PL187332B1 - Gaśniczy pistolet impulsowy - Google Patents

Abstract

1. Gasniczy pistolet impulsowy, zawie- rajacy komore gazowa, komore na sro- dek gaszacy oraz mechanizm spustowy, znamienny tym, ze komora gazowa (4) polaczona jest z komora strzalowa (3) za pomoca ruchomej dyszy (5), przemiesz- czajacej sie wzgledem czlonu zamykaja- cego (10) i sterowanej ukladem spusto- wym. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest gaśniczy pistolet impulsowy, zaliczany do przenośnych urządzeń przeciwpożarowych zawierających środki gaśnicze poddawane działaniu ciśnienia bezpośrednio przed użyciem. Gaszenie ognia realizowane jest wystrzeliwaną z pistoletu mgłą lub pyłem o znacznej energii kinetycznej.

Znany jest z publikacji opisu zgłoszeniowego PL-A1-317984 sposób oraz urządzenie do gaszenia ognia wykorzystujące mgłę wodną. Znany sposób charakteryzuje się wykorzystaniem w procesie gaszenia stosunkowo małej ilości wody w postaci rozdrobnionej, zamiast stosunkowo dużych objętości wody, jaka zostałaby rozprowadzona lub zastosowana w przypadku zwykłych systemów tryskaczowych. Mgła wodna gasi dzięki przynajmniej dwóm mechanizmom: dzięki pochłanianiu ciepła oraz dzięki wypieraniu tlenu. Gwałtowne odparowanie małych kropelek wodnych pochłania ciepło. Tlen jest wypierany dzięki przemieszczeniu pary powietrza, gdy kropelki wodne zostaną obrócone w parę wodną. Ponadto, zmniejszona zostaje ilość ciepła promieniującego z płomienia na niepalne paliwo.

Znane urządzenie składa się w najprostrzej postaci ze szczelnego pojemnika, w którym umieszczony jest tłok przemieszczany za pomocą członu napędzającego w kierunku dyszy rozpylającej, zamkniętej łamliwą przegrodą. Przestrzeń pomiędzy dyszą a tłokiem wypełniona

187 332 jest wodą. W trakcie procesu gaszenia człon napędzający, zwykle materiał wybuchowy, generuje gaz obojętny, który działając na tłok przemieszcza go gwałtownie w kierunku dyszy rozpylającej. W wyniku wzrostu ciśnienia, we wnętrzu pojemnika następuje przerwanie przegrody i gwałtowne wyrzucenie wody na zewnątrz, która przybiera postać mgły o bardzo małych kropelkach.

Znany jest także z publikacji europejskiego opisu patentowego EP-A1-0638334 pistolet do gaszenia ognia. Pistolet zawiera magazynek z kilkoma nabojami wypełnionymi środkiem gaśniczym, które w sposób powtarzalny odstrzeliwane są w kierunku ogniska pożaru. Naboje są pojemnikami magazynującymi pod ciśnieniem gaz o własnościach gaśniczych. Pociągnięcie palcem języka spustowego powoduje przesunięcie naboju w kierunku lufy. Umieszczona w lufie iglica przebija wówczas szczelne zamknięcie pojemnika, powodując wyrzut gazu gaśniczego w kierunku ognia. Dodatkowym mechanizmem gaszącym w tym urządzeniu jest siła podmuchu.

Celem wynalazku jest nowe urządzenie do gaszenia ognia za pomocą powtarzalnych impulsów mgły lub pyłu, wykorzystujące sprężony gaz zarówno do wytworzenia oraz wyrzutu środka gaśniczego, jak i do funkcjonowania oraz sterowania głównych zespołów.

Istota wynalazku polega na tym, że gaśniczy pistolet impulsowy ma pomiędzy komorą gazową a komorą strzałową ruchomą dyszę, przemieszczającą się w funkcji ustawienia układu spustowego. Przed wystrzałem, komora gazowa wypełniona jest sprężonym gazem niepalnym, natomiast komora strzałowa niesprężonym środkiem gaśniczym, płynnym lub stałym. Dynamiczne odskoczenie dyszy od członu zamykającego powoduje, że impuls sprężonego powietrza z komory gazowej, potęgowany przepływem przez dyszę, wpada do komory strzałowej, skąd jest wystrzeliwany w kierunku ognia w postaci mgły lub pyłu.

Korzystnym jest, jeżeli pomiędzy dyszą a komorą strzałową znajduje się komora impulsowa, na przykład w kształcie walcowym, stożkowym lub schodkowym. Doświadczenia wykazały, że komora ta polepsza skuteczność wyrzutu środka gaszącego.

Korzystnym także jest, jeżeli dysza w stanie zamkniętym dociskana jest do członu zamykającego parciem gazu, podawanym pod jej kołnierz kanałem spustowym zaopatrzonym w zawór upustowy. Powierzchnie są tak dobrane, że parcie pod kołnierz jest większe od parcia występującego ze strony komory gazowej. W takim rozwiązaniu otwarcie zaworu upustowego gwałtownie obniża ciśnienie w kanale spustowym i pod kołnierzem, w następstwie czego następuje przesunięcie dyszy siłą parcia o znacznej wartości skierowaną ze strony komory gazowej. W przypadku zastosowania dyszy Lavala, w której część zbieżną wchodzi grzybek członu zamykającego osadzony luźno w krążku z otworami, co jest dalszą cechą wynalazku, całkowite otwarcie odbywa się z dużą siłą przy niewielkim przesunięciu, przy czym wypływający gaz osiąga prędkość przekraczającą prędkość dźwięku. Z kolei zamknięcie dyszy i powtórne napełnienie komory gazowej możliwe jest dzięki połączeniu kanału napełniania z kanałem spustowym i rozgałęzienie go w odcinek wprowadzony do komory poprzez zawór zwrotny. Parametry bezpieczeństwa układu zapewnia zawór bezpieczeństwa. Dla uzyskania fali stojącej na całej drodze wyrzutu wprowadzono możliwość regulacji długości komory.

Korzystnym ponadto jest, jeżeli komora strzałowa zamknięta jest elastyczną, promieniowo uchylną przegrodą i ma zawór środka gaszącego umieszczony w uchwycie pistoletu. Pozwala to na szybkie napełnianie i utrzymanie płynnego środka gaśniczego przed wystrzałem oraz na impulsowe wyrzucenie mgły lub pyłu podczas wystrzału.

Korzystnym wreszcie jest, jeżeli zawór wlotowy zamykany jest ciśnieniem środka gaszącego, wywieranym na powierzchnię podtłokową tłoka, którego tłoczysko umieszczone jest w kanale niskiego ciśnienia i zakończone korkiem umieszczonym w komorze strzałowej, przy czym powierzchnia nadtłokowa tłoka współpracuje z ręczną dźwignią.

Gaśniczy pistolet według wynalazku daje możliwość prowadzenia akcji gaśniczych zarówno w pomieszczeniu zamkniętym jak i na przestrzeni otwartej. Siłę wyrzutu środków gaśniczych uzyskuje się bez stosowania niebezpiecznych materiałów wybuchowych.

187 332

Wynalazek został w przykładzie wykonania uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia gaśniczy pistolet impulsowy w przekroju; fig. 2 - zawór wlotowy środka gaśniczego w przekroju; i fig. 3 - gaśniczy pistolet wraz z oprzyrządowaniem niezbędnym do jego użycia.

Przedstawiony na fig. 1 gaśniczy pistolet impulsowy 1 wykorzystuje wodę jako środek gaśniczy i sprężone powietrze jako czynnik gazowy. Zasadnicza część pistoletu 1 zestawiona jest z korpusu 2 przechodzącego z jednej strony w komorę strzałową 3 i przeciwległe w komorę gazową 4, W osi korpusu 1 umieszczona jest przesuwnie dysza Lavala 5, skierowana częścią zbieżną 5a w stronę komory gazowej 4. Zewnętrznie dysza 5 posiada uszczelnienie 6 i kołnierz 7. W stanie otwartym powierzchnia dolna kołnierza 7a osiada na czole otworu, w którym dysza 5 jest pasowana, przy czym otwór ten w dalszej części przechodzi w nieznacznie większy otwór 8 stanowiący jak gdyby przedłużenie części rozbieżnej 5b. W stanie zamkniętym dysza 5 przesuwa się tak, że część zbieżna 5a dolega szczelnie do krawędzi 9a członu zamykającego 10. Grzybek 9 jest osadzony luźno w krążku członu zamykającego 10 i jest wykonany z materiału twardszego jak materiał dyszy 5. Człon zamykający 10 posiada owalne otwory 11 o znacznym przekroju. Ze względów areodynamicznych, znajdująca się we wnętrzu części rozbieżnej 5a końcówka grzybka członu zamykającego ma odpowiednio dobraną czaszę 9b.

W korpusie 2 znajduje się również układ spustowy otwierający dyszę 5. Składa się on z kanału spustowego 12, przedzielonego zaworem upustowym 13 sterowanym językiem spustowym 14, umieszczonym w górnej części rękojeści 15. Pociągnięcie palcem języczka 14 powoduje przesunięcie do góry trzpienia 16, pokonanie siły sprężyny oraz siły ciśnienia powietrza i przestawienie zaworu upustowego 13, polegające na odsunięciu grzybka 13a od siodła otworu wylotowego z jednoczesnym dociśnięciem do siodła otworu jednej z odnóg kanału napełniania 17. W wyniku przestawienia powietrze z kanału spustowego 12 oraz z przestrzeni pod dolną powierzchnią kołnierza 7a wypływa do otoczenia. Zawór upustowy 13 charakteryzuje się natychmiastowym znacznym otwarciem. Język spustowy 14 jest zabezpieczony przed przypadkowym pociągnięciem znaną blokadą 18, umieszczoną z przodu rękojeści 15. Kanał napełniania 17, który bierze początek w szybkozłączce 19 przewodu średniego ciśnienia, rozgałęzia się ponadto na odcinek zakończony zaworem bezpieczeństwa 20 oraz na odcinek zakończony zaworem zwrotnym 21 wchodzący do komory gazowej 4.

Opisany wyżej układ działa następująco. Podane kanałem zasilającym 17 o ciśnieniu 2,5 MPa powietrze przechodzi w pierwszej kolejności przez zamknięty zawór upustowy 13 i kanał spustowy 12 do przestrzeni pod kołnierzem 7a i przesuwa dyszę 5 w kierunku grzybka 9 powodując jej zamknięcie. Prawie równocześnie, pokonując siłę sprężyny zaworu zwrotnego 21, sprężone powietrze wypełnia komorę gazową 4. Kształt kołnierza 7 jest tak dobrany, ze parcie wywierane przez sprężone powietrze na powierzchnię górną kołnierza 7b, o stosunkowo znacznej wartości, jest mniejsze od parcia wywieranego na część dolną 7a. W związku z tym dysza 5 jest utrzymywana w stanie zamkniętym. Przestawienie zaworu upustowego 13 powoduje gwałtowny spadek ciśnienia pod kołnierzem 7a i odsunięcie ze znaczną siłą rzędu 1000 N dyszy 5 od członu zamykającego 10. Odpowiednio dobrana konstrukcja grzybka 9 powoduje, że pomimo niewielkiego przesunięcia następuje natychmiastowy wyrzut sprężonego powietrza z komory gazowej 4, które dzięki zastosowaniu dyszy Lavala osiąga w otworze 8 prędkość przekraczającą 1 Macha. Impuls powietrzny o takich parametrach stanowi siłę wyrzutu materiału gaśniczego z pistoletu 1.

Zespolona z korpusem 2 komora gazowa 4 jest zamknięta tłokiem 22 z pierścieniami 23 dodatkowo wspomaganymi dla uszczelnienia ciśnieniem sprężonego powietrza działającym poprzez otwory 24. W tłoku obrotowo osadzona jest śruba 25, wkręcona w pokrywę 26 i zabezpieczona nakrętką. Obracanie śruby 25 przesuwa tłok 22 w komorze gazowej 4, umożliwiając regulację jej długości. Dzięki regulacji możliwe jest uzyskanie fali stojącej, zasadniczo polepszającej parametry działania gaśniczego pistoletu.

Z korpusem 2 zespolona jest również komora strzałowa 3, mająca kształt luty zamkniętej na wylocie przegrodą 27 osadzoną w nasadce 28. Przegroda 27 wykonana jest ze stosunkowo grubego krążka gumy, naciętego kilkakrotnie od środka w kierunku obwodu, przy czym

187 332 nacięcia są mniejsze od promienia, tak, że nie dochodzą do krawędzi. Taka konstrukcja przegrody 27 pozwala przed wystrzałem utrzymać znajdującą się w komorze wodę, a po wystrzale wyrzucić na zewnątrz mgłę przez wygięte prawie prostopadle na zewnątrz segmenty gumy. Wewnętrznie komora strzałowa 3 łączy się z ukształtowaną w korpusie cylindryczną komorą impulsową 29, a dalej z dyszą 5. Zewnętrznie, komora 3 ma boczny wlot wody. Zawór wlotowy 30 (fig. 2) zespolony jest z ręcznym uchwytem 31 ułatwiającym jego sterowanie i celowanie pistoletem. Zawór 30 ma korpus 30a z przemieszczającym się wewnątrz tłokiem 32, którego tłoczysko 33 zakończone jest umieszczonym w komorze strzałowej 3 korkiem 34. Podawana pod tłok 32 kanałem niskiego ciśnienia 35 woda powoduje utrzymywanie tłoka 32 przesuniętego w kierunku uchwytu 31 i zamknięcie zaworu na stożkowym korku 34. Otwarcie zaworu i wypełnienie komory strzałowej 3 wodą dokonuje się w ciągu kilku sekund po naciśnięciu kciukiem dźwigni 36.

Kompletnie wyposażony gaśniczy pistolet 1 (fig. 3) zawiera ponadto noszak 37 utrzymujący obejmami 38 butlę sprężonego powietrza 39 i pojemnik z wodą 40. Butla 39 zakończona jest zaworem odcinającym 41 i podwójnym, zblokowanym zaworem redukcyjnym 42, zmniejszającym wysokie ciśnienie 20 MPa panujące w butli 39, do poziomu 2,5 MPa i 0,4 MPa. Powietrze o niskim ciśnieniu 0,4 MPa podawane jest przewodem 43 do pojemnika 40, skąd wypycha wodę i przewodem wodnym 44 dostarcza ją do zaworu wlotowego 30. Powietrze o średnim ciśnieniu 2,5 MPa podawane jest przewodem powietrznym 45 do szybkozłączki 19. Na wyposażeniu zestawu znajduje się także głowica wlewowa 46 i (opcjonalnie) niepokazana na rysunku druga butla powietrzna z zestawem do ochrony dróg oddechowych. Zestawu tego używa się w przypadku stosowania pistoletu w środowisku niezdatnym do oddychania.

Podczas akcji gaśniczej strażak z założonym na plecach noszakiem 37 i przewieszonym na pasie 47 pistolecie 1, trzymanym w obu rękach, podchodzi do źródła pożaru i naciskając przemiennie dźwignię 36 wypełnia pistolet wodą, a naciskając język spustowy 14 oddaje strzał mgłą wodną w stronę pożaru.

187 332

187 332

Fig. 1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz Cena 2,00 zł.

Claims (9)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Gaśniczy pistolet impulsowy, zawierający komorę gazową, komorę na środek gaszący oraz mechanizm spustowy, znamienny tym, ze komora gazowa (4) połączona jest z komorą strzałową (3) za pomocą ruchomej dyszy (5), przemieszczającej się względem członu zamykającego (10) i sterowanej układem spustowym.
2. 2. Gaśniczy pistolet według zastrz. 1, znamienny tym, że pomiędzy dyszą (5), a komorą strzałową (3) znajduje się komora impulsowa (29).
3. 3. Gaśniczy pistolet według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że dysza (5) w stanie zamkniętym dociskana jest do członu zamykającego (10) ciśnieniem czynnika gazowego, podawanym pod jej kołnierz (7a) kanałem spustowym (12), na którym znajduje się zawór upustowy (13).
4. 4. Gaśniczy pistolet według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienny tym, że dysza (5) jest typu Lavala, a człon zamykający (10) ma grzybek (9) wchodzący w jej część zbieżną (5a), osadzony luźno w krążku z otworami.
5. 5. Gaśniczy pistolet według zastrz. 3, znamienny tym, że kanał spustowy (12) łączy się z wchodzącym do komory gazowej (4) kanałem napełniania (17), który ma zawór zwrotny (21) i zawór bezpieczeństwa (20).
6. 6. Gaśniczy pistolet według zastrz. 1, znamienny tym, że komora gazowa (4) ma regulowaną długość.
7. 7. Gaśniczy pistolet według zastrz. 1, znamienny tym, że komora strzałowa (3) zamknięta jest elastyczną, promieniowo uchylną przegrodą (27) i ma zawór wlotowy (30) środka gaszącego.
8. 8. Gaśniczy pistolet według zastrz. 7, znamienny tym, że zawór wlotowy (30) zamykany jest ciśnieniem środka gaszącego, wywieranym na powierzchnię podtłokową tłoka (32), którego tłoczysko (33) umieszczone jest w kanale niskiego ciśnienia (35) i zakończone korkiem (34) umieszczonym w komorze strzałowej (3), przy czym powierzchnia nadtłokowa tłoka (32) współpracuje z ręczną dźwignią (36).
9. 9. Gaśniczy pistolet według zastrz. 7 albo 8, znamienny tym, ze zawór wlotowy (30) umieszczony jest w uchwycie (31) pistoletu.