DE3517284C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen und zur Abgabe von mit einem Zusatzmittel vermischten Löschmitteln - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen und zur Abgabe von mit einem Zusatzmittel vermischten LöschmittelnInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen und zur
Abgabe von mit einem Zusatzmittel vermischten Löschmitteln, wie sie im Oberbe
griff der Ansprüche 1 und 4 beschrieben sind.
Es sind bereits Verfahren und Vorrichtungen zur automatischen Herstellung von mit
Zusatzmittel, z. B. Schäumen, Bindemitteln, Halon oder Tränengas vermischten
Löschmitteln bekannt. So ist es beispielsweise für die Herstellung schaumförmiger
Löschmittel bekannt, - gemäß DE-OS 21 10 704 und DE-OS 23 31 626 - zwischen
dieser Druckleitung und einer Ansaugleitung der Löschmittelpumpe eine Bypasslei
tung anzuordnen. In dieser Bypassleitung ist eine Zumischvorrichtung für das
Schaummittel, vorzugsweise eine Injektorzumischvorrichtung in der der Unter
druck durch das hindurchströmende Löschmittel gebildet wird, angeordnet. Durch
den beim Durchströmen des Löschmittels durch die Zumischvorrichtung entstehen
den Unterdruck wird aus einem Schaummittelbehälter Schaummittel angesaugt. Die
Menge des in der Zumischvorrichtung zugesetzten Schaummittels wird geregelt.
Nachteilig ist bei dieser Lösung, daß das Löschmittel durch die Druckdifferenz zwi
schen der Druck- und der Ansaugleitung der Löschmittelpumpe durch die Bypasslei
tung zirkuliert und zwar unabhängig davon, ob Löschmittel benötigt wird oder
nicht, so daß dem in der Bypassleitung bzw. in der Löschmittelpumpe enthaltenen
Löschmittel schon bei geringen Undichtheiten ständig neu Schaummittel zugesetzt
wird. Dies führt vielfach dazu, daß es zu einem Schaummittelstau in der Drucklei
tung kommt, der sich in Richtung des Löschmitteltanks fortsetzt. Insbesondere beim
Einsatz derartiger Löschsysteme bei fahrbaren Einsatzfahrzeugen, insbesondere Feu
erwehrfahrzeugen, ist dadurch weiters der Nachteil gegeben, daß nach einem Unter
brechen des Löschvorganges und einem darauffolgenden weiteren Einsatz des Lö
schmittels über eine gewisse Zeitspanne schaumförmiges Löschmittel im Abgabebe
reich der Druckleitungen vorliegt, welches nicht die gewünschte Mischung
zwischen Wasser und Schaummittel aufweist.
Weiters ist es auch bereits bekannt - CH-PS 995 850 - bei mehrstufigen Pumpen
zwischen zwei Pumpenstufen Löschmittel zu entnehmen und dieses mit einem
Schaummittel bzw. Zusatzmittel zu vermischen und in vermischter Form dem An
saugbereich der nächstfolgenden Pumpenstufe zuzuführen. Diese Anordnung hat
den Nachteil, daß nicht die Druck- und Förderverhältnisse nach der das Löschmittel
- Zusatzmittelgemisch verdichtenden Pumpenstufe - sondern die vor dieser Pumpen
stufe liegenden Verhältnisse über die Zumischvorrichtung die Hereinnahme des
Schaummittels bzw. Zusatzmittels beeinflussen.
Weiters ist es auch bereits bekannt, das Schaummittel über eine eigene von der Lö
schmittelpumpe unabhängige Schaumpumpe direkt in die Druckleitung, insbesonde
re nach der Hochdruckstufe der Löschmittelpumpe zuzuführen. Die Anordnung ei
ner Schaumpumpe im Hochdruckbereich erfordert jedoch einen relativ großen tech
nischen und finanziellen Aufwand.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine
Vorrichtung zur Herstellung von mit Zusatzmittel versetzten Löschmitteln zu schaf
fen, die ein einfaches Dosieren der dem Löschmittel zuzusetzenden Menge des Zu
satzmittels sowie einen wirtschaftlichen Verbrauch desselben ermöglicht.
Darüberhinaus soll es auch möglich sein, bei Bedarf das Zusatzmittel nur im Be
reich des Hochdruckteiles einer Löschmittelpumpe zuzusetzen, so daß am Druckaus
gang des Niederdruckteiles der Löschmittelpumpe mit unvermischtem Löschmittel
gearbeitet werden kann.
Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale im Kennzeichenteil des Pa
tentanspruches 1 gelöst. Die Vorteile dieser überraschend einfachen Lösung liegen
darin, daß die dem Löschmittel zugesetzte Menge des Zusatzmittels nunmehr in un
mittelbarer Abhängigkeit von der am Ausgang der Druckleitung der Löschmittelpum
pe entnommenen Löschmittelmenge steht. Dadurch wird die Zumischung von Zu
satzmittel bei Unterbrechung der Abgabe von Löschmittel am Ausgang der Drucklei
tung unterbrochen und es wird unabhängig von der jeweiligen Entnahmemenge am
Ausgang der Druckleitung der Löschmittelpumpe jeweils ein gleichbleibendes Mi
schungsverhältnis zwischen Löschmittel und Zusatzmittel erreicht.
Weitere vorteilhafte Maßnahmen sind im Patentanspruch 2 beschrieben. Dadurch ist
es in einfacher Weise möglich, mit einer Löschmittelpumpe unterschiedliche Lösch
mittel mit unterschiedlichen Drücken zu erzeugen. Beispielsweise ist es möglich,
bei Feuerwehrfahrzeugen nach dem Niederdruckteil der Pumpe Löschwasser zu ent
nehmen, wogegen nach dem Hochdruckteil der Pumpe entweder Löschwasser oder
mit Zusatzmittel, beispielsweise mit Schaummittel versetztes Löschwasser, entnom
men werden kann. Diese Kombination kommt den Forderungen nach universeller
Anwendbarkeit das Verfahrens bei Einsatzfahrzeugen, insbesondere Feuerwehrfahr
zeugen, entgegen.
Weiters ist auch ein Vorgehen nach Patentanspruch 3 möglich. Eine Dosierung der
dem Injektor zugeführten Zusatzmittelmenge ist hierbei nicht mehr erforderlich, da
die dem Injektor zu geführte Teilmenge des Löschmittels bereits an die am Ausgang
der Druckleitung entnommene Löschmittelmenge angepaßt ist.
Die Erfindung umfaßt zur Durchführung des Verfahrens weiters auch eine Vorrich
tung zum Herstellen und zur Abgabe eines mit einem Zusatzmittel vermischten
Löschmittels gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 4.
Diese Vorrichtung ist durch die Merkmale im Kennzeichenteil des Patentanspruches
4 gekennzeichnet. Durch die Entnahme einer der Fördermenge proportionalen Teil
menge an Löschmittel zum Ansaugen des Schaummittels wird gleichzeitig die ange
saugte Schaummittelmenge reguliert. Lediglich durch die Anordnung dieses Steuer
ventiles wird sowohl die Zumischung des Zusatzmittels im ausreichenden Verhält
nis zum Löschmittel erreicht, als auch ein Rückstau des mit Zusatzstoffen
vermengten Löschmittels in einen Löschmittelbehälter verhindert wird. Bei einer
verringerten Fördermenge bzw. Förderströmung in der Druckleitung des Löschmit
tels wird nämlich auch die z. B. als Treibwassermenge bezeichnete Teilmenge durch
das Steuerventil entsprechend reduziert, bis kein Zusatzmittel, insbesondere
Schaummittel, angesaugt wird. Die Auslegung des Verfahrens bzw. der Vorrichtung
erfolgt in jedem Fall derart, daß unabhängig von den bei derartigen Anlagen immer
wieder auftretenden Spaltverlusten und Leckverlusten bei einem Wegfall der Haupt
strömung die Zufuhr von Zusatzmittel zu der Bypassleitung zuverlässig unterbun
den ist. Es wird also sichergestellt, daß die eventuell durch Spalt- und Leckverluste
noch verbleibenden Fördermengen die Zumischung von Zusatzmittel nicht auslösen
können.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ist in Patentanspruch 5 enthalten. Da
durch kann ohne Hilfsenergie eine erfindungsgemäß vorgesehen Zumischung von
Zusatzmittel zum Löschmittel sichergestellt werden.
Im Rahmen der Erfindung ist aber auch eine Ausgestaltung nach Patentanspruch 6
möglich. Durch die Längsverschiebung des Steuerkolbens und die dadurch größere
Querschnittsfläche kann mehr Löschmittel durch Steueröffnungen in die Bypasslei
tung eindringen. Weiters wird in einfacher Weise, angepaßt an die unterschiedli
chen Fördermengen, am Ausgang der Druckleitung eine Anpassung der Größe der
Teilmenge erreicht.
Vorteilhaft ist auch eine Weiterbildung nach Patentanspruch 7. Diese Ausführungs
form bewährt sich vor allem dann, wenn die Löschmittelpumpe in Feuerwehrfahrzeu
gen eingesetzt wird, bei welchen jeder Verbraucher eine vordefinierte Löschmittel
menge entnehmen kann. Durch die stufenweise Erhöhung der aus der Druckleitung
entnommenen Teilmenge bzw. Treibwassermenge kann diese an die Zuschaltung
mehrerer Verbraucher mit vorherbestimmbarem Verbrauch rasch und exakt ange
paßt werden.
Es ist aber auch eine Ausgestaltung nach Patentanspruch 8 möglich, da dadurch in
Abhängigkeit davon, wie viele Steueröffnungen die Innenbohrung mit der Bypasslei
tung verbinden, eine lineare oder progressive Erhöhung der Teilmenge bzw. Treib
wassermenge in einfacher Weise erreicht wird.
Von Vorteil ist auch eine Ausführungsform nach Patentanspruch 9, wodurch ohne
Hilfsenergie durch die Teilmenge des Löschmittels bzw. das Treibwasser, eine ent
sprechende Menge an Zusatzmittel bzw. Schaummittel ohne weiterer Regelung an
gesaugt wird.
Es ist aber auch eine Ausgestaltung nach Patentanspruch 10 möglich. Dadurch kann
das Verhältnis zwischen Fördermenge und Teilmenge des Löschmittels rasch und
einfach an unterschiedliche Voraussetzungen angepaßt werden. Weiters ist ein Ein
bau eines Strömungsventiles in der Druckleitung nicht erforderlich, so daß die Strö
mungsgeschwindigkeit bzw. die Strömungscharakteristik nicht verändert wird.
Vorteilhaft ist weiters die Ausführung nach Patentanspruch 11, wodurch das Verhält
nis zwischen der Fördermenge in der Druckleitung und dem davon entnommenen
Anteil für die Teilmenge bzw. Treibwassermenge einfach an unterschiedliche Vor
aussetzungen angepaßt werden kann.
Eine weitere Ausführungsform beschreibt Patentanspruch 12. Dadurch kann mit
dem als Regelventil ausgebildeten Servoventil auch gleichzeitig die erfindungs
gemäße Vorrichtung in und außer Betrieb gesetzt werden.
Schließlich ist auch eine Weiterbildung nach Patentanspruch 13 möglich, wodurch
vom Einsatzort des Löschmittels unmittelbar die Vorrichtung in und außer Betrieb
gesetzt werden kann und somit der Einsatz von Zusatzmittel rasch und einfach mög
lich ist.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese im folgenden anhand der in den
Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen von
insbesondere schaumförmigem Löschmittel in einem Feuer
wehrfahrzeug;
Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild einer Vorrichtung zum
Herstellen von insbesondere schaumförmigem Löschmittel
unter Verwendung eines in der Druckleitung angeordneten
Steuerventiles;
Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Ausführungsvariante einer
Vorrichtung zum Herstellen schaumförmiger Löschmittel
unter Verwendung eines Servoventiles;
Fig. 4 ein in einer erfindungsgemaßen Vorrichtung einsetzbares
und in der Druckleitung angeordnetes Steuerventil zum
Herstellen von Teilmengen des Löschmittels in verein
fachter Darstellung und im Schnitt;
Fig. 5 eine Löschmittelpistole mit integriertem Schaumrohr zur
Verwendung in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Vor
richtung in vereinfachter schematischer Darstellung und
im Schnitt.
In Fig. 1 ist als Einsatzfahrzeug ein Feuerwehrfahrzeug 1 dargestellt,
welches einen Löschmittelbehälter 2, eine Löschmittelpumpe 3, einen
Schaummittelbehälter 4 und Kupplungen 5 zum Anschluß von Schläuchen an
einer Niederdruck-Druckleitung 6 und Kupplungen 7 zum Verbinden von
Schläuchen 8, insbesondere Hochdruckschläuchen mit einer Hochdruck-
Druckleitung 9 umfaßt. Zum Verteilen des mit den über den Schlauch 8
herangeförderten Löschmittel s ist eine Löschmittelabgabevorrichtung,
z. B. eine Löschmittelpistole 10, mit dem Schlauch 8 verbunden. Zwischen
der Löschmittelpumpe 3 und den Druckausgängen ist eine erfindungsgemäße
Vorrichtung 11 zum Herstellen von mit Zusatzmittel vermischten Lösch
mitteln angeordnet. Diese Vorrichtung 11 umfaßt ein der Druckleitung 9
zugeordnetes Steuerventil 12, welches einer Bypassleitung 13 vorgeord
net ist. In der Bypassleitung 13 ist ein Vormischer 14 angeordnet, der
über eine Ansaugleitung 15 für das durch ein Schaummittel gebildete Zu
satzmittel mit dem Schaummittelbehälter 4 verbunden ist. Die Bypass
leitung 13 mündet in eine Ansaugleitung 16 einer Hochdruckstufe 17 ei
nes Hochdruckteiles der Löschmittelpumpe 3. Der Hochdruckstufe 17 und
einer weiteren Hochdruckstufe 18 des Hochdruckteiles ist eine Nieder
druckstufe 19 eines Niederdruckteiles der Löschmittelpumpe vorgeordnet.
Die Druckstufen der Löschmittelpumpe 3 werden von einem Antriebsmotor
20, der zugleich auch für den Fahrantrieb herangezogen werden kann, an
getrieben. Zwischen dem Steuerventil 12 und dem Vormischer 14 kann eine
Absperrvorrichtung 21 im Verlauf der Bypassleitung 13 angeordnet sein.
In Fig. 2 ist die Anordnung der Bypassleitung 13 in größerem Maßstab
dargestellt. Weiters ist ersichtlich, daß das Steuerventil 12 im Durch
flußquerschnitt der Druckleitung 9 angeordnet ist. Es weist einen Ven
tilteller 22 auf, der über eine Verstellvorrichtung 23 entgegen der
durch einen Pfeil 24 angedeuteten Strömungsrichtung auf einen innerhalb
der Druckleitung angeordneten Ventilsitz 25 gepreßt wird. Der Ventil
teller 22 wird, wenn mit der Löschmittelpistole 10 - Fig. 1 - Löschmit
tel entnommen wird, durch die dabei entstehende Flüssigkeitsströmung
vom Ventilsitz 25 abgehoben, so daß Steueröffnungen 26 in einen Ventil
kanal 27 münden, der mit einem Einlaß der Bypassleitung 13 verbunden
ist. Eine durch die Durchtrittsfläche der Steueröffnungen 26 definierte
Teilmenge des von der Hochdruckstufe 18 kommenden Löschmittels kann da
her in die Bypassleitung einströmen. Da beim Einsatz der Löschmittel
pistole 10 eine vorbekannte Menge an Löschmittel entnommen wird, können
die Querschnittsflächen der Steueröffnungen 26 so bemessen sein, daß
eine der entnommenen Löschmittelmenge, beispielsweise 200 l pro Minute,
entsprechende Teilmenge der Bypassleitung 13 zugeführt wird. Sind, wie
aus der Darstellung in Fig. 1 ersichtlich, zwei Kupplungen, d. h. zwei
zueinander parallele Entnahmestellen für Löschmittel am Feuerwehrfahr
zeug 1 vorgesehen, so ist es weiters möglich, in Längsrichtung der In
nenbohrung entgegen der Strömungsrichtung - Pfeil 24 - versetzt weitere
Steueröffnungen 28 anzuordnen. Wird nun auch an der zweiten Kupplung
ein Schlauch 8 mit einer Löschmittelpistole 10 angeschlossen und in Be
trieb genommen, so erhöht sich die Strömung des Löschmittels in der
Druckleitung 9 und der Ventilteller 22 wird dadurch weiter angehoben.
Dadurch kommen die weiteren Steueröffnungen 28 in den Bereich des Ven
tilkanales 27 und es kann sowohl durch die Steueröffnungen 26 als auch
28 Löschmittel in die Bypassleitung 13 eintreten. Die Zufuhr des Lösch
mittels zu den Steueröffnungen erfolgt über eine im Ventilteller 22 an
geordnete Innenbohrung 29. Die durch das Steuerventil 12 abgezweigte
Teilmenge des Löschmittels, die auch als Treibwasser bezeichnet werden
kann, wird falls eine dem Vormischer 14 vorgeordnete Absperrvorrichtung
21 geöffnet ist, diesem zugeführt. Der Vormischer 14 besteht aus einem
Injektor 30, der einen verengten Leitungsquerschnitt 31 mit einer An
saugleitung 15, die zum Schaummittelbehälter 4 führt, verbindet. Beim
Hindurchströmen einer Teilmenge des Löschmittels bzw. des Treibwassers
durch den Vormischer 14 wird im Injektor 30 ein Unterdruck, der zur
Treibwassermenge proportional ist, erzeugt. Dieser Unterdruck bewirkt,
daß eine dem Unterdruck proportionale Menge an Schaummittel 32 ange
saugt und mit der durch die Bypassleitung 13 herangeführten Teilmenge
des Löschmittels - bei welchem es sich um Wasser bzw. bereits mit
Schaummittel 32 vermengtes Wasser handeln kann - vermischt wird. Dieses
Gemisch aus Löschmittel und Schaummittel wird durch den in der Ansaug
leitung 16 des Hochdruckteiles der Löschmittelpumpe 3 bestehenden
Unterdruck angesaugt.
Durch diese Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird in über
raschender Weise erreicht, daß durch die der entnommenen Fördermenge am
Ausgang der Druckleitung 9 proportionale Treibwassermenge nur tatsäch
lich der dieser Treibwassermenge und damit der Fördermenge proportiona
le Anteil an Schaummittel aus dem Schaummittelbehälter 4 entnommen
wird. Eine Regelung bzw. Dosierung des Schaummittels 32 in der Ansaug
leitung 15 erübrigt sich. Selbstverständlich ist dieses Prinzip bzw.
die Vorrichtung eventuell in geringfügig angepaßter Ausführungsform
auch zur Vermischung anderer Zusatzmittel mit Löschmitteln in beliebi
ger Weise verwendbar.
In Fig. 3 ist eine Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Herstellen von mit Zusatzmittel vermischten, insbesondere schaum
förmigen Löschmittel, dargestellt. Für gleiche Teile werden die glei
chen Bezugszeichen wie in Fig. 2 verwendet.
Bei dieser Ausführungsform ist die Bypassleitung 13 über ein Mengen
regelventil 34 mit der Druckleitung 9 der Löschmittelpumpe 3 verbunden.
Ist das Mengenregelventil 34 gleichzeitig zum Sperren der Bypassleitung
13 ausgebildet, so erübrigt sich die Anordnung einer Absperrvorrichtung
21, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel zusätzlich noch schematisch
angedeutet ist.
Antriebe 35 des im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Servoventil
ausgebildeten Mengenregelventiles 34 sind mit einer Steuervorrichtung
36 zusammengeschaltet. Diese Steuervorrichtung 36 wird von einer
Spannungsquelle 37 mit Energie versorgt. Weiters ist in der Drucklei
tung 9 ein Meßwertgeber 38, z. B. ein mit einem im Innenraum der Druck
leitung 9 angeordneten Strömungspaddel 39 verbundener elektromechani
scher Wandler, insbesondere ein Drehpotentiometer oder Drehfeldgeber
angeordnet. Je nach der in der Druckleitung 9 vorherrschenden Strömung
wird das Strömungspaddel 39 entsprechend verstellt und gibt unter
schiedliche Signale an die Steuervorrichtung 36 ab. Die Antriebe 35 des
Mengenregelventiles 34 werden entsprechend der bei starker Strömung
höheren und bei schwacher Strömung geringeren Spannung proportional
verstellt. Das Verhältnis, in welchem die Verstellung der Antriebe 35
und damit der Durchflußmenge durch das Mengenregelventil 34 im Verhält
nis zur Fördermenge in der Druckleitung 9 erfolgt, kann mit einem Ein
stellglied 40 an das gewünschte Mischverhältnis zwischen Löschmittel 33
und Schaummittel 32 eingestellt werden. Die Größe der Teilmenge des
Löschmittels, die der Bypassleitung 13 über das Mengenregelventil 34
zugeführt wird, ist, wie bereits anhand der Fig. 2 beschrieben, aus
schlaggebend für den im Vormischer 14 beim Hindurchströmen der Teil
menge durch den Injektor 30 entstehenden Unterdruck und damit für die
aus dem Schaummittelbehälter 4 über die Ansaugleitung 15 angesaugte
Menge an Schaummittel 32. Wie weiters anhand des Ausführungsbeispieles
in Fig. 2 bereits erläutert wurde, wird das mit der Teilmenge des Lösch
mittels vermischte Schaummittel der Ansaugleitung 16 der Löschmittel
pumpe 3 zugeführt. Da die Anordnung und Funktionsweise des Vormischers
bzw. des Zumischvorganges der nach Fig. 2 äquivalent ist, wird bezüglich
der Details hierzu auf die Ausführungen zu Fig. 2 verwiesen.
In Fig. 4 ist das Steuerventil 12 in größerem Maßstab dargestellt.
Wie ersichtlich, umfaßt das Steuerventil 12 ein scheibenförmiges
Ventilgehäuse 41, das zwischen zwei Flanschen 42 der Druckleitung 9
eingesetzt wird. Das Ventilgehäuse 41 weist eine, der durch einen
Innendurchmesser 43 vorgegebenen Querschnittsfläche der Druckleitung
entsprechende Querschnittsöffnung 44 auf, in welcher über einen vorkra
genden Stützteil 45 des Ventilgehäuses 41 in Führungsbüchsen 46 ein
Steuerkolben 47, der bevorzugt einstückig mit dem Ventilteller 22 ver
bunden ist, geführt ist. In dem Stützteil 45 ist ein Ventilkanal 48 an
geordnet, der von dem Steuerkolben 47 durchdrungen ist. Der Ventiltel
ler 22 und der Steuerkolben 47 sind mit einer parallel zu einer Strö
mungsrichtung - Pfeil 49 - in der Druckleitung 9 verlaufenden Innenboh
rung 50 versehen. Der ringförmige Mantel des Steuerkolbens 47 wird in
radialer Richtung von Steueröffnungen 26 und 28, z. B. Bohrungen,
Schlitzen oder dgl. durchbrochen. Durch eine senkrecht zur Strömungs
richtung - Pfeil 49 - verlaufende Bohrung 51 ist der Ventilkanal 48 mit
einem Einlaß eines am Ventilgehäuse 41 unmittelbar befestigten Vor
mischers 14 verbunden. Dieser Vormischer 14 besteht aus einem Gehäuse
52, welches z. B. mittels Schrauben 53 am Ventilgehäuse 41 befestigt
ist. In diesem Gehäuse 52 ist eine Düsenplatte 54 angeordnet, der eine
Mischkammer 55 des Injektors 30 nachgeordnet ist. In den Injektor 30
mündet über eine Öffnung 56 die zum Schaummittelbehälter 4 führende An
saugleitung 15. Am Ausgang des Vormischers 14 fließt das aus Schaum
mittel und Löschmittel bestehende Gemisch in die Bypassleitung 13. Über
die Bypassleitung 13 wird es dann, wie in Fig. 2 und 3 beschrieben, der
Ansaugleitung 16 der Löschmittelpumpe 3 zugeführt.
Bei der Auslegung des Vormischers 14 ist zu berücksichtigen, daß bei
der Zumengung vom Schaummittel zum Löschmittel der Anteil des Schaum
mittels ca. 1 bis 10% der abgegebenen Löschmittelmenge entsprechen
kann. Im entsprechenden Ausmaß ist daher die Treibwassermenge bzw. die
Teilmenge des vom Löschmittelstrom abgezweigten Löschmittels in der By
passleitung 13 zu bemessen. Wird beispielsweise der abgegebenen Lösch
mittelmenge 5% Schaummittel zugesetzt, so beträgt die aus der Druck
leitung entnommene Schaummittelmenge ca. 8,3% der geförderten Lösch
mittelmenge. Dies ergibt sich daraus, da erfahrungsgemaß bei entspre
chender Auslegung des Vormischers von 1 Anteil Treibwasser 0,6 Anteile
Schaummittel angesaugt werden. Dieses Verhältnis entspricht einer unge
fähren Druckdifferenz zwischen Einström- und Ausströmdruck des Injek
tors von ca. 4 bar. Damit wird sichergestellt, daß beim Durchströmen
von ca. 8,3% Treibwasser durch den Vormischer ca. 5% Schaummittel an
gesaugt und der Ansaugleitung der Löschmittelpumpe zugeführt werden.
Das vorgenannte Zahlenbeispiel ist jedoch nur eine der vielfältigen
Auslegungsvarianten, da die Größe der Teilmenge bzw. Treibwassermenge
nicht zuletzt durch die Druckdifferenz zwischen Ein- und Ausgang des
Injektors und durch den Anteil des Schaummittels bzw. des dem Löschmit
tel zuzusetzenden Zusatzmittels bestimmt ist. Dabei ist auch zu be
achten, daß es bei einem zu großen Gegendruck am Ausgang des Injektors
zu einem Zusammenbruch der Strömung und somit zu einem Ausfall der
Schaum- oder Zusatzmittelansaugung kommen kann. Es ist daher jeweils
die Größe der Teilmenge bzw. Treibwassermenge in Relation zu den Druck
verhältnissen auf den Einzelfall abzustimmen.
Im Verlauf der Bohrung 51 im Ventilgehäuse 41 ist weiters ein Absperr
vorrichtung 57 angeordnet mit dem die Zufuhr von Löschmittel zu dem
nachgeordneten Vormischer 14 unterbunden werden kann. Wie schematisch
angedeutet, kann die Absperrvorrichtung mit einem fernbetätigbaren An
trieb 58 verbunden sein. Dieser kann über einen Empfänger 59 von einem
Taster 60 eines Senders 61, der bevorzugt von der Einsatzkraft, welche
die Löschmittelpistole trägt, mitgeführt bzw. bedient oder auch auf der
Löschmittelpistole 10 direkt angeordnet sein kann, betätigt werden. Da
mit ist es möglich, unmittelbar vom Einsatzort aus ohne einer weiteren
Bedienungsperson und in unmittelbarer Anpassung an die jeweiligen Ein
satzbedingungen dem Löschmittel Zusatzmittel, insbesondere Schaummittel
zuzusetzen.
In Fig. 5 ist eine Löschmittelpistole 62 gezeigt, die bevorzugt zum Ver
teilen von mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 11 hergestellten, mit
Zusatzmitteln versetzten Löschmitteln verwendet werden kann. Diese
Löschmittelpistole 62 weist ein Pistolenrohr 63 auf, in dessen von
einer Auswurföffnung 64 distanziertem Bereich einen Handgriff 65 ange
ordnet ist. In diesem ist in dem vom Pistolenrohr 63 abgewendeten Ende
eine Schlauchkupplung 66 in herkömmlicher Bauart sowie ein Abzugshebel
67 integriert. Innerhalb des Pistolenrohres 63 ist ein Ventilgestänge
68 angeordnet, welches mit dem Abzugshebel 67 bewegungsverbunden ist. In
einem sich entgegen der Auswurföffnung 64 erstreckenden Bereich des
Pistolenrohres 63 ist ein Stoßdämpfer 69 angeordnet, der ebenfalls mit
dem Ventilgestänge 68 bewegungsverbunden ist. Auf dem Ventilgestänge 68
ist ein Verschlußkolben 70 zum Verschließen der von der Schlauchkupp
lung 66 kommenden Anschlußleitung 71 und ein Sprühkegel 72 angeordnet.
Weiters ist die Löschmittelpistole 62 mit einem Schaumrohr 73 versehen,
welches über das Pistolenrohr 63 teleskopartig übergeschoben ist. Auf
dem Schaumrohr 73 ist ein weiterer Handgriff 74 befestigt. Das Schaum
rohr 73 wird gegenüber dem Pistolenrohr 63 durch einen manuell zu be
dienenden Bajonettverschluß 75 in der in vollen Linien gezeichneten
Transportposition gehalten. Soll die Löschmittelpistole 62 zum Aufbrin
gen von mit Zusatzmitteln, insbesondere mit Schaummitteln versehenen
Löschmitteln eingesetzt werden, wird das Schaumrohr 73 aus der in vol
len Linien gezeichneten Stellung in die mit strichpunktierten Linien
gezeichnete Stellung verschoben. Dazu wird das Schaumrohr 73 mit dem
Handgriff 74 um die Längsachse des Pistolenrohres 63 verdreht, so daß
die gegengleichen Bajonettriegel des Bajonettverschlusses 75 außer Ein
griff gelangen, das Schaumrohr 73 in die strichpunktierte Linie ver
schoben und in dieser Stellung durch Zurückdrehen mit denselben Bajo
nettverschlußteilen gegenüber dem Pistolenrohr 63 arretiert.
Mit dem Abzugshebel 67 kann nun beim Anziehen in Richtung des Handgrif
fes 65 die Anschlußleitung 71 geöffnet werden, so daß Löschmittel durch
das Pistolenrohr 63 zur Auswurföffnung 64 gelangt. Wird der Hebel stär
ker angezogen, so bewegt sich der Sprühkegel 72 in die Auswurföffnung
und das austretende Löschmittel wird vernebelt. Somit ist es in ein
facher Weise möglich, mit der Löschmittelpistole 62 einen Vollstrahl
oder einen Löschmittelnebel zu erzeugen.
Um eine Schlagwirkung bzw. eine Gefährdung des Bedieners oder der Ein
satzkräfte der Löschmittelpistole 62 auszuschalten, ist das Ver
schließen bzw. das durch eine Feder bewirkte, in Richtung der Auswurf
öffnung 64 erfolgende Verschieben des Verschlußkolbens 70 über den
Stoßdämpfer 69 gedämpft, so daß es zu einem sanften Verschließen der An
schlußleitung 71 kommt.
Zum Einschalten der Vorrichtung 11, ohne daß die Einsatzkräfte bzw. Be
dienungspersonen der Löschmittelpistole 62 den Einsatzort verlassen
bzw. ohne daß eine weitere Bedienungsperson an der erfindungsgemäßen
Vorrichtung meist am Einsatzfahrzeug selbst hinzuzuziehen ist, ist im
Handgriff ein Taster 60 angeordnet. Dieser Taster 60 ist beispielsweise
über im Handgriff 65 und in der an die Schlauchkupplung 66 angeordneten
Schlauchleitung 76 angeordnete Leitungen 77 mit der beispielsweise in
Fig. 3 beschriebenen Steuervorrichtung 36 bzw. dem Antrieb 58 in Fig. 4
verbunden. Dadurch kann die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. der Vor
mischer zum Zusetzen von Zusatzmittel zum Löschmittel aktiviert werden.
Anstelle der gezeigten Ausführungsform mit in den Schläuchen und in der
Löschmittelpistole eingearbeiteten Leitungen 77 kann selbstverständ
lich, wie beispielsweise auch in Fig. 4 gezeigt, eine drahtlose Übertra
gung des Befehles erfolgen, wobei dann der in Fig. 4 gezeigte Sender 61
bevorzugt im Handgriff 65 der Löschmittelpistole gegebenenfalls heraus
nehmbar gelagert ist. Bevorzugt wird dabei vorgesehen, daß beim Ablegen
der Löschmittelpistole 62 im Einsatzfahrzeug die Halterung so konstru
iert ist, daß ein im Sender 61 vorhandener Akku mit dem Stromversor
gungsnetz des Einsatzfahrzeuges verbunden wird. Den Taster 60 kann der
Feuerwehrmann aber auch z. B. zur Abgabe eines Notrufes verwenden, wenn
er in eine besondere Gefahrensituation kommt und Hilfe benötigt.
Selbstverständlich kann die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Zumischen
von Zusatzmitteln, insbesondere Tränengas, Schaummittel, Bindemittel
für Öle, Halon oder dgl. nicht nur im Bereich des Hochdruckteiles einer
Löschmittelpumpe, sondern auch im Bereich des Niederdruckteiles ange
ordnet werden. Darüberhinaus ist die Anwendung der Erfindung auch unab
hängig von der Anzahl der im Niederdruckteil bzw. Hochdruckteil einer
Feuerlöschpumpe angeordneten Stufen. Auch ist es nicht erforderlich,
daß die Löschmittelpumpe sowohl einen Niederdruck- als auch einen Hoch
druckteil aufweist. Der Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist
auch bei Löschmittelpumpen möglich, die ausschließlich einen Hochdruck
teil aufweisen. Desweiteren ist die Vorrichtung in Verbindung mit be
liebigen Löschmittelpumpen, unabhängig davon, ob es sich um stationäre
oder mobile Anlagen auf Fahrzeugen oder tragbaren Anlagen handelt, ein
setzbar.
Desweiteren kann die Verteilung der mit der erfindungsgemäßen Vorrich
tung hergestellten Löschmittelmischungen über Schläuche, Rohre, Lösch
mittelpistolen, Schaumrohre, Werfer oder Sprühdüsen und dgl. unabhängig
davon, ob diese mobil oder ortsfest angeordnet sind, erfolgen. Wesent
lich ist bei der vorliegenden erfindungsgemäßen Verfahrens- und
Vorrichtungslösung, daß das Zusatzmittel durch eine sogenannte Saugzu
mischung dem Löschmittel zugesetzt wird. Es sind also keine technischen
Einrichtungen erforderlich, um das Schaummittel mit unterschiedlich
hohen Drücken in eine Druckleitung einzupressen.
Es wurde in der Beschreibung durchwegs für die dem Einlaß des Nieder
druckteiles oder Hochdruckteiles der Pumpe vorgeordnete Leitung der
Ausdruck "Ansaugleitung" verwendet, obwohl beispielsweise in einer zum
Einlaß eines Hochdruckteiles einer Löschmittelpumpe führenden Leitung
bereits ein Überdruck vorhanden ist bzw. dies auch bei der zum Einlaß
eines Niederdruckteiles einer Löschmittelpumpe führenden Leitung der
Fall sein kann, wenn die Anspeisung der Pumpe beispielsweise von einem
Wasserversorgungsnetz, welches mit Überdruck betrieben wird, erfolgt.
Prinzipiell ist also unter dem Ausdruck "Ansaugleitung" jene Leitung zu
verstehen, mit der dem Einlaß einer Löschmittelpumpe oder eines Teiles
dieser Löschmittelpumpe Löschmittel zur Druckerhöhung zugeführt wird.
Die Funktion des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen
Vorrichtung ist auch dann gewährleistet, wenn in diesen "Ansaugleitun
gen" bereits ein Überdruck herrscht, da die Teilmenge des Löschmittels
bzw. die Treibwassermenge an einer Stelle entnommen wird, die einen
höheren Druck aufweist und somit die mit dem Zusatzmittel vermengte
Löschmittelmenge in die "Ansaugleitung" mit höherem Druck eingepreßt
wird als der Druck der in dieser Leitung vorherrscht.
Claims (13)
1. Verfahren zum Herstellen und zur Abgabe von mit einem Zusatzmittel
vermischten Löschmitteln, bei welchen das Zusatzmittel, insbesondere Schaummit
tel, dosiert angesaugt, mit dem Löschmittel vermischt und danach das mit dem Zu
satzmittel vermischte Löschmittel einer Ansaugleitung einer Löschmittelpumpe zu
geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzmittel durch einen der
Löschmittel-Fördermenge in der Druckleitung proportionalen Unterdruck angesaugt
wird, der durch die Entnahme einer der Löschmittel-Fördermenge proportionalen
Löschmittel-Teilmenge erzeugt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem der Druck des Löschmittels in
mehreren Stufen erhöht wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Teilmenge des
Löschmittels (33) nach der Druckerhöhung entnommen und mit dem durch Schaum
mittel (32) gebildeten Zusatzmittel versetzt und danach dem Entnahmebereich
vorgeordnet einem Löschmittel mit geringerem Druck zu gemischt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Teil
menge des Löschmittels (33) durch Injektorwirkung das Zusatzmittel ansaugt und
dieses in den Ansaugbereich der Löschmittelpumpe (3) bzw. einer Stufe (18) dersel
ben befördert.
4. Vorrichtung zum Herstellung und zur Abgabe eines mit einem Zusatzmit
tel vermischten Löschmittels, mit einer Löschmittelpumpe, einer Ansaugleitung für
die Löschmittelpumpe, einer Druckleitung sowie einer zwischen Druckleitung und
Ansaugleitung angeordneten Bypassleitung, mit einem Vormischer im Verlauf die
ser Bypassleitung, der über eine Zusatzmittel-Ansaugleitung mit einem Zusatzmittel
behälter verbunden ist, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche
1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Vormischer (14) und der Druck
leitung (9) ein Steuerorgan, wie ein Steuerventil (12), angeordnet ist, welches
durch das Löschmittel in der Druckleitung (9) proportional zur Fördermenge dersel
ben verstellbar ist, und daß der Vormischer (14) über die Zusatzmittel-
Ansaugleitung (15) direkt mit dem Zusatzmittelbehälter (4) verbunden ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuer
ventil (12) einen entgegen der Strömungsrichtung (24) des Löschmittels (33) mit ei
ner Verstellvorrichtung (23) belasteten Ventilteller (22) umfaßt, welcher in einem
Ventilgehäuse (41) in Strömungsrichtung verstellbar gelagert ist und im Ventilteller
(22) Steueröffnungen (26, 28) angeordnet sind, die der Bypassleitung (13)
vorgeordnet sind und deren Durchströmquerschnitte in einer in Strömungsrichtung
(24) verlaufenden Verstellrichtung des Ventiltellers (22) verteilt angeordnet sind
(Fig. 2, 4).
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Ventilteller (22) mit einem Steuerkolben (47) verbunden
ist, der eine in Längsrichtung desselben verlaufende Innenbohrung (29) aufweist
und in einer Bohrung des Ventilgehäuses (41) geführt ist und daß in Längsrichtung
der Innenbohrung (29) voneinander distanzierte, senkrecht zu dieser ausgerichtete
Steueröffnungen (26, 28), insbesondere Steuerschlitze, angeordnet sind, wobei die
Abstände zwischen einer die Innenbohrung (29) gegenüber dem Ventilkanal (48) ab
schließenden Steuerkante und den Steueröffnungen (26, 28) einem den unterschiedli
chen Fördermengen in der Druckleitung (9) angepaßten Verstellweg des Steuerkol
bens (47) entsprechen (Fig. 2, 4).
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß zwei voneinander distanzierte Reihen von Steueröffnungen (26, 28) als Bohrun
gen mit unterschiedlichem Durchmesser in Längsrichtung der Innenbohrung (29) an
geordnet sind und ein Federweg einer die Verstellvorrichtung (23) bildenden Druck
feder einer ersten Fördermenge in der Druckleitung (9) entspricht und eine Distanz
zwischen der Steuerkante und der Steueröffnung (26) kleiner ist als der Federweg
und daß zumindest einer anderen insbesondere größeren Fördermenge ein weiterer
Federweg entspricht und eine Distanz zwischen den in Längsrichtung der Innenboh
rung (29) voneinander distanzierten Steueröffnungen (26, 28) kleiner ist als der wei
tere Federweg (Fig. 4).
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die in Längsrichtung der Innenbohrung (29) voneinander di
stanzierten Steueröffnungen (26, 28) unterschiedliche Öffnungsweiten bzw. Durch
messer aufweisen und der Ventilkanal (48) insbesondere eine Länge aufweist, die
der Summe der in Verstellrichtung vorgesehenen Distanzen zwischen den Steueröff
nungen (26, 28) entspricht (Fig. 4).
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Vormischer (14) durch einen Injektor (30) gebildet ist, der mit der Ansaug
leitung (15) für das Zusatzmittel verbunden ist. (Fig 1 bis 4).
10. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der
Druckleitung (9) und der Bypassleitung (13) ein Mengenregelventil (34), wie ein
Servoventil angeordnet ist, dessen Antrieb (35) mit einer die Bypassleitung (13) in
Ruhestellung verschließenden Öffnungsvorrichtung versehen und mit einem in der
Druckleitung (9) der Löschmittelpumpe (3) angeordneten Meßwertgeber (38) zum
Feststellen der Strömungsgeschwindigkeit bzw. der Fördermenge zusammenge
schaltet ist (Fig. 3).
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Servo
ventil und der Meßwertgeber (38) mit einer Steuervorrichtung (36) verbunden sind,
die ein Einstellglied (40) für das Verhältnis Strömungsgeschwindigkeit bzw. Förder
menge zur Zusatzmittelmenge aufweist (Fig. 3).
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß eine durch das Servoventil oder ein Sperrorgan gebildete Ab
sperrvorrichtung (57) dem Vormischer (14) vorgeordnet ist und daß vorzugsweise
ein fernbetätigbarer Antrieb (58) derselben mit der Steuervorrichtung (36)
zusammengeschaltet ist (Fig. 4).
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb
(35, 58) der Absperrvorrichtung (57) bzw. des Mengenregelventiles (34) insbesonde
re drahtlos mit einem an einer Entnahmestelle für Löschmittel, wie einer
Löschmittelpistole (10), angeordneten Steuerorgan, wie ein Taster (60),
zusammengeschaltet ist (Fig. 4).
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