ADMIXING DEVICE FOR PRODUCING A MIXTURE OF WATER AND A FOAMING AGENT, ESPECIALLY FOR FIRE FIGHTING

Abstract: 1. An admixing device for producing a mixture of water and foaming agent, comprising an admixer (7) having a mixing chamber, into which a pressure water line (4) and a foaming agent line (8) open, wherein the supply of foaming agent is controllable by means of a control member, which is non-rotatably connected to a hinged control valve (23), which controls the inlet cross-section for the water supply and is spring-biased in the closing sense opposite to the direction of flow, characterized in that a pressure source (10), which is independent of the supply of water is provided for the supply of foaming agent and the control member consists of a control cam (24), which is associated with the outlet opening of the foaming agent line (8) and in response to a pivotal opening movement of the hinged control valve (23) rotates in a sense to open the foaming agent line (8) and in dependence on the shape of the cam adjusts for the foaming agent an inlet gap (29) which depends on the angular position of the hinged control vale.

Description: Zumischeinrichtung zum Erzeugen von Wasser-Schaum gemisch, insbesondere für Feuerlöschzwecke Die Erfindung betrifft eine Zumischeinrichtung zum Erzeugen von Wasser-Schaumgemisch, insbesondere für Feuerlöschzwecke, mit einem Zumischer, in dessen Mischraum eine Wasserdruckleitung und eine Schaummittel leitung münden. Bisher dienen zum Z;mische,ng von Schaum- oder Netzmittel zum Löschwasser entweder Strahlpumpen als Vormischer oder Venturidüsen als der Wasserpumpe nachgeordnete Zumischer. Im Vormischer wird dabei mit dem Wasserdruck der Hauptpumpe Schaummittel aus einem entsprechenden Behälter angesaugt und das entstehende Wasser-Schaumgemisch der Saugseite der Wasserpumpe zugeführt, die es dann zu den jeweils angeschlossenen Schaumstrahlrohren u. dgl. fördert. Diese Vormischer sind also nur im direkten Zusammenhang mit Feuerlöschpumpen und nur sehr bedingt bei einem Betrieb vom Hydrantennetz aus einzusetzen. Ausserdem werden durch: solche Vormischer zwangsweise alle Verbraucheranschlüs über die Feuerlöschpumpe stets gleichartig entweder mit Löschwasser oder mit Schaum versorgt und eine gleichzeitige Entnahme von Wasser und Schaum ist unmöglich. Bei den als Zumischer bekannten Venturidüsen wiederum wird auf Grund der in der Venturidüse auftretenden Druckdifferenz das Schaummittel in die Pumpendruckleitv eingesaugt, was den Nachteil des durch die Venturidüse bedingten beträchtlichen Druckverlustes bei der Schaumerzeugung mit sich bringt, so dass auch diese Zumischeinrichtungen mit Venturidüsen für einen Löschbetrieb vom Hydrantennetz aus vollkommen ungeeignet sind. Darüber hinaus ist für alle bekannten Zumischeirichtungen ein relativ grosser Aufwand für die Zumischregelung erforderlich, da zur Anpassung des Schaummittelzusatzes a.n dne jeweiligen Betriebsverhältnisse bisher spezielle Steuerleitungen, Reglerkolben oder Reglermembrane, Do ierklappen mit entsprechenden Steuergestängen u. dgl. vorhanden sein müssen, welche Einrichtungen noch dazu leicht verschmutzen und störanfällig sind. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen und eine Zumischeinrichtung der eingangs geschilderten Art zu schaffen, die eine Schaumerzeugung ohne einen Druckverlust in der Pumpendruckleitung nach sich zu ziehen erlaubt, einen voll automatischen,funtkionssicheren Betrieb gewährleistet, auch bei nur einer Pumpe für mehrere-Verbraucherstellen ein wahlweises und gleichzeitiges Entnehmen von Wasser undioder Schaum ermöglicht sowie auf einfache Weise eine genaue Regelung und wunschgemässe Dosierung des jeweiligen Schaummittelzusatzes mit sich bringt. Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass der Zumischer eine den Einlassquerschnitt für die Wasser zuströmung bestimmende, gegen die Strömungsrichtung im Schliesssinn federbelastete Steuerklappe aufweist, die mit einem der Mündung der Schaummittelleitung augeordneten Steuernocken od. dgl. in Drehverbindung steht, wobei ein Aufschwenken der Steuerklappe ein Verdrehen des Steuernockens im Öffnungssinn der Schaummittelleitung bewirkt und sich entsprechend der Nockenform ein von der Steuerklappenschwenklage abhängiger Eintritts spalt für das vorzugsweise über eine eigene Pumpe mit Druck zugeführte Schaummittel einstellt. Da dem Zumischer das Schaummittel mit Druck zugefördert wird, wobei der Druck über einen Druckspeicher, eine Pumpe u. dgl. aufgebracht werden kann, ist es nicht notwendig, im Zumischer Drossel stellen oder Düsenquerschnitte vorzusehen, die auf Kosten des Wasserdruckes eine Druckdifferenz zum Ansaugen des Zchaummittels hervorrufen, so dass die Zumischeinrichtung praktisch unabhängig von der Art der Löschwasserzufuhr eingesetzt werden kann und genauso für einen Saugbetrieb einer Feuerlöschpumpe wie für einen Betrieb vom Hydrantennetz aus geeignet ist. Dabei wird über die Steuerklappe automatisch die Schaummittelzumischung an die vorhandene Wassermenge angepasst, da der aüftretende Strömungsdruck beim Eintritt des Wassers in den Mischer die Steuerklappe gegen die Kraft einer zur Justierung entsprechend vorgespanntnFeder aufschwenkt und mit diesem Aufschwenken den Steuernocken verdreht, der dadurch die Schaummittelzugabe freigibt. Der auf Grund der Nockenform, die im einfachsten Fall ein Exzenter sein kann, entstehende Eintrittsspalt verändert mit dem Grad des Aufschwenkens der Steuerklappe seine Grösse, so dass die Zusatzmenge des Schaummittels automatisch an die jeweilige Wasserzufuhr bzw. Fördermenge der Feuerlöschpumpe angepasst wird. Durch die Form des Steuernockens bzw. des Eintrittsspaltes lassen sich die auftretenden Strömungs- und Betriebsverhältnisse gut berücksichtigen und stets gleichbleibende Mischverhältnisse zwischen Wasser und Schaummittel erreichen. Da der Wasserdruck im Mischer nur zur Veränderung der Grösse des Eintrittsspaltes und damit zur Dosierung der Schaummittelzusatzmenge herangezogen wird, kommt es praktisch zu keinem spürbaren Druckverlust in der Druckleitung der Feuerlöschpumpe und, da der Zumischer selbst ja auch die Funktion des Zumischreglers ausübt, könnte der Zumischer an jeder beliebigen Stelle der Pumpendruckleitung eingebaut werden, wird aber vorteilhafterweise direkt im Bereich der Verbraucheranschlussstellen angeordnet sein, so dass eben an jeder dieser AnschluBstellenseparat die Entnahme entweder von Löschwasser allein oder von Schaum zu wählen ist, und zwar unabhängig von den jeweiligen Entnahmen an den anderen Verbraucherstellen. Der Zumischer selbst ist auf Grund seiner Kombination zwischen Druckmischer einerseits und Regler anderseits auch kompakt in seiner Bauweise und störungsunanfällig im Betrieb. Vorteilhaft ist es, wenn erfindungsgemäss in den Zumischer eine zweite Schaummittelleitung mündet, der ebenfalls ein Steuernocken od. dgl. zugeordnet ist, wobei beide Schaummittelleitungen jeweils ein eigenes Sperrventil od. dgl. aufweisen. Mit dieser zweiten Schaummittelzuleitung können auf einfachste Weise zwei Zumischraten eingestellt werden, da hiezu ja nur eine oder beide der Schaummittelzuleitungen geöffnet zu werden brauchen. Für einen reinen Wasserbetrieb sind selbstverständlich beide Sperrventile geschlossen. Da die Dosierung des Schaummittels von der jeweiligen Grösse des Eintrittsspaltes abhängt, sind günstigerweise die Steuernocken od. dgl. austauschbar, da so die entstehenden Eintrittsspalte und damit die Dosierung an verschiedene Einsatzbedingungen angepasst werden können. Eine weitere Verbesserung der Schaummitteldosierung ergibt sich, wenn der Zumischer einen Mündungseinsatz für die Schaummittelzufuhr aufnimmt, der eine mit den Steuernocken zusammenwirkende Steuerfläche bildet. Diese Steuerfläche erlaubt nicht nur einen dichten Abschluss der Schaummittelzufuhr bei geschlossener Steuernocke, sondern ermöglicht zusätzlich eine geeignete Ausgestaltung des Eintrittsspaltes, derja zwischen dieser Steuerfläche und der Steuernockenoberfläche entsteht. Eine konstruktiv günstige Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich, wenn die Steuerklappe und der bzw. die Steuernocken od. dgl. drehfest auf einer gemeinsamen Welle sitzen. Vorteilhafterweise besteht dabei der Zumischer aus einem im wesentlichen kreiszylindrischen Gehäuse, das einen etwa tangentialen Anschlussstutzen für die Wasserdruckleitung, einen dazu winkelversetzten etwa tangentialen Abgangsstutzen für die Verbraucherleitung und ein bzw. zwei zwischen den beiden Stutzen liegende Mündungsrohre für die Schaummittelleitung aufweist, wobei die die Steuerklappe und den bzw. die Steuernocken tragende Welle vorzugsweise exzentrisch im Gehäuse gelagert ist und sich der im Gehäuse an das bzw. die Mündungsrohre anschliessende Mündungseinsatz radial zur Welle erstreckt. Die Welle stellt nicht nur die Halterung von Steuerklappe und Steuernocken dar, sondern auch die Drehverbindung zwischen Steuerklappe und Steuernocken, so dass sich auf engem Raum eine funktionssichere Zuordnung dieser SteueNlemente ergibt. Ausserdem wird so eine einfache Ausbildung des Zumischers ermöglicht, der sich dabei schwierigkeitslos an geeignete Strömungsverhältnisse abstimmen lässt und ein ordnungsgemässes Zusammenwirken zwischen Steuerfläche des Mündungseinsatzes und der Steuernocken gewährleistet. In einer besonders vorteilhaften Weiterentwicklung der Erfindung ist dem Zumischer ein Differenzdruckregler zugeordnet, der den Druck des zugeförderten Schaummittels in Abhängigkeit vom Druck des zuströmenden Wassers regelt. Diese Druckregeleinrichtung sorgt demnach immer für einen konstanten Druckunterschied zwischen Wasser und Schaummitteldruck, was nicht nur eine exakte Dosierung garantiert, sondern auch den Zumischvorgang selbst stabilisiert. Der Zumischregler selbst kann in geeigneter Weise ausgebildet/, beispielsweise aus einem federbelasteten Steuerkolben bestehen, der einerseits vom Wasser, anderseits vom Schaummittel beaufschlagt ist und je nach Druckdifferenz zwischen Wasser und Schaummittel eine Rückleitung für das Schaummittel mehr oder weniger freigibt. Günstig ist es weiters, wenn jede Verbraucheranschlussstelle eines Feuerlöschaggregates od. dgl. einen eigenen Zumischer aufweist, welchen Zumischern eine gemeinsame Schaummittelversorgung mit einzeln absperrbaren Zweigleitungen der Schaummittelleitung zugeordnet ist. So können mit einer einzigen Schaummittelpumpe, einem einzigen Schaummitteltank, einem einzigen Differenzdruckregler gleichzeitig mehrere Zumischer mit Schaummittel versorgt werden, wodurch ohne grossen Aufwand wirklich an jeder Verbraucherstelle ein eigener Zumischer vorgesehen sein kann, der die gewünschte Entnahme von Wasser oder Schaum ermöglicht. In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigen Fig. 1 ein Schaltschema einer erfindungsgemässen Zumisch einrichtung und die Fig. 2 und 3 einen Zumischer dieser Zumischeinrichtung im Querschnitt bzw. im Axialschnitt.nach der Linie III-III der Fig-. 2. Eine Feuerlöschpumpe 1 wird vom Fahrmotor 2 des Feuerlöschfahrzeuges angetrieben und fördert Löschwasser im Hydrantenbetrieb bzw. im Saugbetrieb über entsprechende Anschlüsse 3 durch eine Wasserdruckleitung 4 zu mehreren parallelgeschalteten Verbraucheranschlussstellen 5, die jeweils über Ventile 6 absperrbar sind. Jeder Anschlussstelle 5 ist dabei ein eigener Zumischer 7 zugeordnet, welche Zumischer 7über eine gemeinsame Schaummittelleitung 8 mit einem Schaummittelbehälter 9 verbunden sind, wobei eine Schaummittelpumpe 10 mit einem eigenen Antriebsmotor 11 für die Schaummittelförderung aus dem Tank 9 zu den Zumischern 7 sorgt. Um einen konstanten Druckunterschied zwischen Wasser und Schaummitteldruck zu erreichen, ist ein Differenzdruckregler 12 vorgesehen, der mittels eines vom Wasserdruck beaufschlagten federbelasteten Kolbens 13 eine Rückleitung 14 für das Schaummittel in Abhängigkeit von den herrschenden Druckverhält nissen in der Wasserdruckleitung 4 und der Schaummittelleitung 8 öffnet oder schliesst und damit ein unerwünschtes Ansteigen des Schaummitteldruckes relativ zum Wasserdruck verhindert. Da die Zweigleitungen 15 zum Anschluss der Zumischer 7 an die Schaummittelleitung 8 in nicht näher dargestellter Weise einzeln absperrbar sind, können nun an den Verbraucheranschlussstellen 5 je nach Wunsch und voneinander unabhängig nur Löschwasser oder Schaum entnommen werden, wobei die Zumischer 7 immer für eine gute Dosierung des Schaummittelzusatzes sorgen. Jeder Zumischer 7 besteht aus eine im wesentlichen kreiszylindrischen Gehäuse 16, das einen etwa tangentialen Anschlussstutzen 17 für die Wasserdruckleitung 4 und einen ebenfalls etwa tangentialen Abgangsstutzen 18 für die Verbraucherleitung der Anschlussstellen 5 aufweist. Ausserdem sind zwischen den beiden Stutzen 17, 18 zwei nebeneinanderliegende Mündungsrohre 19 für zwei Zweigleitungen 15 zur Schaummittelzufuhr vorgesehen, welche Mündungsrohre 19 innerhalb des Gehäuses 16 in einen nach innen vorragenden Mündungseinsatz 20 übergehen. Im Gehäuse 16 ist nun exzentrisch zur Gehäuseachse eine Welle 21 drehbar gelagert, auf der drehfest eine walzenförmige Aufnahme 22 für eine Steuerklappe 23 sowie beidseits dieser Aufnahme 22 je eine Steuernocke 24 in Form eines Exzenters sitzen. Die Welle 21 und mit ihr die Steuernocken 24 und die Steuerklappe 23 sind innerhalb eines von Anschlägen 25 begrenzten Winkelbereiches drehbar und werden von einer Ringfeder 26 im Schliesssinn der Steuerklappe 23 belastet. Die Steuerklappe 23 ist nun dem Einlass 27 des Wassers zugeordnet und bestimmt je nach Schwenklage den Durchströmquerschnitt für das Druckwasser. Die Steuernocken 24 werden durch die Drehung der Welle 21 beim Verschwenken der Steuerklappe 23 von der durch den Mündungseinsatz 20 gebildeten Steuerfläche 28 abgehoben, so dass sich entsprechend der Forider Steuernocken 24 ein Eintrittsspalt 29 ergibt, dessen Grösse mit zunehmender Schwenklage der Steuerklappe 23 bis zu einem Maximalwert zunimmt (strichlierte Darstellung in Fig, 2). Das einströmende Wasser bewirkt durchseinen Strömungsdruck ein Aufschwenken der Steuerklappe 23 gegen die Belastung der Feder 26, wodurch sich gleichzeitig mit dem Wassereintritt der Eintrittsspalt 29 für den Zufluss des Schaummittels öffnet, wobei die voneinander abhängigen Eintrittsquerschnitte für Wasser und Schaummittel die gewünschte Dosierung det Schaummittelzu- mischung sicherstellen. Die Zumischrate selbst kann darüber hinaus in zwei Stufen vorgewählt werden, da die Schaummittelzufuhr zu den beiden Mündungsrohren 19 unabhängig voneinander ist und daher einmal Schaummittel über nur ein Mündungsrohr 19 oder über beide Mündungsrohre 19 zuströmen und durch den Eintrittsspalt 29 in den Mischer gelangen kann. Die von der Stellung der Steuerklappe 23 abhängige Grösse des Eintrittsspaltes 29 bringt dabei automatisch die entsprechende Dosierung dieses Schaummitels für jede der beiden Zumischraten mit sich, so dass durch den Abgangsstutzen 18 ein stets gleichbleibendes Wasser-Schaumgemisch abgezogen werden kann.

Claims: Patentansprüche: 1. Zumischeinrichtung zum Erzeugen von Wasser-Schaumgemisch, insbesondere für Feuerlöschzwecke, mit einem Zumischer, in dessen Mischraum eine Wasserdruckleitung und eine Schaummittelleitung münden, dadurch gekennzeichnet, dass der Zumischer (7) eine den Einlassquerschnitt für die Wasserzuströmung bestimmende, gegen die Strömungs- richtung im Schliesssinn federbelastete SteVérklappe (23) aufweist, die mit einem der Mündung der Schaummittelleitung (8) zugeordneten Steuernocken (24) od. dgl. in Drehverbindung steht, wobei ein Aufschwenken der Steuerklappe (23) ein Verdrehen des Steuernockens (24) im Öffnungssinn der Schaummittelleitung bewirkt und sich entsprechend der Nockenform ein von der Steuerklappenschwenklage abhängiger Eintrittsspalt (29) für das vorzugsweise über eine eigene Pumpe (10) mit Druck zugeführte Schaummittel einstellt. 2. Zumischeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in den Zumischer (7) eine zweite Schaummittelleitung (15) mündet, der ebenfalls ein Steuernocken (24) od. dgl. zugeordnet ist, wobei beide Schaummittelleitungen (15) jeweils ein eigenes Sperrventil od. dgl. aufweisen. 3. Zumischeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daO die Steuernocken (24) od. dgl. austauschbar sind. 4. Zumischeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zumischer (7) einen MUndzEs- einsatz (20) für die Schaummittelzufuhr aufnimmt, der eine mit den Steuernocken (24) zusammenwirkende Steuerfläche (28) bildet. 5. Zumischeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerklappe (23) und der bzw. die Steuernocken (24) od. dgl. drehfest auf einer gemeinsamen Welle (21) sitzen. 6. Zumischeinrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zumischer (7) aus einem im wesentlichen kreiszylindrischen Gehäuse (16) besteht, das einen etwa tangentialen Anschlussstutzen (17) für die Wasserdruckleitung, einen dazu winkelversetzten etwa tangentialen Abgangsstutzen (18) für die Verbraucherleitung und ein bzw. zwei zwischen den beiden Stutzen liegende Mündungsrohre (19) für die'Schaummittelleitung aufweist, wobei die die Steuerklappe (23) und den bzw. die Steuernocken (24) tragende Welle (21) vorzugsweise exzentrisch im Gehäuse (16) gelagert ist und sich der im Gehäuse an das bzw. die Mündungsrohre (19) anschliessende Mündungseinsatz (20) radial zur Yelle (21) erstreckt. 7. Zumischeinrichtung nach einem der Ansprüche 1bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass dem Zumischer (7) ein Differenzdruckregler (12) vorgeordnet ist, der den Druck i des zugeförderten Schaummittels in Abhängigkeit vom Druck des zuströmenden Wassers regelt. 8. Zumischeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, > dadurch gekennzeichnet, dass jede VerbraucheranschluBstellet (5) eines Feuerlöschaggregates (1) od. dgl. einen eigenen Zumischer (7) aufweist, welchen Zumischeineine gemeinsame Schaummittelversorgung (8, 9, 10, 11, 12) mit einzeln absperrbaren Zweigleitungen (15) der Schaummittel leitung (8) zugeordnet ist.

Inventors: STAUDINGER, HERMANN
Applicants: KONRAD ROSENBAUER K.G.
Application year: 1981
Main classification: A62C5
IPC codes: G05D11, A62C5