EP4142894A1 - Verfahren und flüssigkeits-mischsystem zur bereitstellung eines flüssigkeits-schaumgemisches - Google Patents

Verfahren und flüssigkeits-mischsystem zur bereitstellung eines flüssigkeits-schaumgemisches

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EP4142894A1
EP4142894A1 EP21733045.5A EP21733045A EP4142894A1 EP 4142894 A1 EP4142894 A1 EP 4142894A1 EP 21733045 A EP21733045 A EP 21733045A EP 4142894 A1 EP4142894 A1 EP 4142894A1
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EP
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water
additive
line
compressed air
mixing
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Lukas PLATZER
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Rosenbauer International AG
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Rosenbauer International AG
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/232—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using flow-mixing means for introducing the gases, e.g. baffles
    • B01F23/2323—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using flow-mixing means for introducing the gases, e.g. baffles by circulating the flow in guiding constructions or conduits
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    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/235—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids for making foam

Definitions

  • the invention relates to a method for providing a liquid-foam mixture by means of a liquid mixing system. Furthermore, the invention also relates to a liquid mixing system for providing the liquid-foam mixture, which is formed by mixing water with at least one additive.
  • GB 967 792 A1 describes a unit that can be carried along on a vehicle or a helicopter for generating a frog foam for fire fighting.
  • the unit for generating the extinguishing foam includes a water tank, a foam compound container and a compressor.
  • the foam compound container is arranged inside the water reservoir.
  • an air supply line extends above the what ser Itemss and is separated from each other with the interior of the water storage tank and also the interior of the foam compound container in flow connection.
  • a mixing device is also provided which is in flow connection with the interior of the water reservoir, the interior of the foam compound container and also with the air supply line via separate connecting lines.
  • the compressor is either operated with a combustion fuel or the compressed air is branched off from the helicopter's turbine.
  • the disadvantage here is that the required compressed air is generated on site by means of an internal combustion engine and therefore an additional environmental burden is created by the exhaust gases.
  • the object of the present invention was to overcome the disadvantages of the prior art and to provide a method and a liquid mixing system by means of which a user is able to carry out an autonomous operation and thereby for the direct drive of the compressor of the air compression unit of the liquid mixing system, no engine has to be used directly.
  • the method is used to provide a liquid-foam mixture by mixing water with at least one additive by means of a liquid mixing system in which the following steps must be carried out:
  • an air compressor unit for providing compressed air comprising a compressor and a drive device, the drive device being in drive connection with the compressor,
  • the drive device of the air compressor unit is formed by a water motor or a water turbine comprising at least one water inlet and at least one water outlet, that a second water inlet is provided and the at least one water inlet of the water motor or the water turbine via the second water inlet with the Water pressure source in line s is connected that the water from the water pressure source is fed to the water motor or the water turbine via the second water supply line and the water motor or the water turbine is driven by the water under pressure.
  • a first additive delivery device in particular a delivery pump driven by compressed air
  • a second compressed air line by means of which the second compressed air line connects the compressor with the first additive delivery device
  • the first additive storage unit is in line connection, and the first additive conveyor of the first additive storage unit is driven by the compressed air supplied in the second compressed air line and the first additive is removed from a first additive storage and via the first additive line first mixing device is fed.
  • the compressed air is available at least for the admixture of the same to the liquid-foam mixture before exiting the dispensing device and can also be used for the operation and admixing of the additive to the water.
  • a procedure is advantageous in which the water from the water pressure source is taken from a water reservoir with a water pump, a free body of water by means of a water pump, a hydrant and / or a water reservoir loaded with a pressure medium.
  • the water from the water pressure source is taken from a water reservoir with a water pump, a free body of water by means of a water pump, a hydrant and / or a water reservoir loaded with a pressure medium.
  • Another advantageous procedure is characterized in that the water emerging from the at least one water outlet of the water motor or the water turbine is diverted into the open. This can be done if there is a sufficient amount of water available.
  • a variant of the method is also advantageous in which at least one water return line is provided and the water exiting from the at least one water outlet of the water motor or the water turbine is returned via the water return line to the water pressure source, in particular in its pressureless section, and from there again is delivered to the water motor or the water turbine.
  • the water flow can be implemented in an almost to completely closed circuit for the water drive.
  • an even more economical operation of the liquid mixing system can be achieved in this way.
  • a procedure can be advantageous in which a differential pressure control element is arranged in the second compressed air line, from which differential pressure control element determines the water pressure in the first water supply line and sets the pressure level of the compressed air supplied to the additive delivery device on the basis of the water pressure determined will.
  • the pressure level for the operation of the first additive storage unit with its first additive delivery device can be set and / or regulated exactly.
  • a procedure is advantageous in which a second additive storage unit with a second additive delivery device and a second additive store with a second additive received therein is provided and the compressed air from the compressor is fed to the second additive delivery device via a third compressed air line and is driven and the second additive is removed from the second additive store and fed to the first mixing device via a second additive line.
  • the amount available can be increased and there are no change times and the associated downtimes.
  • this also creates the possibility of being able to mix and / or add different additives to the water.
  • Another procedure is characterized when the volume flow of the liquid-foam mixture fed to the second mixing chamber of the second mixing device is adjusted manually and / or pneumatically. This enables the subsequent process of adding compressed air to be set and predetermined even more precisely.
  • Another advantageous procedure is characterized in that the water is emitted from the water pressure source at a pressure value which comes from a pressure value range whose lower limit is 6 bar, preferably 9 bar, and whose upper limit is 20 bar, in particular 12 bar.
  • a pressure value range whose lower limit is 6 bar, preferably 9 bar, and whose upper limit is 20 bar, in particular 12 bar.
  • the volume flows and the proportioning rates can be varied within wide limits.
  • a variant of the method is also advantageous in which the water motor or the water turbine is supplied with a volume flow that comes from a volume flow value range whose lower limit is 4001 / min, preferably 5001 / min, and its upper limit 2,0001 / min. min, preferably 1,000 l / min.
  • the drive power can be adapted to the required application conditions depending on the volume flow.
  • the object of the invention can, however, also be achieved independently of this by a liquid-mixing system for providing a liquid-foam mixture which is formed by mixing water with at least one additive.
  • the liquid mixing system comprises a water pressure source, which water pressure source is designed to dispense the water, at least one first additive storage unit, which first additive storage unit is designed to receive a first additive, a pneumatic compressor unit comprising a Compressor and a drive device, wherein the drive device is in drive connection with the compressor, and wherein the air compressor unit is designed to provide compressed air, a first mixing device with a first mixing chamber, the first mixing device for the optional admixing of at least the first Additive to the water delivered by the water pressure source is formed, a second mixing device with a second mixing chamber, which second mixing device is designed for the optional admixing of compressed air to the liquid-foam mixture delivered by the first mixing device, and one of the two mixing devices gen interconnecting connecting line, a delivery unit with a connection device and a delivery line
  • the advantage achieved in this way is that, by means of the compactly designed liquid mixing system for driving the compressor, which is used to provide compressed air, there is no need to provide an additional engine to be operated.
  • Water is almost always required as an extinguishing agent during fire or emergency operations.
  • the water is also available with a sufficiently high pressure level.
  • the existing water pressure is also used for this purpose. This means that the water pressure is used on the one hand for the delivery and the admixing of at least one additive and on the other hand for driving the compressor.
  • a first additive delivery device in particular a delivery pump that can be driven by means of compressed air
  • a first additive storage unit in the first additive storage unit for receiving the first additive and a second compressed air line are provided, by means of which second compressed air line of the compressor with the first additive delivery device of the first additive storage unit is in line connection and that the first additive storage via the first additive conveying device and the first additive line with the first mixing device in line s is connected.
  • the compressed air is provided at least for the admixture of compressed air to the liquid-foam mixture before the outlet and can additionally also serve for the operation and the admixing of the additive to the water.
  • the water pressure source is selected from the group of water storage with water pump, open water and water pump, hydrant, a water storage tank acted upon by a pressure medium.
  • different water pressure sources can be used in the usual way.
  • a combination of the water pressure sources with one another would also be possible and conceivable in order to be able to provide the liquid-foam mixture sufficiently for use.
  • Another embodiment is characterized in that the at least one water outlet of the water motor or the water turbine opens out into the open. This can be done if there is a sufficient amount of water available and there is no risk of excessive water damage in the surrounding areas.
  • the water pipeline network includes at least one first water return line, by means of which the first water return line the at least one water outlet of the water motor or the water turbine is in line connection with the water pressure source, in particular with its depressurized section. This means that an almost closed circuit for the water supply and return can be implemented. In addition, an even more economical operation of the liquid mixing system can be achieved in this way.
  • a further embodiment provides that a differential pressure control element and a measuring line are provided, which differential pressure control element is arranged in the second compressed air line and the measuring line is connected to the first water supply line starting from the differential pressure control element, and that the difference -Druckre gelungsorgan is designed to determine the prevailing water pressure in the first water supply line and based on the determined water pressure, the pressure level of the compressed air supplied to the additive delivery device can be adjusted. In this way, depending on the water pressure prevailing in the water supply line to the first mixing device, the Pressure level for the operation of the first additive storage unit with its first additive För dervoretti devisettivitettivoides can be set exactly and / or regulated.
  • a second additive storage unit is provided with a second additive delivery device and a second additive storage for receiving a second additive and that the compressor is connected to the second additive delivery device via a third compressed air line and the second additive store is connected to the first mixing device in line s via the second additive delivery device and a second additive line.
  • the amount available can be increased and there are no change times and the associated downtimes. However, it can also be used to create the possibility of mixing or adding different additives to the water.
  • Another preferred embodiment is characterized in that the first mixing device is formed by a Venturi nozzle arrangement.
  • the first mixing device is formed by a Venturi nozzle arrangement.
  • the second mixing device comprises an adjusting means, which adjusting means is designed to adjust the volume flow of the liquid-foam mixture fed to the second mixing chamber of the second mixing device.
  • the adjusting means is designed to adjust the volume flow of the liquid-foam mixture fed to the second mixing chamber of the second mixing device.
  • liquid mixing system is built on a base frame as a compact structural unit.
  • a simple and safe transport option for the entire liquid mixing system can thus be created.
  • FIG. 1 shows a circuit diagram of a possible design of a liquid mixing system
  • Fig. 2 shows the compact liquid mixing system, which is built on a Basisrah men, in a stylized, diagrammatic representation.
  • liquid mixing system is also used in the following. This is understood to mean that at least one additive can optionally be mixed into an extinguishing liquid, preferably water, by means of this system.
  • an additive e.g. a foam agent or other additives or media can be mixed in or added.
  • foaming number indicates the ratio between the volume of the water-foam compound mixture and the foam compound volume. It indicates how many times the amount of liquid has increased during foaming.
  • the released liquid-foam mixture can be subdivided into a heavy foam, a middle foam and a light foam, depending on the foaming rate.
  • a prime mover is generally understood to be a machine that converts a form of energy, namely chemical, thermal or electrical energy, into mechanical work by executing a movement directed against a force.
  • Power machines are mainly used to drive machines such as pumps, blowers, compressors and tools, as well as for vehicles.
  • the prime movers are often also referred to as motors.
  • Fig. 1 an embodiment of a liquid mixing system 1 is shown in the form of a simplified circuit diagram or diagram. Provision is made, as far as possible, but preferably completely, to dispense with the use of prime movers for driving system components of the liquid mixing system 1.
  • At least one additive can be added to the water normally used as an extinguishing agent before it is released in order to increase the extinguishing effect and / or to hinder or prevent the access of ambient air (oxygen) to the fire to be extinguished.
  • the water pressure source 2 For the liquid mixing system 1, a component generally referred to as the water pressure source 2 is required, which provides the water and is formed out to dispense the water. It is also possible for several water pressure sources 2 to cooperate for the provision and delivery.
  • the water pressure source 2 can be selected or formed from the group of water storage with water pump, open water and water pump, hydrant, a water storage charged with a pressure medium.
  • the water pressure source 2 is shown schematically as a circle with a triangle inside.
  • the water can be given from this with a pressure value that comes from a pressure value range, the lower limit of which is 6 bar, preferably 9 bar, and the upper limit of which is 20 bar, in particular 12 bar, amounts to.
  • volume flow of the discharged water can originate from a volume flow value range whose lower limit is 400 l / min, preferably 500 l / min, and whose upper limit is 2,000 l / min, preferably 1,000 l / min. The higher the value of the volume flow is selected, the "wetter" the dispensed liquid-foam mixture becomes
  • the liquid mixing system 1 comprises a first additive storage unit 3 with a first additive 4 accommodated therein and intended for dispensing and admixing and / or admixing.
  • An air compressor unit 5 is also provided, which is used to provide compressed air is designed or is used.
  • the air compressor unit 5 in turn comprises a compressor 6 and a drive device 7 driving it, which is therefore connected to the compressor 6 in drive connection.
  • first mixing device 8 In order to be able to measure or add the first additive 4 to the water flow emitted by the water pressure source 2, there is also a first mixing device 8 with a first Mixing chamber 9 is provided.
  • the first mixing device 8 can be formed, for example, by a Venturi nozzle arrangement.
  • a second mixing device 10 with a second mixing chamber 11 can preferably, but not necessarily, be provided.
  • the second mixing device 10 it is optionally also possible to be able to additionally admix or add compressed air to the liquid / foam mixture delivered by the first mixing device 8.
  • a connecting line 12 connecting the two mixing devices 8, 10 is to be provided. It can furthermore be advantageous if the volume flow of the liquid-foam mixture fed to the second mixing chamber 11 of the second mixing device 10 is adjusted manually and / or pneumatically.
  • the second mixing device 10 can comprise at least one adjusting means or at least one adjusting element 39, which is formed to adjust the volume flow of the liquid-foam mixture fed to the second mixing chamber 11 of the second mixing device 10.
  • the adjusting means or the adjusting element 39 is indicated in a schematically simplified manner and can also be arranged within the second mixing device 10.
  • the latter also includes a delivery unit 13, which in turn comprises a connection device 14 and a delivery line 15.
  • the delivery unit 13 is connected via the delivery line 15, if provided, to the second mixing device 10 and subsequently to the first mixing device 8. This optionally via the connecting line 12.
  • a water pipe network 16 comprises at least one first water supply line 17 which fluidically connects the water pressure source 2 to the first mixing device 8, where they are in pipe connection with one another.
  • An additive pipeline network 18 comprising a first additive line 19 is also provided.
  • the first additive line 19 forms a line connection between the first additive Storage unit 3 and the first mixing device 8.
  • a compressed air line network 20 is also provided to include a first compressed air line 21.
  • the first compressed air line 21 connects the compressor 6 to the second mixing device.
  • the amount of compressed air supplied to the second mixing device 10 or the compressed air volume flow can be regulated or adjusted. This can optionally be done in such a way that no compressed air at all is fed to the second mixing device 10 or the volume flow is increased depending on the desired air admixture. This is mostly done using a manual setting.
  • the drive device 7 described above is hen vorgese, which is formed in the present embodiment by a water motor or what serturbine.
  • the water motor or the water turbine each has at least one water inlet 23 and at least one water outlet 24.
  • a second water supply line 25 is provided, which in turn connects the water supply 23 to the water pressure source 2 in terms of flow.
  • a further adjusting or regulating element 26 can be provided, which is designed as a ball valve, for example. In this way, the water supply both to the first mixing device 8 and to the water inlet 23 of the water motor or the water turbine can be released or prevented.
  • the water motor or the water turbine subsequently drives the compressor 6, which provides the compressed air.
  • the water which is mostly available under pressure, can also serve as a drive medium for the water motor or the water turbine and the compressed air can be used at least for the optional operation of the second mixing device 10.
  • the first additive 4 can optionally also be supplied from the first additive storage unit 3 to the first mixing device 8 and in this with mixed with the water or added to the water.
  • the liquid-foam mixture is then passed on to the dispensing unit 13 and on this to a subsequently connected to it, for example by means of an extinguishing line, jet pipe 27 for the extinguishing operation, which can also be referred to as an extinguishing pistol or extinguishing lance.
  • the compressed air provided by the compressor 6 is also used to convey the first additive 4 from the first additive storage unit 3 to the first mixing device 8.
  • the first additive storage unit 3 comprises a first additive delivery device 28 and a first additive storage 29 for receiving and storing the first additive 4.
  • the first additive delivery device 28 can be formed, for example, by a delivery pump driven by compressed air.
  • the compressed air pipeline network 20 comprises a second compressed air line 30 which fluidically connects the compressor 6 to the first additive delivery device 28.
  • the first additive store 29 is in line with the first mixing device 8 via the first additive delivery device 28 and the first additive line 19.
  • the first additive delivery device 28 is driven by the compressed air supplied in the second compressed air line 30 and the first additive 4 is removed from the first additive memory 29 and via the first additive line 19 to the first mixing device 8 funded.
  • the removal can take place, for example, in a suction process.
  • At least one differential pressure regulating element 31 can also be provided, which is arranged in the second compressed air line 30 in the exemplary embodiment shown.
  • the differential pressure regulating element 31 is in turn connected via a measuring line 45 to the first water supply line 17 in a line connection and / or in communication connection.
  • the measuring line 45 can also be referred to as a reference pressure line, by means of which the internal pressure (water pressure) currently prevailing in the first water supply line 17 is transmitted to the differential pressure control element 31.
  • the pressure control element 40 is provided in the water supply line 17 for setting and controlling the water supplied or supplied to the first mixing device 8 from the water pressure source 2, the pressure prevailing downstream from the pressure control element 40 is determined and used to control the air pressure passed on in the second compressed air line 30 to the first additive conveying device 28.
  • the differential pressure control element 31 is designed to determine the water pressure prevailing in the first water supply line 17, the pressure level of the compressed air supplied to the additive delivery device 28 from the differential pressure control element 31 in the downstream to the first additive delivery device 28 being based on the determined water pressure second compressed air line 30 is set. Thus, depending on the pressure of the water in the first water supply line 17, that pressure of the compressed air in the second compressed air line 30, which is passed on to the first additive conveying device 28, can be set by the differential pressure regulating member 31.
  • a second additive storage unit 32 can also be provided, which comprises a second additive delivery device 33 and a second additive storage 34.
  • a second additive 35 is received or stored in the second additive store 34.
  • the second additive delivery device 33 can be in line connection with the compressor 6 by means of a third compressed air line 36. It can be provided for regulating and setting the pressure of the compressed air another, not shown and designated differential pressure control element, which can be designed analogously to the previously described differential pressure control element 31 in the second compressed air line 30.
  • This possible additional Differential pressure regulating element can be arranged in the third compressed air line 36, which is only shown in sections for reasons of clarity, between the two “I” in a circle, which represent a line connection.
  • the second additive store 34 is connected to the first mixing device 8 via the second additive delivery device 33 and a second additive line 37.
  • the second additive delivery device 33 is driven with the compressed air provided by the compressor 6, the second additive 35 being removed from the second additive storage 34 and delivered to the first mixing device 8 by means of the second additive delivery device 33 via the second additive line 37.
  • the additive delivery devices 28, 33 described above can be formed, for example, by compressed air diaphragm pumps or the like.
  • the additive or additives can also be referred to as additives.
  • the additive or the admixture can be selected from the group of solid granules, abrasives, extinguishing powder, extinguishing additives, foaming agents, dry ice, decontaminants or the like.
  • That water motor or the water turbine required and supplied for the drive can be passed Cru after the drive and exiting the water drain 24 into the open. Regardless of this, however, it would also be possible to provide at least one water return line 38 in the water supply network 16.
  • the water return line 38 forms a fluidic connection between the water outlet 24 of the water motor or the water turbine and the water pressure source 2 Section, are passed back and then woked again delivered to the water motor or the water turbine.
  • That water pressure of the water which is present at the first mixing device 8 and is flowing through it can be set and regulated by means of a pressure regulating element 40. In most cases, this is done with manual adjustment by a designated or trained operator.
  • At least one additive 4, 35 can be mixed or added to the water or extinguishing water.
  • a separate setting element 41 can be arranged or provided in the first additive line 19 and / or also in the second additive line 37, as indicated.
  • the two previously described additive delivery devices 28, 33 who are preferably operated with the compressed air provided by the compressor 6, although this does not necessarily have to be done.
  • the admixing and transport of the at least one additive 4, 35 from its respective additive storage unit 3, 32 does not necessarily have to take place with one of the previously described additive conveying devices 28, 33, but can also be carried out with other devices or system components.
  • a prime mover or the like could also be used for this purpose, but should be avoided for environmental reasons.
  • a separate or additional differential pressure control element 46 can be arranged or provided in the first compressed air line 21 between the control element 22 and the second mixing device 10.
  • the measuring line 45 required for this can be branched off from the first measuring line 45 described above.
  • the further differential pressure regulating element 46 is also in communication or flow connection with the first water supply line 17 via the measuring line 45.
  • the liquid mixing system 1 is shown in a stylized form in the form of a box-shaped structure, which is constructed as a compact structural unit on a base frame 42 and is fastened to it.
  • a coupling device 43 is provided for connecting the water pressure source 2, with the water return line 38 ending at a further coupling device 44.
  • the control element 26, which can also be referred to as an actuator, can be seen, which adjusts or regulates the water flow to the previously described system components located below.
  • This compactly built-up liquid mixing system 1 can preferably also be designed or referred to as a mobile and therefore easy-to-transport insert unit.
  • the method is used to provide a liquid-foam mixture by mixing water with at least one additive 4, 35 by means of the liquid mixing system 1, in which the following steps are carried out:
  • Providing the air compressor unit 5 for providing compressed air comprising the compressor 6 and the drive device 7, the drive device 7 being in drive connection with the compressor 6,
  • the drive device 7 of the air compressor -Unit 5 is formed by a water motor or a water turbine comprising at least the water inlet 23 and at least the water outlet 24, that the second water inlet 25 is provided and the at least one water inlet 23 of the water motor or the water turbine via the second water inlet 25 with the water Dm cketti 2 is in line connection, and that the water from the water pressure source 2 is fed to the water motor or the water turbine via the second water supply line 25 and the water motor or the water turbine is driven by the water under pressure.
  • the exemplary embodiments show possible design variants, whereby it should be noted at this point that the invention is not limited to the specifically shown design variants dersel ben, but rather various combinations of the individual design variants with one another are possible and this possible variation is based on the teaching on technical action The present invention is within the ability of a person skilled in the art who is active in this technical field.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie ein Flüssigkeits-Mischsystem (1) zum Bereitstellen eines Flüssigkeits-Schaumgemisches durch Mischen von Wasser mit zumindest einem Additiv (4, 35). Das Flüssigkeits-Mischsystem (1) umfasst eine Wasser-Druckquelle (2), eine Additiv-Speichereinheit (3, 32), eine Luftverdichter-Einheit (5) mit einem Kompressor (6) und einer Antriebsvorrichtung (7), eine erste und zweite Mischvorrichtung (8, 10) eine Abgabeeinheit (13) und mehrere unterschiedliche Leitungsnetze (16, 18, 20) für die jeweiligen Medien. Die Antriebsvorrichtung (7) wird von einem Wassermotor oder einer Wasserturbine gebildet, deren Wasserzulauf (23) mit der Wasser-Druckquelle (2) in Leitungsverbindung steht.

Description

VERFAHREN UND FLÜSSIGKEITS-MISCHSYSTEM ZUR BEREITSTELLUNG EINES
FLÜSSIGKEITS-SCHAUMGEMISCHES
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bereitstellung eines Flüssigkeits-Schaumgemisches mittels eines Flüssigkeits-Mischsystems. Weiters betrifft die Erfindung aber auch noch ein Flüssigkeits-Mischsystem zum Bereitstellen des Flüssigkeits-Schaumgemisches, welches durch Mischen von Wasser mit zumindest einem Additiv gebildet wird.
Die GB 967 792 Al beschreibt eine an einem Fahrzeug oder einem Hubschrauber mitführbare Einheit zur Erzeugung eines Föschschaums für die Brandbekämpfung. Die Einheit zur Erzeu gung des Löschschaums umfasst einen Wasserspeicher, einen Schaummittelbehälter und ei nen Kompressor. Der Schaummittelbehälter ist innerhalb des Wasserspeichers angeordnet. Ausgehend vom Kompressor erstreckt sich eine Luft-Versorgungsleitung oberhalb des Was serspeichers und steht voneinander getrennt mit dem Innenraum des Wasserspeichers und auch dem Innenraum des Schaummittelbehälters in Strömungsverbindung. Weiters ist noch eine Mischvorrichtung vorgesehen, welche jeweils über eigene Verbindungsleitungen mit dem Innenraum des Wasser Speichers, dem Innenraum des Schaummittelbehälters und auch mit der Luft- Versorgungsleitung in Strömungs Verbindung steht. Der Kompressor wird entwe der mit einem Verbrennungskraftstoff betrieben oder es wird die Druckluft aus der Turbine des Hubschraubers abgezweigt. Nachteilig dabei ist, dass die erforderliche Druckluft mittels einer Verbrennungskraftmaschine vor Ort erzeugt wird und deshalb eine zusätzliche Umwelt belastung durch die Abgase entsteht.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, die Nachteile des Standes der Technik zu über winden und ein Verfahren und ein Flüssigkeits-Mischsystem zur Verfügung zu stellen, mittels derer ein Benutzer in der Lage ist, einen autonomen Betrieb durchführen zu können und dabei für den direkten Antrieb des Kompressors der Luftverdichtungs-Einheit des Flüssigkeits- Mischsystems unmittelbar keine Kraftmaschine eingesetzt werden muss.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Bereitstellen eines Flüssigkeits-Schaumgemi sches und ein dazu ausgebildetes Flüssigkeits-Mischsystem gemäß den Ansprüchen gelöst.
Das Verfahren dient zum Bereitstellen eines Flüssigkeits-Schaumgemisches durch Mischen von Wasser mit zumindest einem Additiv mittels eines Flüssigkeits-Mischsystems, bei dem folgende Schritte durchgeführt werden:
Bereitstellen einer Wasser- Druckquelle zur Abgabe des Wassers,
Bereitstellen zumindest einer ersten Additiv-Speichereinheit mit einem darin auf genommenen ersten Additiv,
Bereitstellen einer Luftverdichter-Einheit zum Bereitstellen von Druckluft, umfas send einen Kompressor und eine Antriebs Vorrichtung, wobei die Antriebsvorrichtung mit dem Kompressor in Antriebsverbindung steht,
Bereitstellen einer ersten Mischvorrichtung mit einer ersten Mischkammer zum Zumischen zumindest des ersten Additivs zu dem von der Wasser-Druckquelle abgegebenen Wassers,
Bereitstellen einer zweiten Mischvorrichtung mit einer zweiten Mischkammer zum wahlweisen Zumischen von Druckluft zu dem von der ersten Mischvorrichtung abgege benen Flüssigkeits-Schaumgemisches, und eine die beiden Mischvorrichtungen miteinander verbindende Verbindungsleitung,
Bereitstellen einer Abgabeeinheit zum Abgeben des Flüssigkeits-Schaumgemi sches mit einer Anschlussvorrichtung und einer Abgabeleitung, mittels welcher Abgabelei tung die Anschlussvorrichtung mit den Mischvorrichtungen in Feitungsverbindung steht,
Bereitstellen eines Wasser-Feitungsnetzes mit zumindest einer ersten Wasserzu leitung, mittels welcher ersten Wasserzuleitung die erste Mischvorrichtung mit der Wasser- Druckquelle in Feitungsverbindung steht,
Bereitstellen eines Additiv-Feitungsnetzes mit zumindest einer ersten Additivlei tung, mittels welcher ersten Additivleitung die erste Additiv-Speichereinheit mit der ersten Mischvorrichtung in Feitungsverbindung steht,
Bereitstellen eines Druckluft-Feitungsnetzes mit einer ersten Druckluftleitung, mittels welcher ersten Druckluftleitung die zweite Mischvorrichtung wahlweise mit dem Kompressor in Feitungsverbindung steht,
Zuleiten des Wassers von der Wasser-Druckquelle zur ersten Mischvorrichtung via der ersten Wasserzuleitung,
Zuleiten zumindest des ersten Additivs von der ersten Additiv-Speichereinheit zur ersten Mischvorrichtung via der ersten Additivleitung,
Mischen des Wasser mit dem zumindest einen Additiv mittels der ersten Misch vorrichtung und Weiterleitung des Flüssigkeits-Schaumgemisches an die Abgabeeinheit und abgeben des Flüssigkeits-Schaumgemisches aus der Anschlussvorrichtung, wobei weiters vorgesehen ist dass die Antriebsvorrichtung der Luftverdichter-Einheit durch einen Wassermotor oder eine Wasserturbine umfassend zumindest einen Wasserzulauf und zumindest einen Was serablauf gebildet ist, dass eine zweite Wasserzuleitung bereitgestellt wird und der zumindest eine Was serzulauf des Wassermotors oder der Wasserturbine via der zweiten Wasserzuleitung mit der Wasser- Dm ckquelle in Leitung s Verbindung steht, dass das Wasser von der Wasser- Dm ckquelle dem Wassermotor oder der Was serturbine via der zweiten Wasserzuleitung zugeleitet wird und der Wassermotor oder die Wasserturbine von dem unter Dmck stehenden Wasser angetrieben wird.
Vorteilhaft ist bei den hier gewählten Verfahrensschritten, dass mittels des kompakt ausge führten Flüssigkeits-Mischsystems für den Antrieb des Kompressors zur Bereitstellung von Druckluft keine zusätzlich zu betreibende Kraftmaschine vorgesehen werden muss. Bei Brand- oder Hilfseinsätzen ist nahezu stets Wasser als Löschmittel notwendig. Dieses steht je nach vorhandener Druckquelle auch mit einem ausreichend hohen Dmckniveau zur Verfü gung. Durch das Vorsehen eines Wassermotors oder eine Wasserturbine für den Antrieb des Kompressors wird der vorhandene Wasserdmck auch gleich dazu eingesetzt. Damit wird der Wasserdruck einerseits für die Abgabe und das dabei erfolgte Zumischen zumindest eines Ad ditivs und andererseits auch für den Antrieb des Kompressors herangezogen. Mit dem Bereit stellen und/oder dem Anschließen der Wasser-Druckquelle an das Flüssigkeits-Mischsystem wird der Betrieb gestartet und es wird zumindest ein Additiv dem hindurchströmenden Was ser zugesetzt oder beigemischt. Wird noch zusätzlich Druckluft benötigt, welche dem Flüssig keits-Schaumgemisch zugesetzt werden soll, steht diese bedingt durch den Wasserantrieb des Kompressors auch gleich zur Verfügung. Es wird damit nicht nur eine kompakte Baueinheit geschaffen, sondern auch noch dem Umweltgedanken Rechnung getragen, da für die Bereit stellung der Druckluft keine zusätzliche Kraftmaschine, welche zumeist und überwiegend durch einen Verbrennungsmotor gebildet ist, betrieben werden muss. Ein weiterer Vorteil be steht noch darin, dass damit auch Inspektions- und/oder Servicearbeiten, wie diese bei Kraft maschinen, insbesondere in Verbindung mit Hydraulikantrieben, erforderlich und vielfach auch vorgeschrieben sind, eingespart werden können. Bei entsprechender Werkstoffwahl wird darüber hinaus ein langlebiges und vor allem wartungsarmes Flüssigkeits-Mischsystem ge schaffen. Eine weitere mögliche vorteilhafte Vorgehensweise sieht vor, dass eine erste Additiv-Förder vorrichtung, insbesondere eine mittels Druckluft angetriebene Förderpumpe, für die erste Ad ditiv-Speichereinheit und eine zweite Druckluftleitung bereitgesteht werden, mittels welcher zweiten Druckluftleitung der Kompressor mit der ersten Additiv-Fördervorrichtung der ersten Additiv-Speichereinheit in Feitungsverbindung steht, und dabei die erste Additiv-Fördervor richtung der ersten Additiv-Speichereinheit von der in der zweiten Druckluftleitung zugeführ ten Druckluft angetrieben wird und dabei das erste Additiv von einem ersten Additiv-Speicher entnommen und via der ersten Additivleitung der ersten Mischvorrichtung zugefördert wird. Damit kann ein noch einfacherer und umweltfreundlicher Betrieb des Flüssigkeits-Mischsys- tems erzielt werden. Es wird die Druckluft zumindest für die Zumischung derselben zu dem Flüssigkeits-Schaumgemisch vor dem Austritt aus der Abgabevorrichtung bereitgesteht und kann zusätzlich auch noch für den Betrieb und das Zumischen des Additivs zum Wasser ein gesetzt werden.
Weiters ist ein Vorgehen vorteilhaft, bei dem das Wasser der Wasser-Druckquelle von einem Wasserspeicher mit Wasserpumpe, einem freien Gewässer mittels einer Wasserpumpe, einem Hydranten und/oder einem mit einem Druckmedium beaufschlagten Wasserspeicher entnom men wird. Damit kann auf ah jene üblicher Weise unterschiedlichen zur Verfügung stehenden Wasser- Dm ckquellen im Einsatzfall zurückgegriffen werden. Es wäre auch eine Kombination der Wasser-Druckquellen miteinander möglich und denkbar, um in ausreichender Menge das Flüssigkeits-Schaumgemisch für den Einsatz bereitstellen zu können.
Eine weitere vorteilhafte Vorgehens weise ist dadurch gekennzeichnet, dass das aus dem zu mindest einen Wasserablauf des Wassermotors oder der Wasserturbine austretende Wasser ins Freie abgeleitet wird. Dies kann dann erfolgen, wenn ausreichend viel an Wassermenge zur Verfügung steht.
Vorteilhaft ist auch eine Verfahrensvariante, bei welcher zumindest eine Wasserrückleitung bereitgesteht wird und das aus dem zumindest einen Wasserablauf des Wassermotors oder der Wasserturbine austretende Wasser via der Wasserrückleitung zu der Wasser-Druckquelle, ins besondere in deren drucklosen Abschnitt, zurück geleitet wird und von dieser erneut an den Wassermotor oder die Wasserturbine abgegeben wird. Damit kann die Wasserführung in ei nem nahezu bis vollständig geschlossenen Kreislauf für den Wasserantrieb realisiert werden. Darüber hinaus kann so ein noch sparsamerer Betrieb des Flüssigkeits-Mischsystems erzielt werden.
Weiters kann ein Vorgehen vorteilhaft sein, bei dem ein Differenz-Druckregelungsorgan in der zweiten Druckluftleitung angeordnet ist, von welchem Differenz-Druckregelungsorgan der in der ersten Wasserzuleitung herrschenden Wasserdruck ermittelt und auf Basis des er mittelten Wasserdrucks das Druckniveau der der Additiv-Fördervorrichtung zugeleiteten Druckluft einstellt wird. Damit kann in Abhängigkeit von dem in der Wasserzuleitung hin zur ersten Mischvorrichtung herrschenden Wasserdruck das Druckniveau für den Betrieb der ers ten Additiv-Speichereinheit mit deren ersten Additiv-Fördervorrichtung exakt eingestellt und/oder geregelt werden.
Weiters ist ein Vorgehen vorteilhaft, bei dem eine zweite Additiv-Speichereinheit mit einer zweiten Additiv-Fördervorrichtung und einem zweiten Additiv-Speicher mit einem darin auf genommenen zweiten Additiv bereitgestellt wird und via einer dritten Druckluftleitung die Druckluft vom Kompressor der zweiten Additiv-Fördervorrichtung zugeleitet und angetrieben wird und dabei das zweite Additiv von dem zweiten Additiv-Speicher entnommen und via ei ner zweiten Additivleitung der ersten Mischvorrichtung zugefördert wird. Je nach eingesetz tem oder erforderlichen Additiv kann so die zur Verfügung stehende Menge erhöht werden und es fallen keine Wechselzeiten und damit verbundene Stillstandzeiten an. Es kann damit aber auch die Möglichkeit geschaffen werden, zueinander unterschiedliche Additive dem Wasser beimischen und/oder zugeben zu können.
Eine andere Vorgehensweise zeichnet sich dadurch aus, wenn der Volumenstrom des der zweiten Mischkammer der zweiten Mischvorrichtung zugeleiteten Flüssigkeits-Schaumge- mischs manuell und/oder pneumatisch eingestellt wird. Damit kann der nachfolgende Vor gang des Zusetzens von Druckluft noch exakter eingestellt und vorbestimmt werden.
Eine weitere vorteilhafte Vorgehens weise ist dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser mit einem Druckwert von der Wasser-Druckquelle abgegeben wird, der aus einem Druck-Wer- tebereich stammt, dessen untere Grenze 6 bar, bevorzugt 9 bar, und dessen obere Grenze 20 bar, insbesondere 12 bar, beträgt. Damit können die Volumenströme und die Zumischraten in großen Grenzen variiert werden. Vorteilhaft ist auch eine Verfahrensvariante, bei welcher dem Wassermotor oder der Was serturbine das Wasser mit einem Volumenstrom zugeleitet wird, der aus einem Volumen strom-Wertebereich stammt, dessen untere Grenze 4001/min, bevorzugt 5001/min, und des sen obere Grenze 2.0001/min, bevorzugt 1.0001/min, beträgt. Damit kann die Antriebsleis tung je nach Volumenstrom an die erforderlichen Einsatzgegebenheiten angepasst werden.
Die Aufgabe der Erfindung kann aber auch unabhängig davon durch ein Flüssigkeits-Misch- system zum Bereitstellen eines Flüssigkeits-Schaumgemisches, welches durch Mischen von Wasser mit zumindest einem Additiv gebildet wird, gelöst werden. Das Flüssigkeits-Misch- system umfasst eine Wasser- Druckquelle, welche Wasser- Druckquelle zur Abgabe des Wassers ausgebildet ist, zumindest eine erste Additiv-Speichereinheit, welche erste Additiv-Speicherein heit zur Aufnahme eines ersten Additivs ausgebildet ist, eine Fuftverdichter-Einheit umfassend einen Kompressor und eine Antrieb svor- richtung, wobei die Antriebs Vorrichtung mit dem Kompressor in Antriebsverbindung steht, und wobei die Fuftverdichter-Einheit zum Bereitstellen von Druckluft ausgebildet ist, eine erste Mischvorrichtung mit einer ersten Mischkammer, welche erste Misch vorrichtung zum wahlweisen Zumischen zumindest des ersten Additivs zu dem von der Was ser-Druckquelle abgegebenen Wassers ausgebildet ist, eine zweite Mischvorrichtung mit einer zweiten Mischkammer, welche zweite Mischvorrichtung zum wahlweisen Zumischen von Druckluft zu dem von der ersten Misch vorrichtung abgegebenen Flüssigkeits-Schaumgemisches ausgebildet ist, und eine die beiden Mischvorrichtungen miteinander verbindende Verbindungsleitung, eine Abgabeeinheit mit einer Anschlussvorrichtung und einer Abgabeleitung, mit tels welcher Abgabeleitung die Anschlussvorrichtung mit den Mischvorrichtungen in Fei- tungsverbindung steht, wobei die Abgabeeinheit zum Abgeben des Flüssigkeits-Schaumgemi sches ausgebildet ist, ein Wasser-Feitungsnetz mit zumindest einer ersten Wasserzuleitung, mittels wel cher ersten Wasserzuleitung die erste Mischvorrichtung mit der Wasser-Druckquelle in Fei- tungsverbindung steht, ein Additiv-Feitungsnetz mit zumindest einer ersten Additivleitung, mittels wel cher ersten Additivleitung die erste Additiv-Speichereinheit mit der ersten Mischvorrichtung in Leitungsverbindung steht, ein Druckluft-Leitungsnetz mit einer ersten Druckluftleitung, mittels welcher ers ten Druckluftleitung die zweite Mischvorrichtung wahlweise mit dem Kompressor in Lei tungsverbindung steht, wobei weiters vorgesehen ist dass die Antriebsvorrichtung der Luftverdichter-Einheit durch einen Wassermotor oder eine Wasserturbine umfassend zumindest einen Wasserzulauf und zumindest einen Was serablauf gebildet ist, dass eine zweite Wasserzuleitung vorgesehen ist, dass der zumindest eine Wasserzulauf des Wassermotors oder der Wasserturbine via der zweiten Wasserzuleitung mit der Wasser-Druckquelle in Leitung s Verbindung steht.
Der dadurch erzielte Vorteil liegt darin, dass mittels des kompakt ausgeführten Flüssigkeits- Mischsystems für den Antrieb des Kompressors, welcher für die Bereitstellung von Druckluft dient, keine zusätzlich zu betreibende Kraftmaschine vorzusehen ist. Bei Brand- oder Hilfseinsätzen ist nahezu stets Wasser als Löschmittel erforderlich. Das Wasser steht je nach vorhandener Druckquelle auch mit einem ausreichend hohen Druckniveau zur Verfügung. Durch das Vorsehen eines Wassermotors oder eine Wasserturbine für den Antrieb des Kom pressors wird der vorhandene Wasserdruck auch gleich dazu verwendet. Damit wird der Was serdruck einerseits für die Abgabe und das dabei erfolgte Zumischen zumindest eines Addi tivs und andererseits für den Antrieb des Kompressors herangezogen. Mit dem Anschließen der Wasser- Druckquelle an das Flüssigkeits-Mischsystem wird der Betrieb gestartet und es wird zumindest ein Additiv dem hindurchströmenden Wasser zugesetzt oder beigemischt. Wird noch zusätzlich Druckluft benötigt, welche dem Flüssigkeits-Schaumgemisch zugesetzt werden soll, steht diese bedingt durch den Wasserantrieb des Kompressors auch gleich zur Verfügung. Es wird damit nicht nur eine kompakte Baueinheit geschaffen, sondern auch noch dem Umweltgedanken Rechnung getragen, da für die Bereitstellung der Druckluft keine zu sätzliche Kraftmaschine betrieben werden muss.
Eine mögliche weitere bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass weiters eine erste Additiv-Fördervorrichtung, insbesondere eine mittels Druckluft antreibbare Förder pumpe, ein erster Additiv-Speicher bei der ersten Additiv-Speichereinheit zur Aufnahme des ersten Additivs und eine zweite Druckluftleitung vorgesehen sind, mittels welcher zweiten Druckluftleitung der Kompressor mit der ersten Additiv-Fördervorrichtung der ersten Addi tiv-Speichereinheit in Feitungsverbindung steht und dass der erste Additiv-Speicher via der ersten Additiv-Fördervorrichtung und der ersten Additivleitung mit der ersten Mischvorrich tung in Leitung s Verbindung steht. Damit kann ein noch einfacherer und umweltfreundlicher Betrieb des Flüssigkeits-Mischsystems erzielt werden. Es wird die Druckluft zumindest für die Zumischung von Druckluft zu dem Flüssigkeits-Schaumgemisch vor dem Austritt bereit gestellt und kann zusätzlich auch noch für den Betrieb und das Zumischen des Additivs zum Wasser dienen.
Weiters kann es vorteilhaft sein, wenn die Wasser- Druckquelle aus der Gruppe von Wasser speicher mit Wasserpumpe, freies Gewässer und Wasserpumpe, Hydrant, einem mit einem Druckmedium beaufschlagten Wasserspeicher gewählt ist. Damit kann auf jene üblicher Weise unterschiedlichen Wasser-Druckquellen im Einsatzfall zurückgegriffen werden. Es wäre auch eine Kombination der Wasser- Druckquellen miteinander möglich und denkbar, um ausreichend das Flüssigkeits-Schaumgemisch für den Einsatz bereitstellen zu können.
Eine andere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der zumindest eine Wasserab lauf des Wassermotors oder der Wasserturbine ins Freie ausmündet. Dies kann dann erfolgen, wenn ausreichend viel an Wassermenge zur Verfügung steht und in umliegenden Bereichen keine zu großen Wasserschäden zu befürchten sind.
Eine weitere mögliche Ausführungsform hat die Merkmale, dass das Wasser-Leitungsnetz zu mindest eine erste Wasserrückleitung umfasst, mittels welcher ersten Wasserrückleitung der zumindest eine Wasserablauf des Wassermotors oder der Wasserturbine mit der Wasser- Druckquelle, insbesondere mit deren drucklosen Abschnitt, in Leitungsverbindung steht. Da mit kann ein nahezu geschlossener Kreislauf für die Wasserhin- und Rückleitung realisiert werden. Darüber hinaus kann so ein noch sparsamerer Betrieb des Flüssigkeits-Mischsystems erzielt werden.
Eine weitere Ausbildung sieht vor, dass ein Differenz-Druckregelungsorgan und eine Messlei tung vorgesehen sind, welches Differenz-Druckregelungsorgan in der zweiten Druckluftlei tung angeordnet ist und die Messleitung ausgehend von dem Differenz-Druckregelungsorgan mit der ersten Wasserzuleitung in Leitungsverbindung steht, und dass das Differenz-Druckre gelungsorgan zur Ermittlung des in der ersten Wasserzuleitung herrschenden Wasserdrucks ausgebildet ist und auf Basis des ermittelten Wasserdrucks das Druckniveau der der Additiv- Fördervorrichtung zugeleiteten Druckluft einstellbar ist. Damit kann in Abhängigkeit von dem in der Wasserzuleitung hin zur ersten Mischvorrichtung herrschenden Wasserdruck das Druckniveau für den Betrieb der ersten Additiv-Speichereinheit mit deren ersten Additiv-För dervorrichtung exakt eingestellt und/oder geregelt werden.
Eine andere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass eine zweite Additiv-Speicher einheit mit einer zweiten Additiv-Fördervorrichtung und einem zweiten Additiv-Speicher zur Aufnahme eines zweiten Additivs vorgesehen ist und dass via einer dritten Druckluftleitung der Kompressor mit der zweiten Additiv-Fördervorrichtung in Leitungsverbindung steht und weiters der zweite Additiv-Speicher via der zweiten Additiv-Fördervorrichtung und einer zweiten Additivleitung mit der ersten Mischvorrichtung in Leitung s Verbindung steht. Je nach eingesetztem oder erforderlichen Additiv kann so die zur Verfügung stehende Menge erhöht werden und es fallen keine Wechselzeiten und damit verbundene Stillstandzeiten an. Es kann damit aber auch die Möglichkeit geschaffen werden, zueinander unterschiedliche Additive dem Wasser beimischen oder zugeben zu können.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die erste Misch vorrichtung durch eine Venturi-Düsenanordnung gebildet ist. So kann ein gewisser Selbst- ansaug-Effekt des zumindest einen Additivs bedingt durch die Wasserströmung und den dabei aufgebauten Unterdrück erzielt werden.
Weiters kann es vorteilhaft sein, wenn die zweite Mischvorrichtung ein Stellmittel umfasst, welches Stellmittel zur Einstellung des Volumenstroms des der zweiten Mischkammer der zweiten Mischvorrichtung zugeleiteten Flüssigkeits-Schaumgemischs ausgebildet ist. Mit dem zusätzlichen Vorsehen des Stellmittels kann der nachfolgende Vorgang des Zusetzens von Druckluft noch exakter eingestellt und vorbestimmt werden.
Eine weitere mögliche und gegebenenfalls alternative Ausführungsform hat die Merkmale, dass das Flüssigkeits-Mischsystem auf einem Basisrahmen als kompakte Baueinheit aufge baut ist. Damit kann eine einfache und sichere Transportmöglichkeit für das gesamte Flüssig- keits-Mischsystems geschaffen werden.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.
Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung:
Fig. 1 ein Schaltschema einer möglichen Ausbildung eines Flüssigkeits-Mischsystems; Fig. 2 das kompakt ausgebildete Flüssigkeits-Mischsystem, welches auf einem Basisrah men aufgebaut ist, in stilisierter, schaubildlicher Darstellung.
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen wer den, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf glei che Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen wer den können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, un ten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.
Der Begriff „insbesondere“ wird nachfolgend so verstanden, dass es sich dabei um eine mög liche speziellere Ausbildung oder nähere Spezifizierung eines Gegenstands oder eines Verfah rensschritts handeln kann, aber nicht unbedingt eine zwingende, bevorzugte Ausführungsform desselben oder eine zwingende Vorgehensweise darstellen muss. Als weiterer Begriff wird auch noch „wahlweise“ verwendet. Darunter wird verstanden, dass dieser Verfahrens schritt oder diese Anlagenkomponente grundsätzlich vorhanden ist, jedoch je nach Einsatzbedingun gen eingesetzt werden kann, dies jedoch nicht zwingend erfolgen muss.
Es wird nachfolgend auch der Begriff eines „Flüssigkeits-Mischsystems“ verwendet. Darunter wird verstanden, dass mittels dieses Systems einer Löschflüssigkeit, bevorzugt Wasser, zu mindest ein Additiv wahlweise zugemischt werden kann. Als Additiv kann z.B. ein Schaum mittel oder können auch andere Zusatzmittel oder Medien zugemischt oder zugesetzt werden. Die sogenannte Verschäumungszahl gibt das Verhältnis zwischen dem Volumen des Wasser- Schaummittelgemisches und dem Schaummittelvolumen an. Sie gibt an, um das wieviel fache sich die Flüssigkeitsmenge bei der Verschäumung vergrößert hat. Das abgegebene Flüssig keits-Schaumgemisch kann je nach Verschäumungszahl in einen Schwerschaum, einen Mit telschaum und einen Leichtschaum unterteilt werden.
Unter einer Kraftmaschine wird allgemein eine Maschine verstanden, die eine Energieform, nämlich chemische, thermische oder elektrische Energie in mechanische Arbeit umwandelt, indem sie gegen eine Kraft gerichtete Bewegung ausführt. Kraftmaschinen werden vor allem zum Antrieb von Arbeitsmaschinen wie Pumpen, Gebläsen, Verdichtern und Werkzeugen so wie für Fahrzeuge verwendet. Oft werden die Kraftmaschinen auch als Motoren bezeichnet. In der Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines Flüssigkeits-Mischsystems 1 in Form eines vereinfachten Schaltschemas bzw. Schaubildes dargestellt. Es ist vorgesehen, so weit als möglich, bevorzugt jedoch gänzlich, auf den Einsatz von Kraftmaschinen zum Antrieb von Anlagenkomponenten des Flüssigkeits-Mischsystems 1 zu verzichten. Wie bereits einleitend erwähnt, kann dem üblicher Weise als Löschmittel verwendeten Wasser zumindest ein Addi tiv vor der Abgabe zugesetzt werden, um die Löschwirkung zu erhöhen und/oder den Zutritt von Umgebungsluft (Sauerstoff) zu dem zu löschenden Feuer zu erschweren oder zu unterbin den.
Für das Flüssigkeits-Mischsystem 1 ist eine allgemein als Wasser- Dm ckquelle 2 bezeichnete Komponente erforderlich, welche das Wasser bereitstellt und zur Abgabe des Wassers ausge bildet ist. Es können auch mehrere Wasser-Druckquellen 2 für die Bereitstellung und Abgabe Zusammenwirken. Die Wasser- Druckquelle 2 kann aus der Gruppe von Wasser Speicher mit Wasserpumpe, freies Gewässer und Wasserpumpe, Hydrant, einem mit einem Druckmedium beaufschlagten Wasserspeicher gewählt oder gebildet sein. Der Einfachheit halber ist die Wasser- Dm ckquelle 2 schematisch als Kreis mit einem darin befindlichen Dreieck dargestellt. Je nach Art der Wasser- Dmckquelle 2 kann von dieser das Wasser mit einem Dmckwert ab gegeben werden, der aus einem Dmck- Wertebereich stammt, dessen untere Grenze 6 bar, be vorzugt 9 bar, und dessen obere Grenze 20 bar, insbesondere 12 bar, beträgt. Weiters kann der Volumenstrom des abgegebenen Wassers aus einem Volumenstrom-Wertebereich stammen, dessen untere Grenze 4001/min, bevorzugt 5001/min, und dessen obere Grenze 2.0001/min, bevorzugt 1.0001/min, beträgt. Je höher der Wert des Volumenstroms gewählt wird, desto „feuchter“ wird das abgegebene Flüssigkeits-Schaumgemisch
Weiters umfasst das Flüssigkeits-Mischsystem 1 eine erste Additiv-Speichereinheit 3 mit ei nem darin aufgenommenen und zur Abgabe und Beimischung und/oder Beimengung vorgese henen ersten Additiv 4. Es ist auch noch eine Luftverdichter-Einheit 5 vorgesehen, die zur Be reitstellung von Druckluft ausgebildet ist bzw. dazu dient. Die Luftverdichter-Einheit 5 um fasst ihrerseits einen Kompressor 6 und eine diesen antreibende Antriebsvorrichtung 7, wel che somit mit dem Kompressor 6 in Antriebs Verbindung steht.
Um das erste Additiv 4 dem von der Wasser- Dmckquelle 2 abgegebenen Wasserstrom Zumi schen oder beimengen zu können, ist weiters eine erste Mischvorrichtung 8 mit einer ersten Mischkammer 9 vorgesehen. Die erste Mischvorrichtung 8 kann z.B. durch eine Venturi-Dü- senanordnung gebildet sein.
Es kann bevorzugt, jedoch nicht zwingend, eine zweite Mischvorrichtung 10 mit einer zwei ten Mischkammer 11 vorgesehen sein. Mittels der zweiten Mischvorrichtung 10 ist es wahl weise noch möglich, dem von der ersten Mischvorrichtung 8 abgegebenen Flüssigkeits- Schaumgemisch zusätzlich Druckluft zumischen oder beigeben zu können. Falls die zweite Mischvorrichtung 10 vorgesehen ist, ist eine die beiden Mischvorrichtungen 8, 10 verbin dende Verbindungsleitung 12 vorzusehen. Dabei kann es weiters vorteilhaft sein, wenn der Volumenstrom des der zweiten Mischkammer 11 der zweiten Mischvorrichtung 10 zugeleite ten Flüssigkeits-Schaumgemischs manuell und/oder pneumatisch eingestellt wird. Zu diesem Zweck kann die zweite Mischvorrichtung 10 zumindest ein Stellmittel oder zumindest ein Stellorgan 39 umfassen, welches zur Einstellung des Volumenstroms des der zweiten Misch kammer 11 der zweiten Mischvorrichtung 10 zugeleiteten Flüssigkeits-Schaumgemischs aus gebildet ist. Das Stellmittel oder das Stellorgan 39 ist schematisch vereinfacht angedeutet und kann auch innerhalb der zweiten Mischvorrichtung 10 angeordnet sein.
Zur Abgabe des Flüssigkeits-Schaumgemisches und dem möglichen Anschluss von Schläu chen oder Feitungen an das Flüssigkeits-Mischsystem 1 umfasst dieses auch noch eine Abga beeinheit 13, welche ihrerseits eine Anschlussvorrichtung 14 und eine Abgabeleitung 15 um fasst. Die Abgabeeinheit 13 steht via der Abgabeleitung 15, falls vorgesehen, mit der zweiten Mischvorrichtung 10 und in weiterer Folge mit der ersten Mischvorrichtung 8 in Feitungsver- bindung. Dies gegebenenfalls via die Verbindungsleitung 12.
Um Feitungsverbindungen zwischen einzelnen der Anlagenkomponenten zu schaffen oder ausbilden zu können, sind weiters je nach dem hindurchzuführenden Medium eigene Fei- tungsnetze vorgesehen. Es wird für jedes der Medien, nämlich dem Wasser, der Druckluft und dem Additiv, nachfolgend dafür geeignete Feitungen beschrieben.
Ein Wasser-Feitungsnetz 16 umfasst zumindest eine erste Wasserzuleitung 17, welche die Wasser- Dm ckquelle 2 mit der ersten Mischvorrichtung 8 strömungstechnisch verbindet, wo bei diese miteinander in Feitungsverbindung stehen.
Es ist auch noch ein Additiv-Feitungsnetz 18 umfassend eine erste Additivleitung 19 vorgese hen. Die erste Additivleitung 19 bildet eine Feitungsverbindung zwischen der ersten Additiv- Speichereinheit 3 und der ersten Mischvorrichtung 8 aus. Um auch die vom Kompressor 6 be reitgestellte Druckluft an die dafür vorgesehene Anlagenkomponente oder an die vorgesehe nen Anlagenkomponenten leiten zu können, ist auch noch ein Druckluft-Leitungsnetz 20 um fassend eine erste Druckluftleitung 21 vorgesehen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ver bindet die erste Druckluftleitung 21 den Kompressor 6 mit der zweiten Mischvorrichtung. Mittels eines Stell- oder Regelorgans 22 kann die der zweiten Mischvorrichtung 10 zuge führte Druckluftmenge bzw. der Druckluft- Volumenstrom geregelt oder eingestellt werden. Dies kann wahlweise so erfolgen, dass überhaupt keine Druckluft der zweiten Mischvorrich tung 10 zugeleitet wird oder der Volumenstrom je nach gewünschter Luftbeimischung erhöht wird. Dies erfolgt zumeist mittels einer manuellen Einstellung.
Zum Antrieb des Kompressors 6 ist die zuvor beschriebene Antriebs Vorrichtung 7 vorgese hen, welche im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch einen Wassermotor oder eine Was serturbine gebildet ist. Der Wassermotor oder die Wasserturbine weist jeweils zumindest ei nen Wasserzulauf 23 und zumindest einen Wasserablauf 24 auf. Zur Versorgung des Wasser motors oder der Wasserturbine ist eine zweite Wasserzuleitung 25 vorgesehen, welche ihrer seits den Wasserzulauf 23 strömungstechnisch mit der Wasser- Druckquelle 2 verbindet. Zur Einstellung des Volumenstroms kann ein weiteres Stell- oder Regelorgan 26 vorgesehen sein, welches z.B. als Kugelhahn ausgebildet ist. Damit kann die Wasserzufuhr sowohl zur ersten Mischvorrichtung 8 als auch zum Wasserzulauf 23 des Wassermotors oder der Wasserturbine freigegeben oder unterbunden werden.
Wird dem Wassermotor oder der Wasserturbine nun das unter Druck stehende Wasser zuge führt oder zugeleitet, treibt der Wassermotor oder die Wasserturbine in weiterer Folge den Kompressor 6 an, welcher die Druckluft bereitstellt. In diesem Fall kann das zumeist unter Druck zur Verfügung stehende Wasser auch noch als Antriebsmedium für den Wassermotor oder die Wasserturbine dienen und es kann die Druckluft zumindest für den wahlweisen Be trieb der zweiten Mischvorrichtung 10 eingesetzt werden.
Wird nun das unter Druck stehende Wasser von der Wasser-Druckquelle 2 via der ersten Wasserzuleitung 17 der ersten Mischvorrichtung 8 zugeleitet, kann wahlweise zumindest auch das erste Additiv 4 ausgehend von der ersten Additiv-Speichereinheit 3 der ersten Mischvor richtung 8 zugeführt und in dieser mit dem Wasser vermischt oder dem Wasser beigefügt werden. Das Flüssigkeits-Schaumgemisch wird dann zur Abgabeeinheit 13 weitergeleitet und an dieser an ein nachfolgend z.B. mittels einer Löschleitung damit verbundenes Strahlrohr 27 für den Löscheinsatz weitergeleitet, welches auch als Löschpistole oder Löschlanze bezeich net werden kann.
Es kann weiters vorteilhaft sein, wenn für die Förderung des ersten Additivs 4 von der ersten Additiv-Speichereinheit 3 hin zur ersten Mischvorrichtung 8 auch die vom Kompressor 6 be reitgestellte Druckluft verwendet wird. Die erste Additiv-Speichereinheit 3 umfasst dazu eine erste Additiv-Fördervorrichtung 28 und einen ersten Additiv-Speicher 29 zur Aufnahme und Bevorratung des ersten Additivs 4. Die erste Additiv-Fördervorrichtung 28 kann z.B. von ei ner mittels der Druckluft angetriebenen Förderpumpe gebildet sein. Zur Versorgung mit der Druckluft umfasst das Druckluft-Feitungsnetz 20 eine zweite Druckluftleitung 30, welche den Kompressor 6 mit der ersten Additiv-Fördervorrichtung 28 strömungstechnisch verbindet.
Der erste Additiv-Speicher 29 steht via der ersten Additiv-Fördervorrichtung 28 und der ers ten Additivleitung 19 mit der ersten Mischvorrichtung 8 in Feitungsverbindung. Bei in Be trieb befindlicher erster Additiv-Speichereinheit 3 wird die erste Additiv-Fördervorrichtung 28 von der in der zweiten Druckluftleitung 30 zugeführten Druckluft angetrieben und dabei das erste Additiv 4 vom ersten Additiv-Speicher 29 entnommen und via der ersten Additivlei tung 19 der ersten Mischvorrichtung 8 zugefördert. Die Entnahme kann z.B. in einem Saug vorgang erfolgen.
Es kann auch noch zumindest ein Differenz-Druckregelungsorgan 31 vorgesehen sein, wel ches im gezeigten Ausführungsbeispiel in der zweiten Druckluftleitung 30 angeordnet ist. Das Differenz-Druckregelungsorgan 31 steht seinerseits weiters über eine Messleitung 45 mit der ersten Wasserzuleitung 17 in Feitungsverbindung und/oder in Kommunikations Verbindung. Die Messleitung 45 kann auch als Referenzdruckleitung bezeichnet werden, mittels welcher der in der ersten Wasserzuleitung 17 aktuell herrschende Innendruck (Wasserdruck) an das Differenz-Druckregelungsorgan 31 übermittelt wird. Ist das nachfolgend noch näher beschrie bene Druck-Regelorgan 40 in der Wasserzuleitung 17 zur Einstellung und Regelung des an die erste Mischvorrichtung 8 zugeleiteten oder zugeführten Wassers von der Wasser-Druck quelle 2 vorgesehen, wird der vom Druck-Regelorgan 40 stromabwärts herrschende Druck er mittelt und für die Steuerung des in der zweiten Druckluftleitung 30 an die erste Additiv-För dervorrichtung 28 weitergeleiteten Fuftdruck herangezogen. Das Differenz-Druckregelungsorgan 31 ist zur Ermittlung des in der ersten Wasserzuleitung 17 herrschenden Wasserdrucks ausgebildet, wobei auf Basis des ermittelten Wasserdrucks das Druckniveau der der Additiv-Fördervorrichtung 28 zugeleiteten Druckluft vom Differenz- Druckregelungsorgan 31 in der nachfolgenden zur ersten Additiv-Fördervorrichtung 28 füh renden zweiten Druckluftleitung 30 eingestellt wird. Damit kann stets in Abhängigkeit von dem in der ersten Wasserzuleitung 17 herrschenden Druck des Wassers jener Druck der kom primierten Fuft in der zweiten Druckluftleitung 30, welche an die erste Additiv-Fördervor richtung 28 weiter geleitet wird, vom Differenz-Druckregelungsorgan 31 eingestellt werden.
Zusätzlich kann auch noch eine zweite Additiv-Speichereinheit 32 vorgesehen sein, welche eine zweite Additiv-Fördervorrichtung 33 und einen zweiten Additiv-Speicher 34 umfasst. In dem zweiten Additiv-Speicher 34 ist ein zweites Additiv 35 aufgenommen oder bevorratet. Die zweite Additiv-Fördervorrichtung 33 kann mittels einer dritten Druckluftleitung 36 mit dem Kompressor 6 in Feitungsverbindung stehen. Es kann zur Regulierung und Einstellung des Druckes der Druckluft ein weiteres, nicht näher dargestelltes und bezeichnetes Differenz- Druckregelungsorgan vorgesehen sein oder werden, welches analog ausgebildet sein kann, wie das zuvor beschriebene Differenz-Druckregelungsorgan 31 in der zweiten Druckluftlei tung 30. Dieses mögliche zusätzliche Differenz-Druckregelungsorgan kann in der aus Über sichtlichkeitsgründen nur abschnittsweise dargestellten dritten Druckluftleitung 36 zwischen den beiden im Kreis befindlichen „I“ angeordnet sein, welche eine Feitungsverbindung dar stellen.
Der zweite Additiv-Speicher 34 steht via der zweiten Additiv-Fördervorrichtung 33 und einer zweiten Additivleitung 37 mit der ersten Mischvorrichtung 8 in Feitungsverbindung. Die zweite Additiv-Fördervorrichtung 33 wird mit der vom Kompressor 6 bereitgestellten Druck luft angetrieben, wobei das zweite Additiv 35 vom zweiten Additiv-Speicher 34 entnommen und mittels der zweiten Additiv-Fördervorrichtung 33 via der zweiten Additivleitung 37 der ersten Mischvorrichtung 8 zugefördert wird. Die zuvor beschriebenen Additiv-Fördervorrich tungen 28, 33 können z.B. von Druckluft-Membranpumpen oder dergleichen gebildet sein.
Es wäre aber auch noch möglich, zwar die zweite Additiv-Speichereinheit 32 vorzusehen, je doch eine davon abweichende Antriebsart vorzusehen. Gleiches gilt aber auch für die zuvor beschriebene erste Additiv-Speichereinheit 3. Das Additiv kann oder die Additive können auch als Zusatzmittel bezeichnet werden. Je nach Bedarf und Einsatzbedingungen kann das Additiv oder das Zusatzmittel aus der Gruppe von Festkörpergranulat, Abrasivmittel, Löschpulver, Löschadditiv, Schaummittel, Trockeneis, De kontaminationsmittel oder dergleichen ausgewählt sein.
Jenes dem Wassermotor oder der Wasserturbine für den Antrieb erforderliche und zugeführte Wasser kann nach dem Antrieb und dem Austreten aus dem Wasserablauf 24 ins Freie abge leitet werden. Unabhängig davon wäre es aber auch noch möglich, zumindest eine Wasser rückleitung 38 beim Wasser-Leitungsnetz 16 vorzusehen. Die Wasserrückleitung 38 bildet eine strömungstechnische Verbindung zwischen dem Wasserablauf 24 des Wassermotors oder der Wasserturbine und der Wasser- Druckquelle 2. Damit kann das aus dem zumindest einen Wasserablauf 24 austretende Wasser via der Wasserrückleitung 38 zu der Wasser-Druck quelle 2, insbesondere in deren drucklosen Abschnitt, zurück geleitet werden und anschlie ßend erneut an den Wassermotor oder die Wasserturbine abgegeben werden. Jener Wasser druck des Wassers, welcher an der ersten Mischvorrichtung 8 ansteht und von diesem durch strömt wird, kann mittels eines Druck-Regelorgans 40 eingestellt und geregelt werden. Zu meist erfolgt dies mit einer manuellen Einstelltätigkeit von einem dafür vorgesehenen oder ausgebildeten Bedienpersonal.
Wie zuvor beschrieben, kann zumindest ein Additiv 4, 35 dem Wasser oder Löschwasser zu gemischt oder beigefügt werden. Um jeweils die Zumischrate für das jeweilige Additiv 4, 35 voreinsteilen zu können, kann in der ersten Additivleitung 19 und/oder auch in der zweiten Additivleitung 37 jeweils ein eigenes Einstellorgan 41 angeordnet oder vorgesehen sein, wie dies angedeutet ist. Die beiden zuvor beschriebenen Additiv-Fördervorrichtungen 28, 33 wer den bevorzugt mit der vom Kompressor 6 bereitgestellten Druckluft betrieben, wobei dies je doch nicht zwingend erfolgen muss.
Die Zumischung und der Transport des zumindest einen Additivs 4, 35 von dessen jeweiliger Additiv-Speichereinheit 3, 32 muss nicht unbedingt mit einer der zuvor beschriebenen Addi tiv-Fördervorrichtungen 28, 33 erfolgen, sondern kann auch mit anderen Vorrichtungen oder Anlagenkomponenten durchgeführt werden. Es könnte dazu auch eine Kraftmaschine oder dergleichen Anwendung finden, wäre aber aus Umweltgründen eher zu vermeiden.
Um auch den Druck, mit welchem die vom Kompressor 6 verdichtete Luft in der ersten Druckluftleitung 21 der zweiten Mischvorrichtung 10 zugeführt wird, an den jeweils in der ersten Wasserzuleitung 17 aktuell herrschenden Wasserdruck anpassen zu können, kann in der ersten Druckluftleitung 21 zwischen dem Regelorgan 22 und der zweiten Mischvorrich tung 10 ein eigenes oder zusätzliches weiteres Differenz-Druckregelungsorgan 46 angeordnet oder vorgesehen sein. Die dazu erforderliche Messleitung 45 kann von jener zuvor beschrie benen ersten Messleitung 45 abgezweigt werden. So steht auch das weitere Differenz-Druck- regelungsorgan 46 via der Messleitung 45 mit der ersten Wasserzuleitung 17 in Kommunika tionsverbindung oder in Strömungs Verbindung.
In der Fig. 2 ist noch stilisiert das Flüssigkeits-Mischsystem 1 in Form eines kastenförmigen Aufbaus dargestellt, welcher als kompakte Baueinheit auf einem Basisrahmen 42 aufgebaut und an diesem befestigt ist. Es ist für den Anschluss der Wasser-Druckquelle 2 eine Kopp lungsvorrichtung 43 vorgesehen, wobei die Wasserrückleitung 38 an einer weiteren Kopp lungsvorrichtung 44 endet. Weiters ist das Regelorgan 26, welches auch als Stellorgan be zeichnet werden kann, zu ersehen, welches den Wasserzufluss zu den zuvor beschriebenen nachfolgend befindlichen Anlagenkomponenten einstellt oder regelt. Dieses kompakt aufge baute Flüssigkeits-Mischsystem 1 kann bevorzugt auch als mobiles und damit auch einfach zu transportierendes Einsatzaggregat ausgeführt oder bezeichnet werden.
Das Verfahren dient zum Bereitstellen eines Flüssigkeits-Schaumgemisches durch Mischen von Wasser mit zumindest einem Additiv 4, 35 mittels des Flüssigkeits-Mischsystems 1, bei dem folgende Schritte durchgeführt werden:
Bereitstellen der Wasser-Druckquelle 2 zur Abgabe des Wassers,
Bereitstellen zumindest einer ersten Additiv-Speichereinheit 3 mit dem darin auf genommenen ersten Additiv 4,
Bereitstellen der Luftverdichter-Einheit 5 zum Bereitstellen von Druckluft, umfas send den Kompressor 6 und die Antriebsvorrichtung 7, wobei die Antriebsvorrichtung 7 mit dem Kompressor 6 in Antriebsverbindung steht,
Bereitstellen der ersten Mischvorrichtung 8 mit der ersten Mischkammer 9 zum Zumischen zumindest des ersten Additivs 4 zu dem von der Wasser-Druckquelle 2 abgegebe nen Wassers,
Bereitstellen der zweiten Mischvorrichtung 10 mit einer zweiten Mischkammer 11 zum wahlweisen Zumischen von Druckluft zu dem von der ersten Mischvorrichtung 8 ab gegebenen Flüssigkeits-Schaumgemisches, und eine die beiden Mischvorrichtungen 8, 10 miteinander verbindende Verbindungsleitung 12, Bereitstellen der Abgabeeinheit 13 zum Abgeben des Flüssigkeits-Schaumgemi sches mit der Anschlussvorrichtung 14 und der Abgabeleitung 15, mittels welcher Abgabelei tung 15 die Anschlussvorrichtung 14 mit den Mischvorrichtungen 8, 10 in Leitung s Verbin dung steht,
Bereitstellen des Wasser- Leitungsnetzes 16 mit zumindest einer ersten Wasserzu leitung 17, mittels welcher ersten Wasserzuleitung 17 die erste Mischvorrichtung 8 mit der Wasser- Dm ckquelle 2 in Leitungsverbindung steht,
Bereitstellen des Additiv-Leitungsnetzes 18 mit zumindest einer ersten Additivlei tung 19, mittels welcher ersten Additivleitung 19 die erste Additiv-Speichereinheit 3 mit der ersten Mischvorrichtung 8 in Leitungsverbindung steht,
Bereitstellen des Druckluft-Leitungsnetzes 20 mit der ersten Druckluftleitung 21, mittels welcher ersten Druckluftleitung 21 die zweite Mischvorrichtung 10 wahlweise mit dem Kompressor 6 in Leitungsverbindung steht,
Zuleiten des Wassers von der Wasser- Druckquelle 2 zur ersten Mischvorrichtung 8 via der ersten Wasserzuleitung 17,
Zuleiten zumindest des ersten Additivs 4 von der ersten Additiv-Speichereinheit 3 zur ersten Mischvorrichtung 8 via der ersten Additivleitung 19,
Mischen des Wasser mit dem zumindest einen Additiv 4 mittels der ersten Misch vorrichtung 8 und Weiterleitung des Flüssigkeits-Schaumgemisches an die Abgabeeinheit 13 und abgeben des Flüssigkeits-Schaumgemisches aus der Anschlussvorrichtung 14, wobei wei ters noch vorgesehen ist, dass die Antriebs Vorrichtung 7 der Luftverdichter-Einheit 5 durch einen Wasser motor oder eine Wasserturbine umfassend zumindest den Wasserzulauf 23 und zumindest den Wasserablauf 24 gebildet ist, dass die zweite Wasserzuleitung 25 bereitgestellt wird und der zumindest eine Wasserzulauf 23 des Wassermotors oder der Wasserturbine via der zweiten Wasserzuleitung 25 mit der Wasser- Dm ckquelle 2 in Leitungsverbindung steht, und dass das Wasser von der Wasser-Druckquelle 2 dem Wassermotor oder der Was serturbine via der zweiten Wasserzuleitung 25 zugeleitet wird und der Wassermotor oder die Wasserturbine von dem unter Dmck stehenden Wasser angetrieben wird. Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten, wobei an dieser Stelle be merkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten dersel ben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausfüh rungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt.
Der Schutzbereich ist durch die Ansprüche bestimmt. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind jedoch zur Auslegung der Ansprüche heranzuziehen. Einzelmerkmale oder Merkmals kombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispie len können für sich eigenständige erfinderische Lösungen darstellen. Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen wer den.
Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verste hen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mitumfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mit umfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereiche beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1, oder 5,5 bis 10.
Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus Elemente teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert darge stellt wurden.
Bezugszeichenaufstellung
30 zweite Druckluftleitung Flüssigkeits-Mischsystem
31 Differenz-Druckregelungsorgan Wasser- Druckquelle
32 zweite Additiv-Speichereinheit erste Additiv-Speichereinheit
33 zweite Additiv-Fördervorrichtung erstes Additiv
34 zweiter Additiv-Speicher Luftverdichter-Einheit
35 zweites Additiv Kompressor
36 dritte Druckluftleitung Antriebs Vorrichtung
37 zweite Additivleitung erste Mischvorrichtung
38 Wasserrückleitung erste Mischkammer
39 Stellorgan zweite Mischvorrichtung
40 Druck- Regelorgan zweite Mischkammer
41 Einstellorgan Verbindungsleitung
42 Basisrahmen Abgabeeinheit
43 Kopplung s Vorrichtung Anschlussvorrichtung
44 Kopplung s Vorrichtung Abgabeleitung
45 Messleitung Wasser-Leitungsnetz
46 Differenz-Druckregelungsorgan erste Wasserzuleitung Additiv-Leitungsnetz erste Additivleitung Druckluft-Leitungsnetz erste Druckluftleitung Regelorgan Wasserzulauf Wasserablauf Wasserzuleitung Regelorgan Strahlrohr erste Additiv-Fördervorrichtung erster Additiv-Speicher

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zum Bereitstellen eines Flüssigkeits-Schaumgemisches durch Mischen von Wasser mit zumindest einem Additiv (4, 35) mittels eines Flüssigkeits-Mischsystems (1), bei dem folgende Schritte durchgeführt werden:
Bereitstellen einer Wasser-Druckquelle (2) zur Abgabe des Wassers,
Bereitstellen zumindest einer ersten Additiv-Speichereinheit (3) mit einem darin aufgenommenen ersten Additiv (4),
Bereitstellen einer Luftverdichter-Einheit (5) zum Bereitstellen von Druckluft, umfassend einen Kompressor (6) und eine Antriebsvorrichtung (7), wobei die Antriebsvor richtung (7) mit dem Kompressor (6) in Antriebs Verbindung steht,
Bereitstellen einer ersten Mischvorrichtung (8) mit einer ersten Mischkammer (9) zum Zumischen zumindest des ersten Additivs (4) zu dem von der Wasser- Druckquelle (2) abgegebenen Wassers,
Bereitstellen einer zweiten Mischvorrichtung (10) mit einer zweiten Mischkam mer (11) zum wahlweisen Zumischen von Druckluft zu dem von der ersten Mischvorrichtung (8) abgegebenen Flüssigkeits-Schaumgemisches, und eine die beiden Mischvorrichtungen (8, 10) miteinander verbindende Verbindungsleitung (12),
Bereitstellen einer Abgabeeinheit (13) zum Abgeben des Flüssigkeits-Schaumge misches mit einer Anschlussvorrichtung (14) und einer Abgabeleitung (15), mittels welcher Abgabeleitung (15) die Anschlussvorrichtung (14) mit den Mischvorrichtungen (8, 10) in Lei tungsverbindung steht,
Bereitstellen eines Wasser-Leitungsnetzes (16) mit zumindest einer ersten Was serzuleitung (17), mittels welcher ersten Wasserzuleitung (17) die erste Mischvorrichtung (8) mit der Wasser-Druckquelle (2) in Leitung s Verbindung steht,
Bereitstellen eines Additiv-Leitungsnetzes (18) mit zumindest einer ersten Addi tivleitung (19), mittels welcher ersten Additivleitung (19) die erste Additiv-Speichereinheit (3) mit der ersten Mischvorrichtung (8) in Leitung s Verbindung steht,
Bereitstellen eines Druckluft-Leitungsnetzes (20) mit einer ersten Druckluftlei- tung (21), mittels welcher ersten Druckluftleitung (21) die zweite Mischvorrichtung (10) wahlweise mit dem Kompressor (6) in Leitungsverbindung steht,
Zuleiten des Wassers von der Wasser- Druckquelle (2) zur ersten Mischvorrich tung (8) via der ersten Wasserzuleitung (17), Zuleiten zumindest des ersten Additivs (4) von der ersten Additiv-Speichereinheit (3) zur ersten Mischvorrichtung (8) via der ersten Additivleitung (19),
Mischen des Wasser mit dem zumindest einen Additiv (4) mittels der ersten Mischvorrichtung (8) und Weiterleitung des an die Abgabeeinheit (13) abgeben des Flüssig keits-Schaumgemisches aus der Anschlussvorrichtung (14), dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebs Vorrichtung (7) der Luftverdichter-Einheit (5) durch einen Was sermotor oder eine Wasserturbine umfassend zumindest einen Wasserzulauf (23) und zumin dest einen Wasserablauf (24) gebildet ist, dass eine zweite Wasserzuleitung (25) bereitgestellt wird und der zumindest eine Wasserzulauf (23) des Wassermotors oder der Wasserturbine via der zweiten Wasserzuleitung (25) mit der Wasser- Druckquelle (2) in Leitung s Verbindung steht, dass das Wasser von der Wasser-Druckquelle (2) dem Wassermotor oder der Wasserturbine via der zweiten Wasserzuleitung (25) zugeleitet wird und der Wassermotor o- der die Wasserturbine von dem unter Druck stehenden Wasser angetrieben wird. (3)
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Additiv-För dervorrichtung (28), insbesondere eine mittels Druckluft angetriebene Förderpumpe, für die erste Additiv-Speichereinheit (3) und eine zweite Druckluftleitung (30) bereitgestellt werden, mittels welcher zweiten Druckluftleitung (30) der Kompressor (6) mit der ersten Additiv-För dervorrichtung (28) der ersten Additiv-Speichereinheit (29) in Leitungsverbindung steht, und dabei die erste Additiv-Fördervorrichtung (28) der ersten Additiv-Speichereinheit (3) von der in der zweiten Druckluftleitung (30) zugeführten Druckluft angetrieben wird und dabei das erste Additiv (4) von einem ersten Additiv-Speicher (29) entnommen und via der ersten Addi tivleitung (19) der ersten Mischvorrichtung (8) zugefördert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser der Wasser- Druckquelle (2) von einem Wasserspeicher mit Wasserpumpe, einem freien Gewässer mittels einer Wasserpumpe, einem Hydranten und/oder einem mit einem Druckmedium be aufschlagten Wasserspeicher entnommen wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das aus dem zumindest einen Wasserablauf (24) des Wassermotors oder der Wassertur bine austretende Wasser ins Freie abgeleitet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zu mindest eine Wasserrückleitung (38) bereitgestellt wird und das aus dem zumindest einen Wasserablauf (24) des Wassermotors oder der Wasserturbine austretende Wasser via der Wasserrückleitung (38) zu der Wasser- Druckquelle (2), insbesondere in deren drucklosen Ab schnitt, zurück geleitet wird und von dieser erneut an den Wassermotor oder die Wassertur bine abgegeben wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Differenz-Druckregelungsorgan (31) in der zweiten Druckluftleitung (30) angeordnet ist, von welchem Differenz-Druckregelungsorgan (31) der in der ersten Wasserzuleitung (17) herr schenden Wasserdruck ermittelt und auf Basis des ermittelten Wasserdrucks das Druckniveau der der Additiv-Fördervorrichtung (28) zugeleiteten Druckluft einstellt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Additiv-Speichereinheit (32) mit einer zweiten Additiv-Fördervorrichtung (33) und einem zweiten Additiv-Speicher (34) mit einem darin aufgenommenen zweiten Ad ditiv (35) bereitgestellt wird und via einer dritten Druckluftleitung (36) die Druckluft vom Kompressor (6) der zweiten Additiv-Fördervorrichtung (33) zugeleitet und angetrieben wird und dabei das zweite Additiv (35) von dem zweiten Additiv-Speicher (34) entnommen und via einer zweiten Additivleitung (37) der ersten Mischvorrichtung (8) zugefördert wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Volumenstrom des der zweiten Mischkammer (11) der zweiten Mischvorrichtung (10) zugeleiteten Flüssigkeits-Schaumgemischs manuell und/oder pneumatisch eingestellt wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser von der Wasser-Druckquelle (2) mit einem Druckwert abgegeben wird, der aus einem Druck-Wertebereich stammt, dessen untere Grenze 6 bar, bevorzugt 9 bar, und des sen obere Grenze 20 bar, insbesondere 12 bar, beträgt.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Wassermotor oder der Wasserturbine das Wasser mit einem Volumenstrom zugelei tet wird, der aus einem Volumenstrom-Wertebereich stammt, dessen untere Grenze 4001/min, bevorzugt 5001/min, und dessen obere Grenze 2.0001/min, bevorzugt 1.0001/min, beträgt.
11. Flüssigkeits-Mischsystem (1) zum Bereitstellen eines Flüssigkeits-Schaumgemi sches, welches durch Mischen von Wasser mit zumindest einem Additiv (4) gebildet wird, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das Flüssigkeits-Mischsystem (1) umfasst eine Wasser-Druckquelle (2), welche Wasser- Druckquelle (2) zur Abgabe des Wassers ausgebildet ist, zumindest eine erste Additiv-Speichereinheit (3), welche erste Additiv-Speicher einheit (3) zur Aufnahme eines ersten Additivs (4) ausgebildet ist, eine Luftverdichter-Einheit (5) umfassend einen Kompressor (6) und eine An triebs Vorrichtung (7), wobei die Antriebsvorrichtung (7) mit dem Kompressor (6) in Antriebs verbindung steht, und wobei die Luftverdichter-Einheit (5) zum Bereitstellen von Druckluft ausgebildet ist, eine erste Mischvorrichtung (8) mit einer ersten Mischkammer (9), welche erste Mischvorrichtung (8) zum Zumischen zumindest des ersten Additivs (4) zu dem von der Was- ser-Druckquelle (2) abgegebenen Wassers ausgebildet ist, eine zweite Mischvorrichtung (10) mit einer zweiten Mischkammer (11), welche zweite Mischvorrichtung (10) zum wahlweisen Zumischen von Druckluft zu dem von der ers ten Mischvorrichtung (8) abgegebenen Flüssigkeits-Schaumgemisches ausgebildet ist, und eine die beiden Mischvorrichtungen (8) miteinander verbindende Verbindungsleitung (12), eine Abgabeeinheit (13) mit einer Anschlussvorrichtung (14) und einer Abgabe leitung (15), mittels welcher Abgabeleitung (15) die Anschlussvorrichtung (14) mit den Mischvorrichtungen (8, 10) in Leitung s Verbindung steht, wobei die Abgabeeinheit (13) zum Abgeben des Flüssigkeits-Schaumgemisches ausgebildet ist, ein Wasser-Leitungsnetz (16) mit zumindest einer ersten Wasserzuleitung (17), mittels welcher ersten Wasserzuleitung (17) die erste Mischvorrichtung (8) mit der Wasser- Druckquelle (2) in Leitungsverbindung steht, ein Additiv-Leitungsnetz (18) mit zumindest einer ersten Additivleitung (19), mit tels welcher ersten Additivleitung (19) die erste Additiv-Speichereinheit (3) mit der ersten Mischvorrichtung (8) in Leitung s Verbindung steht, ein Druckluft-Leitungsnetz (20) mit einer ersten Druckluftleitung (21), mittels welcher ersten Druckluftleitung (21) die zweite Mischvorrichtung (10) wahlweise mit dem Kompressor (6) in Leitung s Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebs Vorrichtung (7) der Luftverdichter-Einheit (5) durch einen Was sermotor oder eine Wasserturbine umfassend zumindest einen Wasserzulauf (23) und zumin dest einen Wasserablauf (24) gebildet ist, dass eine zweite Wasserzuleitung (25) vorgesehen ist, dass der zumindest eine Wasserzulauf (23) des Wassermotors oder der Wassertur bine via der zweiten Wasserzuleitung (25) mit der Wasser-Druckquelle (2) in Leitung s Verbin dung steht.
12. Flüssigkeits-Mischsystem (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass weiters eine erste Additiv-Fördervorrichtung (28), insbesondere eine mittels Druckluft an- treibbare Förderpumpe, ein erster Additiv-Speicher (29) bei der ersten Additiv-Speicherein heit (3) zur Aufnahme des ersten Additivs (4) und eine zweite Druckluftleitung (30) vorgese hen sind, mittels welcher zweiten Druckluftleitung (30) der Kompressor (6) mit der ersten Additiv-Fördervorrichtung (28) der ersten Additiv-Speichereinheit (3) in Feitungs Verbindung steht und dass der erste Additiv-Speicher (29) via der ersten Additiv-Fördervorrichtung (28) und der ersten Additivleitung (19) mit der ersten Mischvorrichtung (8) in Feitungs Verbindung steht.
13. Flüssigkeits-Mischsystem (1) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasser- Druckquelle (2) aus der Gruppe von Wasserspeicher mit Wasserpumpe, freies Gewässer und Wasserpumpe, Hydrant, einem mit einem Druckmedium beaufschlagten Wasserspeicher gewählt ist.
14. Flüssigkeits-Mischsystem (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch ge kennzeichnet, dass der zumindest eine Wasserablauf (24) des Wassermotors oder der Was serturbine ins Freie ausmündet.
15. Flüssigkeits-Mischsystem (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch ge kennzeichnet, dass das Wasser-Leitungsnetz (16) zumindest eine erste Wasserrückleitung (38) umfasst, mittels welcher ersten Wasserrückleitung (38) der zumindest eine Wasserablauf (24) des Wassermotors oder der Wasserturbine mit der Wasser- Dm ckquelle (2), insbesondere mit deren drucklosen Abschnitt, in Leitungsverbindung steht.
16. Flüssigkeits-Mischsystem (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch ge kennzeichnet, dass ein Differenz-Druckregelungsorgan (31) und eine Messleitung (45) vorge sehen sind, welches Differenz-Druckregelungsorgan (31) in der zweiten Druckluftleitung (30) angeordnet ist und die Messleitung (45) ausgehend von dem Differenz-Druckregelungsorgan (31) mit der ersten Wasserzuleitung (17) in Leitung s Verbindung steht, und dass das Differenz- Druckregelungsorgan (31) zur Ermittlung des in der ersten Wasserzuleitung (17) herrschen den Wasserdrucks ausgebildet ist und auf Basis des ermittelten Wasserdrucks das Druckni- veau der der Additiv-Fördervorrichtung (28) zugeleiteten Druckluft einstellbar ist.
17. Flüssigkeits-Mischsystem (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch ge kennzeichnet, dass eine zweite Additiv-Speichereinheit (32) mit einer zweiten Additiv-För dervorrichtung (33) und einem zweiten Additiv-Speicher (34) zur Aufnahme eines zweiten Additivs (35) vorgesehen ist und dass via einer dritten Druckluftleitung (36) der Kompressor (6) mit der zweiten Additiv-Fördervorrichtung (33) in Leitung s Verbindung steht und weiters der zweite Additiv-Speicher (34) via der zweiten Additiv-Fördervorrichtung (33) und einer zweiten Additivleitung (37) mit der ersten Mischvorrichtung (8) in Leitungsverbindung steht.
18. Flüssigkeits-Mischsystem (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch ge kennzeichnet, dass die erste Mischvorrichtung (8) durch eine Venturi-Düsenanordnung gebil det ist.
19. Flüssigkeits-Mischsystem (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch ge kennzeichnet, dass die zweite Mischvorrichtung (10) ein Stellorgan (39) umfasst, welches Stellorgan (39) zur Einstellung des Volumenstroms des der zweiten Mischkammer (11) der zweiten Mischvorrichtung (10) zugeleiteten Flüssigkeits-Schaumgemischs ausgebildet ist.
20. Flüssigkeits-Mischsystem (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch ge kennzeichnet, dass dieses auf einem Basisrahmen (42) als kompakte Baueinheit aufgebaut ist.
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