/erden können. Alle genannten Anforderungen sollen möglichst gleichzeitig bei strömun^stechnisch günstiger, möglichst verlust freier Voll- bzw. Sprühstrahlerzeugmw erfüllt werden.

Bei bekannten Strahlrohren der eingangs genannten Art wird der Sprühstrahl im allgemeinen dadurch erzeugt, daß innerhalb des im Absperrorgang gebildeten Strömuneskanals Mittel vorgesehen sind, die eine Veränderung der Strahlform der Betriebsflüssigkeit bewirken. Dabei werden im allgemeinen ein Drallerzeugungskörper oder ähnliche, im Strömun^skanal des Absperrorgans angeordnete Mittel verwendet, die der in Richtung der geometrischen Strahlachse wirkenden Axialkomponente der Geschwindigkeit des anströmenden Strahles gleichzeitig eine Umfangskomponente, die den Strahl in Rotation versetzt, sowie eine Radialkomponente überlagern, die zu einer Zerteilung (Zerstäubung) des aus dem Strahlrohr austretenden Strahles und somit zur Ausbildung eines Sprühstrahles führt.

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Ein bekannter Drall lkörper besteht aus nach Schraubenf lachen (V/endeXL^:'chen) geformten Flügeln (die z.B. als Kreuzblech ausgebildet sein können) mit einer in Stroffiunj-srichtun^ degressiven Steigung in der Art, daß die Flügel ganz oder nahezu in achsparallelen Fluchen beginnen und,ganz oder nahezu in einer gemeinen Schraubenflrlche endigen, die Enden der Flügel am Austritt des Drallivörpers also abgebogen sind. Dieser Drallkörper erzeugt zwar im allgemeinen bei weitgehend verlustfreier Veränderung der Strahlform einen ausreichenden Sprühstrahl, jedoch erfährt die

Betriebsflüssigkeit bei Vollstrahlstellung des Drallkörpers, in der die abgebogenen Flügelenden angeströmt werden, einen starken Eintrittsstoß und einen entsprechenden Druckverluüt, der die Eigenschaften des V_ollstr;ihles und die. ^usflußziffer des Drallkörpers ungünstig beeinflu.it. In jedem Fall ist die Ausbildung des SprUhstrahls von der Steigung der Schraubenfli.chen abhiingi::; d.h. will man den Sprühstrahl verbessern, muß die Degression der Krümmung der Schraubenflüchen erhöht './erden, was aber andererseits eine Erhöhung des Eintrittsstoßes in Vollstrahlstellung zur Folge hat.

Es sind auch Drallerzeugungskörper bekannt, die aus ein- oder mehrteiligen, innerhalb des Strömungskanals des Absperrorgans schv/enkbar angeordnsten Klappkörpern bestehen, welche zur Erzeugung des Sprühstrahles schräg verlaufende Durchtrittsöffnungen bzv/. Kanäle besitzen. In Vollstrahlstellung legen sich diese Klappkorper an den vorzugsweise kugelförmig erv/eiterten Innenv/andun^en des StrVmungskanals an, ohne die Ausbildung des Vollstrahls zu behindern. In

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der SprühstrahlstellunÄ stellen sich diese Klappkörper infolgt des Wasserdruckes quer zur Strömungsrichtung ein.

Dieser bekannte Drallerzeugungskörper behindert zwar nioht die Ausbildung eines Vollstrahles - und erzeugt wohl auch einen befriedigenden Sprühstrahl - jedoch werden die zahlreichen! relativ engen Durchtritteöffnungen bzw. Kanäle der Klappkörper in Sprühstrahlstellung durch Schmutzwasser sehr leicht verstopft. Diese Verstopfung kann nicht durch Umschalten auf Vollstrahlstellunf, d.h. auf eine in bezug auf die Klappkörper um 180° geänderte Anströmrichtung, beseitigt werden, so daß dieser Drallerzeugungskörper die Normforderungen nicht erfüllt. Darüber hinaus wird durch den in Sprühstellung auftretenden Druckstoß die Widerstandszahl stark erhöht und dementsprechend die Wurfweite des Sprühstrahl beeinträchtigt.

Es wird nun zur Abhilfe von den Mängeln der bekannten MehrzwecJc-Strahlrohre vorgeschlagen, bei einem Strahlrohr der eingangs genannten Art innerhalb des Absnerrorgans anstelle der bekannten Drallerzeugungskörper erfindungsgemäß Leitflächen anzuordnen, die zv/ei, das anströmende Medium in mindestens zwei Teilströme (Strahlhälften) aufteilende Schlitzdüsen bilden, mittels derer die Strahlhälften aus ihrer Eintrittsrichtung im Winkel in bezug auf die Längsachse des Strömungskanals gegen die hinter den Sohlitzdüsen befindliche Wandung des Strömungskanals von der Mitte nach außen

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umlenkbar sind und ein Sprühstrahl erzeugbar ist» und daß die Leitflächen in an sich bekannter Weise bei Umschaltung auf YoIlstrahlsteilung vom Druck des »trömenden Mediums in eine den Strömungakana,! für die, Ausbildung eines. Vollstrahls im wesentlichen freigebende Stellung in Strömungsriohtuni? einschwenkbar sind.

Die erfindungsgemäße Lösuner vermeidet die Nachteile der bekannten Vorrichtungen,, weil einerseits die Leitflächen bei Vollstrahlstellung um ihren Lagerbolzen (in an sich bekannter Weise durch den Wasserdruck) in eine Mittelebene im Strömunsskanal des Absperrorgans eingeschwenkt werden und so den Vollstrahl nur unwesentlioh behindern, und weil andererseits die den Sprühstrahl bildenden Sohlitzdüsen einen genügend großen AuBtrittsquerschnitt besitzen, so daß sie durch Schmutzwaseer nicht verstopft werden können.

Darüber hinaus erfüllt die erfindungsgemäße Lösung im wesentlichen alle eingangs genannten Anforderungen an Mehrzweckstrahlrohre.

Erfindungsgemäß wird zur Sprühstrahlerzeugung nicht mehr ein Drallkörper verwendet, der der Axialkom$nente der Geschwindigkeit des strömenden Mediums gleichzeitig eine Umfangskompjiente und eine Radialkomponente überlagert. Vielmehr wird der Sprühstrahl dadurch erzeugt, daß das anströmende Medium durch die zu Schlitzdüsen geformten Leitflächen in zwei Strahlhälften aufgeteilt und jede Strahlhälfte in eine andere Richtung von der geometrischen Strahl-

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achse weg nach außen gelenkt wird, d.h. dem anströmenden Medium eine Radialkomponente Überlagert wird. Dabei weicht die nach außen gegen die Wandung des Strömungskanals weisende Strümungsrichtung. der beiden Strahlhälften um jeweils den gleichen Winkelbetrag von der geometrischen Strahlachse ab. ^ie den geteilten Strahl in Rotation versetzende Umfangskomponente wird dadurch hervorgerufen, daß die Strahlhälften auf das kreisförmige Profil des hinter der Schlitzdüse befindlichen Strömungskanals, auftreffen und abgelenkt (gespiegelt) werden.

Umfangskom^onente der Geschwindigkeit wird der Axialkomponente derart überlagert, daß der ganze Strahl einschließlich des Strahlkerns in Rotation versetzt wird und bei seinem Austritt als Vollkegel zersprüht.

Auebildung und Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung gestatten tine nahezu verluetfreie Veränderung der Strahlform, weil das strömende Medium nur einen unwesentlichen Eintrittsstoß erfährt. Die zwei Schlitzdüsen erteilen der Strömung darüber hinaus durch Umsetzung der Druckenergie in Geschwindigkeit eine zusätzliche Beschleunigung,durch die die Wurfweite des Sprühstrahls erhöht wird.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Leitflächen in ^uprühstrahlstelluns^p des Absperrorgans an dem oder nahezu an dem (in Strömungsrichtung vorn

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gelegenen) Einlaßende des Strömungskanals in einem (in Strömungsrichtung gesehen), geringeren Anstellwinkel zur Mittelachse des Kanals, vorzugsweise nahezu achsparallel! beginnen und allmählich in einen stärkeren Anstellwinkel zu dieser Achse übergehen und. in einem sdbltn Winkel enden·

Diese Ausbildung der !leitflächen ist für eine möglichst verlustfreie Sprühstrahlerzeugung von großer Bedeutung, weil die mit einem geringen Anstellwinkel beginnenden und stetig in einen größeren Anstellwinkel übergehenden leitflächen das anströmende Medium ohne nennenswerten Druckverluet allmählich aus seiner Strömungsrichtung zu den Durchtrittsechlitzen der Schlitzdüsen hin ablenken.

Eine andere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die die Schlitzdüsen formend4en Leitflächen in Sprühstrahl st ellung, die (in Strüinungsrichtung) mit je einer TeilÜäche beginnen, die zu einer durch die Mittelachse des Strömung skanals und durch die diesen Leitflächen zugeordnete Schwenkachse gehenden Ebene geneigt ist, sich mindestens bis zu dieser Ebene oder vorzugsweise über diese Ebene hinaus eetrecken.

Demnach enden die Leitflächen nicht bereits in der durch die Mittelachse des Strömungskanals und die Schwenkachse der Leitflächen gehenden Ebene, sondern erstrecken sich noch über diese Ebene hinaus, so daß der anströmende Strahl nicht lediglich in

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zwei Strahlhälften aufgeteilt, sondern infolge der über die -:,.>.· definierte Ebene hinaus verlängerten langgestreckten Düsenform in strömungstechnisch günstiger Weise von den Leitflächen zusätzlich noch geführt wird.-

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird jede der beiden Schlitzdüsen jeweils durch beide Leitflächen gebildet und besitzt nahe der Schwenkachse, vorzugsweise an ihrem engsten Durchtrittsquerschnitt zwischen beiden Leitflächen, einen Durchtrittsschlitz, der sich in Längsrichtung etwa parallel zur Schwenkachse erstreckt. .

Vorzugsweise erstreckt sich jeder der beiden Durehtrittseehlitze etwa über die Hälfte der Länge der Schwenkachse, d.h. von der Innenwandung des Strömungskanals bis zu dessen Mittelachse.

Das anströmende Medium wird strömungstechnisch gesehen dadurch in besonders gunsfiger Weise von den Schlitzdüsen in zwei Strahlhälften aufgeteilt, daß jede der beiden Leitflächen auf ihrer angeströmten Oberfläche eine etwa mittig angeordnete vmä senkrecht zum Durchtrittesohlitz beider Schlitzdüeen verlaufende Schulter besitzt".

Entsprechend einer weiteren zweckmäßigen Aueführungsform der Erfindung ist jede der Leitflächen auf je einem in der Wandung

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des Strömunßskanals angeordneten La_t;eretift schwenkbar gelagert und besitzt im Bereich der Mittelachse des Strömungskanals je eine Ausnehmung, die zusammen mit der anderen Ausnehmung eine zwischen beiden Schlitzdüsen liegende und dieae miteinander verbindende Durchtrittsöffnung bildet.

Diese im Bereich der Mittelachse des Strömungskanals angeordnete und mit den Durchtrittaschlitzen in Verbindung stehende Ausnehmung beseitigt jegliche Gefahr der Verstopfung der erfindungsgemüßen Vorrichtung durch Schmutzwasser, weil an der gerundeten Kante der Durchtrittsschlitze und der zentralen Ausnehmung keine'Schmutzfäden hängenbleiben können.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungaform der Erfindung ist jede der beiden leitflächen, mindestens deren (in Sprühstrahlstellung angeströmte) Vorderseite, nahe der Mittelachse des Strömungskanala zu je einem gerundeten Staukörpersegment, vorzugsweise zu einem halbkugelförmigen Körper, ausgebildet, wobei beide relativ zueinander bewegbaren und itinander berührenden Staukörpersegmente zusammen im Bereich der Mittelachse einen Staukörper bilden.

Der im Bereich der Mittelachse angeordnete, vorzugsweise kugelförmig ausgebildete Staukörper schafft innerhalb der erfindungsgemäöen Vorrichtung äußerst günstige Strömungsverhältnisse im

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Sinne der aus der Strömungstechnik bekannten Ku^elumstrümung und verringert weitgehend das Hängenbleiben von dem Schmutzwasser beigefügten fadenförmigen Peststoffen.

Anhand der Zeichnungen ist die Erfindung beisnielsweise näher erläutert, und zwar zeigt:

Pig. 1 einen Längsschnitt durch die ,jesamte Araatur mit dem die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erzeugung ein*s Sprühstrahls aufweisenden Absperrorgan in Sprühstrahlstellung}

Pig. 2 eine Seitenansicht der gesamten in Pig. 1 dargestellten Armaturj

. 3 einen Schnitt durch das Absperrorgan und eine Ausführungs form der erf indungsg ein äßen Vorrichtung in Sprühstrahlstelluniii

Fig. 4 einen Schnitt durch die in Pig. 3 dargestellte Vorrichtung in Vollstrahlotellunej

Pig. 5 einen Schnitt durch das Absperrorgan und eine zweite AusführunffBform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Sprühstrahlstellunsr sowie (in strichpunktierten Linien) in Volletrahlstellung entsprechend der Linie 5-5 der Pig. 6}

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. 6 eine Seitenansicht der in Mg. 5 gezeigten Vorrichtung}

. 7 einen Schnitt durch das Absperrorgan und eine dritte Aus fuhr unssform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Sprühstrahlstellung entsprechend der Linie 7-7 der Piß. 8}

Fig. θ eine Seitenansicht der in Fig. 7 gezeigten Vorrichtung; Fig. 9 einen Schnitt entsprechend der Linie 9-9 der Fig. 7.

Wie in Fig. 1 gezeigt, besteht die Armatur im wesentlichen aus einem Gehäuse 1, das an seinem einen Ende ein Zwischenstück 2 und an seinem anderen Ende ein Anschlußrohr aufweist. Das eine Ende des Zwischenstückes 2 ist Mittels eines Gewindes in das Gehäuse 1 eingeschraubtj das entgegengesetzte Ende träßt ein Gewinde zur Aufnahme einer nicht gezeigten Anschlußkupplung für den Wasserzulauf. Das ebenfalls in daa Gehäuse eingeschraubte Anschlußrohr 3 geht in eine nicht gezeigte Düse und in ein nicht gezeigtes Mundstück über, aus dem das Löschmittel austritt. Das Löschmittel, z.B. Wasser, tritt in Hichtung des Pfeiles 4 in die Armatur ein.

Innerhalb des Gehäuses 1 ist als Absperrorgang ein beispielsweise als Kugel ausgebildetes Küken 5 vorgesehen, das einen glattwandigen zylindrischen Strömungskanal 6 aufweist und mittels einer Kugeldichtung 7, eines Dichtungadruckrings 8 und eines Flachdicht-

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rin^s 9 gegen das Zwischenstück 2 abgedichtet ist» Das Kugelküken 5 ist auf einem Lajerstift 10, der z.B. mittels einer Schraube mit dem Gehäuse 1 fest verbunden ist und durch die Wandung des Gehäuses von unten in das Kugelküken eingreift,, gegenüber dem Gehäuse schwenkbar gelagert. Die Längsachse des Lagerstiftes 10 verläuft durch die Kugelmitte. Ein Vierkant 11 greift von oben in eine entsprechende Ausnehmung des Kugelkükens 5 ein. Der Vierkant 11 ist fest mit einer Spindel 12 verbunden, die drehbar im Gehäuse 1 angeordnet ist und an ihrem oberen Ende einen Vierkant 13 trägt. Der Vierkant 13 ist mittels einer Senkschraube 14 mit einem Schalthelbel 15 fest Verbunden. Mittels eines in einer Ringnut der Spindel 12 angeordneten Rundschnurrings 16 ist diese gegen das Innere des Gehäuses 1 abgedichtet. Ein Gewindering 17 sichert die Spindel 12 ge^en unbeabsichtigtes Herausziehen aus dem Gehäuse.

Innerhalb dee Strümungskanals 6 im Kugelküken 5 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung 18 zur Voll- bzw. Sprühstrahlerzeugung angeordnet, die weiter unten näher beschrieben wird.

Das Kugelküken 5 kann mittels des Schalthebels 15 über den von oben in das Kugelküken eingreifenden Vierkant 11 um den Lagerstift 10 in drei verschiedene, in dem eingangs genannten Normblatt festgelegte Schaltstellungen gedreht werden«

a) in der Absperrstellung befindet sich der Schalthebel quer zur Richtung des YiTasserzutritts (quer zur Pfeilriohtung 4)

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b) in der Vollstrahlstellung weist der Schalthebel in die dichtung des Wasseraustritts (in Pfeilrichtung 4)

c) in der Sprühstrahlstellune weist der Schalthebel in Richtung des V/asserzutritts (entgegen der Pfeilrichtung 4)

In den Fig. 1, 2, 3 und 4 ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Voll- und Sprühstrahlvorrichtune 18 dargestellt.

Innerhalb des kreisrunden, glattwandigen Strömungskanals 6 des Kugelkükens 5 sind zur Voll- bzw. Sprühstrahlerzeugung zwei Leitflächen 19» 20 an einem lagerbolzen 25 schwenkbar angeordnet, der außermittig zur Sohwenk- bzw. Drehachse des Kugelkükens 5, vorzugsweise in der Nähe eines Endes des Strömungskanals 6 verläuft, und dessen Enden oben und unten in'die Wandung des Kugelkükens 5 eingreifen. Beide leitflächen sind einander spiegelbildlich gleich und erscheinen in der Zeichenebene der Pig. 2 als Kreisabschnitte. (Wie weiter unten noch ausgeführt wird, sind die Leitflächen 19, 20 jedoch wegen ihres Anstellwinkels zur Mittelachse des Strömunsskanals 6 bzw. zur geometrischen Achse des in Pfeilrichtung 4 anströmenden Strahles in Wirklichkeit Flächen mit elliptischer Umfangslinie, vergl. Pig. 1. Jede der beiden Leitflächen 1-9,-20 liegt über eine Kreisbogenlänge von etwa 180° an der kreisrunden Innenwandung des Strömungskanals 6 an und erstreckt sioh von der Wandung des Strömungskanals aus nach innen zum Lagerbolzen 25, auf dem jede der beiden Leitflächen 19,20 mit etwa ihrer, halben Breite schwenkbar gelagert ist. Beide Leitflächen (19, 20)

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sind nach Art eines Stangenscharniers zueinander angeordnet und wie die Elemente eines solchen Scharniers um den Lagerstift 10 gegeneinander schwenkbar.

Jede* der beiden Leitflächen setzt sich aua zwei Teilflächen zusammen, und zwar die Leitfläche 19 aus den Teilfächen 19a und 19b und die Leitfläche 20 aus den Teilflächen 20a und 20b. Die Teilfläche 19a der Leitfläche 19 erstreckt sich von der Wandung des Strömungskanals aus nach innen bis nahe an den Lagerbolzen 25 heran, während die Teilfläche 19b den Lagerbolzen 25 umgreift. Die Teilfläohen 20a und 20b der Leitfläche 20 sind entsprechend ausgebildet und angeordnet. Mit anderen "orten: die Teilflächen 19a und 20a weisen in der Nähe des Lagerstifteo 10 langgestreckte Ausnehmungen auf, so daß «wischen den Teilflochen 19a und 20b sowie 19b und 20a je ein länglicher, parallel zum Lagerbolzen 25 verlaufender ^urchtrittsschlitz 23 bzw. 24 gebildet wird. Durch diese Schlitze tritt das strömende Medium hindurch, wenn sich die erfindungsgemäße Vorrichtung 18 in Sprühstrahlstellung befindet.

In Sprühetrahlstellun« legen sich die Leitflächen 19,20, wie in Pig. 3 gezeigt, dicht an der Wandung des Strömungskanals 6 an und stehen winklig zur Anetrömrichtung 4 bzw. zur Mittelachse des Strömungskanals 6. Jede der beiden Leitflächen ist entgegen der Anströmrichtung 4 leicht konvex gekrümmt, d.h. der Anstellwinkel der anseströmten Oberfläche jeder der beiden Leitflächen ändert

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sich stetig. Vorzugsweise beginnen die Leitfl liehen 19»2O bereits an dem in Strümungsrichtung 4 vorn gelegenen Ende des Strömungskanals 6,, und zwar mit einem sehr geringen Anstellwinkel oder soyar achsparallel gegenüber der geometrischen Achse des in P eilrichtung 4 anströmenden Mediums, und gehen erst allmählich, in Strömun_t;srichtung fortschreitend, in einen stetig größer werdenden Anstellwinkel über. Infolge der außermittigen Anordnung des Lagerbolzens 25 können die Leitflächen langer und strömunestechnisch günstiger gekrümmt ausgebildet werden als beispielsweise bei mittiger Anordnung des Lagerbolzens, z.B. auf der Achse des Lagerstiftes 10. Durch die erfindungsgemäßen Leitflächen wird der anströmende Strahl ohne nennenswerten Eintrittsstoß, d.h. mit entsprechend geringem Druckverlust, aus seiner Anströmrichtung zu den Durchtrittsschlitzen 23,24 hin abgelenkt.

Infolge des Anstellwinkels der Leitflächen verengt sich der Strömungsquerschnitt, in Strömungsrichtung gesehen, stetig vom in Strömungsrichtung vorn gelegenen Ende des Strömunßskanals 6 bis zu den Durchtrittsschlitzen 23,24 hin, dh.h. die Leitflächen 19,20 und die Durchtrittsschlitze 23,24 wirken gemeinsam wie zwei Schlitzdüsen. Demnach kann die erfindungsgemäße Voll- und Sprühstrahlvorrichtung 18 auch als aus zwei Schlitzdüsen 21,22 bestehend beschrieben werden. Jede der beiden Schlitzdüsen 21,22 wird gemeinsam von beiden Leitflächen 19,20 und je einem ^Durchtrittsschlitz 23 bzw. 24 gebildet. Die Druckenergie des anströmenden Mediums wird stetig und fast verlustfrei in

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Geschwindigkeitsengerie umgewendet. Weil die Durchtrittaschlitze 23»24 beiderseits den Lagerbolzens 25 versetzt angeordnet und die Leitflachen 19*20 aneinander geneigt sind, wird der anströmende Strahl in zwei Strahlhälften aufgeteilt, die, jeweils um den gleichen tfinkelbetrag gegeneinander versetzt, nach dem Verlassen der Durchtrittsechlitze 23,24 winklig auf die hinter den Schlitzdüsen 21,22 gelegenen Wandung des Strömungskanals 6 auftreffen und von dieser in Richtung auf die Mittelachse des Strömun.^skanals abgeleitet (gespiegelt) werden. Der in dieser Weise beeinflußte Strahl zerstäubt beim Verlassen des Strahlrohres als Sprühstrahl. Bei Drehung des Absperrorgans um 180° mittels des Schalthebels 15 werden die Leitflächen 19,20 durch den Wasserdruck in die in Fig. 4 gezeigte Vollstrahlötelluns eingeschwenkt und liegen in der Mitte des Strömunsskanals 6 an einem von unten durch die Wandung des Kufcelkükens 5 ein kurzes Stück in den Strömunfiskanal 6 vorragenden oberen Teil 10a des Lagerstiftes 10 an. Zu diesem Zweck ist der obere, in den Strömungskanal 6 hineinragende Teil' 10a des Lageratiftes 10 zu einem Anschlagstift abgeflacht. An den auf diese V/eise gebildeten Seitenflächen, die vorzugsweise hoch/f^schrägt sein können, liegen die Leitflächen 19, 20 an. Der Strömungsquerschnitt ist somit für die Ausbildung eines Vollstrahles im wesentlichen freigegeben.

Die in Fig. 3 gezeigte Sprühstrahistellung wird nach Drehung des Schalthebels 15 um 180° aus der Vollstrahlstelluns erreicht. Dabei

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werden die Leitflächen 19120 im wesentlichen bereits durch die Drehbewegung des Kugelkükens 5 und damit der leitflächen um den ortsfesten Lagerstift 10 bzw. dessen oberes in den Strömungskanal hineinragendes Ende 10a in die in #ig. 3 gezeigte Sprühstrahlstellung auseinandergespreizt. Der Druck des in Pfeilrichtung 4- anströmenden Mediums wirkt bei der Spreizung der Leitflächen in die Sprühstrahlstellung im Unterschied zum Einschwenken der Leitflächen in die Vollstrahlstellung nur sekundär mit.

Die vorstehend beschriebene Ausführungsform der erfindunssgemäßen Voll- und Sprühstrahlvorrichtung kann in einfacher Weise durch Stanzen eines elliptischen Körpers aus einem handelsüblichen Stangenscharnier hergestellt werden, wobei lediglich die Schlitze an der Scharnierrolle zu den erfindünßsgemäßen Durchtrittsschlitzen 23,24 erweitert und die Leitflüchen zur Brsielung des erfindungsgemäßen Anstellwinkels leicht abgebogen warden müstven.

In den Fig. 5 und 6 ist eine andere A_usführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Die Leitflächen dieser Ausführungsform sind gegossene Werkstücke, z.B. aus einer korrosionsbeständigen und weitgehend schlagfesten Aluminiumlegierung.

Zur Verbesserung der strömungstechnischen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Vorrichtung und zur Verringerung der Verstopfungsgefahr bei Verwendung von Löschwasser, das z.B. durch fadenförmige

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Feststoffe verunreinigt ist, zeigt diese zweite Ausführungsform verschiedene Abweichungen von der vorstehend beschriebenen, ersten Ausführungsform.

Jede der beiden Leitflächen 19#20 wird wiederum durch einen Körper mit elliptisch verlaufender Um ^angsi inie gebildet. Zur schwenkbaren Lagerung der Leitflächen ist jedoch nunmehr anstelle des einstückigen ungeteilten Lagerbolzens 25 ein geteilter Lagerbolzen vorgesehen, dessen Teile bzw. Abschnitte 25a bzw. 25b sich jeweils von der V/andung des Kükens 5 aus bis etwa in die Mitte des Strömunsskanals 6 erstrecken. Jede der beiden Leitflächen 19,20 ./eist im Bereich der Mittelachse des Strömungskanals 6 je eine langgestreckte Ausnehmung 28 bzw. 29 auf. Dieee Ausnehmungen 28,29 bilden gemeinsam eine langgestreckte, senkrecht zur Längs-

verlaufande achse der Lagerbolzen 25a, 25b/zentr;<.le Durchtrittsöffnung, die die Durchtrittsschlitze 23,24, die parallel zur Längsachse des geteilten Laßerbolzens 25a, 25b verlaufen, miteinander verbindet. Diese von den Ausnehmungen 28,29 gebildete zentrale Durchtrittsöffnung beseitigt jegliche Verstopfungsgefahr, wenn sich die erfindungsgemäße Vorrichtuns 18 in Sprühstrahlestellung*befindet.

Die Teilflachen 19b und 20b der Leitflächen 19 und 20 umgreifen bei dieser Ausführungsform nicht nur die Lagerbolzenteile 25a bzw.25b, sondern erstrecken sich noch .Iber die gemeinsame Längsachse der LagerboflSA/hinaus. Auf diese \7eise wird eine strömungstechnisch besonders günstige Ausbildung der Leitflächen erreicht, d.h. durch die Verlängerung der Leitflächen deren düaenartige Gestalt verbessert.

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BAD OFUOlMAL.

Jede der beiden Leitflächen 19,20 dieser Ausführungsform gemäß Fig. 5 und 6 besitzt auf ihrer in Sprühstrahlstellung angeströmten Oberfläche je eine Schulter 26 bzw, 27, die etwa mittig auf jeder Leitfläche angeordnet ist und sich vom Aui3enrand einer jeden Leitfläche nach innen etwa bis zur Mittelaßhse des Strömungskanals 6, und zwar senkrecht zur Längsachse der Durchtrittsschlitze 23_t24, erstreckt. Durch diese Schultern 26 bzw. 27 wird das in Pfeilrichtung 4 anströmende Medium strömunffstechnisch besonders günstig in zwei Strahlhälften aufgeteilt.

In Vollstrahlstellun^ werden die Leitflächen 19t20 ebenfalls vom Wasserdruck in die Mitte des Strömungskanals 6 gegen den oberen, in den Strömungskanal 6 hineinragenden und als Anschlagstift ausgebildeten Teil 10a des Lagerstiftes 10 eingeschwenkt (vergl. die strichpunktierte Darstellung in Fig. 5), so daß die Ausbildung eines Vollstrahles nicht wesentlich beeinträchtigt wird. Die Umschaltung auf die Sprühstrahlstellung geschieht in der gleichen Art und Weise wie im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 4 beschrieben wurde.

Die Fig. 7,8 und 9 zeilen eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Voll- und Sprühstrahlvorrichtung. Die Leitflächen

können in diesem Fai ; ebenfalls aus gegossenen \/erkstücken

bestehen.

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Wie bei der in ^ig. 1,2,3 und 4 gezeigten Ausführungsform, ist auch hier ein einteiliger Lagerbolzeh.25 zur schwenkbaren Lagerung der Leitflächen 19,20 vorgesehen. Die Leitflächen dieser Ausführungsforin sind im wesentlichen wiederum wie die Leitflächen der Ausführungsform gemäß Fig. 5 und 6 ausgebildet, jedoch fehlt, wie der Fig. 8 zu entnehmen ist, die von den Ausnehmungen 28, 29 in den Leitflächen 19» 20 im Bereich der Mittelachse gebildete zentrale Durchtrittsöffnung. Anstelle dessen trägt jede der bei ien Leitflächen 19|20 im Bereich der Mittelachse des Strömungskanals 6 an ihrei/aprühstrahlstellung angeströmten Vorderseite und an ihrer Rückseite ein jerundetes Staukürpersegment, z.B. je eine Kugelhälfte 30,31. Diese Kugelhälften rjind im Bereich der Mittelachse an den Leitflächen angegossen und zusammen mit den Leitflächen gegeneinander beweglich. Sie liegen dicht aneinander an und bilden gemeinsam einen kugelförmigen Staukörper, der im Bereich der Mittelachse des Strömun/rskanals 6 sehr günstige Strömungsverhältnisse schafft und die Anlagerung von im Löschv/asser mitgeführten Schmutzresten und somit jede Verstopfung der erfindungsgernäßen Vorrichtung verhindert, Um jegliche Vers topf ungögefahr in Sprühstrahlstellung vollends auszuschließen, sind bei dieser ^usführungsform in Anlehnung an die erstgenannte Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 4 die Durchtrittsschlitze 23,24 der Schlitzdüseh 21, 22 bis an die durch die Mittelachse des Strömunjskanals 6 verlaufende senkrechte Ebene verlängert. Ϊ» Zu diesem Z_weck weisen diejenigen Teile der den Staukörper bildenden Halbkugeln, die den Durchtrittsschlitzen 23,24 benachbart sind,

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und die Teilflachen 19 a und 20a der Leitflächen 19 und 20 dem Kugelumfang angepaßte, entsprechende Ausnehmungen auf. Die Ausnehmungen ergänzen sich derart, daß die Durchtrittsschlitze 23, 24 bis zu der genannten Mittelebene verlängert werden und nicht bereits beispielsweise am Kugelumfang enden. Während also die Durchtrittsschlitze 23,24 von der Wandung des Strömungskanals 6 aus zunächst parallel zum Lagerbolzen 25 nach innen verlaufen,

sind sie in ihrem der Staukugel benachbarten Bereich etwas nach außen in Richtung auf die Innenwandung des Strömunf-skanals abgebogen.

In Vollstrahlstellung werden die Leitflächen 19|20 wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen vom Wasserdruck in die Mitte des Strömungskanals 6 eingeschwenkt und liegen am oberen, zu einem Anschlagstift ausgebildeten Teil·10a des Lagerstiftes 10,an wie in Fig. 5 gezeigt ist. In dieser Stellung der Leitflächen 19,20 kann das strömende Medium an beiden Seiten der eingeschwenkten Leitflächen vorbeifließen, ohne daß der Strahl beeinträchtigt oder die Widerstandszahl übermäßig beeinflußt wird. Es entsteht somit ein guter Vollstrahl. Die Leitflächen werden in gleicher Weise, wie i:.mZusammenhang mit der Ausführungsform gemä.3 Fig. 1 bis 4 beschrieben, in die Sprühstrahlstellung gespreizt.

In den Fig. 7 und 9 sind strichpunktierte Stromlinien 32 eingezeichnet, die die Strömungsverhältnisse innerhalb einer der erfindungsgemäßen Schlitzdüsen und im Strömungskanal 6 hinter den

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Sohlitzdüsen darstellen. Abgesehen von den Besonderheiten der Kuge^lirümung der Staukörpersegmente 30,31 dieser Ausführungsform, ergeben sich bei den Ausführungsformen der erfindungsgeinäßen Vorrichtung geuiäß Pig. 1 bis 4 bzw. 5 und 6 ähnliche Strömungabilder.

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Claims (12)

1. Patentansprüche :

   ί 1.)Strahlrohr, insbesondere zur Abgabe von Feuerlöschmitteln, mit einem um eine Achse senkrecht zur Strahlrichtung drehbaren, einen vorzugsweise zylindrischen und glattwandigen Strömungskanal besitzenden Absperrorgan, z.B. Kugelküken, mittels dessen durch Umschaltung des Absperrorgans um 180° wahlweise ein Voll- oder ein Sprühstrahl erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Absperrorgans (5) Leitflächen (19, 20) vorgesehen sind, die zwei, das anströmende Medium in mindestens zwei Teilströme (Strahlhälften) aufteilende Schlitzdüsen (21,22) bilden, mittels derer die Strahlhälften aus ihrer Eintrittsrichtung (4) im Winkel'in bezug auf die Längsachse des Strömungskanals gegen die hinter den Schlitzdüsen befindliche Wandung des Strömungskanals (6) von der Mitte nach außen uinlenkbar sind und ein Sprühstrahl erzeugbar ist, und daß die Leitflächen (19» 20) in an sich bekannter Weise bei Umschaltung auf Vollstrahlstellung vom Druck des strömenden Mediums in eine den Strömungskanal (6) für die Ausbildung eines Vollstrahls im wesentlichen freigebende Stellung (bei 10a) in Strömungsrichtung (4) einschwenkbar Bind.

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2. 2. Strahlrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitflächen (19*20) in Sprühstrahlstellung des Absperrorgans (5) an dem oder nahezu an dem (in Strömungsrichtung (4) vorn gelegenen) Ende des Strömungskanals (6) in einem (in Strömungsrichtung gesehen) geringeren Anstellwinkel zur Mittelachse des Kanals, vorzugsweise nahezu achsparallel, beginnen und allmählich in einen stärkeren Anstellwinkel zu dieser Achse übergehen und in einem solchen Winkel enden.
3. 3. Strahlrohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Schlitzdüsen (21,22) formenden Leitflächen (19, 20) in Sprühstrahlsteilung, die (in Strömungsrichtung (4) mit je einer Teilfläche (19a, 20a) beginnen, die zu einer durch die Mittelachse des Strömunjskanals (6) und durch die diesen Leitflächen zugeordnete Schwenkachse (25) gehenden Ebene geneigt ist, sich mindestens bis zu dieser Ebene oder vorzugsweise über diese Ebene hinaus erstrecken (bei 19b, 20b).
4. 4· Strahlrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede der beiden Schlitzdüsen (21, 22) jeweils durch beide Leitflächen (19, 20) gebildet ist und nahe der Schwenkachse (25), vorzugsweise an ihrem engsten Durchtrittsquerschnitt zwischen beiden Leitflächen, einen Durchtrittsschlitz (23,24) besitzt, der sich in Längsrichtung und etwa parallel zur Schwenkachse (25) erstreckt.

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5. 5. Strahlrohr nach Anspruoh 4» dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Durchtrittsachlitze (23»24) sich im wesentlichen über die halbe Länge der Schwenkachse (25) erstreckt
6. 6* Strahlrohr nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Leitfläche (19»2O) zur Teilung des anströmenden Strahls in zwei Strahlhälften auf ihrer in Sprühstrahlstellung angeströmten Oberfläche eine etwa mittig anseordnete und senkrecht zum Durchtrittsschlitz (23,24) beider Schlitzdüsen (21,22) verlaufende Schulter (26,27) besitzt.
7. 7· Strahlrohr nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beide Leitflächen (19»20) auf einem gemeinsamen, in der Wandung des Strömunsskanals (6) angeordneten Lagerbolzen (25) schwenkbar gelagert sind.
8. 8. Strahlrohr¹nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Leitfläche (19>2O) auf je einem in der Wandung des Strömungskanala (6) angeordneten Lagerbolzen (25a, 25b) schwenkbar gelagert ist, und im Bereich der Mittelachse des Strömungskanals (6) je eine Ausnehmung (28,29) besitzt, die zusammen mit der anderen Ausnehmung im Bereich der Mittelachse eine zwischen den Schlitzdüsen (21,22) liegende und diese verbindende, zentrale Durchtrittsöffnung bildet.
9. 9. Strahlrohr nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Laßerbolzen (25) bzw. die Lagerbolzen (25a, 25b) für die Leitflächen (19,20) außerhalb der durch den Ku_t.;e3-mittelpunkt verlaufenden senkrechten Mittelebene des Ku^eI-kükens (5), vorzugsweise in der Nähe eines Endes dee Strömungskanals (6), in dessen "i/andung angeordnet ist bzw. sind.
10. 10. Strahlrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß jede der beiden Leitflächen (19, 20), mindestens deren (in Sprühstrahlstellung angeströmte) Vorderseite, nahe der Mittelachse des Strömungskanals ^6) zu je einem gerundeten Staukörpersegment (30,31), vorzugsweise zu einem halbku^elförmisen Körper, ausgebildet ist, wobei beide relativ zueinander bewegbaren und einander berührenden Staukörpersegmente im Bereich der Mittelachse gemeinsam einen Staukörper bilden.
11. 11.Strahlrohr nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wandung des Strömun^skanals *6) ein Anschlagstift (.1Oa) angeordnet ist, gegen den die bei VoIletrahlstellung in Strömungsrichtuns (4) und in die Mitte des ι Strömungskanals eingeschwenkten Leitflächen (19, 20) anliegen.
12. 12. Strahlrohr nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlasstift (iOa) fest mit einem Lagerstift (10) verbunden ist, der sich zir dreh- bzw. schwenkbaren Lagerung des

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    Kugelkükens (5) durch dessen Wandung hindurch erstreckt und im Gehäuse (i) befestigt ist.

    13· Strahlrohr nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagstift (iOa) so ausgebildet ist, daß die Leitflächen (i9, 20) bei Umschaltung von Voll- auf Sprühstrahlstellung mittels des Anschlagstiftes in die Sprühstrahlstellune spreizbar sind.

    Der Patentanwalt

    Il

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