DE970909C - Regler zum Zumischen eines unter Druck stehenden Schaummittels in eine Druckwasserleitung zur Speisung eines oder mehrerer Luftschaumerzeuger gegebener Leistung - Google Patents

Description

• Regler zum Zumischen eines unter Druck stehenden Schaummittels in eine Druckwasserleitung zur Speisung eines oder mehrerer Luftschaumerzeuger gegebener Leistung Die Erfindung betrifft einen Regler zum Zumischen eines unter Druck stehenden Schaummittels in eine Druckwasserleitung zur Speisung eines oder mehrerer Luftschaumerzeuger gegebener Leistung, bei welcher die Menge des durch eine Drosselstelle fließenden Schaummittels durch Veränderung des Schaummitteldruckes vor der Drosselstelle auch bei sich änderndem Wasserdruck konstant gehalten wird. Für das Bereiten der verschäumungsfähigen Lösung für Luftschaumgeräte zum Schutze von Behältern für brennbare Flüssigkeiten bestehen zwei Möglichkeiten. Man kann das Schaummittel dem Löschwasser in einer Zentrale zusetzen und die verschäumungsfähige Lösung durch ein System von Rohren den einzelnen Luftschaumerzeugern zuleiten. Bei dieser Art kann dem Rohrleitungssystem reines Wasser z. B. zur Berieselung der Behälter nicht entnommen werden.
• Die andere Möglichkeit besteht darin, reines Wasser mittels eines Rohrleitungssystems bis in die Nähe der einzelnen Luftschaumerzeuger zu führen und das Schaummittel erst an dieser Stelle gesondert für jeden Luftschaumerzeuger oder für eine Gruppe von solchen dem Löschwasser zuzumischen.
• Zur Durchführung des letztgenannten Verfahrens ist eine Vorrichtung bekanntgeworden, bei der das Schaummittel kurz vor der Einführungsstelle durch eine Drosselstelle (Düse, Blende usw.) hindurch- strömt. Der Druck des Schaummittels kurz vor dieser Drosselstelle wird mittels Manometer durch ein handbetätigtes Drosselorgan laufend so eingestellt, daß er um einen bestimmten Betrag höher ist als der jeweilige Druck des Löschwassers.. Bei dieser Vorrichtung wird jedoch die dem Wasser zuzumischende Schaummittelmenge nicht selbsttätig geregelt, so daß jede Zumischstelle während des Betriebes ständig überwacht werden muß. Auch. kann hiermit nur eine grobe Dosierung des Schaummittels vorgenommen werden. Es ist weiterhin eine selbsttätig arbeitende Zumischvorrichtung der eingangs genannten Art bekanntgeworden, bei der das in einem Vorratsbehälter enthaltene Schaummittel mit Hilfe von Druckluft, die in einer Druckluftflasche aufbewahrt wird, in die Druckwasserleitung gedrückt wird. Die Schaummittelmenge wird hierbei geregelt, indem der Druck des Druckmittels in Abhängigkeit vom Wasserdruck entsprechend geändert wird. Diese Vorrichtung besitzt jedoch eine große Trägheit (was sich insbesondere bei schnell aufeinanderfolgenden Druckschwankungen empfindlich bemerkbar macht) und macht außerdem einen verhältnismäßig großen Aufwand an Personal und apparativer Art erforderlich. Ziel der Erfindung ist es, hier Abhilfe zu schaffen.
• Gemäß der Erfindung ist vor der Drosselstelle ein weiteres, als entlastetes Ventil ausgebildetes Drosselorgan angeordnet, dessen Entlastungsplatte einen Raum des Reglergehäuses beweglich abschließt, der mit dem Raum hinter der Drosselstelle - durch eine Leitung in Verbindung steht, wobei der ungeregelte Druck des Schaummittels sowohl auf die in Strömungsrichtung vordere Fläche des Ventiltellers als auch auf die dem Ventilteller zugekehrte Seite der Entlastungsplatte wirkt, während auf die hintere Fläche des Ventiltellers der durch den Drosselspalt des als entlastetes Ventil ausgebildeten Drosselorgans geregelte Druck des Schaummittels wirkt, welchem der dem Druck hinter der Drosselstelle entsprechende und durch eine Feder vergrößerte Druck auf die den Raum abschließende Entlastungsplatte entgegenwirkt. Die neue Vorrichtung, die sich durch große Ansprechgeschwindigkeit auszeichnet, gestattet es, auch bei schwankendem Druck in der Druckwasserleitung einen im wesentlichen gleichbleibenden Schaum zu erzeugen. Auch ermöglicht der Regler, den Personalaufwand auf ein Minimum zu reduzieren, da er selbsttätig arbeitet.
• In Fig. I ist ein Teil einer Luftschaumanlage mit Zumischregler gezeigt. Die Ringleitung I führt Druckwasser, die Ringleitung 2 Schaummittel, das unter einem etwas höheren Druck steht als das Druckwasser. Über den Schaummittelschieber 3 und den Schmutzfang 4 wird das Schaummittel dem Zumischregler 5 zugeführt. Es vereinigt sich an der Zuführungsstelle 6 mit dem Druckwasser und wird über die Mischleitung 7 dem nach Art einer Strahlpumpe wirkenden Luftschaumrohr 8 zugeführt. Das Luftschaumrohr 8 wandelt die Schaummittellösung durch Ansaugen von Luft und Herstellung einer innigen Mischung mit dieser in Luftschaum um, der durch die Rohrleitungg und den Schwanenhals Io dem Brennstoffbehälter II zugeführt wird.
• Fig. 2 zeigt den Zumischregler im Längsschnitt.
• Er besteht aus dem Gehäuseunterteil 12 mit darin eingeschraubter Dosierblende I3, dem Gehäuseoberteil I4, auf das der Deckel 15 nebst Kappe I6 aufgeschraubt ist, dem Einstellring I7 zur Verstellung der Spannung der Druckfeder I8, dem Faltenbalg I9, der oben am Haltering 20 und unten an der Platte 21 dicht angelötet ist, der Ventilspindel22, die in die Platte 2I eingeschraubt und durch die Mutter 23 gesichert ist, und schließlich dem Ventilteller 24, der ebenfalls durch eine Mutter 25 gesichert ist.
• Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Das unter Druck stehende Schaummittel strömt durch den Stutzen I2a in den Ringraum 12 b im Innern des Gehäuses 12 und gelangt durch die Fenster 4a in den Raum über dem Ventilteller 24. Durch die Bohrungen I4b überträgt sich der Druck aus dem Raum 12 b in den Raum I4C zwischen Oberteil und Faltenbalg. Der vom Schaummittel auf die Unterseite der Platte ausgeübte Druck erzeugt eine nach oben wirkende Kraft; andererseits wirkt der Druck auf die Oberseite des Ventiltellers 24 in entgegengesetzter Richtung. Die beiden wirksamen Flächen sind annähernd gleich groß, so daß diese beiden Kräfte sich aufheben. Nach Durchströmen des Drosselspaltes zwischen der Ringschneide 24a und der Sitzfläche T4d gelangt das Schaummittel in den Raum I2 c. Der hier herrschende Druck wirkt auf die Unterseite des Ventiltellers 24 und ist bestrebt, diesen nach oben zu drücken. Dieser Kraft entgegengesetzt ist die Kraft der Druckfeder I8.
• Das Schaummittel durchströmt weiter die ringförmige oeffnung zwischen der Bohrung 131 der Blende 13 und dem durch diese hindurchragenden rohrartig ausgebildeten Ende 22 a der Ventilspindel 22. Beim Durchströmen dieser Drosselöffnung erleidet das Schaummittel eine Verminderung seines Druckes. Der Druck in dem Austrittsstutzen 12d des Gehäuses 12 ist um einen Betrag geringer als der Druck im Raum I2 c, der proportional ist dem Quadrat der durch die Drosselöffnung I3a hindurchströmenden Schaummittelmenge. Der Druck im Austrittsstutzen 12 d ist aber auch praktisch gleich dem Druck des Wassers an der Zuführung stelle 6 (Fig. I) und damit proportional dem Druck vor den Schaumlösungsausströmöffnungen des Luftschaumerzeugers 8.
• Die Bohrung 22 b der Spindel 22 steht durch Querbohrungenæc mit dem Innenraum Iga des Faltenbalges 19 in Verbindung. Der im Innenraum Iga herrschende Druck wirkt auf die Oberseite der Platte 2I in Richtung nach unten. Als tatsächliche, auf das aus dem Faltenbalg I9, der Platte 2I, der Ventilspindel 22 und dem Ventilteller 24 bestehende System wirkende Kraft bleibt also nur die Differenz der Kräfte übrig, die auf die Oberseite der Platte 21 und die Unterseite des Ventiltellers 24 wirken. Diese resultierende Kraft wirkt nach oben und ist proportional dem Überdruck im Raum 12 c gegenüber dem Austrittsstutzen 12 d. Da die Kraft der Druckfeder I8 mit der Zusammendrükkung nur leicht ansteigt, ist der Gleichgewichtszustand des Reglers stets bei einem bestimmten Überdruck im Raum 12 c gegenüber dem Austrittsstutzen 12 d vorhanden. Nach den Strömungsgesetzen strömt aber bei einer bestimmten Größe der Drosselöffnung 13 a und einem bestimmten Druckunterschied vor und hinter dieser Drosselöffnung stets die gleiche Stoffmenge durch die Drosselöffnung. Diese Stoffmenge ist in gewissen Grenzen von dem Druck im Eintrittsstutzen 12 a unabhängig. Erhöht sich bei konstant bleibendem Wasserdruck der Schaummitteldruck im Stutzen 12 a, so erhöht sich im ersten Augenblick der Druck auch im Raum 12 C. Damit wird auch die nach oben wirkende Kraft auf den Ventilteller größer, die Feder wird etwas mehr zusammengedrückt, der Drosselspalt zwischen der Ringschneide 241 und der Sitzfläche I4d wird enger und der Strömungswiderstand an dieser Stelle größer. Damit erreicht der Druck im Raum 12 C wieder seinen alten Wert und ebenfalls der Mengenstrom des Schaummittels.
• Die Vorrichtung läßt, wie oben dargelegt, in gewissen Grenzen unabhängig vom Überdruck des Schaummittels über dem Druck des Wassers eine bestimmte minutliche Schaummittelmenge hindurch.
• Bei sinkendem Wasserdruck strömt aber durch die Lösungsaustrittsöffnungen des Luftschaumrohres 8 eine geringere Lösungsmenge. Bei konstant bleibendem Schaummitteldruck erhöht sich also der Prozentsatz des Schaummittelzusatzes mit sinkendem Wasserdruck. Dies ist eine im vorliegenden Falle erwünschte und vorteilhafte Wirkung. Es hat sich nämlich gezeigt, daß die Wirksamkeit der Schaumerzeugung bei den hier verwendeten, nach dem Strahlpumpenprinzip arbeitenden Luftschaumerzeugern mit abnehmendem Druck geringer wird.
• Andererseits ergibt eine Erhöhung des Schaummittelzusatzes eine Verbesserung der Schaumqualität. Die beiden beschriebenen Wirkungen heben sich im Endergebnis auf, und die Güte des erzeugten Luftschaumes bleibt trotz Verminderung des Wasserdruckes erhalten. Für die praktische Anwendung bei der Löschung von Behälterbränden ist eine solche Eigenschaft einer Luftschaumerzeugungsanlage sehr wertvoll, da es stets vorkommen kann, daß der für die Schaumerzeugung verfügbare Wasserdruck durch anderweitige Inanspruchnahme der Druckwasserquelle, etwa für das Kühlen benachbarter Brennstoffbehälter, beträchtlich sinkt.

Claims (5)

1. PATENTANSPRUCHE: I. Regler zum Zumischen eines unter Druck stehenden Schaummittels in eine Druckwasserleitung zur Speisung eines oder mehrerer Luftschaumerzeuger gegebener Leistung, bei welcher die Menge des durch eine Drosselstelle fließenden Schaummittels durch Veränderung des Schaummitteldruckes vor der Drosselstelle auch bei sich änderndem Wasserdruck konstant gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Drosselstelle (I3 a) ein weiteres, als entlastetes Ventil ausgebildetes Drosselorgan (21, 22, 24) angeordnet ist, dessen Entlastungsplatte (2I) einen Raum (Iga) des Reglergehäuses beweglich abschließt, der mit dem Raum (I2d) hinter der Drosselstelle (I3a) durch eine Leitung (22b) in Verbindung steht, und daß der ungeregelte Druck des Schaummittels sowohl auf die in Strömungsrichtung vordere Fläche des Ventiltellers (24) als auch auf die dem Ventilteller (24) zugekehrte Seite der Entlastungsplatte (2I) wirkt, während auf die hintere Fläche des Ventiltellers (24) der durch den Drosselspalt (I4d, 24a) des als entlastetes Ventil ausgebildeten Drosselorgans (21, 22, 23) geregelte Druck des Schaummittels wirkt, welchem der dem Druck hinter der Drosselstelle (I3a) entsprechende und durch eine Feder (I8) vergrößerte Druck auf die den Raum (Igd) abschließende Entlastungsplatte (2I) entgegenwirkt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Entlastungsplatte (2I) abgeschlossene Raum (liga) und der Raum (I2 d) hinter der Drosselstelle (I3 a) durch eine Längsbohrung (22b) in der durch die Öffnung der Drosselstelle (I3a) hindurch verlängerten Ventilspindel (22) miteinander verbunden sind.
3. 3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Abschluß des Raumes (liga) durch die Entlastungsplatte (2I) mittels eines im Gehäuseoberteil (I4) und an der Entlastungsplatte (2I) befestigten Faltenbalges (I9) erzielt wird.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Bohrungen (I4b), die den Raum zwischen dem Ventilteller (24) und der Entlastungsplatte (2I) mit dem Raum zwischen dem Faltenbalg (19) und dem Gehäuseoberteil (I4) verbinden.
5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die die Drosselstelle (I3a) bildende Blende (I3) auswechselbar ist.