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Patent Searching and Data


Title:
ADDING SYSTEM FOR FIRE-EXTINGUISHING UNITS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/089456
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to an adding system for fire-extinguishing units for producing a mixture of extinguishing agent and extinguishing agent additive (premix) by adding an extinguishing agent additive, in particular a foaming agent, to an extinguishing agent, in particular water, the adding system comprising a motor (1), which can be driven by the extinguishing agent stream, an adding pump (20), which can be driven by the motor (1), an adding line and an extinguishing agent additive line. The aim of the invention is to increase the operational reliability of an adding system of this type. This aim is achieved by various measures: The outer wall of the working chamber (10) of the motor (1), which is in the form of a rotation motor, can have the shape of a logarithmic spiral. Furthermore, the wall of the drainage housing (5) of the motor (1), which is in the form of a rotation motor, can have a through-slot (12, 13) for letting the extinguishing agent in and/or out. Moreover, the inlet (22) of the adding pump (20) can be arranged such that the extinguishing agent additive can flow into the adding pump substantially parallel to the movement direction (27, 28, 29) of the pistons (24, 25, 26) of the adding pump (20). Finally, the adding pump (20) can have an integrated relief valve (30).

Inventors:
SCHLEPP ALEXANDER (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/080632
Publication Date:
May 14, 2021
Filing Date:
November 02, 2020
Export Citation:
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Assignee:
FIREDOS GMBH (DE)
International Classes:
B01F3/08; A62C5/02; B01F15/04; F04B1/00; F04C2/344
Foreign References:
DE202019004525U2019-11-05
Attorney, Agent or Firm:
WALLINGER RICKER SCHLOTTER TOSTMANN PATENT- UND RECHTSANWÄLTE PARTNERSCHAFT MBB (DE)
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Claims:
Patentansprüche

Zumischsystem für Feuerlöschanlagen zur Erzeugung eines Löschmittel- Löschmitteladditiv-Gemischs (Premix) durch Zumischen eines Löschmit teladditivs, insbesondere eines Schaummittels, zu einem Löschmittel, insbesondere Wasser, mit

- einem von einem Löschmittelstrom antreibbaren Motor (1), insbeson dere einem Wassermotor, mit einem Eingang (3) zur Zuleitung des Löschmittels zu dem Motor (1), insbesondere aus einem Löschmittel tank oder aus einer Löschmittelversorgungsleitung, einem Ausgang (4) zur Abführung des Löschmittels von dem Motor (1) und einer von dem Motor (1) antreibbaren Abtriebswelle,

- einer Zumischpumpe (20) zum Fördern des Löschmitteladditivs, ins besondere einer Kolbenpumpe, mit einer Antriebswelle, welche mit der Abtriebswelle des Motors (1) gekoppelt ist, einem Eingang (22) zur Bereitstellung des Löschmitteladditivs, insbesondere aus einem Löschmitteladditivtank oder aus einer Löschmitteladditivversorgungs leitung, und einem Ausgang zur Abführung des Löschmitteladditivs,

- einer Zumischleitung mit einem ersten, motorseitigen Ende und einem zweiten, ausgabeseitigen Ende, wobei das motorseitige Ende mit dem Ausgang (4) des Motors (1) fluidleitend verbunden ist,

- einer Löschmitteladditivleitung mit einem ersten, pumpenseitigen En de und einem zweiten, zumischleitungsseitigen Ende, wobei das pumpenseitige Ende mit dem Ausgang der Zumischpumpe (20) und das zumischleitungsseitige Ende mit der Zumischleitung an einer Zu mischstelle fluidleitend verbunden ist, - wobei der Motor (1) ein Rotationsmotor ist, in dem ein Rotor (9) derart drehbar gelagert ist, dass er bei seiner Rotation eine Außenwand (11) eines Arbeitsraumes (10) des Motors (1) zumindest zeitweise berührt, dadurch gekennzeichnet, dass eine Außenwand des Arbeitsraumes (10) in einem Querschnitt senkrecht zu einer Rotationsachse des Rotors (9) zumindest abschnittsweise im Wesentlichen die Form einer logarithmischen Spirale aufweist.

Zumischsystem für Feuerlöschanlagen zur Erzeugung eines Löschmittel- Löschmitteladditiv-Gemischs (Premix) durch Zumischen eines Löschmit teladditivs, insbesondere eines Schaummittels, zu einem Löschmittel, insbesondere Wasser, mit

- einem von einem Löschmittelstrom antreibbaren Motor (1), insbeson dere einem Wassermotor, mit einem Eingang (3) zur Zuleitung des Löschmittels zu dem Motor (1), insbesondere aus einem Löschmittel tank oder aus einer Löschmittelversorgungsleitung, einem Ausgang (4) zur Abführung des Löschmittels von dem Motor (1) und einer von dem Motor (1) antreibbaren Abtriebswelle,

- einer Zumischpumpe (20) zum Fördern des Löschmitteladditivs, ins besondere einer Kolbenpumpe, mit einer Antriebswelle, welche mit der Abtriebswelle des Motors (1) gekoppelt ist, einem Eingang (22) zur Bereitstellung des Löschmitteladditivs, insbesondere aus einem Löschmitteladditivtank oder aus einer Löschmitteladditivversorgungs leitung, und einem Ausgang zur Abführung des Löschmitteladditivs,

- einer Zumischleitung mit einem ersten, motorseitigen Ende und einem zweiten, ausgabeseitigen Ende, wobei das motorseitige Ende mit dem Ausgang (4) des Motors (1) fluidleitend verbunden ist, - einer Löschmitteladditivleitung mit einem ersten, pumpenseitigen En de und einem zweiten, zumischleitungsseitigen Ende, wobei das pumpenseitige Ende mit dem Ausgang der Zumischpumpe (20) und das zumischleitungsseitige Ende mit der Zumischleitung an einer Zu mischstelle fluidleitend verbunden ist,

- wobei der Motor (1) ein Rotationsmotor ist, in dem ein Rotor (9) in ei nem Drainagegehäuse (5) drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand des Drainagegehäuses (5) wenigstens einen, insbesondere wenigstens einen im Wesentlichen in einer Ebene senkrecht zu einer Ro tationsachse des Rotors (9) verlaufenden, Durchgangsschlitz (12, 13) zum Einlass des Löschmittels in das Drainagegehäuse (5) und/oder zum Auslass des Löschmittels aus dem Drainagegehäuse (5) aufweist.

Zumischsystem für Feuerlöschanlagen zur Erzeugung eines Löschmittel- Löschmitteladditiv-Gemischs (Premix) durch Zumischen eines Löschmit teladditivs, insbesondere eines Schaummittels, zu einem Löschmittel, insbesondere Wasser, mit

- einem von einem Löschmittelstrom antreibbaren Motor (1), insbeson dere einem Wassermotor, mit einem Eingang (3) zur Zuleitung des Löschmittels zu dem Motor (1), insbesondere aus einem Löschmittel tank oder aus einer Löschmittelversorgungsleitung, einem Ausgang (4) zur Abführung des Löschmittels von dem Motor (1) und einer von dem Motor (1) antreibbaren Abtriebswelle,

- einer Zumischpumpe (20) zum Fördern des Löschmitteladditivs, und zwar einer Kolbenpumpe, mit einer Antriebswelle, welche mit der Ab- triebswelle des Motors (1) gekoppelt ist, einem Eingang (22) zur Be reitstellung des Löschmitteladditivs, insbesondere aus einem Lösch mitteladditivtank oder aus einer Löschmitteladditivversorgungsleitung, und einem Ausgang zur Abführung des Löschmitteladditivs,

- einer Zumischleitung mit einem ersten, motorseitigen Ende und einem zweiten, ausgabeseitigen Ende, wobei das motorseitige Ende mit dem Ausgang (4) des Motors (1) fluidleitend verbunden ist,

- einer Löschmitteladditivleitung mit einem ersten, pumpenseitigen En de und einem zweiten, zumischleitungsseitigen Ende, wobei das pumpenseitige Ende mit dem Ausgang der Zumischpumpe (20) und das zumischleitungsseitige Ende mit der Zumischleitung an einer Zu mischstelle fluidleitend verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingang (22) der Zumischpumpe (20) derart an der Zumischpumpe (20) angeordnet ist, dass das Löschmitteladditiv im Wesentlichen parallel zur Bewegungsrichtung (27, 28, 29) wenigstens eines der, vorzugsweise aller, Kolben (24, 25, 26) der Zumischpumpe (20) in die Zumischpumpe (20) strömen kann.

Zumischsystem für Feuerlöschanlagen zur Erzeugung eines Löschmittel- Löschmitteladditiv-Gemischs (Premix) durch Zumischen eines Löschmit teladditivs, insbesondere eines Schaummittels, zu einem Löschmittel, insbesondere Wasser, mit

- einem von einem Löschmittelstrom antreibbaren Motor (1), insbeson dere einem Wassermotor, mit einem Eingang (3) zur Zuleitung des Löschmittels zu dem Motor (1), insbesondere aus einem Löschmittel tank oder aus einer Löschmittelversorgungsleitung, einem Ausgang (4) zur Abführung des Löschmittels von dem Motor (1) und einer von dem Motor (1) antreibbaren Abtriebswelle,

- einer Zumischpumpe (20) zum Fördern des Löschmitteladditivs, ins- besondere einer Kolbenpumpe, mit einer Antriebswelle, welche mit der Abtriebswelle des Motors (1) gekoppelt ist, einem Eingang (22) zur Bereitstellung des Löschmitteladditivs, insbesondere aus einem Löschmitteladditivtank oder aus einer Löschmitteladditivversorgungs leitung, und einem Ausgang zur Abführung des Löschmitteladditivs,

- einer Zumischleitung mit einem ersten, motorseitigen Ende und einem zweiten, ausgabeseitigen Ende, wobei das motorseitige Ende mit dem Ausgang (4) des Motors (1) fluidleitend verbunden ist, - einer Löschmitteladditivleitung mit einem ersten, pumpenseitigen En de und einem zweiten, zumischleitungsseitigen Ende, wobei das pumpenseitige Ende mit dem Ausgang der Zumischpumpe (20) und das zumischleitungsseitige Ende mit der Zumischleitung an einer Zu mischstelle fluidleitend verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zumischpumpe (20) ein, insbesondere in ihren Pumpendeckel, inte griertes Entlastungsventil (30) aufweist.

Description:
Zumischsystem für Feuerlöschanlagen

Beschreibung Hiermit wird der gesamte Inhalt der Prioritätsanmeldung DE 20 2019 004 525.2 durch Bezugnahme Bestandteil der vorliegenden Anmeldung.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zumischsystem für Feuerlöschanlagen. Eine Feuerlöschanlage im Sinne der vorliegenden Erfindung ist eine Anlage aufweisend eine Pumpe, ein Leitungssystem und ein Schaummittel- Zumischsystem, mit der ein Löschmittel insbesondere durch Düsen, Schaumroh re oder Schaumgeneratoren ausgebracht werden kann. Bei der Feuerlöschanla ge kann es sich um eine stationäre Anlage wie eine Feuerlöschanlage in einem Tanklager mit einem fest montierten sogenannten Monitor, d. h. einem großen Strahlrohr, oder auch um eine fest montierte Sprinkler-Anlage in einem Gebäude handeln. Es kann sich aber auch um eine mobile Anlage auf einem Fahrzeug oder Abrollbehälter handeln.

Derartige Feuerlöschanlagen werden üblicherweise mit Wasser als Löschmittel betrieben. Es ist jedoch in vielen Fällen vorteilhaft, das Löschmittel vor dem Ausbringen auf das zu bekämpfende Feuer aufzuschäumen, damit das aufge brachte Löschmittel eine Löschmitteldecke von längerer Bestandsdauer bildet, durch welche das Feuer erstickt werden kann. Hierzu wird dem Löschmittel übli cherweise zunächst ein Löschmitteladditiv, hier ein Schaummittel, in einem be- stimmten Verhältnis zugemischt. Sodann wird das Löschmittel- Löschmitteladditiv-Gemisch (der sogenannte "Premix") in einer Düse durch Zu führung von Luft aufgeschäumt und auf das zu löschende Feuer ausgebracht. Das Volumenverhältnis des Löschmitteladditivs zu dem Löschmittel, die soge nannte Zumischrate, beträgt typischerweise zwischen 0,5 % und 6 %.

Ein anderes Löschmitteladditiv, welches dem Löschmittel zugemischt werden kann, ist ein Netzmittel oder "wetting agent", welches die Oberflächenspannung des Löschmittels, insbesondere des Löschwassers, herabsetzt. Dies ist bei spielsweise bei der Bekämpfung von Waldbränden vorteilhaft, weil das Lösch- wasser hierdurch größere Flächen, insbesondere auf den Blättern von Bäumen, benetzen und somit effizienter eingesetzt werden kann. Weiterhin kann das Löschwasser durch die herabgesetzte Oberflächenspannung tiefer in den Wald boden eindringen, um beispielsweise tiefere Glutnester zu löschen. Es existieren auch Schaummittel, die ebenso (dann ggf. mit anderen Zumischra ten, insbesondere mit einer minimalen Zumischrate von 0,1 %) als Netzmittel einsetzbar sind.

Die Erfindung wird im Folgenden teilweise am Beispiel von Wasser als Lösch- mittel und Schaummittel als Löschmitteladditiv beschrieben. Dies ist jedoch nicht als einschränkend zu verstehen. Die Erfindung kann genauso bei der Zumi schung von beliebigen Löschmitteladditiven zu beliebigen Löschmitteln einge setzt werden. Für den Betrieb der Feuerlöschanlage mit dem Zumischsystem können sowohl das Löschmittel als auch das Löschmitteladditiv in einem Löschmitteltank bzw. in einem Löschmitteladditivtank oder auch über eine Löschmittelversorgungslei tung bzw. über eine Löschmitteladditivversorgungsleitung bereitgestellt werden. Im Falle der Bereitstellung des Löschmittels in einem Löschmitteltank ist weiter- hin eine Löschmittelpumpe erforderlich, welche das Löschmittel aus dem Löschmitteltank fördert, mit Druck beaufschlagt und dem Zumischsystem zu- führt. Die soeben genannten Komponenten sind jedoch nicht Teil des Zumisch systems selbst.

Die zu erzeugende Mischung aus dem Löschmittel und dem Löschmitteladditiv, d. h. der Premix, wird im Falle eines Schaummittels als Löschmitteladditiv dann in Form eines Premixstroms durch eine Aufschäumdüse geleitet, in der durch den Premixstrom Umgebungsluft angesaugt und mit dem Premix vermischt wird. Hierdurch wird das Schaummittel im Premix aktiviert und der Premix aufge schäumt, sodass ein Löschmittelschaum aus der Aufschäumdüse austritt und auf das Feuer ausgebracht werden kann.

Die zum Aufschäumen des Schaummittels benötigte Luft kann dem Premix auch in Form von Druckluft zugeführt werden. Im Falle einer solchen, Druckluft schaum erzeugenden Anlage spricht man von einer CAFS-Anlage (Compressed Air Foam System).

Es ist zwar möglich, den Premix unabhängig von der Feuerlöschanlage im Vo raus herzustellen, jedoch muss dieser dann möglicherweise über längere Zeit gelagert werden. Es ist daher in vielen Fällen vorteilhafter, den Premix erst un mittelbar vor der Ausbringung des Löschmittels auf das zu bekämpfende Feuer herzustellen. Zu diesem Zweck weist das Zumischsystem eine Zumischpumpe auf, durch welche das Löschmitteladditiv gefördert und dem Löschmittel zuge mischt werden kann.

In dem für die vorliegende Erfindung betrachteten Zumischsystem wird die Zu mischpumpe durch einen Motor angetrieben, der wiederum durch einen Strom des Löschmittels selbst angetrieben wird.

In dem oben genannten, nicht einschränkenden Anwendungsbeispiel der Erfin dung weist das Zumischsystem somit einen Wassermotor auf, der durch den Löschwasserstrom angetrieben wird. Zu diesem Zweck ist die Ausgangswelle des Wassermotors mit der Eingangswelle der Zumischpumpe gekoppelt, bei spielsweise durch eine Kupplung.

Das von der Zumischpumpe geförderte Löschmitteladditiv wird dann durch eine Löschmitteladditivleitung von der Zumischpumpe in eine Zumischleitung geleitet und dort dem Löschmittelstrom zugemischt, um den Premix zu erzeugen.

Dieser Aufbau des Zumischsystems, bei dem die Zumischpumpe durch den oh nehin vorhandenen Löschmittelstrom angetrieben wird, hat den Vorteil, dass die Zumischpumpe keine Antriebsenergie, insbesondere Elektrizität, von außen be nötigt, wodurch das Zumischsystem sehr ausfallsicher ist. Weiterhin ist die För derleistung der Zumischpumpe im Wesentlichen proportional zur Drehzahl des Motors, welche wiederum im Wesentlichen proportional zur Durchflussrate des Löschmittelstroms ist. Auf diese Weise wird automatisch eine im Wesentlichen konstante Zumischrate erreicht, ohne dass weitere Steuerungs- oder Rege lungseinrichtungen erforderlich sind.

Bei einem Zumischsystem für Feuerlöschanlagen mit dem oben beschriebenen Aufbau tritt das Problem auf, dass die Komponenten des Zumischsystems im Betrieb vibrieren und dadurch mechanisch belastet werden, was im Extremfall zu Rissen und damit einhergehenden Leckagen führen kann. Dies führt somit zu einer verminderten Betriebssicherheit des Zumischsystems.

Weiterhin tritt bei einem solchen Zumischsystem das Problem auf, dass be stimmte zu dessen Betrieb verwendete Medien, insbesondere Löschmitteladditi ve mit hoher Viskosität, hohe Strömungswiderstände in den Komponenten des Zumischsystems verursachen. Dies führt dazu, dass die Medien unter hohen Druck gesetzt werden müssen, um die genannten Strömungswiderstände zu überwinden, was wiederum die Komponenten des Zumischsystems stärker be ansprucht und damit die Betriebssicherheit des Zumischsystems beeinträchtigt. Gleichzeitig verringern die hohen Strömungswiderstände auch den Wrkungs- grad des Zumischsystems. Außerdem tritt bei einem solchen Zumischsystem das Problem auf, dass einzel ne Komponenten, insbesondere die Zumischpumpe, einem unzulässig hohen Druck des Löschmittels, des Löschmitteladditivs und/oder des Premix ausge setzt sein können und dadurch beschädigt oder sogar zerstört werden können. Auch dies gefährdet die Betriebssicherheit des Zumischsystems.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem Zumischsystem für Feuerlöschanlagen mit dem oben beschriebenen Aufbau die Betriebssicherheit zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird jeweils gelöst durch ein Zumischsystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4.

Die Erfindung geht aus von einem Zumischsystem für Feuerlöschanlagen zum Zumischen eines Löschmitteladditivs, insbesondere eines Schaummittels, zu einem Löschmittel, insbesondere Wasser.

Das Zumischsystem weist einen von einem Löschmittelstrom antreibbaren Motor auf, insbesondere einen Wassermotor, mit einem Eingang zur Zuleitung des Löschmittels zu dem Motor, insbesondere aus einem Löschmitteltank oder aus einer Löschmittelversorgungsleitung, einem Ausgang zur Abführung des Löschmittels von dem Motor und einer von dem Motor antreibbaren Abtriebswel le.

Das Zumischsystem weist ferner eine Zumischpumpe zum Fördern des Lösch mitteladditivs auf, insbesondere eine Kolbenpumpe, mit einer Antriebswelle, welche mit der Abtriebswelle des Motors gekoppelt ist, einem Eingang zur Be reitstellung des Löschmitteladditivs, insbesondere aus einem Löschmitteladditiv tank oder aus einer Löschmitteladditivversorgungsleitung, und einem Ausgang zur Abführung des Löschmitteladditivs. Außerdem weist das Zumischsystem eine Zumischleitung mit einem ersten, mo torseitigen Ende und einem zweiten, ausgabeseitigen Ende auf, wobei das mo torseitige Ende mit dem Ausgang des Motors fluidleitend verbunden ist.

Weiterhin weist das Zumischsystem eine Löschmitteladditivleitung mit einem ersten, pumpenseitigen Ende und einem zweiten, zumischleitungsseitigen Ende auf, wobei das pumpenseitige Ende mit dem Ausgang der Zumischpumpe und das zumischleitungsseitige Ende mit der Zumischleitung an einer Zumischstelle fluidleitend verbunden ist.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist der Motor ein Rotationsmotor, in dem ein Rotor derart drehbar gelagert ist, dass er bei seiner Rotation eine Au ßenwand eines Arbeitsraumes des Motors zumindest zeitweise berührt.

Erfindungsgemäß weist dabei eine Außenwand des Arbeitsraumes in einem Querschnitt senkrecht zu einer Rotationsachse des Rotors zumindest ab schnittsweise im Wesentlichen die Form einer logarithmischen Spirale auf.

Bei dem Rotationsmotor handelt es sich vorzugsweise um einen nach dem Ver drängerprinzip arbeitenden Wassermotor, bei dem der Rotor mehrteilig ausge führt ist und einen Rotorkörper sowie mehrere radial verschiebbare Flügel (so genannte Paddel) aufweist. Durch die radiale Verschiebung der Paddel bei jeder Umdrehung des Motors ergibt sich eine Hin- und Her-Bewegung der Paddel mit einer hohen Frequenz. Dies kann bei herkömmlichen Wassermotoren zu Schwingungen und zu einem unruhigen Lauf des Wassermotors führen. Hier durch kann der Wassermotor mechanisch belastet werden, was sich auf seine Lebensdauer und seine Betriebssicherheit negativ auswirkt.

Es hat sich gezeigt, dass die Laufruhe des Wassermotors verbessert werden kann, wenn die radial äußeren Enden der Paddel zumindest abschnittsweise bei ihrer Bewegung eine Bahn in Form einer logarithmischen Spirale beschreiben. Unter einer logarithmischen Spirale wird im üblichen mathematischen Sinne eine Spirale verstanden, bei der sich der Abstand von ihrem Mittelpunkt bei jeder Umdrehung der Spirale um den gleichen Faktor ändert. Eine logarithmische Spi rale lässt sich in Polarkoordinatenform darstellen durch die Gleichung t(f) = ae k<p , wobei f der Drehwinkel eines Punktes auf der Spirale und t(f) der zugehörige Radius des Punktes ist. Weiterhin ist der Parameter k die Steigung der Spirale und a ein weiterer Skalierungsfaktor.

Da die Bahn der radial äußeren Enden der Paddel durch deren Berührung mit der Außenwand des Arbeitsraumes des Wassermotors vorgegeben ist, ist erfin dungsgemäß auch der Querschnitt des Arbeitsraumes senkrecht zu einer Rota tionsachse des Rotors zumindest abschnittsweise im Wesentlichen in Form ei ner logarithmischen Spirale gestaltet.

Durch die geringere mechanische Belastung des Wassermotors wird auf diese Weise die Betriebssicherheit des Zumischsystems verbessert.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist der Motor ein Rotationsmotor, in dem ein Rotor in einem Drainagegehäuse drehbar gelagert ist.

Erfindungsgemäß weist die Wand des Drainagegehäuses wenigstens einen, insbesondere wenigstens einen im Wesentlichen in einer Ebene senkrecht zu einer Rotationsachse des Rotors verlaufenden, Durchgangsschlitz zum Einlass des Löschmittels in das Drainagegehäuse und/oder zum Auslass des Löschmit tels aus dem Drainagegehäuse auf.

Damit das Löschmittel in das Drainagegehäuse hinein gelangen kann, um dort den Rotor anzutreiben, und wieder aus dem Drainagegehäuse heraus gelangen kann, darf die Wand des Drainagegehäuses nicht geschlossen sein, sondern muss wenigstens eine Öffnung aufweisen, die von dem Löschmittel durchströmt werden kann.

Hierfür sieht die Erfindung wenigstens einen Durchgangsschlitz in der Wand des Drainagegehäuses vor. Dieser verläuft vorzugsweise im Wesentlichen in einer Ebene senkrecht zu einer Rotationsachse des Rotors, um einen möglichst ge ringen Strömungswiderstand für das Löschmittel zu verursachen. Weiter vor zugsweise sind zwei, drei oder mehr Durchgangsschlitze, insbesondere eine Vielzahl von Durchgangsschlitzen, in der Wand des Drainagegehäuses ange ordnet.

Ein Durchgangsschlitz ist hierbei in der üblichen Bedeutung als eine langge streckte, insbesondere gerade Öffnung zu verstehen, welche eine Fläche, in diesem Fall die Wand des Drainagegehäuses, vollständig durchdringt und somit eine Öffnung von der einen Seite der Fläche zu der anderen Seite der Fläche schafft.

Durchgangsschlitze in der Wand des Drainagegehäuses verursachen insbeson dere einen geringeren Strömungswiderstand für das Löschmittel als beispiels weise Durchgangsbohrungen in der Wand des Drainagegehäuses, wie sie in herkömmlichen Motoren mit dem vorliegend betrachteten Aufbau eingesetzt werden.

Das Vorsehen von Durchgangsschlitzen in der Wand des Drainagegehäuses hat eine Reduzierung des Druckverlustes des Löschmittels im Betrieb des Motors und eine Reduzierung des Verschleißes des Motors zur Folge. Auch hierdurch wird somit die Betriebssicherheit des Zumischsystems erhöht.

Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung ist die Zumischpumpe eine Kolben pumpe. Erfindungsgemäß ist dabei der Eingang der Zumischpumpe derart an der Zu mischpumpe angeordnet, dass das Löschmitteladditiv im Wesentlichen parallel zur Bewegungsrichtung wenigstens eines der, vorzugsweise aller, Kolben der Zumischpumpe in die Zumischpumpe strömen kann.

Durch diese konstruktive Maßnahme wird insbesondere bei Löschmitteladditiven mit hoher Viskosität eine verbesserte Ansaugcharakteristik gegenüber her kömmlichen, gewinkelten und dabei oftmals im Inneren scharfkantig ausgeführ ten Anschlüssen am Eingang der Zumischpumpe erzielt. Insbesondere muss das Löschmitteladditiv beim Eintritt in die Zumischpumpe nicht umgelenkt wer den, bevor es in die zu den Kolben gehörenden Zylinder strömt. Dadurch wer den der Strömungswiderstand, dem das Löschmitteladditiv am Eingang der Zu mischpumpe ausgesetzt ist, und der dadurch entstehende Druckverlust deutlich verringert. Auf diese Weise werden die Betriebssicherheit und der Wrkungsgrad des Zumischsystems verbessert.

Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung weist die Zumischpumpe ein, insbe sondere in ihren Pumpendeckel, integriertes Entlastungsventil auf. Hierdurch wird die Zumischpumpe vor einem zu hohen Druck des Löschmitteladditivs, wel cher beispielsweise durch eine fehlerhafte Einspeisung aus einem Löschmittel additivtank oder aus einer Löschmitteladditivversorgungsleitung auftreten kann, geschützt. Durch die Integration des Entlastungsventils in die Zumischpumpe verringert sich auch der Bauraum des Zumischsystems, insbesondere gegen über einer Anordnung des Entlastungsventils außerhalb der Zumischpumpe.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Zusammenhang mit den Figuren. Dabei zeigen:

Fig.1 eine Prinzipskizze eines Wassermotors eines erfindungsgemäßen Zu mischsystems in einem Querschnitt senkrecht zur Rotationsachse des Rotors des Wassermotors; Fig. 2 einen schematischen Querschnitt durch eine Zumischpumpe eines erfin dungsgemäßen Zumischsystems.

Der Wassermotor 1 eines Zumischsystems gemäß dem ersten und zweiten As pekt der Erfindung ist im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ein nach dem Ver drängerprinzip arbeitender Rotationsmotor. Der Wassermotor 1 weist ein Ge häuse 2 mit einer Durchgangsöffnung auf, welche einen Eingang 3 mit einem Arbeitsraum 10 und einem Ausgang 4 verbindet. Auf diese Weise kann das Löschwasser den Wassermotor 1 von dessen Eingang 3 durch den Arbeitsraum 10 in Richtung des Ausgangs 4 durchströmen.

Zwischen dem Eingang 3 und dem Ausgang 4 ist ein rohrförmiges Drainagege häuse 5, dessen Außenseite eine Zylinderform aufweist, drehfest gegenüber dem Gehäuse 2 angeordnet. Die Achse des Zylinders verläuft senkrecht zur Durchflussrichtung des Wassermotors 1 (in Fig. 1 senkrecht zur Blattebene). In der Wand des Drainagegehäuses 5 sind Durchgangsschlitze 12, 13 angebracht, durch die das Löschwasser hindurchströmen kann.

Im Inneren des Drainagegehäuses 5 ist ein Rotor 9 mit einem zylinderförmigen Rotorkörper 8 angeordnet, der um eine Rotationsachse drehbar gelagert ist. Die Rotationsachse des Rotors 9 verläuft parallel zur Achse des Drainagegehäuses 5, ist jedoch zu dieser versetzt, sodass der Rotor 9 exzentrisch im Drainagege häuse 5 angeordnet ist.

Der zwischen der Außenwand des Rotorkörpers 8 und der Innenwand 11 des Drainagegehäuses 5 verbliebene, sichelförmige Hohlraum bildet den Arbeits raum 10 des Wassermotors 1. Insbesondere bildet die Außenwand des Rotor körpers 8 die Innenwand des Arbeitsraumes 10 und die Innenwand 11 des Drai nagegehäuses 5 die Außenwand des Arbeitsraumes 10. In einem Bereich, an dem die Außenwand des Rotorkörpers 8 die Innenwand 11 des Drainagegehäu ses 5 berührt, ist die Innenwand 11 des Drainagegehäuses 5 im Querschnitt kreisbogenförmig nach radial außen leicht "ausgebuchtet" (in Fig. 1 am oberen Rand des Rotorkörpers 8).

Der Rotor 9 weist weiterhin zwei flügelförmige Paddel 6, 7 auf, welche in radia len Schlitzen im Rotorkörper 8 eingeschoben sind. Die Paddel 6, 7 sind inner halb des Rotorkörpers 8 radial verschiebbar und können nach radial außen über diesen hinausragen. Die Paddel 6, 7 weisen außerdem in ihrem jeweiligen Mit telteil Aussparungen (nicht dargestellt) auf, die bewirken, dass sie an ihrer Kreu zungsstelle an der Rotationsachse des Rotors 9 nicht miteinander kollidieren.

Die radiale Ausdehnung der Paddel 6, 7 ist so bemessen, dass jedes Paddel 6, 7 an seinen beiden Enden die Innenwand 11 des Drainagegehäuses 5 annä hernd berührt, wobei die Paddel 6, 7 bei einer Drehung des Rotors 9 noch frei beweglich sind. Bei einer Drehung des Rotors 9 werden die Paddel 6, 7 auf grund der exzentrischen Anordnung des Rotors 9 im Arbeitsraum 10 periodisch hin- und hergeschoben. Dabei bilden die Paddel 6, 7 mit der Außenwand des Rotorkörpers 8 und der Innenwand 11 des Drainagegehäuses 5 Kammern un terschiedlicher Volumina im Arbeitsraum 10.

Wird der Wassermotor 1 vom Löschwasser durchströmt, so wird der Rotor 9 von dem Löschwasser in Rotation versetzt. Auf diese Weise wird auch eine mit dem Rotor 9 verbundene Abtriebsachse (nicht dargestellt) des Wassermotors 1 in Rotation versetzt, um eine Zumischpumpe anzutreiben.

Es hat sich gezeigt, dass der Wassermotor 1 unruhig läuft, wenn die Innenseite 11 des Drainagegehäuses 5 ebenfalls - abgesehen von der oben beschriebe nen "Ausbuchtung" - eine Zylinderform hat. In diesem Fall führen nämlich die am Übergang zwischen der Zylinderform und der genannten Ausbuchtung ent stehenden, scharfen, axial verlaufenden Kanten bei jedem Überstreichen eines Endes eines Paddels 6, 7 zu einem Stoß. Diese Stöße bewirken insbesondere bei höheren Drehzahlen des Wassermotors 1 Vibrationen und einen unruhigen Lauf des Wassermotors 1. Die Innenseite 11 des Drainagegehäuses 5 ist daher in einzelnen Abschnitten, welche in Fig. 1 gestrichelt dargestellt sind, in Form einer logarithmischen Spira le gestaltet. Auf diese Weise werden die genannten scharfen Kanten auf der Innenseite 11 des Drainagegehäuses 5 und damit die Stöße auf die Enden der Paddel 6, 7 vermieden, wodurch der Lauf des Wassermotors 1 wesentlich ruhi ger wird.

In Fig. 2 ist eine Zumischpumpe 20 eines Zumischsystems gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung dargestellt. Die Zumischpumpe 20 hat die Form einer Kol benpumpe mit drei Kolben 24, 25, 26, welche sich parallel zueinander in Rich tung der Doppelpfeile 27, 28, 29 in einem jeweiligen Zylinder (nicht dargestellt) der Zumischpumpe 20 auf und ab bewegen. Die Kolben 24, 25, 26 und die zu gehörigen Zylinder sind in einem Gehäuse 21 der Zumischpumpe 20 unterge bracht.

Die Zumischpumpe 20 weist einen Eingang 22 auf, durch welchen ihr ein Löschmitteladditiv zugeführt werden kann. Die Zuströmung des Löschmitteladdi tivs erfolgt dabei in Richtung des Pfeiles 23 und somit parallel zur Bewegungs richtung 27, 28, 29 der Kolben 24, 25, 26.

Auf diese Weise ist sichergestellt, dass das Löschmitteladditiv vom Eintritt in die Zumischpumpe 20 an deren Eingang 22 bis zum Eintritt in die Zylinder nicht umgelenkt wird, wodurch das Löschmitteladditiv nur einem geringen Strö mungswiderstand ausgesetzt ist. Dies trägt insbesondere bei hochviskosen Löschmitteladditiven zu einer Verbesserung des Wrkungsgrades der Zumisch pumpe 20 und damit des gesamten Zumischsystems bei.

Fig. 2 stellt auch eine Zumischpumpe 20 eines Zumischsystems gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung dar. Hinter dem Eingang 22 der Zumischpumpe 20 und noch vor den Zylindern mit den Kolben 24, 25, 26 ist ein Entlastungsventil 30 angeordnet, welches sich bei einem zu hohen Druck des in die Zumischpum- pe 20 strömenden Löschmitteladditivs schließt und damit die Zumischpumpe 20 vor einer Beschädigung oder gar Zerstörung schützt. Das Entlastungsventil 30 ist im Gehäuse 21 der Zumischpumpe 20 und insbesondere in deren Pumpen deckel integriert und erfordert somit keinen zusätzlichen Bauraum.

Bezugszeichenliste

1 Wassermotor

2 Gehäuse des Wassermotors 3 Eingang des Wassermotors

4 Ausgang des Wassermotors

5 Drainagegehäuse

6, 7 Paddel

8 Rotorkörper 9 Rotor

10 Arbeitsraum 11 Innenwand des Drainagegehäuses

12, 13 Durchgangsschlitze

20 Zumischpumpe

21 Gehäuse der Zumischpumpe

22 Eingang der Zumischpumpe

23 Zuströmrichtung des Löschmitteladditivs

24, 25, 26 Kolben 27, 28, 29 Bewegungsrichtung der Kolben

30 Entlastungsventil