DE2556245A1

DE2556245A1 - Zumischvorrichtung fuer schaumloeschgeraet

Info

Publication number: DE2556245A1
Application number: DE19752556245
Authority: DE
Inventors: Albert Fritz Albach
Original assignee: Albach & Co
Current assignee: Albach & Co
Priority date: 1975-12-13
Filing date: 1975-12-13
Publication date: 1977-06-16
Also published as: GB1557334A; NL7613444A; ATA885776A; AT381863B; SE416445B; SE7613819L; FR2334379A1; DE2556245C2; IT1069970B; FR2334379B1

Description

Anmelder; Stuttgart, 27· November 1975

Albach & Co ZP 104 R/kg

623 Frankfurt 80
Königsteiner Str. 58

Zumischvorrichtung für Schaumlösehgerät

Die Erfindung betrifft eine Zumischvorrichtung für ein Schaumlösehgerät für das Zumischen eines Schaummittels zum Löschwasser mit einer Einrichtung zum Regeln der Konzentration des Schaummittels im Löschwasser auf einen vorbestimmten Wert. Eine derartige Vorrichtung

709824/0237

ist aus dem deutschen Patent 847 255 "bekannt. Bei der bekannten Vorrichtung wird eine VergleichslÖsung mit Hilfe einer zusätzlichen Dosiervorrichtung, die Schaummittel in einer bekannten Konzentration ins Löachwasser einspeist, hergestellt, und es wird der elektrische Widerstand dieser Vergleichslösung mit dem elektrischen Widerstand dea Löschmitteln hinter der Zumischvorrichtung verglichen. V/eichen die beiden ermittelten Widerstände voneinander ab, so wird entsprechend die Zugabe des Schaummittels durch die Zumischvorrichtung erhöht oder verringert. Die bekannte Zumischvorrichtung benötigt demnach eine zusätzliche Dosiervorrichtung mit bekannten Eigenschaften.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zumischvorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die eine zusätzliche Dosiervorrichtung entbehrlich macht. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Konzentration des Schaummittels im Löschwasser durch eine Mengenmessung des Schaummittels und des Löschwassers bestimmt wird. Der Vorteil der Erfindung liegt darin, daß ohne Herstellung einer Vergleichslösung die Konzentration des Schaummittels im Löschwaaaer festgestellt werden kann und eine Abweichung vom Sollwert aue^geregelt werden kann.

Es ist möglich, die Menge des Löschwaasers an einer Stelle zu mesaen, wo das Schaummittel dem LÖschwasser noch nicht zugesetzt ist. Es ist aber auch möglich,

709824/0237

die Löschwassermenge an einer Stelle zu messen, an der das Löschmittel bereits zugesetzt ist. Da auch die Menge des Löschmittels allein gemessen wird, läßt sich auch in dem zweitgenannten Fall ohne Schwierigkeiten die Konzentration des Schaummittels im Löschwasser genau feststellen.

Die Messung der Menge von LÖ3Chwasser und Schaummittel, die sich immer auf vorbestimmte Zeiteinheiten bezieht, kann diskontinuierlich erfolgen, beispielsweise in der Art, daß in die Zuleitung des Schaummittels zur Zumischvorrichtung und in die Lö3chwasserleitung je ein Durchflußmengenzähler eingeschaltet wird, deren Zählerstand in vorgegebenen zeitlichen Abständen automatisch abgegriffen und zur Errechnung der Konzentration verwendet wird. Vorzugsweise erfolgt aber eine kontinuierliche Mengenmessung, um eine schnelle Ausregelung von Abweichungen der tatsächlichen Konzentration vom Sollwert zu erreichen. Dies ist bei einer Ausführungsform der Erfindung dadurch erreicht, daß zur Mengenmessung eine Meßvorrichtung vorgesehen ist, die ein von der Strömungsgeschwindigkeit des zu messenden Mediums abhängiges Ausgangssignal liefert. Der Vorteil liegt hierbei darin, daß deswegen, weil das von der Strömungsgeschwindigkeit abhängige Ausgangssignal ständig vorhanden ist, eine kontinuierliche Regelung möglich ist. Die Durchflußmenge pro Zeiteinheit läßt sich aus der Strömungsgeschwindigkeit unter Berücksichtigung des Leitungsquerschnitts ermitteln.

Bei dem Meßgerät kann es sich beispielsweise um einen Geschwindigkeitsmesser handeln, der ein der Strömungsgeschwindigkeit proportionales elektrisches Ausgangssignal

709824/0237

abgibt, das durch die Zumischvorrichtung weiterverarbeitet wird. Bei einer anderen Ausfuhrungsform der Erfindung ist dagegen vorgesehen, daß als Meßvorrichtung eine solche verwendet ist, die als Ausgangssignal eine Druckdifferenz; liefert. Es kann sich hierbei beispielsweise um eine Meßblende handeln, die in geeigneter Weise in ein Rohr, in der das Schaummittel oder das Löschwasser fließt, eingebaut int, wobei an unterschiedlichen Stellen der ließblende Rohrleitungen abzweigen, zwischen denen eine von der Strömungsgeschwindigkeit den zu messenden Mediums abhängige Druckdifferenz herrscht. Anstatt einer Meßblende kann beispielsweise auch eine Venturidüse verwendet werden. Der Vorteil dieser Ausführungaform liegt darin, daß derartige, eine Druckdifferenz als Ausgangssignal liefernde Meßvorrichtungen nehr robU3t und gegen Störungen unanfällig sind.

Man kann zur Messung des Schaummittels und des Löschwassers unterschiedliche Meßvorrichtungen verwenden. Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist jedoch vorgesehen, daß hierfür gleichartige Meßvorrichtungen vorgesehen sind, z.B. in beiden Fällen Venturirohre_e Dies bietet den Vorteil, daß nichtlineare Zusammenhänge zwischen der Strömungsgeschwindigkeit und dem Ausgangssignal der Meßvorrichtung zumindest teilweise dadurch kompensiert werden können, daß beide Meßvorrichtungen die gleiche llichtlinearität oder einen ähnlichen nichtlinearen Zusammenhang zwischen diesen beiden Größen aufweisen.

709824/0237

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist für mindestens eines der zu messenden Medien eine Mehrzahl von wahlweise einschaltbaren Meßvorrichtungen vorgesehen. Dies bietet den Vorteil, daß bei stark schwankenden Durchsatzmengen die einzelnen Meßvorrichtungen jeweils zur Messung innerhalb eines begrenzten Durchsatzbereichs ausgelegt werden können und daher durch Auswahl der für den gerade vorhandenen Durchsatz am besten geeigneten Meßvorrichtung eine hohe Genauigkeit der Messung und somit auch der Dosierung erreichbar ist.

In ähnlicher Weise kann es zweckmäßig sein, wie bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, für die Schaummittelzufuhr eine Mehrzahl von wahlweise einschaltbaren Rohrleitungen unterschiedlichen Strömungswiderstands vorzusehen. Dies bietet in vorteilhafter Weise die Möglichkeit, den Druckabfall des Schaummittels in der Schaummittelleitung innerhalb iines verhältnismäßig großen Durchsatzmengenbereichs des Schaummittels etwa konstant zu halten, so daß die Zufuhr des Schaummittels und das Zumischen zum Löschwasser immer etwa unter den gleichen Bedingungen erfolgen kann» Die geschilderte Ausführungsform kann beispielsweise dann von Vorteil sein, wenn das Schaummittel durch eine vom Löschwasser durchströmte Wasserstrahlpumpe angesaugt wird, deren Saugdruck begrenzt ist.

709824/0237

-r-

Das Umschalten der oben geschilderten Meßvorrichtungen und/oder der verschiedenen Kohrleitiingen für die Schaummittelzufuhr kann von Hand erfolgen, vorzugsweise ist hierfür jedoch eine steuerbare Umachaltvorrichtung vorgesehen. Diese kann beispielsweise in Abhängigkeit vom Löschwasserdurchsatz, in Abhängigkeit vom Schaummitteldurchsatz oder auch in Abhängigkeit vom Sollwert der Konzentration, der an einer geeigneten Einstellvorrichtung eingestellt ist, gesteuert sein, je nach den Erfordernissen des Einzelfalls.

Die Verarbeitung der von den Meßvorrichtungen gelieferten Signale kann in unterschiedlicher Weise erfolgen. Bei einer Ausführungsform der Erfindung werden diese Ausgangssignale den Eingängen eines Rechners zur Ermittlung der Konzentration des Schaummittels zugeführt, der Ausgang des Rechners ist mit einem Eingang eines Keglers verbunden, dessen anderem Eingang der Sollwert der Konzentration zugeführt wird, und bei einer Abweichung zwischen dem vom Rechner gelieferten Wert und dem Sollwert steuert der Regler eine in der Schaummittelleitung angeordnete Steuervorrichtung im Sinne einer Erhöhung oder Verringerung des Schaummitteldurchsatzes, so daß die Abweichung zwiachen dem Sollwert der Konzentration und dem Ist-Wert verringert wird. Es ist möglich, diese Ausführungaforra so auszubilden, daß sie dann, wenn in der weiter oben geschilderten V/eise

709824/0237

HO

verschiedene Meßvorrichtungen für das Schaummittel vorhanden sind oder verschiedene Rohrleitungen zur Zuführung des ßchaumiaittels vorhanden sind, jeweils eines von mehreren in einer derartigen Zuleitung des Schaummittels angeordneten SteuerOrganen betätigt.

Sofern der Rechner lediglich eine Quotientenberechnung zur Ermittlung der Konzentration durchführen muß, kann er sehr einfach ausgebildet sein, z.B. als Analogrechner. Es ist aber auch möglich, den Rechner so auszubilden, daß er nichtlineare Zusammenhänge zwischen der Strömungsgeschwindigkeit, die unter Berücksichtigung des Rohrquerschnitts, in dem die Strömung stattfindet, ein Maß für den Durchsatz ist, und den von den Meßvorrichtungen abgegebenen Ausgangssignalen berücksichtigt.

Die erfindungsgemäße Zumischvorrichtung eignet sich besonders zum Einbau in Löschfahrzeuge, die lediglich einen'begrenzten Vorrat an Schaummittel mit sich führen, so daß durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Zumischvorrichtung in einfacher V7eise das vorhandene Schaummittel optimal zur Herstellung von Löschschaum ausgenutzt werden kann.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiela der Erfindung anhand der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigt, und aus'den Ansprüchen.

709824/0237

KK

Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Ausfuhrungsform der Erfindung verwirklicht Bein.

Die einzige Figur zeigt in schematischer Darstellung eine Ausführungsform einee mit einer erfindungsgemäßen Z mischvorrichtung versehenen Schaumlöschgeräts, das auf einem Löschfahrzeug eingebaut ist.

Das Fahrzeug weist einen Wassertank 1 und einen kleineren Schaummitteltank 2 auf. Aus dem Wassertank 1 wird das Wasser durch eine Pumpe 3 angesaugt und in eine Rohrleitung 4 gedruckt, in die ein Venturirohr 5 eingeschaltet ist} am Ende der Rohrleitung 4 sind ein Monitor und Handrohre 8 über angedeutete Ventile angeschaltet. Anstatt aus dem Wassertank 1 kann die Pumpe 3 auch Y/asser aus einem sonstigen Wasserreservoir über eine Leitung 9 ansaugen.

Zwischen Druckseite und Saugsexte der Pumpe 3 ist in bekannter Y/eise eine Wasserstrahlpumpe 11 eingeschaltet, die von Viasser in der durch die Pfeile 12 und 13 angezeigten Richtung durchströmt wird. Dem SauganBchluß wird daB Schaummittel zugeführt, das mit Hilfe der Wasserstrahlpumpe 11 dem Löochwasser zugemischt wird.

Aus dem Schaummitteltank 2 gelangt daB Böhautaraittel durch eine Rohrleitung 17 zu einer Verzweigung 1S₁ wo sich die Schaummittelleitung in zwei Zweige 19 und 20 aufteilt, die bei 21 wieder zusammengeführt

709824/0237

AX

werden. Der Querschnitt des Zweigs 19 ist kleiner als der des Zweigs 20, die Länge der beiden Zweige ist gleich groß. In jedem Zweig 19 bzw. 20 ist ein pneumatisch gesteuertes Ventil 22 bzw. 23 eingeschaltet t und in Serie zu diesem Ventil ist jeweils eine Venturidüse 24 bzw. 25 angeordnet. Von der Stelle 21, wo die beiden Zweige 19 und 20 zusammengefaßt werden* wird das Schaummittel unmittelbar dem Saugansohluß 15 der Wasserstrahlpumpe 11 zugeführt.

Jede der VehturidÜsen 5» 24 und 25 weist als Ausgänge zwei dünne Rohrleitungen auf, die in den Zeichnungen durch einfache Linien dargestellt sind} die Druckdifferenz* die zwischen diesen beiden Leitungen herrscht, ist von der Geschwindigkeit des in der Venturidüse · stromenden Mediums abhängig. Die beiden Leitungen jeder Venturidüse 5» 24 und 25 sind zu je einem Differenzdrucktteßümformer 27ί 28 bzw. 29 geführt, der an seinem Ausgang in Abhängigkeit von dem Differehedruck einen eingöprälgteii GieiGhÖtJ?bm in einer Stärke von 4 bis 20 mA abgibt« Der Ausgange ötroia deö Differenzdruckmeßumformers wird über eine elektrische Leitung 31 einem Eingang eines fiedhnetfs £2 zugeführt. Der andere Eingang des Rechners 32 ist über einen öchaitöi 33 wahlweise mit dem Ausgang 35 des Meßumformers 28 oder 36 des Meßumformers 29 verbindbar«

Der Eeehtiör 32 örraifctäit äuö den von den Meßumformern 27 «itiirsei^ä und 28 od#j? 29 äiideferaiita gelieferten elök* trieohöh Signalen den Quotienten und deswegen, weil diese Ausgangssignale der Meßumformer den Strömungsgeschwindigkeiten der Venturidüeen 5» 24 und 25- und somit deren

70982Ä/0237

Durchsatz pro Zeiteinheit proportional sind, die Konzentration des Schaummittels im Löachwasser der Rohrleitung 4. Der Rechner 32 berücksichtigt dabei, daß die Venturidüse 5 nicht den Durchsatz des reinen Lösohwassers, sondern des bereits mit Schaummittel versehenen Löachwasaers mißt.

In den Rechner 32 ist eine Sollwerteinstellvorrichtung integriert, die in der Figur durch die Skala angedeutet iatj diese Vorrichtung gibt an einen internen Eingang des Rechners ein dem jeweiligen Sollwert proportionales Signal ein, und der Rechner stellt die 'Differenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert der Konzentration des Schaummittels im Lönchwaseer fest und regelt %n Abhängigkeit davon die Zugabe des Schaummittela. Hierau steuert der Rechner 32 über eine Steuerleitung 38 eine an einer Druckluftleitung angeaobloaaene pneumatische Kolben-Zylinder-Einheit 4O₁ die in Abhängigkeit vor des? Ansteuerung ein Druckluftumsahaltvöntil 42 und gleichzeitig damit den Schalter in jeweils eine von iwei verschiedenen Lagen schaltet. Die Dpuckluftleitung 39 let außerdem zum Eingang eines vom Rechner 32 über «ine Stjeuerleitung 44 steuerbaren Druokluftventila 45 geführt_f dessen Ausgang »um Eingang dea DruökluftumachaltvtntiJ.· 42 geführt ist. Die beiden Ausgänge dea Druckluftumechaltventila 42 aind mit dem Drucklufteingang der pneumatiach gesteuerten Ventile und 23 verbunden. Ea kann somit durch den Rechner 32 veranlaßt werden, daß entweder das Ventil 22 oder das Ventil mit Hilfe von Druckluft betätigt wird. Die Anordnung ist

709824/0237

dabei in nicht gezeigter Weiae so getroffen, daß sowohl ein kontinuierlicher Üffnungsvorgang alo auch ein kontinuierlicher Schließvorgang der Ventile 22 und 23 möglich ist.

Durch den gleichzeitig mit dem Druckluftumschaltventil 42 umgeschalteten Schalter 33 ist Jeweils dasjenige Venturirohr 24 "bzw. 25 mit dem Rechner 32 gekoppelt« dessen zugehöriges pneumatisch gesteuertes Ventil gerade von üöra Rechner gesteuert wird. Dasjenige der beiden Ventile 22 und 23, das jeweils nicht mit dem Druckluftventil 45 verbunden ist, ist abgeschaltet* .'■■

in Abhängigkeit von dem jeweils eingegebenen Sollwert der Konzentration des Schaummittels, die im Ausführungsbeispiel zwischen 3% und 10% betragen kann, hält der Rechner 32 das Druckluftumschaltventil 42 und den Schalter 33 jeweila unterhalb eines vorbestimmten Burcheatiea an Iiöechwasaer durch die Rohrleitung 4 in der in de* figur geneigten Lage, eo daß also das Schaummittel aui dem Schauiunitteltank 2 durch den in der Jigur oberen Zweig 19 der Schaummittelleitung zur Wasserstrahlpumpe gelangt« Sobald der Durchsatz durch did Rohrleitung 4 größer iat, was sich in einem geänderten Ausgangssignal de· Umformers 27 bemerkbar macht, schaltet der-Rechner 32 über die Kolben-Zylinder-Einbeit 40 das Ventil 42 und den Öbhalter 33 um. Das Schaummittel wird dann von der Wasserstrahlpumpe 11 durch den Zweig 20 der Schaummittelleitung angesaugt\ dieser Zweig 20 weist

709124/0237

wegen seines größeren. Querschnitts einen geringeren Strömungswiderstand auf, so daß trotz des größeren Durchsatzes an Schaummittel kein unzulässig hoher Druckabfall in der Schaummittelleitung eintritt, der ein zuverläasiges Ansaugen des Schaummittels aus dem Schaummitteltank 2 verhindern könnte.

Im Ausführungsbeiepiel Bind die Ventile 22 und 23 pneumatisch gesteuert« Es können an ihrer Stelle auch hydraulisch gesteuerte Ventile vorgesehen sein, diese lassen sich meist genauer einstellen.

709824/0237

Leerseite

Claims

255624b

Patentansprüche

\ 1.yEumischvorrichtung für ein £5chaumlösehgerät
für das Zumischen eines üchaunmittela zum
Löschwasser mit einer Einrichtung zum Regeln der Konzentration des Schaummittels im Löschwasser auf einen vorbestimmten Wert, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration durch
eine Mengenmessung des Schaummittels und des Löschwassers "bestimmt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Mengenmessung eine Meßvorrichtung (5ϊ 24, 25) vorgesehen ist, die ein von der Strömungsgeschwindigkeit des zu messenden Mediums abhängiges Ausgangssignal liefert.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßvorrichtung als Ausgangssignal eine Druckdifferenz liefert.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßvorrichtung als Meßblende ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßvorrichtung als Venturidüse (5, 24, 25) ausgebildet ist.

781824/9237

2bb624b

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung der Schaummittelmenge und der Lönchwaanermenge gleichartige Meßvorrichtungen (5> 24, 25) vorgesehen sind.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für mindestens eines der zu messenden Medien eine Mehrzahl von wahlweise einachaltbaren Meßvorrichtungen (24, 25) vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die Schaummittelzufuhr eine Iiehrzahl von wahlweise einschaltbaren Rohrleitungen (19 _r 20) verschiedenen Strömungswider π t<^rmds vorgesehen int.

9· Vorrichtung nach Amjpruch 7 und/oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine steuerbare UmscTialtvorrichtung (4-0, 42, 33) zum Einschalten je einer Meßvorrichtung (24, 25) und/oder Rohrleitung (19, 20) vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale der Meßvorrichtungen (5» 24, ?_5) für Schaummittel und Löschwasser den Eingängen eines Rechners (32) zur Ermittlung der Konzentration des Schaummittel zugeführt sind, daß der

709824/0237

COPY

i»<i;!i\\'iUiC do;: '.'. c'r-rrr? r.i ι. <>.:■·:>!

(lc:: Ljolli.'tjj't dor 1.ο;ι:·.(;·.!,:·,·!{;ΐιηι iiui^f''."¹"!'^'!; '·13'!^!, \x\r\ (\^;'.'.l cl'iT I'f;r^:;loT e>i;i^!? .in (ί<τ l'-rhi-MV-votlfl-

.'infj'iordiifi;'"¹ ■■^^w-vny'-Ίο1ι1;τι>ΐί- (P-"¹, ΓΓ;,¹ -1ιοιυ1 oin^r j-¹·»' ''::ii.'.'^fi!^!ir M«};> Ι'·1;'·οτ1;ί> dor a1;ion von d'Mi ..h)1 ' · t^-i: in ;Jin:u³ oin'?r
¹: od^c>r V Ί'τΊϋΓ,.-ηιιι ■ ₍ι.-ι· !.cnz

Ί1. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (22, 25) pneumatisch gesteuert ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch K), dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung hydraulisch gesteuert ist.

709824/0237

COPY BAD OBlOlNAL