DE102006026197A1

DE102006026197A1 - Zumischer für eine Feuerlöschvorrichtung

Info

Publication number: DE102006026197A1
Application number: DE102006026197A
Authority: DE
Inventors: Wilfried Unrath
Original assignee: Max Widenmann KG Armaturenfabrik
Current assignee: AWG Fittings GmbH
Priority date: 2005-06-06
Filing date: 2006-06-06
Publication date: 2006-12-07

Abstract

Ein Zumischer (10) für eine Feuerlöschvorrichtung zum Zumischen eines Zusatzmittels, insbesondere eines Schaummittels, zu Löschwasser umfaßt einen Wassereinlaß (34), einen Schaummitteleinlaß (36) und einen Löschmittelauslaß (38) sowie einen in Abhängigkeit des am Löschmittelauslaß (38) herrschenden Drucks geregelten Steuerkolben (46). Die Position des Steuerkolbens (46) paßt sich selbsttätig an die Löschwassermenge an. Der Steuerkolben (46) sorgt gleichzeitig für eine an die Löschwassermenge angepaßte Zumischung des Schaummittels.

Description

Die Erfindung betrifft einen Zumischer für eine Feuerlöschvorrichtung zum Zumischen eines Zusatzmittels, insbesondere eines Schaummittels, zu Löschwasser, mit einem Wassereinlaß, einem Schaummitteleinlaß und einem Löschmittelauslaß sowie einem in Abhängigkeit des am Löschmittelauslasses herrschenden Drucks geregelten Steuerkolben.

Mit einem solchen Zumischer wird dem Löschwasser eine bestimmte Menge Schaummittel zugemischt. Die Menge des zugemischten Schaummittels soll auch bei schwankendem Druck am Löschmittelauslaß prozentual gleichbleiben. Aus der DE 41 13 618 A1 ist ein gattungsgemäßer Zumischer bekannt, bei dem ein Verstellhebel eines Kugelhahns, über den die absolute Menge des zugeführten Schaummittels einstellbar ist, mit dem Steuerkolben verbunden ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen kostengünstigen Zumischer zu schaffen, der bei Druckänderungen am Löschmittelauslaß mit einfachen Mitteln eine automatische Regulierung der zuzumischenden Schaummittelmenge in Abhängigkeit der durchströmenden Löschwassermenge ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Zumischer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß bei geeigneter Ausnutzung eines Steuerkolbens, dessen Position sich in Abhängigkeit der durchströmenden Löschwassermenge ändert, keine zusätzliche Steuereinrichtung zur Anpassung der absoluten Schaummittelmenge erforderlich ist.

Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Zumischers ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
1 eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Zumischers in einer ersten Dosierstellung;
2 eine Seitenansicht des Dosierventils;
3a, 3b, 3c Schnitte entlang der Linien A-A, B-B bzw. C-C in 2;
4 den Steuerkolben aus Sicht des Wassereinlasses; und
5 den Zumischer aus 1 in einer zweiten Dosierstellung.
Der in 1 dargestellte Zumischer 10 weist ein langgestrecktes Gehäuse 12 aus einem Kunststoff auf, der beständig gegenüber den zur Feuerbekämpfung eingesetzten Schaummitteln ist und Kalkablagerungen nicht zuläßt. Das Gehäuse 12 ist auf einer ersten Stirnseite durch einen Deckel 14 verschlossen, an der entgegengesetzten zweiten Stirnseite ist ein Dosiergehäuse 16 für ein Dosierventil 18 eingesetzt.
Das in 2 einzeln gezeigte Dosierventil 18 hat einen im wesentlichen zylindrischen Körper 20, der mit Hilfe eines Drehreglers 22 im Dosiergehäuse 16 gedreht werden kann. Die Drehung ist durch eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Nut 24 und einen mit dieser zusammenwirkenden Anschlag 26 im Dosiergehäuse 16 auf 180° begrenzt (siehe 3a). Der Körper 20 weist ferner einen radialen Durchlaß 28 (siehe 3b) und einen darunterliegenden Hohlraum 30 auf, der auf der dem Drehregler 22 abgewandten Seite des Dosierventils 18 offen ist (siehe 3c). Zugänglich ist der Hohlraum 30 durch einen Fenster 32, das die gleiche Ausrichtung wie der Durchlaß 28 hat.
Das Gehäuse 12 des Zumischers 10 weist drei seitliche Öffnungen für den Wassereinlaß 34, den Schaummitteleinlaß 36 und den Löschmittelauslaß 38 auf. Am Wassereinlaß 34 und am Löschmittelauslaß 38 sind Kupplungsstutzen 40 (z.B. vom Typ Storz) für den Anschluß von Schläuchen angebracht. Auch am Schaummitteleinlaß 36 ist ein solcher Stutzen 40 vorgesehen, allerdings mit kleinerem Durchmesser. Hier sitzt der Stutzen 40 auf einem in die Gehäuseöffnung eingesetzten Nippel 42, in dem ein Rückschlagventil 44 angeordnet ist. Das Rückschlagventil 44 dient zur Absicherung gegen einen unbeabsichtigten Rückfluß von Wasser in den Schaummittelkreislauf.
Im Gehäuse 12 ist ein Steuerkolben 46 mit einem Kragen 48 verschiebbar gelagert, wobei der Hub des Steuerkolbens 46 einerseits durch den Deckel 14 und andererseits durch die als Anschlag dienende Gehäusestufe 50 begrenzt ist. Der in 4 einzeln gezeigte Steuerkolben 46 weist einen Druckraum 52 auf, in dem eine Druckfeder 54 angeordnet ist. Die Druckfeder 54 beaufschlagt den Steuerkolben 46 in eine Ruhestellung, in der der Kragen 48 an der Gehäusestufe 50 anliegt. Bewegt sich der Steuerkolben 46 gegen die Kraft der Feder 54 zum Deckel 14 hin, bildet sich zwischen dem Kragen 48 des Steuerkolbens 46 und der Gehäusestufe 50 ein Ringraum 56, in dem aufgrund einer Verbindung 58 nach außen Umgebungsdruck herrscht. Eine im Deckel 14 gelagerte Führungsstange 60 ragt in eine entsprechende Bohrung des Steuerkolbens 46, um ein Verdrehen des Steuerkolbens 46 im Gehäuse 12 zu verhindern. Der Steuerkolben 46 ist ebenso wie das Gehäuse 12 aus einem schaummittelresistenten Kunststoff gebildet, so daß der Steuerkolben 46 leicht im Gehäuse 12 gleiten kann.
Im Steuerkolben 46 sind mehrere in Axialrichtung beabstandete Durchtrittsbohrungen 62 mit genau festgelegten Durchmessern gebildet, die den Steuerkolben 46 in Querrichtung vollständig durchdringen. Die Durchtrittsbohrungen 62 haben jeweils eine Stelle 64, an denen sich ihr Durchmesser erweitert (z.B. von 9 mm auf 10 mm). An diesen Stellen 64 stehen die Durchtrittsbohrungen 62 mit Axialbohrungen 66 in Strömungsverbindung, die wiederum in einen zwischen dem Steuerkolben 46 und dem Dosierventil 18 gebildeten Zwischenraum 68 münden. Die (bezogen auf die Darstellung der 1) unterste Bohrung 70 hingegen verengt sich zunächst auf einen deutlich kleineren Durchmesser, der sich an der Stelle 71 dann aber wieder geringfügig erweitert. An dieser Erweiterungsstelle 71 steht die Bohrung 70 in Strömungsverbindung mit dem Druckraum 52 des Steuerkolbens 46.
Der Zumischer 10 weist ferner eine Feindosiereinrichtung 72 auf, die im wesentlichen als langgestreckte Hülse 74 mit einzelnen radialen Bohrungen 76 ausgebildet ist. Ein Ende der Hülse 74 ist im Steuerkolben 46 gelagert, während das andere Ende in einer axialen Bohrung des Dosiergehäuses 16 geführt ist.
Der Zumischer 10 ist so ausgelegt, daß er in einer ersten Dosierstellung, in der eine größere Menge Schaummittel (z.B. 3 %) zugemischt wird (Grobdosierung), und in einer zweiten Dosierstellung betrieben werden kann, in der eine geringere Menge Schaummittel (z.B. 0,1 % bis 0,5 %) zugemischt wird (Feindosierung). Zwischen den beiden Dosierstellungen kann durch Drehung des Dosierventils 18 um 180° umgeschaltet werden. Im folgenden wird zunächst der Betrieb des Zumischers 10 in der in 1 gezeigten Grobdosierstellung beschrieben.
Über den Schaummitteleinlaß 36 gelangt konzentriertes Schaummittel durch das Rückschlagventil 44 in das Dosierventil 18. In der Grobdosierstellung des Dosierventils 18, in der das Fenster 32 dem Schaummitteleinlaß 36 zugewandt ist, kann das Schaummittel auf direktem Wege durch den Hohlraum 30 in den Zwischenraum 68 strömen. Die Feindosiereinrichtung 72 hat in diesem Fall keinen nennenswerten Einfluß auf die Schaummittelmenge im Zwischenraum 68.
Das durch den Wassereinlaß 34 einströmende Löschwasser trifft auf eine Seitenwand des Steuerkolbens 46, von der die Durchtrittsbohrungen 62 zum Löschmittelauslaß 38 führen. Gemäß dem Venturi-Effekt wird dabei Schaummittel aus den Axialbohrungen 66 angesaugt und mischt sich in den erweiterten Abschnitten der Durchtrittsbohrungen 62 mit dem Wasser. Das Gemisch aus Wasser und Schaummittel strömt dann aus dem Löschmittelauslaß 38 zum angeschlossenen Verbraucher. Die Bohrungen 64 und 66 im Steuerkolben 46 sind so ausgelegt, daß dem Löschwasser in der Grobdosierstellung des Dosierventils 18 immer ein konstanter Anteil von ca. 3 % Schaummittel zugemischt wird.
Bei einem sehr großen Wasserdurchtritt, d.h. bei großem Verbrauch am Löschmittelauslaß 38, fließt das Wasser sehr schnell durch die Erweiterungsstelle 71 der untersten Bohrung 70 und erzeugt gemäß dem Venturi-Effekt dadurch im Druckraum 52 des Steuerkolbens 46, bezogen auf den Ringraum 56, einen Unterdruck. Aufgrund des Unterdrucks bewegt sich der Steuerkolben 46 nach unten, so daß weitere Durchtrittsbohrungen 62 in Strömungsverbindung mit dem Wassereinlaß 34 kommen und der Volumenstrom des zugeführten Wassers ansteigt. Gleichzeitig erhöht sich die angesaugte Schaummittelmenge proportional, so daß der Schaummittelanteil des Gemischs am Löschmittelauslaß 38 konstant bleibt.
Verringert sich der Verbrauch, fließt das Wasser langsamer durch die Erweiterungsstelle 71 der untersten Bohrung 70. Im Druckraum 52 des Steuerkolbens entsteht nun bezogen auf den Ringraum 56 ein Überdruck, und der Steuerkolben 46 bewegt sich nach oben. Dadurch stehen weniger Durchtrittsbohrungen 62 in Strömungsverbindung mit dem Wassereinlaß 34, so daß weniger Wasser durch den Steuerkolben 46 zum Löschmittelauslaß 38 gelangt. Die unterste Bohrung 70 dient somit als Sensor für den Verbrauch bzw. für Druckschwankungen am Löschmittelauslaß 38 und sorgt für eine selbsttätige Regulierung des Wasserdurchtritts. Da die Durchtrittsbohrungen 62 immer fest mit den Axialbohrungen 64 verbunden sind, bleibt der Anteil des Schaummittels im Gemisch in jedem Fall konstant.
Für die Verwendung eines anderen Schaummittels, das in geringerer Dosierung zugemischt werden muß (z.B. 0,5 %), kann der Zumischer 10 durch Drehung des Drehreglers 22 um 180° aus der Grobdosierstellung in die in 5 dargestellte Feindosierstellung überführt werden. In der Feindosierstellung nimmt das Dosierventil 18 eine Stellung ein, in der der direkte Weg über den Hohlraum 30 in den Zwischenraum 68 für das Schaummittel versperrt ist. Das Schaummittel muß vielmehr den Weg über den Durchlaß 28 in die Feindosiereinrichtung 72 nehmen. Aus den Bohrungen 76 der Hülse 74 gelangt gerade so viel Schaummittel in den Zwischenraum 68, daß die gewünschte Zumischung zum Löschwasser erreicht wird.
Auch hier nimmt der Steuerkolben 46 eine vom Gegendruck am Löschmittelauslaß 38 abhängige Stellung ein, wodurch mehr oder weniger Bohrungen 76 der Hülse 74 in Strömungsverbindung mit dem Zwischenraum 68 stehen. Auf diese Weise reguliert sich die Schaummittelmenge im Zwischenraum 68 automatisch und die Zumischrate bleibt konstant.

Claims

Zumischer für eine Feuerlöschvorrichtung zum Zumischen eines Zusatzmittels, insbesondere eines Schaummittels, zu Löschwasser, mit einem Wassereinlaß (34), einem Schaummitteleinlaß (36) und einem Löschmittelauslaß (38) sowie einem in Abhängigkeit des am Löschmittelauslasses (38) herrschenden Drucks geregelten Steuerkolben (46), dadurch gekennzeichnet, daß sich die Position des Steuerkolbens (46) selbsttätig an die Löschwassermenge anpaßt, wobei der Steuerkolben (46) gleichzeitig für eine an die Löschwassermenge angepaßte Zumischung des Schaummittels sorgt.
Zumischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Steuerkolben (46) mehrere Durchtrittsbohrungen (62) gebildet sind, wobei die Anzahl der Durchtrittsbohrungen (62), die mit dem Wassereinlaß (34) in Strömungsverbindung stehen, von der Position des Steuerkolbens (46) abhängt.
Zumischer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsbohrungen (62) Stellen (64) aufweisen, an denen sich ihr Durchmesser erweitert, wobei an den Erweiterungsstellen (64) Bohrungen (66) münden, die in Strömungsverbindung mit dem Schaummitteleinlaß (36) stehen.
Zumischer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine permanent mit dem Wassereinlaß (34) und dem Löschmittelauslaß (38) in Strömungsverbindung stehende Bohrung (70) mit einer Erweiterungsstelle (71) vorgesehen ist, wobei die Bohrung (70) an der Erweiterungsstelle (71) mit einem Druckraum (52) in Strömungsverbindung steht und die Position des Steuerkolbens (46) von dem im Druckraum (52) herrschenden Druck abhängt.
Zumischer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckraum (52) im Steuerkolben (46) gebildet ist.
Zumischer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Druckraum eine Feder (54) angeordnet ist, die den Steuerkolben (46) in eine Ruhestellung beaufschlagt.
Zumischer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Dosiervorrichtung zur Einstellung der Zumischrate.
Zumischer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiervorrichtung ein Dosierventil (18) aufweist, das wenigstens zwei Dosierstellungen einnehmen kann, wobei in der ersten Stellung ein erster Volumenstrom des Schaummittels für die Zumischung und in der zweiten Stellung ein geringerer zweiter Volumenstrom bereitgestellt wird.
Zumischer nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiervorrichtung eine Feindosiereinrichtung (72) aufweist, die in der zweiten Dosierstellung des Dosierventils (18) den Volumenstrom des Schaummittels in Abhängigkeit der Position des Steuerkolbens (46) begrenzt.
Zumischer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Feindosiereinrichtung (72) eine Hülse (74) mit mehreren radialen Bohrungen (76) aufweist, wobei die Hülse (76) mit dem Steuerkolben (46) mitbewegt wird und in einer Bohrung geführt ist.
Zumischer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (46) in einem Gehäuse (12) verschiebbar gelagert ist.
Zumischer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (46) mittels einer Führungsstange (60) gegen ein Verdrehen im Gehäuse (12) gesichert ist.
Zumischer nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Steuerkolben (46) als auch das Gehäuse (12) aus Kunststoff gebildet sind.