EP0647458B1 - Zumischeinrichtung zum Zumischen von Zusatzmitteln zu einer Flüssigkeit - Google Patents

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EP0647458B1
EP0647458B1 EP94115756A EP94115756A EP0647458B1 EP 0647458 B1 EP0647458 B1 EP 0647458B1 EP 94115756 A EP94115756 A EP 94115756A EP 94115756 A EP94115756 A EP 94115756A EP 0647458 B1 EP0647458 B1 EP 0647458B1
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EP
European Patent Office
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liquid
line
extinguishing agent
additive
drive
Prior art date
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Application number
EP94115756A
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English (en)
French (fr)
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EP0647458A1 (de
Inventor
Maximilian Bäck
Rudolf Aichinger
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Rosenbauer International AG
Original Assignee
Rosenbauer International AG
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Publication date
Application filed by Rosenbauer International AG filed Critical 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 a liquid, especially for admixing foaming agents in extinguishing agents, e.g. in fire engines, 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 is.
  • the measuring device for the amount of liquid flowing through the delivery line a differential gear coupled to the output shaft of the water motor, wherein Speed differences between those generated by the water flowing through Rotation of the measuring device by means of a helical one arranged in the delivery line Propeller and the speed from the water motor result in a change of 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 is reached.
  • the disadvantage of this solution is that the amount of the admixed Additive is relatively imprecise and also the proportioning ratio, ie that proportion of additive that is mixed to a predetermined amount of liquid cannot be set.
  • No. 4,324,294 A discloses an admixing device for admixing additives to a liquid, in particular an extinguishing agent known, in which the pressure line for the drive device of the conveyor in front of the sensor for the flow rate of the mixture or liquid with the pressure line before Transmitter is connected.
  • the drive device is with the conveyor connected, so that depending on the pressure in the pressure line, the conveyor is controlled.
  • the admixture of the additive takes place via the conveying device into the extinguishing agent pump in front of the transmitter.
  • One disadvantage is one such mixing device that by feeding the additive into the Extinguishing agent pump the mixing of the extinguishing water with the additive already in of the extinguishing agent pump takes place, so that inaccurate measurement results of the transmitter can be determined.
  • an admixing device is already known - according to DE-OS 30 38 334 -, at the extinguishing agent outlets either with liquid or with a mixture Liquid and additives can be loaded. It is intended that about a pump with adjustable drive motor admixture from an admixture tank sucked in and depending on the flow rate in the delivery line leading to the Extinguishing agent outlets leads, which with a mixture of liquid and foam agent should be loaded, and depending on an admixture of additives for a predefined amount of liquid with higher pressure in the liquid line is pressed in before the extinguishing agent outlets.
  • the disadvantage here is that its own energy source and its own drive system for driving the metering device is necessary. Furthermore, the monitoring of the further dosage of the additive extremely difficult and usually requires extensive additional measuring devices, adapting them to the different additives, especially the different ones Viscosities of the additives are difficult.
  • the object of the invention is therefore to provide an admixing device in which freely selectable ratio between the amount of liquid and the amount of additive also A constant, constant admixture of the required over a longer period of operation Amount of additive in the funding is reached.
  • the amount of liquid required for the drive in particular in the case of tank fire engines can be fed to the suction inlet of the extinguishing agent pump and therefore none Loss of liquid occurs or, in the case of non-environmentally compatible extinguishing agents, pollution can be prevented.
  • 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 device for the flow rate of the additive is required. In order to can avoid malfunctions during the transport of the additive, as well as flow resistance and is therefore a perfect admixture of very tough additives possible.
  • An embodiment variant according to claim 4 is also advantageous since the determination of the volume ratios between the drive device and the Conveying device that overpressure with which the additive in the admixing line is pressed in, simply determined and also due to the viscosity and the mechanical transmission losses can be canceled so that regardless of the pressure conditions in the admixing line in proportional dependence the additive is fed into the admixing line with overpressure.
  • an embodiment according to claim 5 is also advantageous, whereby with a single component, namely a cylinder-piston unit with two coupled pistons the admixing device can be produced.
  • An embodiment according to claim 9 is also advantageous, since this makes it easier Way the pressure differences between the pumped with the extinguishing agent pump Liquids and a higher pressure in the pressure line of the Additive or foam agent can be achieved. It can therefore preferably be used Pressure difference that at least compensates for the friction losses, that in the course of conveying the foam agent or the additive from the foam agent tank occur up to the admixture line. It is also advantageous if this printing difference is chosen larger, since this ensures a uniform, continuous pressing of the foam or additive can be achieved in the mixing line.
  • the training according to claim 12 is recommended, because it is in a confined space greater increases in pressure can be achieved.
  • a further development according to claim 15 is also advantageous, since this makes it quick Reversal and also a high stroke frequency of the admixing device can be achieved is.
  • an embodiment according to claim 16 is also advantageous, since this means that every stroke that changes constantly due to changes in viscosity or the like Operating situations can be monitored and thus very sensitive to any Changes are responded to, so that an even retention of the desired one Mixing ratio is reached.
  • the invention also includes a method for admixing additives a liquid, especially an extinguishing agent, as in the preamble of the claim 18 is described.
  • the advantage here is that to regulate the amount of admixture to be mixed only the amount of liquid that is actually used the extinguishing agent outlets to which the mixture of extinguishing agent and additive can be applied is fed.
  • the other advantage of this surprisingly simple one Measures is that with the existing pressure medium, namely with the extinguishing agent or a part of the same, the foam agent under one compared to the Extinguishing media higher pressure can be injected or dosed into the extinguishing media can, which ensures good mixing and an exact maintenance of the admixing rate or the proportion of foam to the extinguishing agent can be achieved.
  • a procedure according to claim 19 is also advantageous since constant monitoring of the rotational or lifting speed of the drive device a sensitive regulation and continuous adjustment of the delivery rate of the to be added Additive can be achieved, which makes it particularly useful of foam agent an even foam build-up with the same high quality and corresponding foaming volume and therefore a very favorable exploitation of the extinguishing agent and additive can be achieved.
  • the procedure according to claim 20 ensures that that Amount of extinguishing agent used to operate the proportioning device, i.e. to drive the Conveyor is needed, is not lost, but in the circuit by supply into the suction line of the extinguishing agent pump or the return into an extinguishing agent tank can be used again and thus there is no loss of extinguishing agent or the extinguishing agent requirement is not increased by the function of the admixing device.
  • a fire engine 1 in particular a tank fire engine, is used as the emergency vehicle shown, which with an admixing device 2 for the production of additives, in particular foaming agents or plasticizers, mixed, foam-shaped extinguishing agent, especially water is.
  • additives in particular foaming agents or plasticizers, mixed, foam-shaped extinguishing agent, especially water is.
  • This admixing device 2 consists essentially of an extinguishing agent tank 3, one 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 transducer 8 for determining the flow rate with the additive amount of extinguishing agent to be moved.
  • an extinguishing agent launcher 9 and a group 10 of extinguishing agent exits 11 or a group 12 of extinguishing agent outlets 13.
  • the arrangement of the admixing device 2 is simplified and partly schematic shown drawn.
  • the extinguishing agent pump 4 and the extinguishing agent tank 3 are adjacent to the extinguishing agent and / or Rescue equipment, such as fittings, hoses, cutters or the like.
  • the respective loading of one with such an admixing device equipped fire engine 1 is arbitrary and for the respective purpose tunable.
  • fire engines are used at airports in the majority of their structure with tanks and extinguishing agents and additives provided and contain only small amounts of equipment, while at Combined vehicles fire fighting vehicles in residential areas with tanks up to 2000 to 4000 l extinguishing agent, especially water and correspondingly large ones Additive tanks and rescue and recovery equipment such as hydraulic Cutting and spreading devices as well as light generators, hoses and fire-fighting fittings prevail.
  • this admixing device 2 can also be used for other areas Emergency vehicles, for example in road maintenance or for cleaning work Find use 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 foam-like extinguishing agents represented schematically in a block diagram.
  • An extinguishing agent tank 3 contains a liquid 14, preferably water, and is over a tank outlet line 15, a shut-off valve 16 and a suction line 17 with the Extinguishing agent pump 4 connected. Between a pressure line 18 of the extinguishing agent pump 4 and a mixing line 19 is the transmitter 8 for determining the flow rate arranged.
  • the transmitter 8 is also connected via a line 20 to the Control and / or display device 7 connected.
  • 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, which one Predeterminable amount of liquid 14 is to be added to a comparator 22 for the monitoring of the stroke frequency of the metering device 6 and a setpoint memory 23.
  • the admixing factor for example in percent, can be input 24 can be preset for the setpoint memory 23.
  • the additive tank 5 for receiving the additive, in particular a foaming agent 25, is via a line 26 with a conveying device 27 of the metering device 6 linked for additives.
  • a shut-off valve 28 and Check valves 29 are arranged in the 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.
  • Piston rod 33 In the area of Piston rod 33 is a sensor 35 for determining the delivery frequency of the drive device 30 placed and via a connecting line 36 to the control device 7 connected.
  • the cylinder 31 is provided with inlet openings 37, 38 and outlet openings 39, 40.
  • the inlet openings 37, 38 are connected to the pressure line via a supply line 41 18 of the extinguishing agent pump 4 connected.
  • a shut-off valve is in the supply line 41 42 arranged, as well as butterfly valves 43, 44, which have a switching device 45, for example a pneumatic actuating cylinder, can be switched.
  • Shut-off valves 46, 47 are also assigned to the outlet openings 39, 40 are in turn connected to the switching device 45.
  • the control of the individual Butterfly valves 43, 44, 46 and 47 is made so that each diagonally opposite butterfly valves 43 and 47 or 44 and 46 alternately opened or are closed. This switching can be an alternating mutual Displacement of the piston 32 from the system on an end wall opposite and vice versa.
  • This reciprocating drive movement is via the piston rod 34 to actuate the conveyor 27 provided.
  • 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 equipped 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 via a control line 53 with the Control device 7 connected.
  • 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 conveyor device 27 is connected to the drive device 30 via the piston rods 34 and 56 motion-linked in the stroke direction.
  • the cylinder 54 of the conveyor 27 is also provided with inlet openings 58, 59 and outlet openings 60, 61 equipped.
  • 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 group 10 of extinguishing agent outlets 11 and with group 12 of extinguishing agent exits 13.
  • Shut-off valves 66, 67 are arranged 11 and 13, respectively.
  • 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 groups 10 and 12 of the extinguishing agent outlets 11 and 13 bypassing the transmitter 8 and the pressure line 62 for the foaming agent 25, whereby the extinguishing agent outlets 11 and 13 of groups 10 and 12 also only can be loaded with pure extinguishing agent without the addition of an additive.
  • the advantage is achieved that the respective outputs depending on the desired Use different extinguishing agents in quick succession can be.
  • the extinguishing agent launcher 9 is connected to the pressure line 18 via a line 70 Extinguishing agent pump 4 or via a line 71 with the metering device 6 for additives connected.
  • the lines 70 and 71 there are shut-off valves 72, 73 for switching arranged in different operating modes.
  • a rinse line 74 for cleaning purposes that come into contact with additives Lines is between the pressure line 18 of the extinguishing agent pump 4 and the line 26 provided.
  • a line 75 with a shut-off valve 76 also enables one External supply of liquid 14, for example from a hydrant 77 or one upstream extinguishing agent pump in the suction line 17 between the shut-off valve 16 and the extinguishing agent pump 4.
  • shut-off valves 78 can either be from an external water source, for example a hydrant 77 or the flushing line 74 via the extinguishing agent pump 4 be charged.
  • shut-off valves 16, 28, 42, 49 to 51, 66, 67, 69, 72 and 73, as well 76 and 78 can be designed as manually operated valves. In many cases, these are Shut-off valves 16, 28, 42, 49 to 51, 66, 67, 69, 72 and 73 however - especially those that can often be operated while the extinguishing operation is in progress - as remote-controlled valves be provided with electrical or fluidic drives.
  • the control can then either centrally from the control and / or display device 7 via lines 79 or via a central pressure fluid, for example compressed air.
  • a cylinder piston drive Switching device 45 formed by a switching valve 80 for reversing the Control air is applied in the opposite direction.
  • This switch valve 80 is via an actuator 81, for example also a pneumatic drive, adjustable from one setting to the other.
  • the triggering of the adjustment from one end position to the other takes place via pneumatic limit switches 82, 83 which each of a stop plate 84 on the piston rod 33 in the two end positions of the piston 32 takes place within the cylinder chamber 85. This will make the movement of the piston 32 in the cylinder chamber 85 whenever it reaches its end position has, by acting on the limit switches 82 and 83 in the opposite Moving direction.
  • this is done by using the switching device 45 from a compressed air source 86 via a changeover valve 80 Compressed air is applied and thereby the cylinder chambers 85 and 87 be filled with extinguishing agent, the one in the opposite cylinder chamber 85 or 87 extinguishing agents available via the diagonally arranged outlet opening 40 and 39 discharged and discharged into the open via the shut-off valves 49 and 50 or via the return line 48 and the shut-off valves 51 of the intake line 17th the extinguishing agent pump 4 or the extinguishing agent tank 3 is supplied.
  • the additive For admixing the additive e.g. of foam agent 25 via the conveyor 27 in lines 64 and / or 65 and / or 71 the additive must have a higher Have pressure than the pressure of the extinguishing agent in these lines 64, 65, 71. Now that the extinguishing water in the pressure line 18 is passed on the supply line 41 to the drive device 30 for driving the conveyor device 27 for the additive to be used, it requires different Press in cylinder chambers 85, 87 and 88, 89. The one with conveyor 27 Extraction pressure exerted on the additive must take into account the flow resistance be higher in the check valves 63 and the pressure line 62 than the pressure of the conveying means in the admixing line 19.
  • piston rods 33,34 and 56,57 in the individual cylinders 31 and 54 also have different diameters 93 and 92, it only has to be sure that the force generated by the drive device 30 is sufficient, to with the conveying device 27 the pressure in the additive to one above the extinguishing agent increase lying value.
  • liquid 14 for example water from an extinguishing agent tank 3 or from a hydrant 77 or from a feed line fed to the suction line 17 via an upstream extinguishing agent pump.
  • the liquid 14 is sucked in above the negative pressure generated in the extinguishing agent pump 4 and with a pressure between usually 6 and 12 bar in high pressure systems up to 40 or 50 bar in the pressure line 18.
  • the extinguishing agent is used or the liquid 14 via the supply line 41 to the lines 68, 70 and via these shut-off valves 69, 72 the individual lines 64, 65 and 71 fed to the extinguishing agent launcher 9.
  • shut-off valve 72 is closed and the shut-off valve 42 opened. This causes the proportion of the extinguishing agent launcher 9 no longer require the extinguishing agent through the supply line 41 to the extinguishing agent thrower 9 is supplied, but via the transmitter 8 and the admixing line 19, into which the pressure line 62 opens from the conveying device 27, via the additive under higher pressure and fed into the admixing line 19 is pressed.
  • the mixture of extinguishing agents and additives is supplied via line 71 to the extinguishers 9, where appropriate mixed up and delivered to a place of use, especially a source of fire.
  • the control and / or display device 7 is provided.
  • the proportioning factor can be a fraction, for example in percent, of additives, of a predetermined amount of extinguishing agents is to be added.
  • This measured value is stored in a setpoint memory 23 deposited. From this signal from the setpoint memory 23 and the Transducer 8 set flow rate to the admixing line 19 becomes a quantity predefined of required additives.
  • a measuring device 94 for example by a light scale 95 a scanning head 96 associated therewith can be formed. Is determined based on the Time between passing two immediately adjacent lying markings 97 found that due to this lifting speed the admixture line 19 supplied amount of additive for with the transmitter 8 determined flow rate of extinguishing agent in the admixing line 19 not is sufficient, a difference signal is generated in the comparator 22, which via the Control line 53 an adjustment drive 98 of the control device 52 for an increase of the passage cross section in the control device 52. This will make the increased amount of extinguishing agent flowing through the cylinder chamber 85 or 87, and this causes a higher pump frequency and thus a faster squeezing and Refill the additive in the cylinder chambers 88 and 89.
  • Another advantage of this solution lies in the use of cylinder piston arrangements, with which a wealth of extinguishing and Detergents or other additives an extinguishing agent or water or can be added to a cleaning liquid.
  • this device is also insensitive to different toughnesses the additive, since the piston speed of the drive device 30 with independent adaptation to the respective viscosity continuously on the desired Stroke frequency can be kept.
  • a major advantage is the low level required in such systems Differential pressure between extinguishing agent and additive, which only has to be so high that the pressure losses in the delivery system of the pressure medium, i.e. in the supply line, are compensated become.
  • This metering device 6 for example referred to as a differential pressure piston pump, includes a cylinder piston assembly 99, the cylinder 100 by a fixed Distribution plate 101 is divided into two piston chambers 102, 103.
  • the distribution plate 101 simultaneously forms a guide 104 for a piston rod 105, the two in the connects the two piston chambers 102, 103 arranged pistons 106, 107 in a stationary manner.
  • a length 108 of the piston rod 105 is dimensioned so that in their respective End position of one of the two pistons 107 or 106 on one of the piston chambers 102 or 103 abutting front plate 109 with a front side 110 facing it, while the other piston 106 or 107 with its inside 111 on the distributor plate 101 is present.
  • the inside 111 of the piston 107 is then in the opposite end position on the distributor plate 101 and the front side 110 of the piston 106 on the end plate 109 at.
  • One of the two pistons 106, 107 or both are with a further piston rod 112 connected to the piston chamber 102 and / or 103 each in the direction the end plates 109 protrudes and has a length that is greater than a stroke length 113 of the pistons 106, 107 in the piston spaces 102, 103.
  • the piston 106 creates two separate cylinder chambers in the piston chamber 102 114, 115 and two separate cylinder chambers 116, 117 are created in the piston chamber 103.
  • the displacement area is the Inside 111 of the two pistons 106, 107 considerably smaller than on the front 110.
  • the diameter in the cylinder 100 is based on the ratios 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 rate and delivery pressure in the cylinder chambers 114, 117 opposite the cylinder chambers 115, 116 set.
  • the dosing device 6 can therefore be used instead of the dosing device 6 as shown in FIG. 2 is shown, which is why only the design of the metering device 6 in 3 to 5 is described and the rest of the control arrangement or the sequence of Mixing corresponds to that described in FIG. 2.
  • the supply line 41 is connected to an inlet port 120, which as Formed piece or connected to the inlet openings 37 and 38 via a piece is.
  • Butterfly valves are between the inlet port 120 and the inlet openings 37, 38 43 and 44 arranged over a lever linkage with a through a cylinder piston assembly 121 formed switching device 45 are motionally connected.
  • the Cylinder-piston arrangement 121 is on or on a support plate 122 on cylinder 100 another housing part, which also supports the cylinder 100, pivotable attached and rotatable with its piston rod 123 via a pivot lever 124 connected to a pivot axis 125.
  • this pivot axis 125 is another pivotally connected to this pivot lever 126, which is connected via a push rod 127 with a swivel lever 128 in the area of the opposite inlet opening or outlet opening 38, 40 assigned to butterfly valves 44 and 47 is. Because of the one selected in particular from FIG. 3 and the right part of FIG. 5 Arrangement will not only be the butterfly valves leading to the return line 48 46 and 47, which are arranged upstream of the outlet openings 39, 40 for the pressure medium, but at the same time the butterfly valves 43 and 44, the inlet openings 37 and 38 are arranged for the pressure medium, operated.
  • the additive e.g. Foam agent 25 is just sucked into the cylinder chamber 117 the foam agent 25 sucked into the cylinder chamber 114 in the previous stroke an outlet opening 60 and a check valve 63 of the pressure line 62 for the Foam agent 25 supplied.
  • the Amount of additive or foam agent 25 to be mixed by the number of strokes the piston 106 and 107 regulated in the time unit.
  • the in Fig. 2nd already described in detail control components and the control and / or display device 7 Use.
  • the number of strokes is regulated Pistons 106, 107 by regulating the outlet cross-section to the return line 48 by means of the control device 52.
  • an adjusting drive 98 for example a linear adjustment drive coupled with a stepper motor, via a swivel lever 129 rotatably with a pivot axis 130 of a metering flap 131 in the control device 52 connected. If the number of strokes in the cylinder piston arrangement has to be increased, the metering flap 131 is pivoted more so that it is larger Passage cross section in the control device 52 releases and thus a larger amount of liquid 14 are pumped through the cylinder chambers 115, 116 can.
  • the piston rod can now be used to monitor the stroke movement of the pistons 106, 107 112 are 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 are assigned to the latter be.
  • any other monitoring device to use, with which the position of the pistons 106, 107 in the cylinder 100 and the Movement speed of the same can be monitored.
  • this by means of the outside attached to the cylinder 100 interrogation organs, which on the Pistons 106 and / or 107 arranged sensors respond, monitor or to also provide the piston rod 105, in which case the corresponding measuring device 94 would be arranged in the distributor plate 101.
  • FIG. 6 shows a variant of the dosing device 6.
  • the order the admixing device 2 is shown in a very simplified manner and essentially corresponds that shown in Fig. 2. It is therefore the same for the same parts Reference numerals used.
  • the extinguishing agent pump 4 is supplied with liquid 14 from the Extinguishing agent tank 3 supplied. After flowing through the pressure line 18 and the transmitter 8, the liquid 14 in the admixing line 19 with foam agent 25 the additive tank 5 and, for example, a group 10 of extinguishing agent outlets 11 provided.
  • 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 that is either single-stroke or can be multi-stroke, and also a rotating conveyor 134, which can be carried out in the same way with a vane pump 133 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 by a Sensor 135 detects the speed of the drive device 132nd 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 determined result is described by the control and / or display device 7 via the control line 53 to the adjustment drive 98 of the control device 52.
  • this adjustment drive 98 as also already shown in FIG. 2 explains in detail the flow rate of the liquid 14 through the drive device 132 or vane pump 133 regulated so that due to the direct drive clutch the drive device 132 the conveyor device 134 the required amount of additive or foam agent 25 via the pressure line 62 of the admixing line 19 is supplied.
  • the pressure difference required to add the foam agent 25 in the admixing line 19 becomes liquid 14 due to different diameters of the rotor 136 the drive device 132 and the rotor 136 of the conveyor device 134, i.e. due to the different total volume of the volume chambers of the drive device 132 and the conveyor 134 reached.
  • Below the total volume of the volume chambers can be understood, for example, that with the same number of wings one Vane pump for the drive device 132 and the conveyor device 134 the sum of the volumes of the volume chambers between the individual wings at the Drive device 132 is larger than in conveyor device 134.
  • the confluence of the pressure line 62 in the admixing line 19 should be higher in order to ensure that it is faultless To achieve admixture of the additive or foam agent 25.
  • FIG. 7 shows another embodiment of the control and / or display device 138 for manual control to maintain the admixing ratio of one Mixing amount of foam agent 25 shown for a predefined amount of liquid 14.
  • the structure of the admixing arrangement 2 is simplified in a block diagram shown.
  • the metering device 6 essentially corresponds to that shown in FIG. and therefore the same reference numerals are used for the same parts.
  • liquid 14 is taken out of an extinguishing agent tank 3 Pressurized and on the one hand the pressure device 18 of the drive device 30 provided and on the other hand mixed in the admixing line 19 with foam agent 25 and subsequently a group 10 of extinguishing agent outlets 11 are available posed.
  • the foaming agent 25 is removed from the additive tank by means of the conveying device 27 5 sucked in and conveyed via the pressure line 62 into the admixing line 19 and added to the liquid 14 there.
  • Control and / or display device 138 To regulate the mixing ratio between a predetermined amount of Liquid 14 and the amount of foam agent 25 to be added is manual Control and / or display device 138 is provided.
  • the control and / or display device 138 consists of a display unit 139, for example in the driver's cabin an emergency vehicle or on a pump control station and spring-loaded pistons 140, 141, which in turn are pressurized via lines 142, 143 are.
  • a measuring device 144 between the pressure line 18 and the admixing line 19 determines the flow rate of the liquid 14, which with a Foam agent 25 is to be added.
  • a volumetric flask is used 146 and 147, respectively, whereupon this displaced them in a line 143, 142 Quantity of fluid, the pistons 141 and 140 of the control and / or display device 138 adjusted accordingly. As a result, the piston 141 moves together with the connected scale 148 against the spring force of the spring 149. Likewise, the piston 140 with a pointer 150 firmly connected to it against the spring force of the spring 151 moved.
  • the pistons 140, 141 of the control and / or display device 138 are different shifted far. This creates a relative movement between the Pointer 150 and the scale 148.
  • the display unit 139 can now on the basis of Position of the pointer 150 in relation to the scale 148 the current admixing ratio, for example given in percent between a liquid 14 and the one it contains Read off the amount of foam agent 25.
  • the individual Pistons 140, 141 of measuring devices 144, 145 in lines 142 and 143 respectively to adjust the amount of fluid displaced in proportion to the size comparison made.
  • the flow rate in the Area of foam agent 25 approximately 30 liters of additive 25 to 1000 liters of liquid 14 is, and therefore it is the transmission ratio between the measuring device 144 and the piston 141 or the scale 148 arranged thereon in relation to the Adjustment of the piston 140 with the pointer 150 arranged thereon, which via the Measuring device 145 is applied, approximately in a ratio of 100: 3 or 100: 1 to be determined.
  • a manually operated control device 152 for controlling the admixing quantity is shown in the return line 48 between the drive device 30 and the suction line 17th arranged.
  • the flow rate for the Operation of the drive device 30 required liquid 14 regulated.
  • desired proportioning ratio can be set, in the case of a for the desired Admixture too low admixing factor on the display unit 139 the flow rate the liquid 14 for the drive device 30 increased and at a too high the amount of the liquid displayed on the display unit 139 14 can be reduced.
  • Additives are mixed with this metering device 6 of a liquid 14.
  • the measuring device and possibly the Control and / or display device 7.138 also simply possible, these as compact, to form self-transportable mixing devices that are independent of a vehicle or an extinguishing agent pump 4 e.g. operated via hose feed can.
  • the control and / or display device 7.138 can have its own Power supply can be supplied with energy, or can be used to operate the same corresponding battery can be installed in such a compact device.
  • the compressed air supply can also be done via a hose line. Alike would it be e.g. also possible using the reversal of the individual valves of diverted quantities of the extinguishing agent via hydraulic valves and hydraulically acted upon cylinders.
  • FIG. 7 A possible arrangement of such an embodiment variant is shown in FIG. 7 with dash-dotted lines Lines shown.
  • a liquid 14 via a line 153 to the changeover valve 80, one for this embodiment variant Hydraulic valve supplied.
  • the switching device 45 in this case, turns on Hydraulic cylinder, alternately charged with liquid 14.
  • the return of the Liquid 14 flows 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 in the case of a transportable structural unit Use drive and conveyor device 27,30.
  • a manual or mechanical control and / or display device 138 can 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.
  • Transportable unit is that it is independent of stationary systems or vehicles at distant water tapping points for precise admixing of admixtures for different extinguishing agents can be used.

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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.
Aus der US 4,324,294 A ist eine Zumischeinrichtung zum Zumischen von Zusatzmitteln zu einer Flüssigkeit, insbesondere einem Löschmittel bekannt, bei der die Druckleitung für die Antriebsvorrichtung der Fördervorrichtung vor dem Meßwertgeber für die Durchflußmenge des Gemisches bzw. der Flüssigkeit mit der Druckleitung vor den Meßwertgeber verbunden ist. Die Antriebsvorrichtung ist dabei mit der Fördervorrichtung verbunden, sodaß in Abhängigkeit des Druckes in der Druckleitung die Fördervorrichtung angesteuert wird. Die Zumischung des Zusatzmittels erfolgt über die Fördervorrichtung in die Löschmittelpumpe vor dem Meßwertgeber. Nachteilig ist bei einer derartigen Zumischeinrichtung, daß durch die Einspeisung des Zusatzmittels in die Löschmittelpumpe die Vermischung des Löschwassers mit dem Zusatzmittel bereits in der Löschmittelpumpe erfolgt, sodaß durch das Gemisch ungenaue Meßergebnisse von den Meßwertgeber ermittelt werden.
Weiters ist auch eine Zumischeinrichtung bereits bekannt - gemäß 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.
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 Meßeinrichtung mit 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.
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 (14), insbesondere einem Löschmittel z.B. in Feuerwehrfahrzeugen mit einer Druckleitung (18) für die Flüssigkeit (14), mit einer in dieser angeordneten Meßeinrichtung, die durch einen Meßwertgeber (8) für die Durchflußmenge in dieser Druckleitung (18,19) gebildet ist, mit einer über eine Versorgungsleitung (41) an der Druckleitung (18,19) und eine Rückleitung angeschlossenen Antriebsvorrichtung (30,132) für eine Fördervorrichtung (27) für das Zusatzmittel von einem Zusatzmitteltank (5) über eine Zumischleitung, insbesondere eine Leitung (26), in eine Druckleitung (62) für das Zusatzmittel mit einer Regelvorrichtung (52) für die Durchflußmenge der Flüssigkeit (14) durch die Antriebsvorrichtung (30) in Abhängigkeit von der durch die Druckleitung (18,19) für die Flüssigkeit (14) hindurchströmenden Flüssigkeitsmenge, wobei die Antriebsvorrichtung (30,132) mit der Fördervorrichtung (27) bewegungsverbunden ist und die Druckleitung (62) für das Zusatzmittel in Strömungsrichtung der Flüssigkeit (14) nach dem Meßwertgeber (8) in die Druckleitung (19) für die Flüssigkeit (14) einmündet, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsleitung (41) für die Antriebsvorrichtung (30,132) in Fließrichtung der Flüssigkeit (14) vor dem Meßwertgeber (8) abzweigt und daß die Regelvorrichtung (52,152) in einer an der Antriebsvorrichtung (30,132) für die Durchflußmenge der Antriebsvorrichtung (30) anschließenden Rücklaufleitung angeordnet ist und daß an eine Steuer- und/oder Anzeigevorrichtung (7,138) der Meßwertgeber (8) der Meßeinrichtung, ein Eingabeorgan (24) für eine einer vorbestimmbaren Flüssigkeitsmenge zusetzbaren oder eine Meßvorrichtung (145) zum Feststellen der zugeführten Menge an Zusatzmitteln angeschlossen ist.
  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 Anspruch 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 5 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 mehrere Antriebs- (30, 132)und/oder Fördervorrichtungen (27,134) parallel geschaltet sind.
  11. Zumischeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung (132) und/oder die Fördervorrichtung (134) mehrstufig ausgebildet ist.
  12. Zumischeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelvorrichtung (152) als manueller Schieber ausgebildet ist und im Bereich einer Anzeigeeinheit (139) angeordnet ist.
  13. Zumischeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, 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.
  14. Zumischeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, 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.
  15. Zumischeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, 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.
  16. Zumischeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, 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.
  17. Zumischeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 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.
  18. Verfahren zum Zumischen von Zusatzmitteln zu einer Flüssigkeit, insbesondere einem Löschmittel, bei dem eine Durchflußmenge einer unter Druck stehenden Flüssigkeit ermittelt wird, 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 für die Regelung die Durchflußmenge nach der Abzweigung von Flüssigkeit zur Antriebsvorrichtung und vor dem Zusatz des Zusatzmittels ermittelt wird und daß die Durchflußmenge der Flüssigkeit durch die Antriebsvorrichtung zusätzlich 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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