DE865814C - Verfahren und Vorrichtung zum Zufuegen gasfoermiger oder fluessiger Medien zu stroemenden Fluessigkeiten - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zum Zufügen gasförmiger oder flüssiger Medien zu strömenden Flüssigkeiten Bei der häufig in der Technik notwendigen Zumischung von gasförmigen oder flüssigen Medien zu strömenden Flüssigkeiten treten insbesondere dann Schwierigkeiten auf, wenn es sich darum handelt, solche Medien in Abhängigkeit von einem sich in seiner Stärke bzw. eschwindigkeit ändernden Flüssigkeitsstrom in derartigen angepaßten Niengen zuzufügen, daß stets ein gleichNeibender Prozentgehalt in der fertigen strömenden Flüssigkeit gewährleistet ist. So erfolgte beispielsweise bisher nach bekannten Verfahren die Zumischung von Luftschaumlextrakt oder Netzmittel in das Löschwasser an Motorspiritzen oder anderen Luftschaumerzeugern über einen lujektor, wobei die Regulierung der Zumischung von Hand bewirkt wurde. Durch Verstellen eines Ventils wurde mehr oder weniger LuftschaumextralSt in den Wasserstrom eingeschleust. Die Beurteilung der von der Menge der Zumischung abhängigen Qualitat des Luftschaumes war bei größeren Brandstellen nur unter Schwierigkeiten möglich. Als Folge davon wurde es oft vorgezogen, zuviel zuzumischen als zuwenig. Da die beste Wirkung von Luftschaum bei etwa 3 bis 40/0 Zumischung des Extraktes liegt, bedingt eine über das notwendige hinausgehende Zumischung eine Verschwendung von Luftschaummitteln und damit einen zu schnellen Verbrauch derVorräte, die auf den Fahrzeugen nur in beschränktem Umfang mitgefthrt werden können.
• Gegenstand der Erfindung sind ein Verfahren und Vorrichtungen, mit deren Hilfe es möglich ist, unter Vermeidung der aufgezeigten Nachteile vollautomatisch und unabhängig von der regelnden Hand einer mit veränderlichen Stärke strömenden Flüssigkeit jeglicher Art selbsttätig geregelte Mengen der zuzusetzenden gasförmigen oder flüssigen Medien einzuverleiben, so daß es gelingt, eine Flüssigkeit mit einem einstellbaren, stets gleichbleibenden Gehalt an den Zusatzstoffen zu erhalten.
• Es wird nun zur Erreichung dieses Zieles vorgeschlagen, zum Zusetzen selbsttätig geregelter Mengen gasförmiger oder flüssiger Medien zu strömenden Flüssigkeiten in einer Kammer, die in eine Fllüss,iySeitsxleitung eingeschaltet ist, unter Verwendung eines Verschlußorgans, das an der Zuflußoffnung im Innern der Kammer vorgesehen ist und das bei abgeschalteter Flüssigkeitsströmung die Offnung verschließt, gemäß der Erfindung so zu verfahren, daß durch die durchströmende Fllüssigkeit ein in seinem Ausmaß der jeweiligen Stärke der Strömung entsprechendes Abheben des Verschlußorgans von der Zuflußöffnung bewirkt wird, so daß ein mit dem Verschlußorgan fest verbundener besveglicher zylindrischer Hohlkörper auf einem fest in der Kammer angeordneten Hohlkolben gleitet und dadurch, entsprechend der Stärke der Strömung, eine mehr oder weniger große Anzahl von in der Wand des Hohlkolbens vorgesehene Öffnungen in Wirksamkeit gesetzt wird, durch welche das bzw. die durch das Innere des Hohlkolbens zugeleiteten zuzusetzende Medien einzeln oder gemeinsam hindurchtreten und so dem Pliissigkeitsstrom zugemischt werden.
• Als fllü!ssliges Medium kann beispielsweise auch ein in eirer Flüssigkeit gelöster oder irgendwie feinverteilter FestistoE oder auch eine in einer Flüssigkeit feinverteilte andere Flüssigkeit verwendet werden.
• Die Arbeitsweise gemäß der Erfindungen kann z. B. zum Zumischen von Luftschaumextrakt oder Netzmittel zu Löschwasser für Motorspritzen benutzt werden. Sie bietet bei ihrer Anwendung für Löschzwecke noch den Vorteil, daß das Gerät, mit dem slie ausgeführt wird, durch Drosselung außer Betrieb gesetzt werden kann, so daß man. es in einfachster Weise in der Hand hat, nach Wahl auch Löschwasser ohne Zumischung zu geben.
• Auch auf anderen Gebieten der Technik kann die Arbeitsweise mit Vorteil Verwendung finden, nämlich überall da, wo es sich darum handelt, eine Flüssligkeit mit trotz Sehwankungen der Stärke bzw. der Geschwindigkeit des zu behandelnden Flüssigkeitsstromes dem Gehalt nach stets gleichbleibenden Zusätzen von gasförmigen oder flüssigen Medien zu erhalten.
• Beispielsweise kann man die Arbeitsweise mit Vorteil in der Wassertechnik anwenden, etwa wenn man Feststoffe, wie Aluminiumsulfat, zusetzen will. Hierbei stellt man zunächst eine zweckmäßig konzentfierte Aluminiumsulfatlos.ung her, die man dann in der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Weise zusetzt. Will man Chlor oder ähnliche wasserlösliche Gase zufügen, so stellt man zunächst eine konzentrierte Lösung der Gase in Wasser her und benutzt diese zur Zuleitung. Man kann aber auch Gase als solche gemäß der Arbeitsweise der Erfindung über den Hohlkolben durch die Bohrungen auf seiner Wandung der strömenden Flüssigkeit zufügen. Handelt es sich dabei um aggressive Gase oder Flüssigkeiten, so ist dies durch Auswahl entsprechend korrosionsfester Werkstoffe für die zur Ausübung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens benutzten Vorrichtung zu beiüdcsichtigen.
• Zur Durchführung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens. sind Vorrichtungen von verschiedener AusgestaltuDg verwendbar. Wesent -lich ist dabei das Vorhandensein eines im Innern einer Kammer angeordneten, bei abgeschalteter Flüssigkeitsströmung die Zuflufiöffnung veirschließenden Verschlußorgans, das z. B. als. Ventilteller, Ventilkegel od. dgl. ausgebiJdet oder mit solchen versehen sein kann und das mit einem zylindrischen Hohlkörper fest verbunden ist, sowie eines festen, von dem zylindrischen Hohlkörper umgriffenen Hohlkolbens, dessen Innerem das bzw. die zuzuführenden Medien zugeleitet werden und der auf seinem Umfang mit einer Anzahl von Öffnungen versehen ist.
• Die Wirkungsweise einer solchen Vorrichtung ist folgende: Bei durchströmender Flüssigkeit wird das Verschlußorgan durch den Druck derselben von der Zuflußöffnung abgehoben und je nach der Stärke der Strömung in entsprechendem Ausmaß in die Kammer hineingeführt. Dabei gleitet der fest und vorzugsweise zentrisch mit ihm verbundene zyl.indrilsche Hohlkörper über den Hohikolben, wodurch eine mehr oder weniger großeAnzahl der auf dem Hohlkolben vorgesehenen Offnungen - wirksam werden kann, so daß der Durchtritt des Zusatzmediums in entsprechend der Flüss igkeits strömung bemessener Menge aus dem Innern des Hohlkolbens durch die Öffnungen möglich ist. Ändert sich die Stärke des Flüssigkeitsstromes;, so nimmt das Verschlußorgan dementsprechend eine andere Stellung ein, und es werden mehr oder weniger Öffnungen von dem darübergleitenden zylindrischen Hohlkörper dem Durchtritt des Zus atzmediums freigegeben. Wird der Flüssigkeitsstrom abgeschaltet, so kehrt das Verschlußorgan in seine die Zufiußöffnung verschließende Ausgangsstellung zurück. Dies kann durch eine Feder bewirkt werden oder bei manchen Ausfülirungsformen der Vorrichtung auch durch den Druck des Zusatzmediums in dem Hohlkolben.
• Die Teile der Vorrichtung sind aus einem Material hergestellt, das entsprechend der durchströmenden Flüssigkeit und dem Zusatzmedium ausgewählt ist. Zweckmäßig können in den meisten Fällen dazu Metalle, wie etwa Eisen, Rotguß od. dgl., gegebenenfalls auch korrosionsfeste Legierungen, z. B. VA-Stahl od. dgl., verwendet werden.
• In den Abbildungen sind beispielsweise Ausführungsformen von Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung beschrieben.
• In Abb. I ist mit I eine Zumischkammer bezeichnet, die mittels Anschluflilanschen 17, IS in eine Flüssigkeitsleitung eingeschaltet wird. Als Verschlußorgan ist ein Ventilteller2 vorgesehen der mittels einer Feder 5 gegen die Zufluß öffnung, diese verschließend, gepreßt wird, wie es die Abbildung zeigt. Der Ventilteller 2 ist, z. B. durch Hartlot oder in anderer Weise, zentrisch mit einem beweglichen zylindrischen Hohlkörper 3 fest verbunden, der einen. in der Kammer I fest und zreckmaßig zentral angeordneten Hohlkolben 8 umfaßt. In dem Mantel des letzteren sind an dem dem Flüssigkeitseintritt zunächst liegenden Ende eine Anzahl Durchbohrungen 15 vorgesehen. Der Abstand dieser Öffnungen 15 voneinander ist im vorliegenden Fall verschieden bemessen, indem er sich mit fortschreitendem Abstand von der Zuflußöffnung verringert. Bei der in Abb. I dargeistellten Stellung des Organs 2 sind die Durchbohrungen I5 von dem zylindrischen Hohlkörper 3 vollständig bedeckt. Der Innenraum des Hohlkolbens 8 ist durch eine Längswand 19 in zwei Kammern unterteilt, um zwei verschiedene Medien, beispielsweise Luftschaumextrakt und Netzmittel, zuführen zu können, was wahlweise oder gemeinsam geschehen kann. Je eine der beiden Zuleitungen 20, die mit einem nicht gezeigten Hahn versehen sein können, führt in jeweils eine der durch die Längswand 19 gebildeten Kammern. Gegebenenfalls können auch noch mehr Trennwände und die dazugehörige Anzahl von Zuleitungen 20 vorgesehen sein. Entsprechend der Art des bzw. der flüssigen Zusatzmedien, insbesondere ihrer Viskosität und der zugesetzten Menge, sind zweckmäßig die Öffnungen 15 jeweils verschieden weit bemessen. Im allgemeinen sind die Öffnungen 15 um so weiter, je größer die Viskosität der zugefügten Flüssigleeit ist. Zur Sicherung gegen unbeabsichtigten Austritt des Zusatzmediums sind Dichtungen 10 an beiden Enden der Reihe der Durchbohrungen 15 vorgesehen. Der Ventilteller 2 ist zweckmäßig mit einem Hohlzylinder 16 versehen, der eine Anzahl seitliclier Schlitze 14 besitzt. Hierdurch ist es möglich, eine besonders feine Regulierung des Zusatzes zu erreichen. Hohlkörper 3 hat zur Führung zweckmäßig eine Nut 21, in der der auf Kolben 8 befestigte Stift 22 läuft.
• Wird bei strömender Flüssigkeit der Ventilteller 2 entsprechend der Stärke der Strömung vorgeschoben, so gleitet der Hohlkörper 3 auf dem Kolben 8 und gibt eine Anzahl von Öffnungen 15 frei, so daß eine gewisse Menge des zuzusetzenden Mediums aus beiden oder, entsprechend den Erfordernissen, aus der einen oder der anderen Kammer des Kolbens 8 austreten und in die strömende Flüssigkeit gelangen kann. Die Dimensionierung der einzelnen Apparateteile und ihr Zusammenspiel wird so gewählt, daß man den gewünschten Gehalt an Zusatzmedium jeweils erhält.
• Abb. 2 zeigt eine andere .Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens.
• Diese Vorrichtung ist in Arbeitsstellung gezeigt.
• In der Kammer I ist ein Ventilteller 2 an geordnet, der mit einem an sich nicht unbedingt nötigen Hohlzylinder T6 mit Schlitzen 14 versehen ist. Der Ventilteller 2 ist mit dem zylindrischen Hohlkörper 3 fest verbunden, der in der Buchse I2 frei beweglich ist. Er ist mit Durchbohrungen 4 versehen und umgreift den bei 1 1 befestigten Hohlkolben 8. Dieser ist mit oeffnungen 15 ausg,elstattet und auf einem Teil seiner Länge so ausgebildet, baß er mit der Innenwand des zylindrischen Hohlkörpers 3 eine ringförmige Druckkammer g bildet.
• In der Abbildung ist der Ventilteller2 in der Stellung gezeigt, die er bei voller Flüs'sigkeitsströmung einnimmt, wobei der Durchtritt des bei 13 zugeführten und beispielsweise mittels eines Kupferrohres dem Innern des Kolbens 8 zugeleiteten Mediums durch die )ffnungen I5, die Druckkammer g und durch sämtliche Öffnungen 4 erfolgt. Wird die Stärke der Strömung vermindert, so wird der Hohlkörper 3 und der Ventilteller 2 in Richtung auf die Zufiußöffnung bewegt, wodurch ein oder mehrere die Öffnungen 4 aus dem Bereich der Druckkammer g kommen. Diese Bewegung wird dadurch hervorgerufen, daß das in dem Kolben 8 befindliche Medium im Raum 6 auf den Boden 2I des Hohlkörpers 3 drückt. Es kann aber auch, wie in Abb. 2 angedeutet, eine Feder 5 zu diesem Zweck vorgesehen sein. Mit IO sind Sicherungsringe bezeichnet. Mit 7 ist eine in der Wand des Hohlkörpers 3 in der Nähe des Bodens 21 vorgesehene Durchbobrung bezeichnet, die eine Durchspülung und Reinigung des Geräts mit Druckwas;ser bei gedrosselter Zuleitung des Zusatzmediums ermöglicht. Der an dem Verschlußorgan2 angeordnete Hohlzylinder i6 schiebt sich bei geschlossenem Ventil 2 in die nicht gezeigte Anschluß rohrleitung hinein.

Claims (9)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zum Zufügen selbsttätig geregelter Mengen gasförmiger oder flüssiger Medien zu mit veränderlicher Stärke strömenden Flüssigkeiten in einer in eine Flussigkeitsleitung eingeschalteten Kammer unter Verwendung eines an der Zuflußöffnung im Innern der Kammer vorgesehenen, bei abgeschalteter Flüssigkeitsströmung die Zuflußöffnung verschließenden Organs, insbesondere zum Zusetzen von LuftsehaumeDs:trakt, Netzmittel od. dgl. in denWasserzufluß einer Motorspritze od. dgl., dadurch gelSennzeichnet, daß durch die durchströmende Flüssigkeit ein in seinem Ausmaß der jeweiligen 5 Stärke der Strömung entsprechendes Abheben des Verschlußorgans von der Zufiußöffming bewirkt wird, so daß ein mit dem Verschlußorgan fest verbundener beweglicher zylindrischer Hohlkörper auf einem fest in der Kammer angeordneten Hohlkolben gleitet und dadurch, entsprechend der Stärke der Strömung, eine mehr oder weniger große Anzahl von in der Wand des, Hohlkolhens vorgesehenen Öffnungen in Wirksamkeit gesetzt wird, durch welche das bzw. die durch das Innere des Hohlkolbens zugeleiteten zuzusetzenden Medien einzeln oder gemeinsam hindurchtreten und so dem Flü!s'sigkeitsstrom zugemischt werden.
2. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Kammer (I) ein bei abgeschalteter Flüs sigkeits s trimung zweckmäßig mittels einer Feder (5) an die Zuflußöffnung angepreßtes Vers chluß organ (2>, ein zentrisch mit diesem fest verbundener beweglicher zylindrischer Hohlkörper (3) und ein von diesem umschlossener, fest angeordneter Hohlkolben (8) mit bei verschlossener Zuflußöffnung von dem Hohlkörper (3) bedeckten und bei strtömender Flüssigkeit in mebr oder weniger großer Anzahl freigegebenen Öffnungen (I5) vorgesehen sind.
3. 3. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekeunzeichnet, daß der Hohlkolben (8) auf einen Teil seiner Länge so ausgestaltet ist, daß er mit der Innenwand des Hohlkörpers (3) eine mit seinem Innern durch die Öffnungen (I5) in Verbindung stehende Druckkammer (g) bildet, und der zylindrische Hohlkörper (3) mit tiffzungen (4) versehen ist, die bei seinem Gleiten auf dem Hohlkolben (8) entsprechend der Stärke der durchströmenden Flüssigkeit in mehr oder weniger großer Anzahl in Wirk&amkeit treten und einen Durchtritt des zuzusetzenden Mediums aus der Druckkammer (9) in die Flüssigkeit gestatten.
4. 4. Vorrichtung gemäß. Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand des zylindrischen Hohlkörpers (3) in der Nähe des Bodens (2I) mit einer Durchbohrung (7) zur Durchspülung des Geräts bei gedrosselter Zuleitung der zuzusetzenden Medien versehen ist.
5. 5. Vorrichtung gemäß Anspruch 2 bis 4, gekennzeichnet durch einen mittels einer oder mehrerer Längswände (I9) in mehrere Kammern unterteilten Hohlkolben (8) mit Zuführungen (20) für die zuzusetzenden Medien.
6. 6. Vorrichtung gemäß Anspruch 2 bis 5, gekennzeichnet durch einen Hohlkolben (8) mit Öffnungen (I5), die in verschiedenem Abstand voneinander an seinem der Zuflußöffnung zugewandten Ende angeordnet sind, wobei ihre Weite zweckmäßig in Abhängigkeit von der Art des bzw. der zuzusetzenden Medien, insbesondere ihrer Viskosität und der zuzugebenden Menge, bemessen ist.
7. 7. Vorrichtung gemäß Anspruch 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (4) des zylindrischen Hohlkörpers (3) in verschiedenem Abstand voneinander angeordnet sind, wobei ihre Weite zweckmäßig in Abhängigkeit von der Art des bzw. der zuzusetzenden Medien, insbesondere ihrer Viskosität und der zuzugebenden Menge bemessen ist.
8. 8. Vorrichtung gemäß Anspruch 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkolben. (8) mit gegen unbeZabsichtigten Austritt der zuzusetzenden Medien sichernden Dichtungen (I0) versehen ist.
9. 9. Vorrichtung gemäß Anspruch 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Organ (2) mit rohrartigen Verl;ängerungen tI6) mit seitlichen Schlitzen (I4) versehen ist.