EP0647458A1 - Zumischeinrichtung zum Zumischen von Zusatzmitteln zu einer Flüssigkeit - Google Patents

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EP0647458A1
EP0647458A1 EP94115756A EP94115756A EP0647458A1 EP 0647458 A1 EP0647458 A1 EP 0647458A1 EP 94115756 A EP94115756 A EP 94115756A EP 94115756 A EP94115756 A EP 94115756A EP 0647458 A1 EP0647458 A1 EP 0647458A1
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EP
European Patent Office
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liquid
extinguishing agent
line
drive
additive
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EP94115756A
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Maximilian Bäck
Rudolf Aichinger
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Rosenbauer International AG
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Rosenbauer International AG
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C5/00—Making of fire-extinguishing materials immediately before use
    • A62C5/02—Making of fire-extinguishing materials immediately before use of foam

Definitions

  • the invention relates to an admixing device for admixing an additive to a liquid, in particular for admixing foaming agents in extinguishing agents, e.g. in fire fighting vehicles, as described in the preamble of claim 1, and a method for admixing additives to a liquid, in particular an extinguishing agent, as described in the preamble of claim 18.
  • a mixing device for adding an additive to a liquid is already known - in accordance with DE-AS 20 48 904.
  • an additive is fed from an additive container into a liquid supply line for sprinklers.
  • part of the liquid or the extinguishing agent is removed between a liquid pump and the sprinklers and fed to a water motor which, via a coupling, acts on a peristaltic pump for mixing the additive into the liquid line.
  • the regulation of the amount of the admixture to be admixed takes place by determining the delivery quantity of liquid in front of the removal point for the liquid for driving the water motor.
  • the speed of the water motor is controlled so that a constant percentage of additive is added to the liquid.
  • the measuring device for the amount of liquid flowing through the delivery line is coupled via a differential gear to the output shaft of the water motor, with speed differences between the rotation of the measuring device generated by the flowing water through a helical propeller arranged in the delivery line and the Result speed from the water motor, cause a change in the passage cross-section of the liquid to the water motor until an equal speed or a predetermined speed ratio in the area of the rotary differential gear is reached.
  • the disadvantage of this solution is that the amount of admixed additive is relatively imprecise and, moreover, the admixing ratio, that is, the proportion of additive that is to be admixed to a predetermined amount of liquid, cannot be adjusted.
  • an admixing device is also already known - according to DE-OS 30 38 334-, in which extinguishing agent outlets can optionally be charged with liquid or with a mixture of liquid and additive.
  • additive is drawn in from an additive tank via a pump with a controllable drive motor and as a function of the delivery rate in the delivery line, which leads to the extinguishing agent outlets, which are mixed with a mixture of liquid and foam agent are to be loaded, and depending on an admixing amount of additives for a predefined amount of liquid, a higher pressure is pressed into the liquid line in front of the extinguishing agent outlets.
  • the disadvantage here is that a separate energy source and a separate drive system is required to drive the metering device.
  • monitoring the further metering of the additive is extremely difficult and usually requires extensive additional measuring devices, the adaptation of which to the different additives, in particular the different viscosities of the additives, is difficult.
  • This object of the invention is achieved by the features in the characterizing part of claim 1.
  • the advantage of this solution is that due to the surprisingly simple solution, the amount of additive required for different admixing rates is supplied via the amount of liquid passed through the drive device, depending on the flow rate of the mixture required at the extinguishing agent outlets or the extinguishing agent thrower.
  • the liquid required for the drive device is removed before the flow rate is determined, so that the accuracy of the admixed amount of admixture is exactly maintained, even with a high liquid throughput for driving the drive device.
  • this enables the admixing device to be used in a surprisingly simple manner for the most diverse additives with different viscosities and admixing rates.
  • the amount of liquid required to drive the tank can be supplied to the suction inlet of the extinguishing agent pump, in particular in the case of tank fire-fighting vehicles, and consequently there is no loss of liquid or, in the case of non-environmentally compatible extinguishing agents, environmental pollution can be prevented.
  • the formation of the admixing device ensures an almost continuous flow of the additive into the extinguishing agent.
  • Another advantage of the embodiment variant according to claim 3 is that in the area of the additive supply between the conveying device and the admixing line, no measuring element for the flow rate of the additive is required. In this way, malfunctions during the transport of the admixture as well as flow resistance can be avoided and thus a perfect admixture of very tough admixtures is also possible.
  • An embodiment variant according to claim 4 is also advantageous, since the excess pressure with which the additive is pressed into the admixture line is simply determined by determining the volume ratios between the drive device and the conveying device, and the losses resulting from the viscosity and the mechanical transmission are also eliminated can be, so that regardless of the pressure conditions in the admixture line in proportionally dependent, the additive is fed into the admixture line with overpressure.
  • an embodiment according to claim 5 is also advantageous, as a result of which the admixing device can be produced with a single component, namely a cylinder-piston unit with two coupled pistons.
  • an embodiment variant according to claim 6 is also possible, whereby a compact structural unit is created which can be used with little expenditure on mechanical adjusting elements for controlling or regulating the individual functions of the drive and conveying device.
  • An embodiment according to claim 9 is also advantageous, since this allows the pressure differences between the liquids conveyed with the extinguishing agent pump and a higher pressure in the pressure line of the additive or foam agent to be achieved in a simple manner.
  • a pressure difference can thus preferably be defined, which at least compensates for the frictional losses which occur in the course of conveying the foam agent or the additive from the foam agent tank to the admixture line. It is also advantageous if this pressure difference is chosen to be larger, since it enables uniform, continuous pressing of the foam or additive into the mixing line.
  • the embodiment variant according to claim 10 enables the use of the advantages according to the invention also in connection with rotating conveying or drive devices, since freestanding operation of the admixing device is possible without separate fastening, especially with larger conveying quantities.
  • the training according to claim 12 is recommended, since this allows greater pressure increases to be achieved in a narrow space.
  • a further development according to claim 15 is also advantageous, since this enables rapid reversing and also a high stroke frequency of the admixing device is.
  • an embodiment according to claim 16 is also advantageous, since in this way the operating situations that change constantly due to changes in viscosity or the like can be monitored with each stroke and thus reacted very sensitively to any changes, so that the desired admixing ratio is maintained evenly.
  • the invention also includes a method for admixing additives to a liquid, in particular an extinguishing agent, as described in the preamble of claim 18.
  • This method is characterized by the measures in the characterizing part of claim 18. It is advantageous here that only the amount of liquid that is actually supplied to the extinguishing agent outlets to which the mixture of extinguishing agent and additive is applied is used to regulate the amount of additive to be mixed.
  • the further advantage of these surprisingly simple measures lies in the fact that with the existing pressure medium, namely with the extinguishing agent or a part thereof, the foam agent can be injected or metered into the extinguishing agent under a higher pressure than the extinguishing agent, so that thorough mixing and an exact retention of the admixing rate or the proportion of foaming agent to the extinguishing agent can be achieved.
  • a procedure according to claim 19 is also advantageous, since the constant monitoring of the rotational or lifting speed of the drive device enables sensitive regulation and continuous adjustment of the delivery rate of the additive to be added, which in particular when using foam agent results in a uniform foam build-up with the same high quality and corresponding foaming volume and thus a very favorable use of the extinguishing agent and additive can be achieved.
  • a fire engine 1 in particular a tank fire-fighting vehicle, which is equipped with an admixing device 2 according to the invention for producing foam-like extinguishing agent, in particular water, mixed with additives, in particular foaming agents or plasticizers.
  • This admixing device 2 consists essentially of an extinguishing agent tank 3, an extinguishing agent pump 4, an additive tank 5, a metering device 6 for additive, a control and / or display device 7 and a measuring device with a transmitter 8 for determining the flow rate of the amount of extinguishing agent to be mixed with the additive .
  • an extinguishing agent launcher 9 In connection with the admixing device 2 there are also an extinguishing agent launcher 9, as well as a group 10 of extinguishing agent outlets 11 and a group 12 of extinguishing agent outlets 13.
  • the arrangement of the admixing device 2 is shown in a simplified and partially schematically illustrated manner.
  • the extinguishing agent pump 4 and the extinguishing agent tank 3 are adjacent to extinguishing and / or recovery equipment, such as fittings, hoses, cutters or the like.
  • the respective loading of a fire-fighting vehicle 1 equipped with such an admixing device is arbitrary and can be adapted to the respective application.
  • fire engines used at airports are mostly equipped with tanks and extinguishing agents and additives and contain only small amounts of equipment, while in the case of universal fire fighting vehicles in residential areas, the combined vehicles with tanks up to 2000 to 4000 l extinguishing agent, especially water and the like large additive tanks and equipment for rescue and recovery, such as hydraulic cutting and spreading devices as well as light generators, hoses and extinguishing fittings predominate.
  • this admixing device 2 can also be used for emergency vehicles used in other areas, for example in the road maintenance service or for cleaning work in which, for example, liquids with cleaning additives, Plasticizers, various gases such as tear gas or irritant liquids are added.
  • FIG. 2 shows the arrangement of the admixing device 2 for producing additives, in particular foaming agents or plasticizers offset by foam-like extinguishing agents, schematically in a block diagram.
  • An extinguishing agent tank 3 contains a liquid 14, preferably water, and is connected to the extinguishing agent pump 4 via a tank outlet line 15, a shut-off valve 16 and a suction line 17.
  • the sensor 8 for determining the flow rate is arranged between a pressure line 18 of the extinguishing agent pump 4 and a mixing line 19.
  • the sensor 8 is also connected to the control and / or display device 7 via a line 20.
  • the control and / or display device 7 is composed of a comparator 21 for the flow rate of the amount of extinguishing agent to be mixed with the additive and the admixing factor over a fraction of additive to be added to a predeterminable amount of liquid 14, and a comparator 22 for monitoring the stroke frequency of the metering device 6 and a setpoint memory 23.
  • the admixing factor, for example in percent, for the setpoint memory 23 can be preset via an input element 24.
  • the additive tank 5 for receiving the additive, in particular a foam agent 25, is connected via a line 26 to a conveying device 27 of the metering device 6 for additive.
  • a shut-off valve 28 and check valves 29 are arranged in line 26.
  • the metering device 6 for additives essentially consists of a drive device 30 and the conveyor device 27.
  • the drive device 30 consists of a cylinder 31, a piston 32 and piston rods 33 and 34.
  • a transmitter 35 for determining the delivery frequency of the drive device 30 placed and connected to the control device 7 via a connecting line 36.
  • the cylinder 31 is provided with inlet openings 37, 38 and outlet openings 39, 40.
  • the inlet openings 37, 38 are connected via a supply line 41 to the pressure line 18 of the extinguishing agent pump 4.
  • a shut-off valve is in the supply line 41 42 arranged, as well as butterfly valves 43, 44, which can be switched over a switching device 45, for example a pneumatic actuating cylinder.
  • Shut-off valves 46, 47 are also assigned to the outlet openings 39, 40, which in turn are connected to the switching device 45.
  • the control of the individual butterfly valves 43, 44, 46 and 47 is made such that the diagonally opposite butterfly valves 43 and 47 or 44 and 46 are alternately opened or closed. This switchover can cause an alternating mutual displacement of the piston 32 from the system on one end wall to the opposite and vice versa.
  • This reciprocating drive movement is made available via the piston rod 34 for actuating the conveying device 27.
  • a return line 48 between the outlet openings 39, 40 and the suction line 17 of the extinguishing agent pump 4 or the extinguishing agent tank 3 is provided with shut-off valves 49, 50, 51 and a control device 52 for the flow rate.
  • the control device 52 for the flow rate is also connected to the control device 7 via a control line 53.
  • the conveying device 27 for additives is constructed similarly to the drive device 30 and is formed from a cylinder 54, a piston 55 and piston rods 56, 57.
  • the conveying device 27 is connected in motion to the drive device 30 via the piston rods 34 and 56 in the stroke direction.
  • the cylinder 54 of the conveying device 27 is also equipped with inlet openings 58, 59 and outlet openings 60, 61.
  • a pressure line 62 with check valves 63 in the area of the outlet openings 60, 61 connects the conveying device 27 to the admixing line 19 and subsequently via lines 64 and 65 to the group 10 of extinguishing agent outlets 11 and to the group 12 of extinguishing agent outlets 13.
  • shut-off valves 66, 67 of the extinguishing agent outlets 11 and 13 are arranged.
  • a line 68 with a shut-off valve 69 enables a direct connection between the pressure line 18 of the extinguishing agent pump 4 and the groups 10 and 12 of the extinguishing agent outlets 11 and 13, bypassing the sensor 8 and the pressure line 62 for the foam agent 25, so that the extinguishing agent outlets 11 and 13 of groups 10 and 12 can only be charged with pure extinguishing agent without the addition of an additive.
  • This has the advantage that, depending on the intended use, the respective outlets are rapidly and successively charged with different extinguishing agents can be.
  • the extinguishing agent launcher 9 is connected via a line 70 to the pressure line 18 of the extinguishing agent pump 4 or via a line 71 to the metering device 6 for additives.
  • Shut-off valves 72, 73 are arranged in lines 70 and 71 for switching over to different operating modes.
  • a flushing line 74 for cleaning purposes of the lines coming into contact with additive is provided between the pressure line 18 of the extinguishing agent pump 4 and the line 26.
  • a line 75 with a shut-off valve 76 also enables liquid 14, for example from a hydrant 77 or an upstream extinguishing agent pump, to be fed into the suction line 17 between the shut-off valve 16 and the extinguishing agent pump 4.
  • shut-off valves 78 are then arranged between the pressure line 18 and the flushing line 74 and between the return line 48 and the flushing line 74 for pressurization or for supplying extinguishing agent or flushing water into the flushing line 74. Via these shut-off valves 78, the flushing line 74 can be acted upon either by an external water source, for example a hydrant 77 or by the extinguishing agent pump 4.
  • shut-off valves 16, 28, 42, 49 to 51, 66, 67, 69, 72 and 73, as well as 76 and 78 can be designed as manually operated valves. In many cases, however, these shut-off valves 16, 28, 42, 49 to 51, 66, 67, 69, 72 and 73 - especially those which are often actuated during the extinguishing operation - will be provided as remote-controlled valves with electrical or fluidic drives. The control can then take place either centrally from the control and / or display device 7 via lines 79 or also via a central pressure fluid, for example compressed air.
  • a changeover valve 80 for reversing the control air in the opposite direction.
  • This changeover valve 80 can be adjusted from one setting to the other via an actuator 81, for example likewise a pneumatic drive.
  • the triggering of the adjustment from one end position to the other takes place via pneumatic limit switches 82, 83, each of which takes place from a stop plate 84 on the piston rod 33 in the two end positions of the piston 32 within the cylinder chamber 85.
  • the additive For admixing the additive e.g. of the foaming agent 25 via the conveying device 27 into the lines 64 and / or 65 and / or 71, the additive must have a higher pressure than the pressure of the extinguishing agent in these lines 64, 65, 71. Since the extinguishing water in the pressure line 18th by forwarding via the supply line 41 to the drive device 30 to drive the conveying device 27 for the additive, different pressures in the cylinder chambers 85, 87 and 88, 89 are required. The extrusion pressure exerted on the additive by the conveying device 27 must take into account the flow resistances in the check valves 63 and the pressure line 62 may be higher than the pressure of the conveying means in the admixing line 19.
  • annular surface 90 of the piston 32 is at least 2% larger than an annular surface 91 of the piston 55.
  • piston rods 33, 34 and 56, 57 in the individual cylinders 31 and 54 can also have different diameters 93 and 92, it only has to be ensured that the force generated by the drive device 30 is sufficient to drive the conveyor device 27 Raise the pressure in the additive to a value above the extinguishing agent.
  • liquid 14 for example water from an extinguishing agent tank 3 or from a hydrant 77 or from a feed line
  • the liquid 14 is sucked in above the negative pressure generated in the extinguishing agent pump 4 and discharged into the pressure line 18 at a pressure between usually 6 and 12 bar in high-pressure systems up to 40 or 50 bar.
  • the extinguishing agent or the liquid 14 is supplied to the lines 68, 70 via the supply line 41 and to the individual lines 64, 65 and 71 via the shut-off valves 69, 72 arranged thereon to the extinguishing agent launcher 9.
  • extinguishing agent outlets 11 and 13 can be used to remove extinguishing agent via the corresponding shut-off valves 66, 67.
  • shut-off valve 72 is closed and the shut-off valve 42 is opened. This has the effect that the proportion of the extinguishing agent required for the extinguishing agent launcher 9 is no longer supplied to the extinguishing agent launcher 9 through the supply line 41, but via the transmitter 8 and the admixing line 19, into which the pressure line 62 from the conveying device 27 opens, via the Higher pressure additive is supplied and pressed into the admixing line 19.
  • the extinguishing agent mixture consisting of extinguishing agent and additive is fed via line 71 to the extinguishing agent throwers 9, where appropriate mixed up and dispensed via a point of use, in particular a source of fire.
  • the extinguishing agent is supplied via the supply line 41 to the drive device 30, which sets the piston 55 of the conveying device 27 in reciprocating movements, as a result of which the latter is alternately generating negative pressure in the inlet openings 58, 59 to the cylinder chambers 88, 89 foam agent 25 from the additive tank 5, for example a canister, but it can also be a plastic or stainless steel tank, for example, after opening the shut-off valve 28 and sucked in via line 26 and with a pressure above the Extinguishing agent in the supply line 41 feeds pressure via the pressure line 62 after passing the check valves 63 into the admixing line 19.
  • the control and / or display device 7 is provided in order to ensure that a sufficient mixture of extinguishing agent, consisting of extinguishing agent and additive, matched to the respective flow rate, is led to the corresponding extinguishing agent outlets 11, 13 or extinguishing agent launcher 9.
  • the admixing factor can be determined over a fraction, for example in percent, of additive to which a predeterminable amount of extinguishing agent is to be added.
  • This measured value is stored in a setpoint memory 23. From this signal from the setpoint memory 23 and the flow rate to the admixing line 19, which is determined with the measuring value transmitter 8, a quantity of additional means required is predefined.
  • the adjustment speed of the piston 32 of the drive device 30 and thus also the stroke frequency are monitored. This takes place, for example, via a measuring device 94, which can be formed, for example, by a light scale 95 with a scanning head 96 assigned to it.
  • the comparator 22 If, on the basis of the time period determined between the passage of two immediately adjacent markings 97, it is found that the amount of additive supplied to the admixing line 19 due to this stroke speed is not sufficient for the flow rate of extinguishing agent in the admixing line 19 determined by the transmitter 8, the comparator 22 generates a difference signal which, via the control line 53, causes an adjustment drive 98 of the control device 52 to increase the passage cross section in the control device 52. This increases the amount of extinguishing agent flowing through the cylinder chambers 85 and 87, and this causes a higher pumping frequency and thus a faster squeezing and refilling of the additive in the cylinder chambers 88 and 89.
  • Another advantage of this solution lies in the use of cylinder piston arrangements, with which an abundance of extinguishing and cleaning agents or other additives can be added to an extinguishing agent or water or a cleaning liquid, regardless of their viscosity.
  • this device is also insensitive to different viscosities of the additives, since the piston speed of the drive device 30 can be kept continuously at the desired stroke frequency, independently adjusting to the respective viscosity.
  • the metering device 6 can also be operated during feed-in operation, that is to say when extinguishing agent is fed into the suction line 17, with a pressure of up to 16 bar.
  • a great advantage is also the low differential pressure between extinguishing agent and additive required in such systems, which only has to be so high that the pressure losses in the delivery system of the pressure medium, that is to say in the supply line, are compensated for.
  • This metering device 6 for example referred to as a differential pressure piston pump, comprises a cylinder-piston arrangement 99, the cylinder 100 of which is divided into two piston chambers 102, 103 by a fixed distributor plate 101.
  • the distributor plate 101 simultaneously forms a guide 104 for a piston rod 105, which connects two pistons 106, 107 arranged in the two piston chambers 102, 103 to one another in a stationary manner.
  • a length 108 of the piston rod 105 is dimensioned such that in its respective end position one of the two pistons 107 or 106 rests on an end plate 109 which delimits the piston chamber 102 or 103 and has a front side 110 facing it, while the other piston 106 or 107 with its Inner side 111 abuts the distributor plate 101.
  • the inside 111 of the piston 107 then bears against the distributor plate 101 and the front side 110 of the piston 106 against the end plate 109.
  • One of the two pistons 106, 107 or both are connected to a further piston rod 112, which extends through the piston chamber 102 and / or 103 in the direction of the end plates 109 and has a length that is greater than a stroke length 113 of the pistons 106, 107 in the piston chambers 102, 103.
  • the piston 106 creates two separate cylinder chambers 114, 115 in the piston chamber 102 and two separate cylinder chambers 116, 117 in the piston chamber 103.
  • the displacement area of the inner sides 111 of the two pistons 106, 107 is considerably smaller than on the front side 110 Diameter 118 to 119 or, based on the volume ratio between the cylinder chambers 114, 117 and the cylinder chambers 115, 116, a proportionality between the delivery quantity and the delivery pressure in the cylinder chambers 114, 117 with respect to the cylinder chambers 115, 116 is established.
  • the metering device 6 can therefore be used instead of the metering device 6, as shown in FIG. 2, which is why only the configuration of the metering device 6 is described in FIGS. 3 to 5 and the remaining control arrangement or the sequence of the mixing corresponds to that as described in Fig. 2.
  • the supply line 41 is connected to an inlet connection 120, which is designed as a piece or is connected via a piece to the inlet openings 37 and 38.
  • Shut-off flaps 43 and 44 are arranged between the inlet connection 120 and the inlet openings 37, 38 and are connected in motion via a lever linkage to a switching device 45 formed by a cylinder piston arrangement 121.
  • the cylinder piston arrangement 121 is pivotally attached via a support bracket 122 to the cylinder 100 or on another housing part which also supports the cylinder 100 and is connected to its piston rod 123 in a rotationally fixed manner with a pivot axis 125 via a pivot lever 124.
  • pivot lever 126 On this pivot axis 125 there is another pivot lever 126 which is connected to it in a rotationally fixed manner and which is connected via a push rod 127 to a pivot lever 128 in the region of the respectively opposite inlet opening and outlet opening 38, 40 assigned to butterfly valves 44 and 47. Due to the arrangement selected in particular from FIG. 3 and the right part of FIG. 5, not only the butterfly valves 46 and 47 leading to the return line 48, which are arranged upstream of the outlet openings 39, 40 for the pressure medium, but also the butterfly valves 43 and 44 , which are arranged upstream of the inlet openings 37 and 38 for the pressure medium.
  • the additive for example foam agent 25
  • the foam agent 25 sucked into the cylinder chamber 114 in the previous stroke is over an outlet opening 60 and a check valve 63 are supplied to the pressure line 62 for the foaming agent 25.
  • the foam agent 25 then sucked into the cylinder chamber 117 is fed to the pressure line 62 via an outlet 61 and a further check valve 63.
  • the amount of the additive or foam agent 25 to be mixed is now regulated by the number of strokes of the pistons 106 and 107 in the time unit.
  • the control components already described in detail in FIG. 2 and the control and / or display device 7 can be used for this purpose.
  • the number of strokes of the pistons 106, 107 is regulated by regulating the outlet cross section to the return line 48 by means of the regulating device 52.
  • an adjusting drive 98 for example a linear adjusting drive coupled to a stepping motor, is rotatably fixed via a pivot lever 129 with a pivot axis 130 of a metering flap 131 in the control device 52. If the number of strokes in the cylinder piston arrangement is to be increased, the metering flap 131 is pivoted more so that it opens up a larger passage cross section in the control device 52 and a larger amount of liquid 14 can thus be pumped through the cylinder chambers 115, 116.
  • the amount of the additive or foam agent 25 applied via the cylinder chambers 114, 117 is also increased proportionally.
  • the piston rod 112 can now be used in an equivalent manner to the piston rod 33 according to FIG. 2 and accordingly a measuring device 94 and limit switches 82, 83 can be assigned to it.
  • any other monitoring device with which the position of the pistons 106, 107 in the cylinder 100 or the speed of movement thereof can be monitored.
  • FIG. 6 shows a variant of the dosing device 6.
  • the arrangement of the admixing device 2 is shown in a very simplified manner and essentially corresponds to that shown in FIG. 2.
  • the same reference numerals are therefore used for the same parts.
  • the extinguishing agent pump 4 is supplied with liquid 14 from the extinguishing agent tank 3 via the suction line 17. After flowing through the pressure line 18 and the measuring sensor 8, the liquid 14 in the admixing line 19 is mixed with foam agent 25 from the additive tank 5 and made available, for example, to a group 10 of extinguishing agent outlets 11.
  • the admixing factor between a predetermined amount of a liquid 14 and the amount of foam agent 25 to be added can in turn be preset via the input member 24 and regulated accordingly via the control and / or display device 7.
  • the metering device 6 consists of a rotating drive device 132, for example a vane pump 133 or an equivalent unit such as a rotary vane pump, which can either be single-stroke or also multi-stroke, and a likewise rotating conveying device 134, which in the same way works with a vane pump 133 can be designed like the drive device 132.
  • the drive device 132 and the conveyor device 134 are connected to one another in a rotationally fixed manner.
  • a measuring device 94 which is formed by a sensor 135, detects the speed of the drive device 132 of a rotor 136 of the vane pump 133 and transmits this via the connecting line 137 to the control and / or display device 7.
  • the flow rate of the liquid 14 through the drive device 132 or vane pump 133 is regulated such that the required amount of additive due to the direct drive coupling of the drive device 132 of the conveying device 134 or foam agent 25 is supplied via the pressure line 62 to the admixing line 19.
  • the pressure difference required to add the foam agent 25 in the admixing line 19 to the liquid 14 is determined by different diameters of the rotor 136 of the drive device 132 and of the rotor 136 of the conveying device 134, i.e. achieved by the different total volume of the volume chambers of the drive device 132 and the conveyor device 134.
  • the total volume of the volume chambers is to be understood, for example, that with the same number of vanes of a vane pump for the drive device 132 and the conveyor device 134, the sum of the volumes of the volume chambers between the individual vanes in the drive device 132 is greater than in the conveyor device 134.
  • FIG. 7 shows another embodiment of the control and / or display device 138 for manual regulation in order to maintain the mixing ratio of a mixing amount of foam agent 25 for a predefined amount of liquid 14.
  • the structure of the admixing arrangement 2 is shown in simplified form in a block diagram.
  • the metering device 6 corresponds essentially to that shown in FIG. 2, and the same reference numerals are therefore used for the same parts.
  • liquid 14 from an extinguishing agent tank 3 is pressurized and provided on the one hand to the drive device 30 via the pressure line 18 and on the other hand mixed with foam agent 25 in the admixing line 19 and subsequently made available to a group 10 of extinguishing agent outlets 11.
  • the foam agent 25 is sucked out of the additive tank 5 by means of the conveying device 27 and conveyed via the pressure line 62 into the admixing line 19 and added to the liquid 14 there.
  • a manual control and / or display device 138 is provided to regulate the mixing ratio between a predetermined amount of a liquid 14 and the amount of foam agent 25 to be added.
  • the control and / or display device 138 consists of a display unit 139, which is arranged, for example, in the driver's cabin of an emergency vehicle or on a pump control station, and spring-loaded pistons 140, 141, which in turn are pressurized via lines 142, 143.
  • a measuring device 144 between the pressure line 18 and the admixing line 19 determines the flow rate of the liquid 14 which is to be mixed with a foaming agent 25.
  • a measuring device 145 is arranged between the pressure line 62 and the admixing line 19 for determining the flow rate of the foaming agent 25 which is to be added to the liquid 14.
  • a measuring piston 146 or 147 is raised, whereupon the amount of fluid thereby displaced in a line 143, 142 adjusts the pistons 141 and 140 of the control and / or display device 138 accordingly.
  • the piston 141 together with the firmly connected scale 148 moves against the spring force of the spring 149.
  • the piston 140 is displaced with a pointer 150 firmly connected to it against the spring force of the spring 151.
  • the pistons 140, 141 of the control and / or display device 138 are shifted to different degrees. This creates a relative movement between the pointer 150 and the scale 148.
  • the current mixing ratio between a liquid 14 and the amount added to it can now be shown on the display unit 139 due to the position of the pointer 150 in relation to the scale 148 Read off foam agent 25. It goes without saying that the individual pistons 140, 141 of the measuring devices 144, 145 in the lines 142 and 143 to adjust the amount of fluid displaced in proportion to the size comparison made.
  • the flow rate in the area of the foam agent 25 is approximately 30 liters of additive 25 to 1000 liters of liquid 14, and it is therefore the ratio of the transmission ratio between the measuring device 144 and the piston 141 or the scale 148 arranged on it to adjust the piston 140 with the pointer 150 arranged thereon, which is acted upon by the measuring device 145, approximately in a ratio of 100: 3 or 100: 1.
  • a manually operated control device 152 for controlling the admixing quantity is arranged in the return line 48 between the drive device 30 and the suction line 17.
  • the flow rate of the liquid 14 required for the operation of the drive device 30 is controlled with the aid of the control device 152.
  • a desired admixing ratio can thus be set by actuating the control device 152, in which the admixture factor on the display unit 139, which is too low for the desired admixture, increases the flow rate of the liquid 14 for the drive device 30 and increases the flow rate if the admixture factor is too high the quantity of the liquid 14 can be reduced in the admixing factor displayed on the display unit 139.
  • the dosing devices 6 shown and described are independent of the viscosity of the foam agent 25, a wide variety of additives can now be mixed with a liquid 14 using this dosing device 6.
  • the measuring device and, if appropriate, the control and / or display device 7,138 are assigned accordingly to design this as a compact, self-transportable admixing device which can be operated independently of a vehicle or an extinguishing agent pump 4, for example via hose feed.
  • the control and / or display device 7.138 can have its own Power supply can be supplied with energy, or a corresponding battery can be installed in such a compact device to operate the same.
  • the compressed air can also be supplied via a hose line. Equally, however, it would also be possible, for example, to carry out the reversal of the individual valves using branched amounts of the extinguishing agent via hydraulic valves and hydraulically actuated cylinders.
  • FIG. 7 A possible arrangement of such an embodiment variant is shown in FIG. 7 with dash-dotted lines.
  • a liquid 14 is fed via a line 153 to the changeover valve 80, a hydraulic valve for this embodiment variant.
  • the changeover valve 80 is actuated by means of an actuator 81 by alternately actuating the limit switches 82, 83, and subsequently the changeover device 45, in this case a hydraulic cylinder, is alternately acted upon by liquid 14.
  • the return of the liquid 14 takes place from the changeover valve 80 to the outside or via a line 154, e.g. to the extinguishing agent tank 3 or to the suction line of the extinguishing agent pump 4.
  • This embodiment variant is preferably used in a transportable structural unit of the drive and conveyor device 27, 30.
  • a manual or mechanical control and / or display device 138 could also be provided in such a compact device.
  • the removal of the additive or foam agent 25 can be done via a hose line e.g. also from portable canisters as additive tank 5.
  • a transportable structural unit composed of these aforementioned parts and devices is that it can be used independently of stationary systems or vehicles, even at distant water extraction points, for the exact admixture of additives with different conveying capacities of extinguishing agents.
  • the individual exemplary embodiments according to FIGS. 1 to 7 can also each form independent solutions according to the invention, and individual characteristics of these individual exemplary embodiments combined with other individual characteristics from the other exemplary embodiments can also form a combination according to the invention.

Abstract

Die Erfindung beschreibt eine Zumischeinrichtung (2) zum Zumischen von Zusatzmitteln zu einer Flüssigkeit (14), insbesondere einem Löschmittel z.B. in Feuerwehrfahrzeugen (1). In einer Druckleitung (18) für die Flüssigkeit (14) ist ein Meßwertgeber (8) für die Durchflußmenge in dieser Druckleitung (18) angeordnet. An einer Versorgungsleitung (41) der Druckleitung (18) ist eine Antriebsvorrichtung (30) für eine Fördervorrichtung (27) angeschlossenen, welche das Zusatzmittel von einem Zusatzmitteltank (5) in eine Zumischleitung (19) fördert. Die Durchflußmenge der Flüssigkeit (14) durch die Antriebsvorrichtung (30) wird über eine Regelvorrichtung (52) in Abhängigkeit von der durch die Druckleitung (18) hindurchströmenden Flüssigkeitsmenge geregelt. Die Antriebsvorrichtung (30) ist mit der Fördervorrichtung bewegungsverbunden. Die Versorgungsleitung (41) für die Antriebsvorrichtung (30,132) zweigt in Fließrichtung der Flüssigkeit (14) vor der Meßeinrichtung ab. Die Regelvorrichtung (52,152) ist in Fließrichtung der Flüssigkeit (14) der Antriebsvorrichtung (30,132) nachgeschaltet. Eine Steuer- und/oder Anzeigevorrichtung (7,138) ist angeordnet, die einen Meßwertgeber (8) der Meßeinrichtung und ein Eingabeorgan (24) für eine einer vorbestimmbaren Flüssigkeitsmenge zusetzbaren oder eine Meßvorrichtung (145) zum Feststellen der zugeführten Menge an Zusatzmitteln aufweist. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Zumischeinrichtung zum Zumischen eines Zusatzmittels zu einer Flüssigkeit, insbesondere zum Zumischen von Schaummitteln in Löschmitteln, z.B. in Feuerwehrfahrzeugen, wie sie im Oberbegriff des Patentanspruches 1 beschrieben ist, sowie ein Verfahren zum Zumischen von Zusatzmitteln zu einer Flüssigkeit, insbesondere einem Löschmittel, wie es im Oberbegriff des Patentanspruches 18 beschrieben ist.
  • Es ist bereits eine Zumischeinrichtung für das Zusetzen eines Zusatzmittels in eine Flüssigkeit bekannt - gemäß DE-AS 20 48 904. Bei dieser Zumischeinrichtung wird in eine Flüssigkeitsversorgungsleitung für Sprinkler ein Zusatzmittel aus einem Zusatzmittelbehälter zugeführt. Dazu wird ein Teil der Flüssigkeit bzw. des Löschmittels zwischen einer Flüssigkeitspumpe und den Sprinklern entnommen und einem Wassermotor zugeführt, der über eine Kupplung eine peristaltische Pumpe zum Einmischen des Zusatzmittels in die Flüssigkeitsleitung beaufschlagt. Die Regelung der Menge des zuzumischenden Zusatzmittels erfolgt durch Feststellung der Fördermenge an Flüssigkeit vor der Entnahmestelle für die Flüssigkeit zum Antrieb des Wassermotors. In Abhängigkeit von der Menge der vorbeiströmenden Flüssigkeit wird die Drehzahl des Wassermotors so geregelt, daß ein gleichbleibender prozentueller Anteil an Zusatzmittel der Flüssigkeit zugesetzt wird. Zur Veränderung der Drehzahl des Wassermotors ist die Meßeinrichtung für die die Förderleitung durchströmende Flüssigkeitsmenge über ein Differenzialgetriebe mit der Ausgangswelle des Wassermotors gekuppelt, wobei Drehzahldifferenzen, die sich zwischen der durch das durchströmende Wasser erzeugten Rotation des Meßgerätes durch einen in der Förderleitung angeordneten schraubenförmigen Propeller und der Drehzahl aus dem Wassermotor ergeben, eine Veränderung des Durchtrittsquerschnittes der Flüssigkeit zum Wassermotor bewirken, bis eine gleiche Drehzahl bzw. ein vorbestimmtes Drehzahlverhältnis im Bereich des Drehdifferenzialgetriebes erreicht ist. Nachteilig ist bei dieser Lösung, daß die Menge des zugemischten Zusatzmittels relativ ungenau ist und außerdem das Zumischverhältnis, also jener Anteil an Zusatzmittel, der auf eine vorbestimmte Flüssigkeitsmenge zugemischt werden soll, nicht eingestellt werden kann.
  • Weiters ist auch eine Zumischeinrichtung bereits bekannt - gemaß DE-OS 30 38 334-, bei der Löschmittelausgänge wahlweise mit Flüssigkeit oder mit einem Gemisch aus Flüssigkeit und Zusatzmittel beschickt werden können. Dazu ist vorgesehen, daß über eine Pumpe mit regelbarem Antriebsmotor Zusatzmittel aus einem Zusatzmitteltank angesaugt und in Abhängigkeit von der Fördermenge in der Förderleitung, die zu den Löschmittelausgängen führt, welche mit einem Gemisch aus Flüssigkeit und Schaummittel beschickt werden sollen, und in Abhängigkeit von einer Zumischmenge an Zusatzmitteln für eine vordefinierte Menge an Flüssigkeit mit höherem Druck in die Flüssigkeitsleitung vor den Löschmittelausgängen eingepreßt wird. Nachteilig ist hierbei, daß eine eigene Energiequelle und ein eigenes Antriebssystem für den Antrieb der Dosiervorrichtung nötig ist. Weiters ist die Überwachung der weiteren Dosierung des Zusatzmittels äußerst schwierig und bedarf meist umfangreicher zusätzlicher Meßvorrichtungen, deren Anpassung an die unterschiedlichen Zusatzmittel, insbesondere die unterschiedlichen Viskositäten der Zusatzmittel nur schwierig möglich ist.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Zumischeinrichtung zu schaffen, bei der bei freiwählbarem Verhältnis zwischen Flüssigkeitsmenge und Zusatzmittelmenge auch über längere Betriebsdauer eine dauernd gleichbleibende exakte Zumischung der benötigten Zusatzmittelmenge in das Fördermittel erreicht wird.
  • Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale im Kennzeichenteil des Patentanspruches 1 gelöst. Der Vorteil dieser Lösung liegt darin, daß durch die überraschend einfach erscheinende Lösung über die durch die Antriebsvorrichtung hindurch geführte Flüssigkeitsmenge gleichzeitig in Abhängigkeit von der Durchflußmenge der an den Löschmittelausgängen bzw. dem Löschmittelwerfern benötigten Gemischmenge die für unterschiedliche Zumischraten erforderliche Menge an Zusatzmittel zugeführt wird. Dazu kommt, daß die für die Antriebsvorrichtung benötigte Flüssigkeit vor der Feststellung der Durchflußmenge entnommen wird, sodaß die Genauigkeit der zugemischten Zuatzmittelmenge auch bei einem hohem Flüssigkeitsdurchsatz zum Antrieb der Antriebsvorrichtung exakt eingehalten wird. Dies ermöglicht aber in überraschend einfacher Weise den Einsatz der Zumischeinrichtung für die unterschiedlichsten Zusatzmitteln mit unterschiedlicher Viskosität und Zumischrate. Dazu kommt, daß die zum Antrieb benötigte Flüssigkeitsmenge vor allem bei Tanklöschfahrzeugen wiederum dem Saugeingang der Löschmittelpumpe zugeführt werden kann und somit kein Flüssigkeitsverlust entsteht bzw. bei nicht umweltverträglichen Löschmitteln eine Umweltverschmutzung verhindert werden kann. Dazu kommt, daß durch die Ausbildung der Zumischeinrichtung ein nahezu kontinuierlicher Fördermittelstrom des Zusatzmittels in das Löschmittel sichergestellt werden kann. Zudem tritt nahezu kein Förderverlust an jenen Löschmittelausgängen auf, an welchen ein Gemisch aus Löschmittel und Zusatzmittel abgegeben wird, da die zum Antrieb der Antriebsvorrichtung benötigte Löschmittelmenge der vor den Löschmittelausgängen zugeführten Menge an Zusatzmittel im wesentlichen entspricht.
  • Durch eine Ausbildung gemäß Patentanspruch 2 wird eine exakte Regelung der zugemischten Zusatzmittelmenge, bedingt durch die rasche Nachregelungsmöglichkeit erzielt.
  • Ein weiterer Vorteil der Ausführungsvariante nach Patentanspruch 3 liegt darin, daß im Bereich der Zusatzmittelzufuhr zwischen der Fördervorrichtung und der Zumischleitung kein Meßorgan für die Durchflußmenge des Zusatzmittels benötigt wird. Damit können Störungen beim Transport des Zusatzmittels, sowie Strömungswiderstände vermieden werden und somit ist auch eine einwandfreie Zumischung von sehr zähen Zusatzmitteln möglich.
  • Durch die weitere Ausbildung nach Patentanspruch 3 wird eine vollautomatische Regelung der zugemischten Zusatzmittelmenge erreicht.
  • Vorteilhaft ist auch eine Ausführungsvariante nach Patentanspruch 4, da dadurch über die Bestimmung der Volumsverhältnisse zwischen der Antriebsvorrichtung und der Fördervorrichtung jener Überdruck, mit welchem das Zusatzmittel in die Zumischleitung eingepreßt wird, einfach festgelegt und auch die aufgrund der Viskosität und der mechanischen Übertragung entstehenden Verluste aufgehoben werden können, sodaß unabhängig von den Druckverhältnissen in der Zumischleitung in proportionaler Abhängigkeit das Zusatzmittel mit Überdruck in die Zumischleitung eingespeist wird.
  • Vorteilhaft ist aber auch eine Ausgestaltung nach Patentanspruch 5, wodurch mit einem einzigen Bauteil, nämlich einer Zylinderkolbeneinheit mit zwei gekuppelten Kolben die Zumischeinrichtung herstellbar ist.
  • Weiters ist auch eine Ausführungsvariante nach Patentanspruch 6 möglich, wodurch eine kompakte Baueinheit geschaffen wird, die mit einem geringen Aufwand an mechanischen Stellelementen zur Steuerung bzw. Regelung der einzelnen Funktionen der Antriebs- und Fördervorrichtung das Auslangen findet.
  • Es ist aber auch eine Weiterbildung nach Patentanspruch 7 möglich, wodurch mit einer Einmündung in die Verteilerplatte eine Weiterleitung des Schaummittels wechselweise in die unterschiedlichen Zylinderkammern erreicht und gleichzeitig auch die Abfuhr des Zusatzmittels in eine gemeinsame Leitung bewerkstelligt werden kann.
  • Durch die Anordnung der Rückschlagventile gemäß Patentanspruch 8 wird in einfacher Weise eine Selbststeuerung der Saug- und Pumpwirkung mit dem die Fördervorrichtung bildenden Zylinder erreicht.
  • Von Vorteil ist auch eine Ausgestaltung nach Patentanspruch 9, da dadurch in einfacher Weise die Druckunterschiede zwischen dem mit der Löschmittelpumpe geförderten Flüssigkeiten und einem gegenüber diesen höheren Druck in der Druckleitung des Zusatzmittels bzw. Schaummittels erreicht werden kann. Bevorzugt kann damit ein Druckunterschied festgelegt werden, der zumindest die Reibungsverluste ausgleicht, die im Zuge der Förderung des Schaummittels bzw. des Zusatzmittels vom Schaummitteltank bis zur Zumischleitung auftreten. Vorteilhaft ist es weiters, wenn dieser Drukkunterschied größer gewählt wird, da damit ein gleichmäßiges kontinuierliches Einpressen des Schaum- bzw. Zusatzmittels in die Mischleitung erzielt werden kann.
  • Die Ausführungsvariante nach Patentanspruch 10 ermöglicht den Einsatz der erfindungsgemäßen Vorteile auch in Verbindung mit rotierenden Förder- bzw. Antriebsvorrichtungen, da vor allem bei größeren Fördermengen ein freistehender Betrieb der Zumischeinrichtung ohne gesonderte Befestigung derselben möglich ist.
  • Für höhere Leistungen empfiehlt sich aber auch eine weitere Ausführungsvariante gemäß Patentanspruch 11.
  • Vor allem bei der Verwendung von rotierenden Antriebs- bzw. Fördervorrichtungen empfiehlt sich die Ausbildung nach Patentanspruch 12, da dadurch auf engem Raum stärkere Druckerhöhungen erzielbar sind.
  • Durch die weitere Ausgestaltung nach Patentanspruch 13 ist es möglich, zusätzlich zur automatischen Steuerung zumindest für den Notbetrieb, eine manuelle Steuerung vorzusehen, sodaß, wie dies bei Einsatzfahrzeugen sehr wichtig ist, unter jeglicher Betriebssituation die Herstellung eines Schaummittelflüssigkeitsgemisches möglich ist.
  • Durch die Ausnützung von Druckmittelvorrichtungen kann in einfacher Weise gemäß den Merkmalen im Patentanspruch 14 auch eine mechanische Anzeige des Zumischverhältnisses ohne aufwendige elektronische Steuer- und Regelvorrichtungen erreicht werden.
  • Von Vorteil ist auch eine Weiterbildung nach Patentanspruch 15, da dadurch eine rasche Umsteuerung und auch eine hohe Hubfrequenz der Zumischeinrichtung erzielbar ist.
  • Vorteilhaft ist aber auch eine Ausgestaltung nach Patentanspruch 16, da dadurch bei jedem Hub die sich aufgrund von Viskositätsänderungen oder dgl. ständig verändernden Betriebssituationen überwacht werden können und somit sehr feinfühlig auf etwaige Änderungen reagiert wird, sodaß eine gleichmäßige Beibehaltung des gewünschten Zumischverhältnisses erreicht wird.
  • Eine andere Ausführungsvariante ist im Patentanspruch 17 beschrieben. Vorteilhaft ist, daß durch die Bildung einer transportablen Baueinheit die Zumischeinrichtung an beliebigen Standorten im mobilen Betrieb, unabhängig von einer fix installierten Pumpenanlage also auch in Verbindung mit unterschiedlichsten Pumpen, wie z.B. Tragkraftspritzen oder Vorbaupumpen oder dgl. im Feuerwehreinsatz eingesetzt werden kann. Damit ist auch eine Verwendung der Vorteile dieser Zumischeinrichtung in jenen Bereichen möglich, in welchen eine Zufahrt mit schweren Löschfahrzeugen, in welchen derartige Zumischeinrichtungen ortsfest angeordnet sind, nicht möglich ist.
  • Die Erfindung umfaßt weiters auch ein Verfahren zum Zumischen von Zusatzmittel zu einer Flüssigkeit, insbesondere einem Löschmittel, wie es im Oberbegriff des Patentanspruches 18 beschrieben ist.
  • Dieses Verfahren ist durch die Maßnahmen im Kennzeichenteil des Patentanspruches 18 gekennzeichnet. Vorteilhaft ist hierbei, daß zur Regelung der zuzumischenden Zusatzmittelmenge ausschließlich jene Flüssigkeitsmenge herangezogen wird, die tatsächlich den, mit dem Gemisch aus Löschmittel und Zusatzmittel beaufschlagbaren Löschmittelausgängen zugeführt wird. Der weitere Vorteil dieser überraschend einfachen Maßnahmen liegt darin, daß mit dem vorhandenen Druckmedium, nämlich mit dem Löschmittel bzw. einem Teil desselben, das Schaummittel unter einem gegenüber dem Löschmittel höheren Druck in das Löschmittel eingespritzt bzw. eindosiert werden kann, wodurch eine gute Durchmischung und eine exakte Beibehaltung der Zumischrate bzw. des Anteils an Schaummittel zum Löschmittel erzielt werden kann.
  • Schließlich ist auch ein Vorgehen nach Patentanspruch 19 vorteilhaft, da durch die ständige Überwachung der Rotations- bzw. Hubgeschwindigkeit der Antriebsvorrichtung eine feinfühlige Regelung und kontinuerliche Anpassung der Fördermenge des zuzusetzenden Zusatzmittels erreicht werden kann, wodurch insbesondere bei der Verwendung von Schaummittel ein gleichmäßiger Schaumaufbau mit gleich hoher Güte und entsprechenden Aufschäumungsvolumen und damit eine sehr günstige Ausnützung des Lösch- und Zusatzmittels erreicht werden kann.
  • Gleichzeitig wird durch das Vorgehen nach Patentanspruch 20 sichergestellt, daß jene Menge an Löschmittel, die zum Betrieb der Zumischeinrichtung, also zum Antrieb der Fördervorrichtung benötigt wird, nicht verloren ist, sondern im Kreislauf durch Zufuhr in die Ansaugleitung der Löschmittelpumpe oder die Rückfuhr in einen Löschmitteltank wieder genutzt werden kann und damit kein Verlust an Löschmittel auftritt bzw. der Löschmittelbedarf durch die Funktion der Zumischeinrichtung nicht erhöht wird.
  • Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese im folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine erfindungsgemäße Zumischeinrichtung zum Herstellen von insbesondere schaumförmigem Löschmittel in einem Feuerwehrfahrzeug in Seitenansicht;
    Fig. 2
    ein schematisches Blockschaltbild einer Zumischeinrichtung zum Herstellen von insbesondere schaumförmigem Löschmittel unter Verwendung der erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung;
    Fig. 3
    eine erfindungsgemäße Dosiervorrichtung in Stirnansicht;
    Fig. 4
    die erfindungsgemäße Dosiervorrichtung in Seitenansicht, geschnitten, gemäß den Linien IV-IV in Fig. 3;
    Fig. 5
    die erfindungsgemäße Dosiervorrichtung in Draufsicht, teilweise geschnitten dargestellt;
    Fig. 6
    eine Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Zumischeinrichtung unter Verwendung einer rotationsbewegten Antriebsvorrichtung bzw. Dosiervorrichtung in vereinfachter, schematischer Darstellung;
    Fig. 7
    eine Ausführungsform der Steuereinrichtung für manuelle Regelung zur Einhaltung des Zumischverhältnisses einer Zumischmenge an Zusatzmittel für eine vordefinierte Menge an Flüssigkeit in vereinfachter, schematischer Darstellung.
  • In Fig. 1 ist als Einsatzfahrzeug ein Feuerwehrfahrzeug 1 insbesondere ein Tanklöschfahrzeug dargestellt, welches mit einer erfindungsgemäßen Zumischeinrichtung 2 zum Herstellen von mit Zusatzmitteln, insbesondere Schaummitteln bzw. Weichmachern, versetztem, schaumförmigem Löschmittel, insbesondere Wasser, ausgestattet ist.
  • Diese Zumischeinrichtung 2 besteht im wesentlichen aus einem Löschmitteltank 3, einer Löschmittelpumpe 4, einem Zusatzmitteltank 5, einer Dosiervorrichtung 6 für Zusatzmittel, einer Steuer- und/oder Anzeigevorrichtung 7 und einer Meßeinrichtungmit einem Meßwertgeber 8 zur Ermittlung der Durchflußmenge der mit dem Zusatzmittel zu versetzenden Löschmittelmenge. In Verbindung mit der Zumischeinrichtung 2 stehen weiters ein Löschmittelwerfer 9, sowie eine Gruppe 10 von Löschmittelausgängen 11 bzw. eine Gruppe 12 von Löschmittelausgängen 13.
  • Die Anordnung der Zumischeinrichtung 2 ist vereinfacht und teilweise schematisch dargestellt gezeichnet.
  • Der Löschmittelpumpe 4 als auch dem Löschmitteltank 3 benachbart sind Lösch- und/oder Bergeausrüstungen, wie Armaturen, Schläuche, Schneidgeräte oder dgl. untergebracht. Die jeweilige Beladung eines mit einer derartigen Zumischeinrichtung ausgestatteten Feuerwehrfahrzeuges 1 ist beliebig und auf den jeweiligen Einsatzzweck abstimmbar. So sind beispielsweise bei Flughäfen eingesetzte Feuerwehrfahrzeuge im überwiegenden Teil ihres Aufbaus mit Tank und Löschmittel und Zusatzmittel versehen und nur geringe Mengen an Ausrüstungsgegenständen enthalten, während bei universell einsetzbaren Löschfahrzeugen in Wohngebieten die kombinierten Fahrzeuge mit Tanks bis 2000 bis 4000 l Löschmittel, insbesondere Wasser und entsprechend großen Zusatzmitteltanks und Ausrüstungen zum Retten und Bergen, wie hydraulische Schneide- und Spreizgeräte sowie Lichtgeneratoren, Schläuche und Löscharmaturen überwiegen.
  • Selbstverständlich kann diese Zumischeinrichtung 2 auch für in anderen Gebieten eingesetzte Einsatzfahrzeuge, beispielsweise im Straßenerhaltungsdienst bzw. für Reinigungsarbeiten Verwendung finden, in welchen beispielsweise Flüssigkeiten mit Reinigungszusätzen, Weichmachern, verschiedenen Gasen wie beispielsweise Tränengas oder Reizflüssigkeiten versetzt werden.
  • In Fig. 2 ist die Anordnung der Zumischeinrichtung 2 zum Herstellen von Zusatzmitteln, insbesondere Schaummitteln bzw. Weichmachern versetzten schaumförmigen Löschmitteln schematisch in einem Blockschaltbild dargestellt.
  • Ein Löschmitteltank 3 beinhaltet eine Flüssigkeit 14, bevorzugt Wasser, und ist über eine Tankauslaßleitung 15, ein Absperrventil 16 und eine Ansaugleitung 17 mit der Löschmittelpumpe 4 verbunden. Zwischen einer Druckleitung 18 der Löschmittelpumpe 4 und einer Zumischleitung 19 ist der Meßwertgeber 8 zur Ermittlung der Durchflußmenge angeordnet. Der Meßwertgeber 8 ist weiters über eine Leitung 20 mit der Steuer- und/oder Anzeigevorrichtung 7 verbunden.
  • Die Steuer- und/oder Anzeigevorrichtung 7 setzt sich zusammen aus einem Vergleicher 21 für die Durchflußmenge der mit dem Zusatzmittel zu versetzenden Löschmittelmenge und dem Zumischfaktor über einen Bruchteil an Zusatzmittel, der einer vorbestimmbaren Menge an Flüssigkeit 14 zuzusetzen ist, einem Vergleicher 22 für die Überwachung der Hubfrequenz der Dosiervorrichtung 6, sowie einem Sollwertspeicher 23. Über ein Eingabeorgan 24 kann der Zumischfaktor, beispielsweise in Prozent, für den Sollwertspeicher 23 voreingestellt werden.
  • Der Zusatzmitteltank 5 zur Aufnahme des Zusatzmittels, insbesondere eines Schaummittels 25, ist über eine Leitung 26 mit einer Fördervorrichtung 27 der Dosiervorrichtung 6 für Zusatzmittel verbunden. In der Leitung 26 sind ein Absperrventil 28 und Rückschlagventile 29 angeordnet.
  • Die Dosiervorrichtung 6 für Zusatzmittel besteht im wesentlichen aus einer Antriebsvorrichtung 30 und der Fördervorrichtung 27. Die Antriebsvorrichtung 30 besteht aus einem Zylinder 31, einem Kolben 32 sowie Kolbenstangen 33 und 34. Im Bereich der Kolbenstange 33 ist ein Meßwertgeber 35 zur Ermittlung der Förderfrequenz der Antriebsvorrichtung 30 plaziert und über eine Verbindungsleitung 36 mit der Steuereinrichtung 7 verbunden.
  • Der Zylinder 31 ist mit Einlaßöffnungen 37, 38 und Auslaßöffnungen 39, 40 versehen. Die Einlaßöffnungen 37,38 sind über eine Versorgungsleitung 41 mit der Druckleitung 18 der Löschmittelpumpe 4 verbunden. In der Versorgungsleitung 41 ist ein Absperrventil 42 angeordnet, sowie Absperrklappen 43, 44, die über eine Umschaltvorrichtung 45, beispielsweise einen pneumatischen Stellzylinder, umgeschaltet werden können. Ebenso sind den Auslaßöffnungen 39, 40 Absperrklappen 46, 47 zugeordnet, die wiederum mit der Umschaltvorrichtung 45 verbunden sind. Die Ansteuerung der einzelnen Absperrklappen 43, 44, 46 und 47 ist so getroffen, daß jeweils die einander diagonal gegenüberliegenden Absperrklappen 43 und 47 bzw. 44 und 46 abwechselnd geöffnet oder geschlossen sind. Durch diese Umschaltung kann eine abwechselnde gegenseitige Verschiebung des Kolbens 32 von der Anlage an einer Stirnwand zur gegenüberliegenden und umgekehrt bewirkt werden. Diese hin und her gehende Antriebsbewegung wird über die Kolbenstange 34 zur Betätigung der Fördervorrichtung 27 zur Verfügung gestellt.
  • Eine Rücklaufleitung 48 zwischen den Auslaßöffnungen 39,40 und der Ansaugleitung 17 der Löschmittelpumpe 4 bzw. dem Löschmitteltank 3 ist mit Absperrventilen 49, 50, 51 sowie einer Regelvorrichtung 52 für die Durchflußmenge versehen. Die Regelvorrichtung 52 für die Durchflußmenge ist weiters über eine Steuerleitung 53 mit der Steuereinrichtung 7 verbunden.
  • Die Fördervorrichtung 27 für Zusatzmittel ist ähnlich aufgebaut wie die Antriebsvorrichtung 30 und wird gebildet aus einem Zylinder 54, einem Kolben 55 und Kolbenstangen 56, 57. Die Fördervorrichtung 27 ist mit der Antriebsvorrichtung 30 über die Kolbenstangen 34 und 56 in Hubrichtung bewegungsverbunden. Der Zylinder 54 der Fördervorrichtung 27 ist ebenfalls mit Einlaßöffnungen 58,59 bzw. Auslaßöffnungen 60, 61 ausgestattet.
  • Eine Druckleitung 62 mit Rückschlagventilen 63 im Bereich der Auslaßöffnungen 60, 61 verbindet die Fördervorrichtung 27 mit der Zumischleitung 19 und in weiterer Folge über Leitungen 64 bzw. 65 mit der Gruppe 10 von Löschmittelausgängen 11 bzw. mit der Gruppe 12 von Löschmittelausgängen 13. Im Bereich der Löschmittelausgänge 11 bzw. 13 sind Absperrventile 66, 67 angeordnet. Eine Leitung 68 mit einem Absperrventil 69 ermöglicht eine direkte Verbindung zwischen der Druckleitung 18 der Löschmittelpumpe 4 und den Gruppen 10 bzw. 12 der Löschmittelausgänge 11 bzw. 13 unter Umgehung des Meßwertgebers 8 und der Druckleitung 62 für das Schaummittel 25, wodurch die Löschmittelausgänge 11 bzw. 13 der Gruppen 10 bzw. 12 auch nur mit reinem Löschmittel ohne Zusatz eines Zusatzmittels beschickt werden können. Dadurch wird der Vorteil erzielt, daß die jeweiligen Ausgänge je nach dem gewünschten Einsatzzweck rasch aufeinanderfolgend mit unterschiedlichen Löschmitteln beschickt werden können.
  • Ebenso ist der Löschmittelwerfer 9 über eine Leitung 70 mit der Druckleitung 18 der Löschmittelpumpe 4 bzw. über eine Leitung 71 mit der Dosiervorrichtung 6 für Zusatzmittel verbunden. In den Leitungen 70 bzw. 71 sind Absperrventile 72,73 zur Umschaltung auf verschiedene Betriebsarten angeordnet.
  • Eine Spülleitung 74 für Reinigungszwecke der mit Zusatzmittel in Berührung kommenden Leitungen ist zwischen der Druckleitung 18 der Löschmittelpumpe 4 und der Leitung 26 vorgesehen. Eine Leitung 75 mit einem Absperrventil 76 ermöglicht auch eine Fremdeinspeisung von Flüssigkeit 14, beispielsweise von einem Hydranten 77 oder einer vorgeschalteten Löschmittelpumpe in die Ansaugleitung 17 zwischen dem Absperrventil 16 und der Löschmittelpumpe 4.
  • Zur Druckbeaufschlagung oder zur Zufuhr von Löschmittel bzw. Spülwasser in die Spülleitung 74 sind dann zwischen der Druckleitung 18 und der Spülleitung 74 sowie zwischen der Rücklaufleitung 48 und der Spülleitung 74, Absperrventile 78 angeordnet. Über diese Absperrventile 78 kann entweder von einer externen Wasserquelle, beispielsweise einem Hydranten 77 oder über die Löschmittelpumpe 4 die Spülleitung 74 beaufschlagt werden.
  • Alle der vorgenannten Absperrventile 16, 28, 42, 49 bis 51, 66, 67, 69, 72 und 73, sowie 76 und 78 können als handbetätigte Ventile ausgeführt sein. Vielfach werden diese Absperrventile 16, 28, 42, 49 bis 51, 66, 67, 69, 72 und 73 jedoch - vor allem jene, die während dem laufenden Löschbetrieb oftmals betätigt werden - als fernstellbare Ventile mit elektrischen oder fluidischen Antrieben versehen sein. Die Steuerung kann dann entweder zentral von der Steuer- und/oder Anzeigevorrichtung 7 aus über Leitungen 79 oder auch über ein zentrales Druckfluid, beispielsweise Druckluft erfolgen. Beispielsweise ist gezeigt, daß die Umschaltung der durch einen Zylinderkolbenantrieb gebildeten Umschaltvorrichtung 45 durch ein Umschaltventil 80 zum Umsteuern der Steuerluft in jeweils entgegengesetzter Richtung beaufschlagt wird. Dieses Umschaltventil 80 ist über einen Stellantrieb 81, beispielsweise ebenfalls einem Pneumatikantrieb, von einer Einstellung in die andere verstellbar. Die Auslösung der Verstellung von einer Endstellung in die andere erfolgt über pneumatische Endschalter 82, 83, die jeweils von einer Anschlagplatte 84 auf der Kolbenstange 33 in den beiden Endlagen des Kolbens 32 innerhalb der Zylinderkammer 85 erfolgt. Dadurch wird die Bewegung des Kolbens 32 in der Zylinderkammer 85 immer dann, wenn dieser seine Endlage erreicht hat, durch Beaufschlagung der Endschalter 82 bzw. 83 in die entgegengesetzte Richtung bewegt. Dies erfolgt, wie bereits vorher erwähnt, dadurch, daß über die Umschaltvorrichtung 45 aus einer Druckluftquelle 86 über ein Umschaltventil 80 mit Druckluft beaufschlagt wird und dadurch wahlweise die Zylinderkammern 85 bzw. 87 mit Löschmittel gefüllt werden, wobei das in der gegenüberliegenden Zylinderkammer 85 bzw. 87 vorhandene Löschmittel über die diagonal dazu angeordnete Auslaßöffnung 40 bzw. 39 ausgetragen und über die Absperrventile 49 und 50 ins Freie abgeleitet bzw. über die Rücklaufleitung 48 und die Absperrventile 51 der Ansaugleitung 17 der Löschmittelpumpe 4 oder dem Löschmitteltank 3 zugeführt wird.
  • Zur Zumischung des Zusatzmittels` z.B. des Schaummittels 25 über die Fördervorrichtung 27 in die Leitungen 64 und/oder 65 und/oder 71 muß das Zusatzmittel einen höheren Druck aufweisen, als der Druck des Löschmittels in diesen genannten Leitungen 64, 65, 71. Da nun das Löschwasser in der Druckleitung 18 durch Weiterleitung über dieVersorgungsleitung 41 zur Antriebsvorrichtung 30 zum Antrieb der Fördervorrichtung 27 für das Zusatzmittel verwendet werden soll, bedarf es unterschiedlicher Drücke in den Zylinderkammern 85, 87 und 88, 89. Der mit der Fördervorrichtung 27 auf das Zusatzmittel ausgeübte Auspreßdruck muß unter Berücksichtigung der Strömungswiderstände in den Rückschlagventilen 63 und der Druckleitung 62 höher sein als der Druck des Fördermittels in der Zumischleitung 19.
  • Dies erfolgt nun derart, daß eine Kreisringfläche 90 des Kolbens 32 um mindestens 2 % größer ist als eine Kreisringfläche 91 des Kolbens 55. Durch die Ausbildung der Kolbenstangen 56, 57 mit dem gleichen Durchmesser 92 und der Kolbenstangen 33, 34 mit dem gleichen Durchmesser 93 wird weiter sichergestellt, daß die Druckverhältnisse bzw. der Druckunterschied im Zusatzmittel und im Löschmittel unabhängig von der Bewegungsrichtung des Kolbens 32 im Zylinder 31 bzw. 54 gleich hoch sind.
  • Selbstverständlich können die Kolbenstangen 33,34 bzw. 56,57 in den einzelnen Zylindern 31 und 54 auch unterschiedliche Durchmesser 93 bzw. 92 aufweisen, es muß nur sichergestellt sein, daß die mit der Antriebsvorrichtung 30 erzeugte Kraft ausreicht, um mit der Fördervorrichtung 27 den Druck im Zusatzmittel auf einen über dem Löschmittel liegenden Wert anzuheben.
  • Die Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Zumischen von Zusatzmittel mit einem höheren Druck in ein unter Druck stehendes Löschmittel, das üblicherweise auch als Schaumdruckzumischsystem bezeichnet wird, läuft nun folgendermaßen ab: Nach Öffnen des Absperrventiles 16 oder 76 wird Flüssigkeit 14, beispielsweise Wasser aus einem Löschmitteltank 3 bzw. von einem Hydranten 77 oder von einer Zubringleitung über eine vorgeordnete Löschmittelpumpe der Ansaugleitung 17 zugeführt. Über dem in der Löschmittelpumpe 4 erzeugten Unterdruck wird die Flüssigkeit 14 angesaugt und mit einem Druck zwischen üblicherweise 6 und 12 bar bei Hochdruckanlagen bis 40 oder 50 bar in die Druckleitung 18 abgegeben.
  • Wird nur reines Löschmittel ohne irgendwelcher Zusatzmittel benötigt so wird das Löschmittel bzw. die Flüssigkeit 14 über die Versorgungsleitung 41 den Leitungen 68, 70 und über diesen angeordnete Absperrventile 69, 72 den einzelnen Leitungen 64, 65 und 71 zu dem Löschmittelwerfer 9 zugeführt.
  • Über die entsprechenden Absperrventile 66, 67 können einzelne oder alle dieser Löschmittelausgänge 11 und 13 zur Löschmittelentnahme benutzt werden.
  • Wird nun beispielsweise nur am Löschmittelwerfer 9 ein mit Zusatzmittel vermengtes Löschmittelgemisch benötigt, so wird das Absperrventil 72 geschlossen und das Absperrventil 42 geöffnet. Dies bewirkt, daß nun der Anteil des für den Löschmittelwerfer 9 benötigten Löschmittels nicht mehr durch die Versorgungsleitung 41 den Löschmittelwerfern 9 zugeführt wird, sondern über den Meßwertgeber 8 und die Zumischleitung 19, in die die Druckleitung 62 von der Fördervorrichtung 27 mündet, über das unter höherem Druck stehende Zusatzmittel zugeführt und in die Zumischleitung 19 eingepreßt wird. Das aus Löschmittel und Zusatzmittel bestehende Löschmittelgemisch wird über die Leitung 71 den Löschmittelwerfern 9 zugeführt, dort gegebenenfalls aufgemischt und über eine Einsatzstelle, insbesondere einen Brandherd abgegeben. Dies deshalb, da durch das Öffnen des Absperrventils 42 das Löschmittel über die Versorgungsleitung 41 der Antriebsvorrichtung 30 zugeführt wird, die den Kolben 55 der Fördervorrichtung 27 in hin und her gehende Bewegungen versetzt, wodurch dieser unter wechselweiser Erzeugung von Unterdruck in den Einlaßöffnungen 58, 59 zu den Zylinderkammern 88, 89 Schaummittel 25 aus dem Zusatzmitteltank 5, beispielsweise einen Kanister, es kann sich beispielsweise aber auch um einen Kunststoff- oder rostfreien Stahltank handeln, nach Öffnen des Absperrventils 28 und über die Leitung 26 ansaugt und mit einem über dem Druck des Löschmittels in der Versorgungsleitung 41 liegenden Druck über die Druckleitung 62 nach dem Passieren der Rückschlagventile 63 in die Zumischleitung 19 einspeist.
  • Um nun zu gewährleisten, daß ausreichend Löschmittelgemisch, bestehend aus Löschmittel und Zusatzmittel, auf die jeweiliege Durchflußmenge abgestimmt, zu den entsprechenden Löschmittelausgängen 11, 13 bzw. Löschmittelwerfer 9 geführt wird, ist die Steuer und/oder Anzeigevorrichtung 7 vorgesehen. Über ein Eingabeorgan 24, beispielsweise einem Wahlschalter, kann der Zumischfaktor über einen Bruchteil, beispielsweise in Prozenten, an Zusatzmittel, der eine vorbestimmbare Menge an Löschmitteln zuzusetzen ist, festgelegt werden. Dieser Meßwert wird in einem Sollwertspeicher 23 hinterlegt. Aus diesem Signal aus dem Sollwertspeicher 23 und der mit dem Meßwertgeber 8 festgelegten Durchflußmenge zur Zumischleitung 19 wird eine Menge an benötigten Zusatzmitteln vordefiniert.
  • Um die Überwachung der mit der Fördervorrichtung 27 geförderten Menge an Zusatzmitteln zu ermöglichen, wird die Verstellgeschwindigkeit des Kolbens 32 der Antriebsvorrichtung 30 und damit auch die Hubfrequenz überwacht. Diese erfolgt beispielsweise über eine Meßvorrichtung 94, die beispielsweise durch einen Lichtmaßstab 95 mit einem diesem zugeordneten Abtastkopf 96 gebildet sein kann. Wird aufgrund der festgestellten Zeitdauer zwischen dem Passieren von zwei einander unmittelbar benachbart liegenden Markierungen 97 festgestellt, daß die aufgrund dieser Hubgeschwindigkeit der Zumischleitung 19 zugeführte Zusatzmittelmenge für die mit dem Meßwertgeber 8 festgestellte Durchflußmenge an Löschmitteln in der Zumischleitung 19 nicht ausreicht, so wird im Vergleicher 22 ein Differenzsignal generiert, welches über die Steuerleitung 53 einen Nachstellantrieb 98 der Regelvorrichtung 52 zu einer Erhöhung des Durchtrittsquerschnittes in der Regelvorrichtung 52 bewirkt. Dadurch wird die durch die Zylinderkammer 85 bzw. 87 durchströmende Menge an Löschmittel erhöht, und dies bewirkt eine höhere Pumpfrequenz und damit ein rascheres Auspressen und Wiederbefüllen des Zusatzmittels in den Zylinderkammern 88 und 89.
  • Ist dagegen die Bewegung bzw. die mit der Fördervorrichtung 27 in die Druckleitung 62 abgeförderte Menge an Zusatzmitteln zu groß, so wird der Durchtrittsquerschnitt für das aus den Zylinderkammern 85 bzw. 87 ausfließende Löschmittel verringert, wodurch die Durchströmgeschwindigkeit durch die Zylinderkammer 85, 87 und damit auch die Kolbengeschwindigkeit des Kolbens 32 herabgesetzt wird.
  • Somit ist unter Berücksichtigung der jeweils wechselnden Fördermenge an Flüssigkeit 14 in der Zumischleitung 19 eine äußerst exakte und rasche Zumischung der notwendigen Zusatzmittelmengen erzielbar, ohne daß es einer von der Flüssigkeit 14 unabhängigen Antriebsquelle für das Ansaugen und Einpressen des Zusatzmittels in die Flüssigkeit 14 bedarf.
  • Ein weiterer Vorteil dieser Lösung liegt in der Verwendung von Zylinderkolbenanordnungen, mit welchen auch unabhängig von ihrer Viskosität eine Fülle von Lösch- und Reinigungsmitteln bzw. sonstigen Zusatzmitteln einem Löschmittel bzw. Wasser oder einer Reinigungsflüssigkeit zugesetzt werden können.
  • Vor allem ist diese Vorrichtung auch unempfindlich gegenüber unterschiedlichen Zähigkeiten der Zusatzmittel, da die Kolbengeschwindigkeit der Antriebsvorrichtung 30 unter selbständiger Anpassung an die jeweilige Viskosität kontinuierlich auf der gewünschten Hubfrequenz gehalten werden kann.
  • Des weiteren ist durch die Ansteuerung der nachfolgenden Anlagenteile, insbesondere der Antriebsvorrichtung 30 vom Druckausgang der Löschmittelpumpe 4 ein Betrieb der Dosiervorrichtung 6 auch bei Einspeisebetrieb, also bei Zufuhr von Löschmittel in die Ansaugleitung 17 mit einem Druck bis 16 bar möglich.
  • Des weiteren wird durch die sinnvolle Anlage der einzelnen Leitungen und Absperrorgane erreicht, daß jeder einzelne Löschmittelausgang 11 bzw. 13 oder jede einzelne Gruppe 10 oder 12 solcher Löschmittelausgänge 11 bzw. 13 und beispielsweise von Löschmittelwerfern 9 unabhängig, jedoch wechselweise nur durch das Umschalten von einzelnen Absperrorganen mit einem Gemisch aus Löschmittel und Zusatzmittel oder nur mit reinem Löschmittel beschickt werden können.
  • Ein großer Vorteil liegt aber auch in dem bei derartigen Anlagen benötigten geringen Differenzdruck zwischen Löschmittel und Zusatzmittel, der nur so hoch sein muß, daß die Druckverluste im Fördersystem des Druckmittels, also in der Zufuhrleitung ausgeglichen werden.
  • Auch ist der Energieverlust beim Betrieb einer derartigen Zumischanlage sehr gering, da jeweils nur soviel Löschmittel bzw. Treibwasser aus dem Druckkreislauf des Löschmittels entnommen werden muß, wie es für die Erzeugung eines Gemisches aus Löschmittel und Zusatzmittel aufgrund der jeweiligen Abgabemenge benötigt wird.
  • In den Fig.3 bis 5 ist eine mögliche Ausführungsvariante der Dosiervorrichtung 6 in ihrem konstruktiven Aufbau, jedoch zum besseren Verständnis schematisch gezeigt. Diese Dosiervorrichtung 6, beispielsweise als Differenzdruckkolbenpumpe bezeichnet, umfaßt eine Zylinderkolbenanordnung 99, deren Zylinder 100 durch eine feststehende Verteilerplatte 101 in zwei Kolbenräume 102, 103 unterteilt ist. Die Verteilerplatte 101 bildet gleichzeitig eine Führung 104 für eine Kolbenstange 105, die zwei in den beiden Kolbenräumen 102, 103 angeordnete Kolben 106, 107 ortsfest miteinander verbindet. Eine Länge 108 der Kolbenstange 105 ist so bemessen, daß in ihrer jeweiligen Endlage einer der beiden Kolben 107 oder 106 an einer den Kolbenraum 102 oder 103 begrenzenden Stirnplatte 109 mit einer dieser zugewandten Vorderseite 110 anliegt, während der jeweils andere Kolben 106 oder 107 mit seiner Innenseite 111 an der Verteilerplatte 101 anliegt.
  • In der gegenüberliegenden Endstellung liegt dann die Innenseite 111 des Kolbens 107 an der Verteilerplatte 101 und die Vorderseite 110 des Kolbens 106 an der Stirnplatte 109 an. Einer der beiden Kolben 106, 107 bzw. auch beide sind mit einer weiteren Kolbenstange 112 verbunden, die den Kolbenraum 102 und/oder 103 jeweils in Richtung der Stirnplatten 109 durchragt und eine Länge aufweist, die größer ist als eine Hublänge 113 der Kolben 106, 107 in den Kolbenräumen 102, 103.
  • Durch den Kolben 106 werden im Kolbenraum 102 zwei getrennte Zylinderkammern 114, 115 und im Kolbenraum 103 zwei getrennte Zylinderkammern 116, 117 geschaffen.
  • Dadurch, daß die Kolbenstange 105 einen erheblich größeren Durchmesser 118 aufweist als ein Durchmesser 119 der Kolbenstange 112, ist die Verdrängungsfläche der Innenseiten 111 der beiden Kolben 106, 107 erheblich kleiner als auf der Vorderseite 110. Dadurch wird in dem Zylinder 100 aufgrund der Verhältnisse der Durchmesser 118 zu 119 bzw. ausgehend von dem Volumsverhältnis zwischen den Zylinderkammern 114, 117 und den Zylinderkammern 115, 116 eine Proportionalität zwischen Fördermenge und Förderdruck in den Zylinderkammern 114, 117 gegenüber den Zylinderkammern 115, 116 festgelegt.
  • Dadurch wird die Möglichkeit geschaffen, beispielsweise mit einem vorbestimmten Förderdruck zum Beaufschlagen der Vorderseiten 110 der Kolben 106, 107, die in den Zylinderkammern 114 bzw. 117 enthaltenen Flüssigkeiten mit höherem Druck auszupressen.
  • Somit kann mit der Zylinderkolbenanordnung 99 der gleiche Effekt erzielt werden, wie durch die Zylinder 31 und 54 der voneinander getrennten Zylinderkolbenanordnungen, wie in Fig. 2 dargestellt, deren Kolbenstangen 34 und 56 nur bewegungsverbunden sind.
  • Die Dosiervorrichtung 6 kann daher anstelle der Dosiervorrichtung 6, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist, eingesetzt werden, weshalb nur die Ausbildung der Dosiervorrichtung 6 in den Fig. 3 bis 5 beschrieben wird und die übrige Steueranordnung bzw. der Ablauf des Zumischens demjenigen entspricht, wie er in Fig. 2 beschrieben ist.
  • So ist die Versorgungsleitung 41 an einen Einlaßstutzen 120 angeschlossen, der als Stück ausgebildet bzw. über ein Stück mit den Einlaßöffnungen 37 und 38 verbunden ist. Zwischen dem Einlaßstutzen 120 und den Einlaßöffnungen 37,38 sind Absperrklappen 43 und 44 angeordnet, die über ein Hebelgestänge mit einer durch eine Zylinderkolbenanordnung 121 gebildeten Umschaltvorrichtung 45 bewegungsverbunden sind. Die Zylinderkolbenanordnung 121 ist über eine Stützlasche 122 am Zylinder 100 oder auf einem sonstigen Gehäuseteil, der auch den Zylinder 100 lagert, gelenkig verschwenkbar befestigt und mit seiner Kolbenstange 123 über einen Schwenkhebel 124 drehfest mit einer Schwenkachse 125 verbunden. Auf dieser Schwenkachse 125 ist ein weiterer drehfest mit dieser verbundener Schwenkhebel 126 gelagert, der über eine Schubstange 127 mit einem Schwenkhebel 128 im Bereich der jeweils gegenüberliegenden Einlaßöffnung bzw. Auslaßöffnung 38,40 zugeordneten Absperrklappen 44 und 47 verbunden ist. Aufgrund der insbesondere aus Fig. 3 und dem rechten Teil der Fig. 5 gewählten Anordnung werden nicht nur die zur Rücklaufleitung 48 führenden Absperrklappen 46 und 47, die den Auslaßöffnungen 39,40 für das Druckmittel vorgeordnet sind, sondern gleichzeitig auch die Absperrklappen 43 und 44, die den Einlaßöffnungen 37 und 38 für das Druckmittel vorgeordnet sind, betätigt.
  • Damit wird durch Umsteuerung der Umschaltvorrichtung 45 ein wechselweises Beaufschlagen der Zylinderkammern 115, 116, mit Druckmitteln aus der Löschmittelpumpe 4 erzielt, die zu einer hin und her gehenden Bewegung der Kolben 106, 107 führt. Durch diese Kolben 106, 107 werden nun im Gegentakt jeweils bei ihrer Bewegung in Richtung einer der Stirnplatten 109 in der von dieser abgewendeten Zylinderkammer 117 über eine Leitung 26, Rückschlagventile 29 und Einlaßöffnungen 58 und 59 Zusatzmittel zu den Zylinderkammern 117 bzw. 114 wahlweise zugeführt.
  • Während also beispielsweise bei der in Fig. 3 bis 5 dargestellten Stellung das Zusatzmittel, z.B. Schaummittel 25 soeben in die Zylinderkammer 117 angesaugt wird, wird das im vorherigen Hub in die Zylinderkammer 114 eingesaugte Schaummittel 25 über eine Auslaßöffnung 60 und ein Rückschlagventil 63 der Druckleitung 62 für das Schaummittel 25 zugeführt.
  • Ist der dargestellte Hub vollendet, so wird beim Gegentakt das dann in die Zylinderkammer 117 eingesaugte Schaummittel 25 über einen Auslaß 61 und ein weiteres Rückschlagventil 63 der Druckleitung 62 zugeführt.
  • Aufgrund der Umsteuerung der Umschaltvorrichtung 45 wird daher durch die hin und her gehende Bewegung der Kolben 106, 107 ein kontinuierlicher Fluß von Schaummitteln 25 in der Druckleitung 62 zum Zumischen in das Löschmittel in der Zumischleitung 19 erzeugt.
  • Wie bereits anhand der Darstellung in Fig. 2 näher erläutert wurde, wird nunmehr die Menge des zuzumischenden Zusatzmittels bzw. Schaummittels 25, durch die Hubanzahl der Kolben 106 bzw. 107 in der Zeiteinheit geregelt. Dazu können die in Fig. 2 bereits detailliert beschriebenen Steuerbauteile und die Steuer- und/oder Anzeigevorrichtung 7 Verwendung finden.
  • Ebenso erfolgt beim vorliegenden Ausführungsbeispiel die Regelung der Hubzahl der Kolben 106, 107 durch die Regelung des Auslaßquerschnittes zur Rücklaufleitung 48 mittels der Regelvorrichtung 52. Dazu ist ein Nachstellantrieb 98, beispielsweise ein mit einem Schrittschaltmotor gekoppelter linearer Verstellantrieb, über einen Schwenkhebel 129 drehfest mit einer Schwenkachse 130 einer Dosierklappe 131 in der Regelvorrichtung 52 verbunden. Ist die Hubanzahl in der Zylinderkolbenanordnung zu erhöhen, so wird die Dosierklappe 131 stärker verschwenkt, sodaß sie einen größeren Durchtrittsquerschnitt in der Regelvorrichtung 52 freigibt und damit eine größere Menge an Flüssigkeit 14 durch die Zylinderkammern 115, 116 hindurchgepumpt werden kann.
  • Entsprechend der Hubanzahl in den zuletzt genannten Kolben 106, 107 in den Zylinderkammern 115, 116 wird auch die Menge des über die Zylinderkammern 114, 117 ausgebrachten Zusatzmittels bzw. Schaummittels 25 proportional erhöht.
  • Zur Überwachung der Hubbewegung der Kolben 106, 107 kann nun die Kolbenstange 112 in äquivalenter Weise zur Kolbenstange 33 nach Fig. 2 Verwendung finden und dementsprechend dieser eine Meßvorrichtung 94 und Endschalter 82,83 zugeordnet sein.
  • Selbstverständlich ist es aber auch möglich, jedwede andere Überwachungsvorrichtung zu verwenden, mit welcher die Stellung der Kolben 106, 107 im Zylinder 100 bzw. die Bewegungsgeschwindigkeit derselben überwacht werden kann. So ist es beispielsweise möglich, diese durch außen am Zylinder 100 angebrachte Abfrageorgane, die auf den Kolben 106 und/oder 107 angeordnete Sensoren ansprechen, zu überwachen oder dazu auch die Kolbenstange 105 vorzusehen, wobei dann die entsprechende Meßvorrichtung 94 in der Verteilerplatte 101 anzuordnen wäre.
  • Im übrigen können für die Meßvorrichtung 94 alle für derartige Bewegungsüberwachungen aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen eingesetzt werden.
  • In Fig. 6 ist eine Ausführungsvariante der Dosiervorrichtung 6 gezeigt. Die Anordnung der Zumischeinrichtung 2 ist sehr vereinfacht dargestellt und entspricht im wesentlichen der in Fig. 2 dargestellten. Es werden für gleiche Teile daher auch die gleichen Bezugszeichen verwendet.
  • Die Löschmittelpumpe 4 wird über die Ansaugleitung 17 mit Flüssigkeit 14 aus dem Löschmitteltank 3 versorgt. Nach Durchströmen der Druckleitung 18 und des Meßwertgebers 8 wird die Flüssigkeit 14 in der Zumischleitung 19 mit Schaummittel 25 aus dem Zusatzmitteltank 5 versetzt und beispielsweise einer Gruppe 10 von Löschmittelausgängen 11 zur Verfügung gestellt.
  • Der Zumischfaktor zwischen einer vorbestimmten Menge einer Flüssigkeit 14 und der zuzusetzenden Menge an Schaummittel 25 kann wiederum über das Eingabeorgan 24 voreingestellt und über die Steuer- und/oder Anzeigevorrichtung 7 entsprechend geregelt werden. Die Dosiervorrichtung 6 besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus einer rotierenden Antriebsvorrichtung 132, beispielsweise eine Flügelzellenpumpe 133 oder einem gleichwertigen Aggregat wie etwa einer Drehschieberpumpe, die entweder einhubig oder auch mehrhubig sein kann, und einer ebenfalls rotierenden Fördervorrichtung 134, die in gleicher Weise mit einer Flügelzellenpumpe 133 ausgeführt sein kann wie die Antriebsvorrichtung 132. Die Antriebsvorrichtung 132 und die Fördervorrichtung 134 sind drehfest miteinander verbunden. Eine Meßvorrichtung 94, die durch einen Meßwertgeber 135 gebildet ist, erfaßt die Drehzahl der Antriebsvorrichtung 132 eines Rotors 136 der Flügelzellenpumpe 133 und übermittelt diese über die Verbindungsleitung 137 an die Steuer- und/oder Anzeigevorrichtung 7. Wie bereits in Fig. 2 beschrieben, wird das ermittelte Ergebnis von der Steuer- und/oder Anzeigevorrichtung 7 über die Steuerleitung 53 zum Nachstellantrieb 98 der Regelvorrichtung 52 weitergeleitet. Mit diesem Nachstellantrieb 98 wird, wie ebenfalls bereits anhand der Fig. 2 im Detail erläutert, die Durchflußmenge der Flüssigkeit 14 durch die Antriebsvorrichtung 132 bzw. Flügelzellenpumpe 133 so geregelt, daß aufgrund der direkten Antriebskupplung der Antriebsvorrichtung 132 der Fördervorrichtung 134 die benötigte Menge an Zusatzmittel bzw. Schaummittel 25 über die Druckleitung 62 der Zumischleitung 19 zugeführt wird.
  • Der benötigte Druckunterschied zum Beimengen des Schaummittels 25 in der Zumischleitung 19 zur Flüssigkeit 14 wird durch unterschiedliche Durchmesser des Rotors 136 der Antriebsvorrichtung 132 sowie des Rotors 136 der Fördervorrichtung 134, d.h. durch das unterschiedliche Gesamtvolumen der Volumskammern der Antriebsvorrichtung 132 und der Fördervorrichtung 134 erreicht. Unter dem Gesamtvolumen der Volumskammern ist beispielsweise zu verstehen, daß bei gleicher Anzahl von Flügeln einer Flügelzellenpumpe für die Antriebsvorrichtung 132 und die Fördervorrichtung 134 die Summe der Volumina der Volumskammern zwischen den einzelnen Flügeln bei der Antriebsvorrichtung 132 größer ist als bei der Fördervorrichtung 134.
  • Je größer der Unterschied zwischen der Summe der Volumskammern bzw. bei den Ausführungsbeispielen nach den vorhergehenden Ausführungsbeispielen der die Volumskammern bildenden Zylinderkammern 85, 87 bzw. 88, 89 ist, umso größer ist der Unterschied zwischen dem Druck in der Flüssigkeit 14 in der Druckleitung 18 bzw. dem Druck des Zusatz- bzw. Schaummittels 25 in der Druckleitung 62, wobei üblicherweise das Gesamtvolumen bzw. das Volumen der Volumskammern der Fördervorrichtung 134 kleiner ist als das der Antriebsvorrichtung 132 und daher der Druck in der Druckleitung 62 um den Übersetzungsfaktor höher ist, zu berücksichtigen, daß der Druck in der Druckleitung 62 zumindest um die Antriebsverluste der Fördervorrichtung 134, sowie um die Reibungsverluste zwischen dem Zusatzmitteltank 5 und der Einmündung der Druckeitung 62 in die Zumischleitung 19 höher sein soll, um eine einwandfreie Zumischung des Zusatz- bzw. Schaummittels 25 zu erreichen.
  • In Fig. 7 ist eine andere Ausführungsform der Steuer- und/oder Anzeigevorrichtung 138 für manuelle Regelung zur Einhaltung des Zumischverhältnisses einer Zumischmenge an Schaummittel 25 für eine vordefinierte Menge an Flüssigkeit 14 gezeigt. Der Aufbau der Zumischanordnung 2 ist vereinfacht in einem Blockschaltbild dargestellt. Die Dosiervorrichtung 6 entspricht im wesentlichen der in Fig. 2 dargestellten, und es sind daher für gleiche Teile auch gleiche Bezugszeichen verwendet.
  • Mittels einer Löschmittelpumpe 4 wird Flüssigkeit 14 aus einem Löschmitteltank 3 mit Druck beaufschlagt und über die Druckleitung 18 einerseits der Antriebsvorrichtung 30 bereitgestellt sowie andererseits in der Zumischleitung 19 mit Schaummittel 25 vermischt und in weiterer Folge einer Gruppe 10 von Löschmittelausgängen 11 zur Verfügung gestellt. Das Schaummittel 25 wird mittels der Fördervorrichtung 27 aus dem Zusatzmitteltank 5 angesaugt und über die Druckleitung 62 in die Zumischleitung 19 befördert und dort der Flüssigkeit 14 zugesetzt.
  • Zur Regelung des Zumischverhältnisses zwischen einer vorbestimmten Menge einer Flüssigkeit 14 und der zuzusetzenden Menge an Schaummittel 25 ist eine manuelle Steuer- und/oder Anzeigevorrichtung 138 vorgesehen. Die Steuer- und/oder Anzeigevorrichtung 138 besteht aus einer Anzeigeeinheit 139, die beispielsweise in der Fahrerkabine eines Einsatzfahrzeuges oder auf einem Pumpenbedienstand angeordnet ist und federbelasteten Kolben 140, 141, die wiederum über Leitungen 142, 143 mit Druck beaufschlagt sind. Eine Meßvorrichtung 144 zwischen der Druckleitung 18 und der Zumischleitung 19 ermittelt die Durchflußmenge der Flüssigkeit 14, welche mit einem Schaummittel 25 versetzt werden soll. Ebenso ist eine Meßvorrichtung 145 zwischen der Druckleitung 62 und der Zumischleitung 19 angeordnet zur Ermittlung der Durchflußmenge des Schaummittels 25, welches der Flüssigkeit 14 beigesetzt werden soll.
  • Je nach Durchflußmenge der Flüssigkeit 14 bzw. des Schaummittels 25 wird ein Meßkolben 146 bzw. 147 angehoben, worauf die dadurch in einer Leitung 143, 142 verdrängte Fluidmenge die Kolben 141 bzw. 140 der Steuer- und/oder Anzeigevorrichtung 138 entsprechend verstellt. Dadurch bewegt sich der Kolben 141 samt der fest verbundenen Skala 148 entgegen der Federkraft der Feder 149. Ebenso wird der Kolben 140 mit einem daran fest verbundenen Zeiger 150 entgegen der Federkraft der Feder 151 verschoben.
  • Aufgrund der ermittelten Durchflußmenge in den jeweiligen Meßvorrichtungen 144, 145 werden die Kolben 140, 141 der Steuer- und/oder Anzeigevorrichtung 138 unterschiedlich weit verschoben. Dadurch entsteht eine Relativbewegung zwischen dem Zeiger 150 und der Skala 148. Auf der Anzeigeeinheit 139 läßt sich nun aufgrund der Stellung des Zeigers 150 in Bezug auf die Skala 148 das derzeitige Zumischverhältnis, beispielsweise in Prozent angegeben, zwischen einer Flüssigkeit 14 und der ihr beigesetzten Menge an Schaummittel 25 ablesen. Selbstverständlich ist die durch die einzelnen Kolben 140, 141 der Meßvorrichtungen 144, 145 in den Leitungen 142 bzw. 143 verdrängte Fluidmenge jeweils in Proportion zu dem angestellten Größenvergleich abzustimmen. Dabei ist zu berücksichtigen, daß beispielsweise die Durchflußmenge im Bereich des Schaummittels 25 ungefähr 30 l Zusatzmittel 25 zu 1000 l Flüssigkeit 14 beträgt, und es ist daher das Übertragungsverhältnis zwischen der Meßvorrichtung 144 und dem Kolben 141 bzw. der auf dieser angeordneten Skala 148 im Verhältnis zur Verstellung des Kolbens 140 mit den darauf angeordneten Zeiger 150, der über die Meßvorrichtung 145 beaufschlagt wird, in etwa im Verhältnis von 100:3 bzw. 100:1 festzulegen.
  • Eine manuell betätigte Regelvorrichtung 152 zur Regelung der Zumischmenge ist in der Rücklaufleitung 48 zwischen der Antriebsvorrichtung 30 und der Ansaugleitung 17 angeordnet. Mit Hilfe der Regelvorrichtung 152 wird die Durchflußmenge der für den Betrieb der Antriebsvorrichtung 30 benötigten Flüssigkeit 14 geregelt. In Verbindung mit der Anzeigeeinheit 139 kann somit durch Betätigen der Regelvorrichtung 152 ein gewünschtes Zumischverhältnis eingestellt werden, in dem bei einem für die gewünschte Zumischung zu geringen Zumischfaktor an der Anzeigeeinheit 139 die Durchflußmenge der Flüssigkeit 14 für die Antriebsvorrichtung 30 erhöht und bei einem zu hohen auf der Anzeigeeinheit 139 angezeigten Zumischfaktor die Menge der Flüssigkeit 14 verringert werden kann.
  • Im übrigen erfolgt der Zumischvorgang sowie der Betrieb der Dosiervorrichtung 6 analog der in Fig. 2 bereits beschriebenen Vorrichtung.
  • Aufgrund der Unabhängigkeit der dargestellten und beschriebenen Dosiervorrichtungen 6 von der Viskosität des Schaummittels 25 können nunmehr die unterschiedlichsten Zusatzmitteln mit dieser Dosiervorrichtung 6 einer Flüssigkeit 14 zugemischt werden. Darunter fallen beispielsweise auch ein Mehrbereichsschaummittel (F-5, F15, F30), Protein-Schwerschaummittel, wasserfilmbildende Schaummittel` Fluor-Proteinschaummittel, LIGHT WATER ATC, Reizflüssigkeiten, Farben und dgl.
  • Aufgrund der kompakten Bauweise, insbesondere bei der Herstellung der Antriebs- und Fördervorrichtung 27 bzw. 30 gemäß dem in den Fig. 3 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist es bei entsprechender Zuordnung der Meßeinrichtung und ggf. der Steuer- und/oder Anzeigevorrichtung 7,138 auch einfach möglich, diese als kompakte, eigentransportable Zumischeinrichtung auszubilden, die unabhängig von einem Fahrzeug bzw. einer Löschmittelpumpe 4 z.B. über Schlauchanspeisung betrieben werden kann. Die Steuer- und/oder Anzeigevorrichtung 7,138 kann dabei über eine eigene Stromversorgung mit Energie versorgt werden, bzw. kann zum Betrieb derselben eine entsprechende Batterie in einem derartigen Kompaktgerät eingebaut sein. Die Druckluftanspeisung kann ebenfalls über eine Schlauchleitung erfolgen. Gleichermaßen wäre es aber z.B. auch möglich, die Umsteuerung der einzelnen Ventile unter Verwendung von abgezweigten Mengen des Löschmittels über Hydraulikventile und hydraulisch beaufschlagte Zylinder vorzunehmen.
  • Eine mögliche Anordnung einer solchen Ausführungsvariante ist in Fig. 7 mit strichpunktierten Linien dargestellt. Anstatt einer Druckluftquelle 86 wird eine Flüssigkeit 14 über eine Leitung 153 dem Umschaltventil 80, für diese Ausführungsvariante einem Hydraulikventil, zugeführt. Wie bereits in Fig. 2 beschrieben, wird durch wechselweise Betätigung der Endschalter 82,83 das Umschaltventil 80 mittels Stellantrieb 81 betätigt und in weiterer Folge wird die Umschaltvorrichtung 45, in diesem Fall ein Hydraulikzylinder, wechselweise mit Flüssigkeit 14 beaufschlagt. Der Rücklauf der Flüssigkeit 14 erfolgt vom Umschaltventil 80 ins Freie oder über eine Leitung 154 z.B. zum Löschmitteltank 3 oder zur Ansaugleitung der Löschmittelpumpe 4.
  • Diese Ausführungsvariante ist vorzugsweise bei einer transportablen Baueinheit der Antriebs- und Fördervorrichtung 27,30 einzusetzen.
  • Gleichermaßen könnte auch anstelle einer elektrischen bzw. elektronischen Steuer- und/oder Anzeigevorrichtung 7 eine manuelle oder mechanische Steuer- und/oder Anzeigevorrichtung 138 bei einem derartigen Kompaktgerät vorgesehen sein.
  • Die Entnahme des Zusatzmittels bzw. Schaummittels 25 kann dabei über eine Schlauchleitung z.B. auch aus transportablen Kanistern als Zusatzmitteltank 5 erfolgen.
  • Der Vorteil einer aus diesen vorgenannten Teilen und Vorrichtungen zusammengesetzten, transportablen Baueinheit liegt darin, daß diese unabhängig von stationären Anlagen bzw. Fahrzeugen auch an entfernten Wasserentnahmestellen für die exakte Zumischung von Zusatzmitteln bei unterschiedlichen Förderleistungen von Löschmitteln eingesetzt werden kann.
  • Schließlich sei der Ordnung halber nur erwähnt, daß zum besseren Verständnis der Funktion der erfindungsgemäßen Zumischeinrichtung 2 einzelne Teile derselben maßstäblich stark verzerrt und unproportional bzw. rein schematisch dargestellt sind.
  • Selbstverständlich können für die einzelnen Bestandteile der erfindungsgemäßen Zumischeinrichtung 2 alle dem Fachmann geläufigen, aus dem Stand der Technik bekannten Einzelteile für die Motoren, Zylinder, Ventile und dgl. Verwendung finden.
  • Die einzelnen Ausführungsbeispiele gemäß den Fig. 1 bis 7 können auch jeweils für sich eigenständige, erfindungsgemäße Lösungen bilden, und es können auch einzelne Merkmale dieser einzelnen Ausführungsbeispiele kombiniert mit anderen Einzelmerkmalen aus den anderen Ausführungsbeispielen eine erfindungsgemäße Kombination bilden.
    • Bezugszeichenaufstellung
    • 1
    Feuerwehrfahrzeug
    2
    Zumischeinrichtung
    3
    Löschmitteltank
    4
    Löschmittelpumpe
    5
    Zusatzmitteltank
    6
    Dosiervorrichtung
    7
    Steuer- und/oder Anzeige
    8
    vorrichtung Meßwertgeber
    9
    Löschmittelwerfer
    10
    Gruppe
    11
    Löschmittelausgang
    12
    Gruppe
    13
    Löschmittelausgang
    14
    Flüssigkeit
    15
    Tankauslaßleitung
    16
    Absperrventil
    17
    Ansaugleitung
    18
    Druckleitung
    19
    Zumischleitung
    20
    Leitung
    21
    Vergleicher
    22
    Vergleicher
    23
    Sollwertspeicher
    24
    Eingabeorgan
    25
    Schaummittel
    26
    Leitung
    27
    Fördervorrichtung
    28
    Absperrventil
    29
    Rückschlagventil
    30
    Antriebsvorrichtung
    31
    Zylinder
    32
    Kolben
    33
    Kolbenstange
    34
    Kolbenstange
    35
    Meßwertgeber
    36
    Verbindungsleitung
    37
    Einlaßöffnung
    38
    Einlaßöffnung
    39
    Auslaßöffnung
    40
    Auslaßöffnung
    41
    Versorgungsleitung
    42
    Absperrventil
    43
    Absperrklappe
    44
    Absperrklappe
    45
    Umschaltvorrichtung
    46
    Absperrklappe
    47
    Absperrklappe
    48
    Rücklaufleitung
    49
    Absperrventil
    50
    Absperrventil
    51
    Absperrventil
    52
    Regelvorrichtung
    53
    Steuerleitung
    54
    Zylinder
    55
    Kolben
    56
    Kolbenstange
    57
    Kolbenstange
    58
    Einlaßöffnung
    59
    Einlaßöffnung
    60
    Auslaßöffnung
    61
    Auslaßöffnung
    62
    Druckleitung
    63
    Rückschlagventil
    64
    Leitung
    65
    Leitung
    66
    Absperrventil
    67
    Absperrventil
    68
    Leitung
    69
    Absperrventil
    70
    Leitung
    71
    Leitung
    72
    Absperrventil
    73
    Absperrventil
    74
    Spülleitung
    75
    Leitung
    76
    Absperrventil
    77
    Hydrant
    78
    Absperrventil
    79
    Leitung
    80
    Umschaltventil
    81
    Stellantrieb
    82
    Endschalter
    83
    Endschalter
    84
    Anschlagplatte
    85
    Zylinderkammer
    86
    Druckluftquelle
    87
    Zylinderkammer
    88
    Zylinderkammer
    89
    Zylinderkammer
    90
    Kreisringfläche
    91
    Kreisringfläche
    92
    Durchmesser
    93
    Durchmesser
    94
    Meßvorrichtung
    95
    Lichtmaßstab
    96
    Abtastkopf
    97
    Markierung
    98
    Nachstellantrieb
    99
    Zylinderkolbenanordnung
    100
    Zylinder
    101
    Verteilerplatte
    102
    Kolbenraum
    103
    Kolbenraum
    104
    Führung
    105
    Kolbenstange
    106
    Kolben
    107
    Kolben
    108
    Länge
    109
    Stirnplatte
    110
    Vorderseite
    111
    Innenseite
    112
    Kolbenstange
    113
    Hublänge
    114
    Zylinderkammer
    115
    Zylinderkammer
    116
    Zylinderkammer
    117
    Zylinderkammer
    118
    Durchmesser
    119
    Durchmesser
    120
    Einlaßstutzen
    121
    Zylinderkolbenanordnung
    122
    Stützlasche
    123
    Kolbenstange
    124
    Schwenkhebel
    125
    Schwenkachse
    126
    Schwenkhebel
    127
    Schubstange
    128
    Schwenkhebel
    129
    Schwenkhebel
    130
    Schwenkachse
    131
    Dosierklappe
    132
    Antriebsvorrichtung
    133
    Flügelzellenpumpe
    134
    Fördervorrichtung
    135
    Meßwertgeber
    136
    Rotor
    137
    Verbindungsleitung
    138
    Steuer- und/oder Anzeigevorrichtung
    139
    Anzeigeeinheit
    140
    Kolben
    141
    Kolben
    142
    Leitung
    143
    Leitung
    144
    Meßvorrichtung
    145
    Meßvorrichtung
    146
    Meßkolben
    147
    Meßkolben
    148
    Skala
    149
    Feder
    150
    Zeiger
    151
    Feder
    152
    Regelvorrichtung
    153
    Leitung
    154
    Leitung

Claims (20)

  1. Zumischeinrichtung zum Zumischen von Zusatzmitteln zu einer Flüssigkeit, insbesondere einem Löschmittel z.B. in Feuerwehrfahrzeugen mit einer Druckleitung für die Flüssigkeit mit einem in dieser angeordneten Meßwertgeber für die Durchflußmenge in dieser Druckleitung, mit einer über eine Versorgungsleitung an der Druckleitung angeschlossenen Antriebsvorrichtung für eine Fördervorrichtung für das Zusatzmittel von einem Zusatzmitteltank in eine Zumischleitung, mit einer Regelvorrichtung für die Durchflußmenge der Flüssigkeit durch die Antriebsvorrichtung in Abhängigkeit von der durch die Druckleitung hindurchströmenden Flüssigkeitsmenge` wobei die Antriebsvorrichtung mit der Fördervorrichtung bewegungsverbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsleitung (41) für die Antriebsvorrichtung (30,132) in Fließrichtung der Flüssigkeit (14) vor der Meßeinrichtung abzweigt und die Regelvorrichtung (52,152) in Fließrichtung der Flüssigkeit (14) der Antriebsvorrichtung (30,132) nachgeschaltet ist und daß eine Steuer- und/oder Anzeigevorrichtung (7,138) angeordnet ist, die einen Meßwertgeber (8) der Meßeinrichtung und ein Eingabeorgan (24) für eine einer vorbestimmbaren Flüssigkeitsmenge zusetzbaren oder eine Meßvorrichtung (145) zum Feststellen der zugeführten Menge an Zusatzmitteln aufweist.
  2. Zumischeinrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Steuer- und/oder Anzeigevorrichtung (7) eine Meßvorrichtung (94) für eine Bewegungsgeschwindigkeit, insbesondere die Hub- bzw. Rotationsgeschwindigkeit der Antriebsvorrichtung (30,132) angeschlossen ist.
  3. Zumischvorrichung nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausgang der Steuer- und/oder Anzeigevorrichtung (7) an einem Nachstellantrieb (98) der Regelvorrichtung (52) angeschlossen ist.
  4. Zumischeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen der als Volumskammern wirkenden Zylinderkammern (85, 87) der Antriebsvorrichtung (30,132) größer ist als das Volumen in den als weitere Volumskammern wirkenden Zylinderkammern (88, 89) der Fördervorrichtung (27,134).
  5. Zumischeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kolben (106, 107) der Antriebs- und Fördervorrichtung (30,27) auf einer gemeinsamen Kolbenstange (105) angeordnet sind, die in einer zwischen diese aufnehmenden Zylinder (100) angeordneten Verteilerplatte (101) geführt ist.
  6. Zumischeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderkammern (114,117) zwischen den beiden Kolben (106, 107) und der Verteilerplatte (101) die Fördervorrichtung (27) und die zwischen den Kolben (106,107) und den Stirnplatten (109) der diesen zugeordneten Zylinder (100) angeordneten Zylinderkammern (115,116) die Antriebsvorrichtung (30) bilden.
  7. Zumischeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Leitung (26) zwischen der Fördervorrichtung (27) und dem Zusatzmitteltank (5) und eine Druckleitung (62) zwischen der Fördervorrichtung (27) und der Zumischleitung (19) in die Verteilerplatte (101) münden.
  8. Zumischeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Leitung (26) und der Druckleitung (62) Rückschlagventile (29, 63) angeordnet sind.
  9. Zumischeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Volumen von als Volumskammern wirkenden Saug- bzw. Druckkammern einer rotierenden Antriebsvorrichtung (132) und Fördervorrichtung (134) unterschiedlich groß ist und daß das Volumen der Volumskammern der Antriebsvorrichtung (132) größer ist als das der Fördervorrichtung (134).
  10. Zumischeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung (132) und/oder die Fördervorrichtung (134) durch eine rotierende Pumpe, z.B. Flügelzellenpumpe (133) bzw. Radialkolbenpumpe oder Axialkolbenpumpe oder dgl. gebildet ist.
  11. Zumischeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Antriebs- (30, 132)und/oder Fördervorrichtungen (27,134) parallel geschaltet sind.
  12. Zumischeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung (132) und/oder die Fördervorrichtung (134) mehrstufig ausgebildet ist.
  13. Zumischeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelvorrichtung (152) als manueller Schieber ausgebildet ist und im Bereich einer Anzeigeeinheit (139) angeordnet ist.
  14. Zumischeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinheit (139) durch zwei verstellbare Kolben (140, 141) gebildet ist, die über ein Druckmittel in einer Leitung (142, 143) mit jeweils einem Meßkolben (146, 147) der Meßvorrichtungen (144, 145) bewegungsverbunden sind und daß auf einem Kolben (140) ein Zeiger (150) und an einem anderen Kolben (141) eine Skala (148) befestigt ist und der Zeiger (150) und die Skala (148) parallel zueinander verschiebbar gelagert sind und die Kolben (140, 141) unter einer in Richtung der Meßkolben (146, 147) gerichteten Vorspannung von Federn (149, 151) stehen.
  15. Zumischeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer durch eine Zylinderkolbenanordnung gebildeten Antriebsvorrichtung (30) einer Kolbenstange (33) zwei Endschalter (82, 83) zugeordnet sind, die jeweils in den Endlagen des Kolbens (32) bevorzugt über eine Anschlagplatte (84) abwechselnd beaufschlagt sind und jeder der Endschalter (82, 83) mit einem Stellantrieb (81) eines Umschaltventils (80) verbunden ist, welches eine Druckmittelzufuhr von einer Druckluftquelle (86) zu einem Antrieb der Umschaltvorrichtung (45) beaufschlagt, wobei die Stellung des Umschaltventils (80) jeweils bei Beaufschlagung eines Endschalters (82, 83) im Sinne einer Bewegungsumkehr des Kolbens (32) beaufschlagt ist.
  16. Zumischeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß einer Kolbenstange (33) der Antriebsvorrichtung (30) eine Meßvorrichtung (94) bestehend aus einem Abtastkopf (96) und einem Lichtmaßstab (95) zugeordnet ist und die Steuer- und/oder Anzeigevorrichtung (7) zur Auswertung der Relativgeschwindigkeit zwischen dem Lichtmaßstab (95) und dem Abtastkopf (96) ausgebildet ist.
  17. Zumischeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebs- und Fördereinrichtung (30,27) mit der Meßeinrichtung und der Regelvorrichtung (52) sowie gegebenenfalls der Steuer- und/oder Anzeigevorrichtung (7,138) eine transportable Baueinheit bilden.
  18. Verfahren zum Zumischen von Zusatzmitteln zu einer Flüssigkeit, insbesondere einem Löschmittel, bei dem eine Durchflußmenge einer unter Druck stehenden Flüssigkeit ermittelt, ein Teil dieser Flüssigkeit einer Antriebsvorrichtung zugeführt wird, die mit einer Fördervorrichtung für ein Zusatzmittel gekuppelt ist und mit der das Zusatzmittel von einem Zusatzmitteltank einer Zumischleitung zugeführt wird und die Fördermenge des Zusatzmittels über die Regelung der Durchflußmenge der Flüssigkeit durch die Antriebsvorrichtung in Abhängigkeit von der Durchflußmenge an Löschmittel geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit für die Antriebsvorrichtung vor der Feststellung der Fördermenge der Flüssigkeit zu jenen Löschmittelausgängen, die mit einem Gemisch aus Lösch- bzw. Zusatzmittel versorgt werden sollen, abgezweigt wird und daß ein Aufnahmevolumen der Antriebsvorrichtung pro Umdrehung oder pro Hub größer ist als ein Fördervolumen der Fördervorrichtung pro Umdrehung oder Hub und daß die Differenz zwischen dem Aufnahmevolumen und dem Fördervolumen größer ist als die Strömungsübertragungsverluste zwischen Antriebs- und Fördervorrichtung, sowie die Strömungsverluste zwischen Zusatzmitteltank und Zumischleitung und die Durchflußmenge der Flüssigkeit durch die Antriebsvorrichtung nach der Antriebsvorrichtung in Abhängigkeit von der jeweils zuzusetzenden Menge an Zusatzmittel geregelt wird.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationsgeschwindigkeit bzw. die Hubgeschwindigkeit der Antriebsvorrichtung ermittelt und die Abhängigkeit von der Durchflußmenge des Löschmittels bzw. der Flüssigkeit zu den Löschmittelausgängen geregelt wird.
  20. Verfahren von Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Antriebsvorrichtung austretende Flüssigkeit der Ansaugleitung der Löschmittelpumpe bzw. einem der Löschmittelpumpe vorgeordneten Löschmitteltank zugeführt wird.
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