DE3019987C2

DE3019987C2 - Wirkdruckzumischgerät

Info

Publication number: DE3019987C2
Application number: DE3019987A
Authority: DE
Inventors: Reinhard Ing.(grad.) 6905 Schriesheim Lansche
Original assignee: Total Walther Feuerschutz GmbH
Current assignee: Total Walther Feuerschutz GmbH
Priority date: 1980-05-24
Filing date: 1980-05-24
Publication date: 1986-09-18
Also published as: GB2076679B; NL8102314A; SE448610B; SE8103048L; GB2076679A; ATA208581A; CH652614A5; AT384305B; FR2482870A1; DE3019987A1; FR2482870B3

Description

a)
b)

d)

an der Stelle (21) der Einmündung ist der Kanal (24) als Venturidüse (22) ausgebildet,
zur Verbindung der Anzapfung (20) mit dem Verdrärigungsraum (17) ist eine Steuerbohrung (23) vorgesehen,

mit dem Verdrängungsraum (17) ist ein Entlüf-"(Ungskanal (43) mit einem Entlüftungsventil (35) verbunden,

einen mit einem Rückschlag- (33) und einem Dosierventil (34) versehenen Kanal (32) zwischen dem Auslaß (31) und der Einmündung (21)·

Die Erfindung betrifft ein Wirkdruckzumischgerät mit einem Vorratsbehälter, der durch eine gumniielastische Trennmembran in einen Aufnahmeraum für eine Zumischflüssigkeit und einen Verdrängungsraum aufgeteilt ist, mit einem Kanal für den Durchfluß einer Trägerflüssigkeit, mit einer Anzapfung an dem Kanal, die mit dem Verdrängungsraum verbunden ist, mit einer Einmündung an dem Kanal, die stromab der Anzapfung angeordnet und mit dem Aufnahmer&um über einen Auslaß verbunden ist

Derartige Geräte dienen der Aufnahme und dem Durchfluß einer Trägerflüssigkeit der eine Flüssigkeit zugemischt wird. Der Wirkdruck ist der Druckunterschied zwischen der Anzapfung und der Einmündung, nämlich derart daß mittels der Anzapfung dem Trägerflüssigkeitsstrom diejenige Flüssigkeitsmenge entnommen wird, die erforderlich ist um die Zumischflüssigkeit auf dem Vorratsbehälter zu verdrängen. Wirkdruckzumischgeräte sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt

So ist beispielsweise eine Vorrichtung zum Einbringen einer Flüssigkeit in Druckluft bekannt (CH-PS 5 94 440). Für eine einwandfreie Dosierung sind komplizierte, von Hand einstellbare Steuerorgane erforderlich. Die Erfindung geht aus von einem Wirkdruckzumischgerät, wie es aus der GB-PS 1017 786 bekannt ist Auch hier sind Regelvorgänge erforderlich, damit eine einwandfreie Dosierung gewährleistet ist Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Wirkdruckzumischgerä* der eingangs genannten Art zu schaffen, das einlach in seinem Aufbau ist und das sich automatisch abschaltet wenn das Zumischmittel verbraucht ist

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Kanal mit der Anzapfung und der Einmündung in einem Körper angeordnet ist, der als Deckel mit dem Vorratsbehälter dicht verbindbar ist daß ein Lochblech auf der dem Vorratsbehälter zugewandten Fläche des Körpers angeordnet ist, wobei zwischen der Fläche und dem Lochblech ein Raum gebildet ist, daß der Auslaß im Bereich des Raumes an dem Körper angeordnet ist und daß der Kanal zwischen der Anzapfurz und der Einmündung ein Absperrventil aufweist, daß selbsttätig schließt sobald der Druck in dem Raum den Druck im Kanal unterschreitet.

Das Gerät eignet sich auch für eine Baukastenkombination, derart, daß an einen stets gleichbleibenden Dekkelkörper Zumischflüssigkeitsbehälter unterschiedlieher Größe angeschlossen werden können. Der Körper kann alle für die sichere Arbeitsweise zweckmäßigen Elemente enthalten, wie Rückschlagventile, Dosierventile, Entlüftungsventile und Abschaltventile. Die Dosierung kann in weiten Grenzen gleichbleibend gehalten werden.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Das erfindungsgemäße Wirkdruckzumischgerät zeichnet sich dadurch aus, daß der Kanal mit Anzapfung und Einmündung in einem Deckelkörper liegt, der mit dem Vorratsbehälter unter Zwischenlage einer gummielastischen Trennmembran verbindbar ist. Das so gestaltete Gerät besteht im wesentlichen aus nur drei Bauteilen, nämlich dem Behälter, der Gummimembran und dem alle erforderlichen Komponenten enthaltenden Deckelkörper.

Mit der Anordnung des Löchbleches und dem dadurch geschaffenen Raum wird erreicht, daß nach Verdrängen der Zumischflüssigkeit aus dem Raum zwisehendem Lochblech und der Membran, diese zur Anlage an dem Lochblech kommt, so daß zwischen dem Körper und dem Lochblech ein anderer Flüssigkeitsdruck als außerhalb des Lochblechs entsteht, der als

Mittel zur Anzeige der Erschöpfung der Zumischflüssigkeit dienen kann.

Der Schaltzustand des im Kanal vorgesehenen Absperr/entils ist abhängig von der Differenz der Drücke im Kanal und im Raum zwischen dem Lochblech und dem Gerätekörper. Die Anordnung kann dabei so getroffen sein, daß der Ventilkörper eine starre Verbindung zu einem Kolben — hier Steuerkolben genannt — hat, der an seinem Umfang abgedichtet im Körper des Gerätes geführt ist und auf seiner einen Kolbenfläche hydraulisch mit dem Raum zwischen Gerätekörper und Lochblech in Verbindung steht, während seine andere entgegengesetzt weisende Kolbenfläche von der Trägerflüssigkeit im Kanal beaufschlagt ist. Wenn diese Drücke verschieden sind, was bei Erschöpfung des Zumischvorrats eintritt, wird der Kolben eine Verschiebebewegung ausführen, die zum Absperren des Trägerstromes und damit zum Stillsetzen des Gerätes ausnutzbar ist.

Vorzugsweise ist die vorn Dichtsitz des Absperrventils umschlossene wirksame Ventilfläche kleine: als die dem Raum auf der Seite des Lochbleches zugewandte Fläche des Steuerkolbens und bei geschlossenem Ventil wirken die sich aus diesen Flächen und den entstehenden Drücken ergebenden Kräfte über die starre Verbindung zwischen Ventilkörper und Steuerkolben gegeneinander, wobei die Ventilfläche dem stromauf herrschenden Druck ausgesetzt ist Dies führt dazu, daß das Ventil vom Druck im Kanal geschlossen gehalten bleibt, solange der Druck in dem von dem Lochblech eingeschlossenen Raum im Verhältnis der wirksamen Flächen kleiner als der Druck im Kanal ist.

Anstelle des Steuerkolbens kann auch eine Membran vorgesehen sein.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung gibt zum Teil einen Achsenschnitt durch das neue Gerät wieder, jedoch ist ein Teil der Elemente nur in Form von Symbolen, wie sie in der Hydraulik üblich sind, dargestellt.

Die für den Betrieb wesentlichen Bestandteile des Gerätes sind in einem Körper 10 untergebracht, der hier als Kopf bezeichnet wird. Er besteht vorzugsweise aus Kunststoff. Dieser Körper oder Kopf 10 weist auf seiner einen, in der normalen Betriebslage unteren Fläche 11 eine Ringfläche 12 auf, die als Gegenflansch zu einem Flansch 13 am oberen offenen Rand eines Vorratsbehälters 14 dient. Im betriebsfertig zusammengebauten Gerät ist zwischen die beiden Flanschflächen von Behälter 14 und Kunststoffkopf 10 der Rand einer Gummimembran 15 rundum dicht eingespannt. Der Raum 16 innerhalb der Gummimembran ist für die Aufnahme der der Trägerflüssigkeit zu7umischenden Flüssigkeit, beispielsweise eines Schaummittels bestimmt, während der Raum 17 zwischen der Innenwand des Behälters 14 und der Außenwand der Membran für die Aufnahme des Verdrängungsmittels vorgesehen ist.

Die Trägerflüssigket, der das Zumischmittel zugernischt werden soll, durchfließt einen Kanal 24 im Körper 10. Dieser Kanal ^eht von einer_tEintrittsöffri'ung 18 zu einer Auslaßöffnung 19 und hat bei-20'bine Anzapfung und bei 25 eine Einmündung. Zwischen diesen beiden Punkten 20 und 21 entsteht infolge der Strömung der Trägerflüssigkeit ein Druckgefälle, das noch dadurch verstärkt wird, daß der Bereich der Einmündung 21 als Venturi-Rohr 22 ausgebildet, also verengt ist, was zu einer erhöhten Durchflußgeschwindigkeit und Druckabsenkung führt. Dieses Druckgefälle zwischen den Punkten 20 und 21 ist der Wirkdruck, mit dessen Hilfe das Zumischmittel bei 21 in die Trägerflüssigkeit getrieben wird. Wirkdruckmischer dieses grundsätzlichen Aufbaus, nämlich bestehend aus einem Venturi-Rohr mit Einmündung und einer stromauf gelegenen Anzapfung zur Herstellung des Wirkdrucks sind bekannt. Ein Kanal, hier als Steuerbohrung 23 bezeichnet, verbindet die Anzapfung 20 mit dem Ringraum 17, so daß der Druck an der Anzapfung 20 auch in diesem Raum 17 herrscht Zwischen den Punkten 20 und 21 enthält der Kanal 24 für die Trägerflüssigkeit ein Ventil 23, das als selbsttätiges Absperrventil wirkt Es wird weiter unten beschrieben.

Auf der dem Behälter 14,16 zugewandten Fläche 11 weist der Kunststoffkörper 10 ein gelochtes Blech, also ein Lochblech 26 auf, das die in der Zeichnung dargestellte Form hat, also von den am Rand liegenden Stellen der Befestigung des Lochblechs am Kunststoffkörper 10 ausgehend, sich radial einwärts von der Fläche 11 entfernt und so einen Raum 27 umscrüießt Die möglichen Formen und auch die Art der Lochui.g dieses Bleches ergibt sich aus seiner Aufgabe. Die Fläche 11 weist innerhalb ihrer von dem Lochblech 26 umschlossenen Fläche zwei Öffnungen auf, nämlich eine Mündung 28 eines Kanals 29, der die Verbindung zu einer Einfüllöffnung30 herstellt, und den Auslaß 31 für das Zumischmittel, von dem aus ein Kanal 32 zur Mündung 21 geht. In diesem Kanal 32 sitzen ein Rückschlagventil 33 und ein Dosierventil 34. Alle diese Kanäle und Ventile befinden sich im Körper 10. Ferner enthält der Körper 10 noch ein automatisches Entlüftungsventil 35 in einem Entlüftungskanal 43, der den Raum 17 mit der Außenluft verbindet.
Das Ventil 25 besteht aus einem Ventilkörper, der sich zum Ventilschluß auf seinen Ventilsitz 36 in Richtung der Strömung der Trägerflüssigkeit bewegt, so daß der Ventilkörper unter dem die Strömung treibenden Druck schließt, sofern nicht weitere Kräfte am Ventilkörper angreifen. Zur Betätigung des Ventils ist jedoch eine tarre Verbindung mittels einer Ventilstange 37 zu einem Steuerkolben 38 vorgesehen. Dieser Steuerkolben sitzt ebenfalls im Körper 10 und wendet "seine eine, nämlich untere Stirnfläche 39 dem Raum 27 zu und wird so aus dem Druck in diesem Raum beaufschlagt. An seinem Umfang ist der Kolben 38 im Gehäuse 10 abgedichtet. Auf seiner Gegenfläche 40 steht der Kolben hydraulisch in Verbindung mit dem Kanal 24 unterhalb des Ventils 25, 36. Die Fläche 39 ist größer als die von der Ringdichtung 41 am Ventil 25 bei geschlossenem Ventil auf dem Ventilsitz 36 umschlossenen Fläche, so daß bei gleichen Drücken im Raum 27 und im stromoberrn Teil des Kanals 24 infolge des Größenunterschiedes der wirksamen Flächen das Ventil 25 angehoben und geöffnet ist.

Damit die von der Trägerflüssigkeit abgezweigte Verdrängungsflüs.Mgkeit den Ringraum 17 verlassen kann, ist im unteren Teil des Behälters 14 ein Ablaßhahn 42 vorgesehen.

Es sei von einem gefüllten, betriebsbereiten Gerät

60iausgegängen. Der Raum 16 ist dann voller ZumTschflüs-

ί ifsigkeit, £ Bi'ScKaummittel (oder auch irgendeiner Des- ^; infektions- oder Reinigungsflüssigkeit), und der Ablaßhahn 42 geschlossen. Die Trägerflüssigkeit sei Wasser, 'der das Mittel zugemischt wurden soll. Das Gerät wird dadurch in Betrieb genommen, daß der Einlaß 18 an die Wasserquelle mit entsprechendem Wasserdruck angeschlossen wird. Durch den oberen Ast des Kanals 24 gelangt das Wasser bzw, der Wasserdruck an das Ventil

25 und über die Steuerbohrung 23 in den Ringraum 17. Der Druck im Raum 17 pflanzt sich über die mit Flüssigkeit gefüllten Räume 16 und 27 auf die Fläche 39 des Steuerkoibens 38 fort. Auch wenn das Ventil 25 geschlossen war, wird es sich jetzt öffnen, den auf seinen beiden Wirkungsflächen, die durch die Fläche 39 und die Dichtung 41 bestimmt sind, steht gleicher Druck, so daß die Richtung der Bewegung des Ventils von der größe-„ ren Fläche (hier 39) bestimmt wird. Über die Stange 37

wird also der Ventilkörper 25 abgehoben, wodurch der

^M Weg vom Einlaß 18 zum Auslaß 19 frei wird. Die strömende Flüssigkeit erzeugt den Wirkdruck und das Schaummittel wird von dem bei 20 in den Raum 17 eintretenden Wasser durch den Raum 27 in den Kanal 32 verdrängt. Es tritt bei 21 in den Wasserstrom, wird also hier zugemischt. Während dieses Vorgangs stehen auf den beiden Stirnflächen des Steuerkolbens 38 im wesentlichen gleiche Drücke.

Ist das Zumischmittei verbraucht, legt sich die Membran 15 an das Lochblech 26. Eine weitere Verdrängung ist damit unmöglich gemacht und der Druck im Raum 27 baut sich dann ab auf einen um den Wirkdruck verminderten Druck. Dieser Druck steht auch an der Kolbenfläche 39, während an seiner Gegenfläche 40 noch der voile Wasserdruck ansteht. Der Steuerkolben bewegt sich also zum Raum 27 hin und nimmt dabei mittels der Stange 37 den Ventilkörper 25 des Absperrventils mit, bis letzteres dicht schließt. Wenn die Membran am Lochblech anliegt, wenn also das Zumischmittei im wesentlichen verbraucht ist. schaltet sich auf diese Weise das Gerät selbsttätig ab.

Um das Gerät erneut betriebsbereit zu machen, ist es zunächst zu füllen. Dazu wird der Ablaßhahn 42 geöffnet und das Zumischmittei durch die während des Betriebs allerdings verschlossene Einfüllöffnung 30 in den Raum 16 eingelassen. Der Raum 16 kan so weit gefüllt werden, wie es der Behälter ΐ4 zuiäSt, also bis zur Anlage der Gummimembran 15 an der Behälterinnenwand. Über das automatische Entlüftungsventil 35 kann Luft, die sich zwischen Behälter und Membran befindet, entweichen, so daß ein gleichmäßiger, pulsationsfreier Betrieb gewährleistet ist.

Das Rückschlagventil 33 verhindert, daß Wasser aus dem Kanal 24,22 in das Zumischmittei eindringt

Das Ventil 25, 36, 41 kann statt durch einen Steuerkolben 38 auch durch eine entsprechend angeordnete und ausgebildete Membran gesteuert werden.

Mit dem neuen Gerät kann einem Wasserstrom ein flüssiger Zusatz bis zu 5% zugemischt werden. Der Wasserstrom liegt vorzugsweise zwischen 5 1 pro Minute und 30 I pro Minute.

Das Dosierventil 34 erlaubt die stufenlose Einstellung der Zumischung, die unabhängig von der Größe des Durchflußstromes ist Alle funktionell wichtigen Geräte befinden sich in dem Körper oder Kopf 10. An seinen Flanschrand 12 können recht unterschiedlich große Behälter angeschlossen werden. Erforderlich ist lediglich die gleiche Ausbildung des Flansches. Bevorzugt werden Behälter mit Volumina zwischen 5 und 15 L

Eine Fehfdosierung ist dank des selbsttätigen Ab-Sperrventils 25 ausgeschlossen.

Hierzu I Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Wirkdruckzumischgerät mit einem Vorratsbehälter, der durch eine gummielastische Trennmembran in einen Aufnahmeraum für eine Zumischflüssigkeit und einen Verdrängungsraum aufgeteilt ist, mit einen Kanal für den Durchfluß einer Trägerflüssigkeil, mit einer Anzapfung an dem Kanal, die mit dem Verdrängungsraum verbunden ist, mit einer Einmündung an dem Kanal, die stromab der Anzapfung angeordnet und mit dem Aufnahmeraum über einen Auslaß verbunden ist dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (24) mit der Anzapfung (20) und der Einmündung (21) in einem Körper (10) angeordnet ist, der als Deckel mit dem Vorratsbehälter (14) dicht verbindbar ist, daß ein Lochblech (26) auf der dem Vorratsbehälter (14) zugewandten Fläche (11) des Kö^rpers (10) angeordnet ist, wobei zwischen der Fläche (11) und dem Lochblech (26) ein Raum (27) gebildet ist, daß der Auslaß (31) im Bereich des Raumes (27) an dem Körper (10) angeordnet ist, und daß der Kanal (24) zwischen der Anzapfung (20) und der Einmündung (21) ein Absperrventil (25) aufweist, das selbsttätig schließt, sobald der Druck in dem Raum (27) den Druck im Kanal (24) unterschreitet.

2. Gerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine starre Verbindng (37) des Ventilkörpers (25) mit einem Steuerte'1 (38), dessen eine Fläche (40) hydraulisch mit dem Kanal (24) verbunden ist und dessen entgegengesetzte Seitv.-(39) hydraulisch mit dem Raum (27) verbunden ist.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadui :n gekennzeichnet, daß das Steuerteil (38) als Membran ausgebildet ist.

4. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerteil (38) als am Umfang abgedichteter Kolben (38) ausgebildet ist, dessen Führung im Körper (i0) sitzt, wobei die am Dichtsitz des Ventils (25) umschlossene wirksame Ventüfläche kleiner ist als die dem Raum (2) zugewandte Fläche (39) des Steuerkolbens (38) und die Schließrichtung des Ventils (25) zum Raum (37) hin verläuft.

5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (10) zusätzlich folgende Elemente aufweist: