DE2556245C2 - Zumischvorrichtung für ein Schaumlöschgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zumischvorrichtung für ein Schaumlöschgerät zum Zumischen eines Schaummittel zum Löschwasser mit einer in eine Löschwasserleitung eingeschalteten Ansaugdüse für das Schaummittel und/oder einer die Menge des dem Löschwasser zugemischten Schaummittels messenden Einrichtung, wobei für die Schaummittelzufuhr mehrere durch eine steuerbare Schaltvorrichtung automatisch einschaltbare Rohrleitungen vorgesehen sind.

Eine derartige Vorrichtung ist durch die US-PS 26 11 439 bekannt. Die bekannte Vorrichtung mit einer Ansaugdüse für das Schaummittel, jedoch ohne eine Meßeinrichtung für das Schaummittel, weist drei Strahlrohre zum Ausgeben von Schaum auf, sowie drei parallel geschaltete Rohrleitungen für die Schaummittelzufuhr, jedem der Strahlrohre ist genau eine der Rohrleitungen zugeordnet und beim Ausgeben von Löschmittel durch eines der Strahlrohre wird durch einen dem betreffenden Strahlrohr zugeordneten Schalter die zugeordnete Rohrleitung über ein Ventil eingeschaltet, so daß also eine der Rohrleitungen oder mehrers oder alle Rohrleitungen eingeschaltet sein können, je nachdem, welche Strahlrohre in Betrieb sind.

Diese Druckschrift gibt keinen Hinweis darauf, daß die Rohrleitungen einen unterschiedlichen Strömungswiderstand haben könnten. Durch das Einschalten der Rohrleitungen beim Inbetriebsetzen der Strahlrohre soll bewirkt werden, daß beim Einschalten und Ausschalten zusätzlicher Strahlrohre das Verhältnis Schaummittel: Löschwasser konstant bleibt.

Bei der bekannten Löschvorrichtung ist von Nachteil, daß ein zufriedenstellendes Arbeiten, nämlich eine genaue Zugabe des Schaummittels zum Löschwasser, nur dann zu erwarten ist, wenn die Löschvorrichtung genau an die von den verschiedenen Strahlrohren ausgegebenen Löschmittelmengen angepaßt ist. Hierzu ist vorgesehen, daß in jedes der Ventile eine geeignete Düse eingesetzt wird, die den Schaummitteldurchsatz begrenzt. Wird daher beispielsweise anstelle eines vorgegebenen Strahlrohrs ein anderes Strahlrohr angeschlossen, das einen geringeren Löschmitteldurchsatz hat, so besteht die Möglichkeit, daß durch das zugeordnete Ventil mehr Schaummittel zur Ansaugdüse gelangt, als dem vorgeschriebenen Schaummittelanteil entspricht. Umgekehrt wird bei Verwendung eines Strahlrohrs mit erheblich größerem Löschmitteldurchsatz diesem nicht genug Schaummittel zugegeben werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zumischvorrichtung der eingangs geschilderten Art so auszubilden, daß der Schaummittelanteil unabhängig von der Anzahl und Größe der Strahlrohre auf dem gewünschten Wert gehalten werden kann.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Rohrleitungpp. unterschiedlichen Strömungswiderstand haben, daß in die Löschwasserleitung eine Meßvorrichtung zur Mengenmessung des Löschwasser eingeschaltet ist. die die jeweils nur eine einzige Rohrleitung einschaltende Umschaltvorrichtung steuert.

Die Umschaltvorrichtung kann in Abhängigkeit vom Sollwert der Konzentration, der an einer geeigneten Stellvorrichtung eingestellt ist, gesteuert sein.

Der Vorteil der Erfindung liegt darin, daß in Abhän-

gigkeil von der jeweils geförderten Loschwassermenge, aber unabhängig davon, aus welchen oder wievielen Strahlrohren das Löschmittel ausgegeben wird, der Strömungswiderstand der Schaummittelleitung so verändert wird, daß immer der vorgesehene Prozentsatz von Schaummittel dem Löschwasser beigemengt werden kann. Es kann nämlich der Druckabfall des Schaummittels in der Schaummittelleitung innerhalb eines verhältnismäßig großen Durchsatzmengenbereichs des Schaummittels etwa konstant gehalten werden, so daß die Zufuhr cts Schaummittels und das Zumischen zum Löschwasser immer etwa unter den gleichen Bedingungen erfolgen kann. Die Erfindung kann beispielsweise dann von Vorteil sein, wenn das Schaummittel durch eine vom Löschwasser durchströmte Wasserstrahlpumpe angesaugt wird, deren Saugdruck begrenzt ist.

Die Tatsache, daß jeweils immer nur eine Rohrleitung eingeschaltei ist, ermöglicht dabei die im Anspruch 2 beschriebene vorteilhafte Weiterbildung, nämlich in jeder dieser Rohrleitungen jeweils eine Meßvorrichtung für das Schaummitteä einzuschalten, wobei die verschiedenen Meßvorrichtungen an die durch die einzelnen Rohrleitungen fließenden unterschiedlichen Schaummittelmengen besonders einfach angepaßt werden können. Dadurch ist eine hohe Genauigkeit der Messung und somit auch der Dosierung erreichbar. Es können etwa vorhandene Nichtlinearitäten, die insbesondere bei der Verwendung von Ansaugdüsen auftreten, besonders einfach kompensiert werden.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist in an sich bekannter Weise zur Mengenmessung eine Mrßvorrichtung vorgesehen, die ein von der Strömungsgeschwindigkeit des Schaummittels abhängiges Ausgangssignal liefert. Es kann dies ein elektrisches Ausgangssignal sein, das durch die Zumischvorrichtung weiter verarbeitet wird. Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist dagegen vorgesehen, daß die Meßvorrichtung 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 ist, wobei an unterschiedlichen Stellen der Meßblende Rohrleitungen abzweigen, zwischen denen eine von der Strömungsgeschwindigkeit des zu messenden Mediums abhängige Druckdifferenz herrscht. Anstatt einer Meßblende kann beispielsweise auch eine Venturidüse verwendet werden. Der Vorteil dieser Ausführungsform liegt darin, daß derartige, eine Druckdifferenz als Ausgangssignal liefernde Meßvorrichtungen sehr robust und gegen Störungen unanfällig sind.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Ausgangssignale der Meßvorrichtungen für Schaummittel und Löschwasser den Eingängen eines Rechners zur Ermittlung der Konzentration des Schaummittels zugeführt sind, daß der Ausgang des Rechners mit einem Eingang eines Reglers verbunden ist, dessen anderem Eingang der Sollwert der Konzentration zugeführt wird, und daß der Regler eine in der Schaummittelleitung angeordnete Steuervorrichtung entsprechend einer Abweichung des Istwerts der Konzentration von dem Sollwert im Sinne einer Erhöhung oder Verringerung der Konzentration steuert und in Abhängigkeit von dem Durchsatz des Löschwassers die Umschaltvorrichtung betätigt. Es wird hierdurch die Abweichung zwischen dem Sollwert der Konzentration und dem Istwert verringert. Es ist möglich, diese Ausführungsform so auszubilden, daß sie dann, wenn verschiedene Meßvorrichtungen für das Schaummittel vorhanden sind oder lediglich die oben genannten verschiedenen Rohrleitungen zur Zuführung des Schaummittels 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, zum Beispiel 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.

Bei. einer Ausführungsform der Erfindung sind zur Messung der Schaummittelmenge und der Löschwassermenge gleichartige Meßvorrichtungen vorgesehen, zum Beispiel in beiden Fällen Venturirohre. Dies bietet den Vorteil, daß nichtlineare Zusammenhänge zwischen der Strömungsgeschwindigkeit und dem Ausgangssignal der Meßvorrichtung zumindest teilweise dadurch kompensiert werden können, daß beide Meßvorrichturigen die gleiche Nichtlinearität oder einen ähnlichen nichtlinearen Zusammenhang zwischen diesen beiden Größen aufweisen.

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 Weise das vorhandene Schaummittel optimal zur Herstellung von Löschschaum ausgenutzt werden kann.
Anschließend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben.

Die einzige Figur zeigt in schematischer Darstellung eine Ausführungsform eines mit einer erfindungsgemäßen Zumischvorrichtung 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 Löschwasserleitung 4 gedrückt, in die ein Venturirohr 5 eingeschaltet ist; am Ende der Löschwasserleitung 4 sind ein Monitor 7 und Handrohre 8 über angedeutete Ventile angeschaltet. Anstatt aus dem Wassertank t kann die Pumpe 3 auch Wasser aus einem sonstigen Wasserreservoir über eine Leitung 9 ansaugen.
Zwischen Druckseite und Saugseite der Pumpe 3 ist in bekannter Weise eine Wasserstrahlpumpe 11 eingeschaltet, die von Wasser in der durch die Pfeile 12 und 13 angezeigten Richtung durchströmt wird. Dem Sauganschluß 15 wird das Schaummittel zugeführt, das mit Hilfe der Wasserstrahlpumpe 11 dem Löschwasser zugemischt wird.

Aus dem Schaummitteltank 2 gelangt das Schaummittel durch eine Rohrleitung 17 zu einer Verzweigung 18, wo sich die Schaummittelleitung in zwei Rohrleitungen 19 und 20 aufteilt, die bei einer Stelle 21 wieder zusammengeführt werden. Der Querschnitt der Rohrleitung 19 ist kleiner als der der Rohrleitung 20, die Länge der beiden Rohrleitungswege ist gleich groß. In jeder Rohrleitung 19 bzw. 20 ist eine als pneumatisch gesteuertes Ventil ausgebildete Steuervorrichtung 22 bzw. 23 eingeschaltet, und in Serie zu diesem Ventil ist jeweils eine als Venturidüse ausgebildete Meßvorrichtung für das Schaummittel i!4 bzw. 25 angeordnet. Von der Stelle 21, wo die beiden Rohrleitungen 19 und 20 zusammenge-

faßt werden, wird das Schaummittel unmittelbar dem Sauganschluß 15 der Wasserstrahlpumpe U zugeführt.

jede der Venturidüsen 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 strömenden Mediums abhängig. Die beiden Leitungen jeder Venturidüse 5, 24 und 25 sind zu je einem Differenzdruckmeßumformer 27, 28 bzw. 29 geführt, der an seinem Ausgang in Abhängigkeit von dem Differenzdruck einen eingeprägten Gleichstrom in einer Stärke von 4 bis 20 mA abgibt. Der Ausgangsstrom des Differenzdruckmeßumformers 27 wird über eine elektrische Leitung 31 einem Eingang eines Rechners 32 zugeführt. Der andere Eingang des Rechners 32 ist über einen Schalter 33 wahlweise mit dem Ausgang 35 des Differenzdruckmeßumformers 28 oder 36 des Differenzdruckmeßumformers 29 verbindbar.

Der Rechner 32 ermittelt aus den von den Differenzdruckmeßumformern 27 einerseits und 28 oder 29 andererseits gelieferten elektrischen Signalen den Quotienten und deswegen, weil diese Ausgangssignale der Meßumformer den Strömungsgeschwindigkeiten der Venturidüsen 5, 24 und 25 und somit deren Durchsatz pro Zeiteinheit proportional sind, die Konzentration des Schaummittels im Löschwasser der Löschwasserleitung 4. Der Rechner 32 berücksichtigt dabei, daß die Venturidüse 5 nicht den Durchsatz des reinen Löschwassers, sondern des bereits mit Schaummittel versehenen Löschwassers mißt.

In den Rechner 32 ist eine Sollwerteinstellvorrichtung integriert, die in der Figur durch die Skala angedeutet ist; 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 Löschwasser fest und regelt in Abhängigkeit davon die Zugabe des Schaummittels. Hierzu steuert der Rechner 32 über eine Steuerleitung 38 eine an einer Druckluftleitung 39 angeschlossene pneumatische Kolben-Zylinder-Einheit 40, die in Abhängigkeit von der Ansteuerung ein Druckluftumschaltveniil 42 und gleichzeitig damit den Schalter 33 in jeweils eine von zwei verschiedenen Lagen schaltet. Die Druckluftleitung 39 ist außerdem zum Eingang eines vom Rechner 32 über eine Steuerleitung 44 steuerbaren Druckluftventils 45 geführt, dessen Ausgang zum Eingang des Druckluftumschaltventils 42 geführt ist. Die beiden Ausgänge des Druckluftumschaltventils 42 sind mit dem Drucklufteingang der pneumatisch gesteuerten Ventile 22 und 23 verbunden. Es kann somit durch den Rechner 32 veranlaßt werden, daß entweder das Ventil 22 oder das Ventil 23 mit Hilfe von Druckluft betätigt wird. Die Anordnung ist dabei in nicht gezeigter Weise so getroffen, daß sowohl ein kontinuierlicher Öffnungsvorgang als 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 dem 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 jeweils unterhalb eines vorbestimmten Durchsatzes an Löschwasser durch die Löschwasserleitung 4 in der in der Figur gezeigten Lage, so daß also das Schaummittel aus dem Schaummitteltank 2 durch die in der Figur obere Rohrleitung 19 der Schaummittelleitung zur Wasserstrahlpumpe gelangt. Sobcid der Durchsatz durch die Löschwasserleitung 4 größer ist, was sich in einem geänderten Ausgangssignal des Diffcrenzdruckmeßumformers 27 bemerkbar macht, schaltet der Rechner 32 über die Kolben-Zylinder-Einheit 40 das Druckluftumschaltventil 42 und den Schalter 33 um, Das Schaummittel wird dann von derWasserstrahlpumpe 11 durch die Rohrleitung 20 der Schaummittelleitung angesaugt; diese Rohrleitung 20 weist wegen ihres größeren Querschnitts einen geringeren Strömungswiderstand auf, so daß trotz des größeren Durchsatzes an Schaummittel kein unzulässig hoher Druckabfall in der Schaummittelleitung eintritt, der ein zuverlässiges Ansaugen des Schaummittels aus dem Schaummitteltank 2 verhindern könnte.

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

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Zumischvorrichtung für ein Schaumlöschgerät zum Zumischen eines Schaummittels zum Löschwasser mit einer in eine Löschwasserleitung eingeschalteten Ansaugdüse für das Schaummittel und/ oder einer die Menge des dem Löschwasser zugemischten Schaummittels messenden Einrichtung, wobei für die Schaummittelzufuhr mehrere durch eine steuerbare Schaltvorrichtung automatisch einschaltbare Rohrleitungen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitungen (19,20) unterschiedlichen Strömungswiderstand haben, daß in die Löschwasserleitung (4) eine Meßvorrichtung (5) zur Mengenmessung des Löschwassers eingeschaltet ist, die die jeweils nur eine einzige Rohrleitung (19,20) einschaltende Umschaltvorrichtung (40,42,33) steuert.

2. Zumischvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Rohrleitungen (19, 20) jeweils eine Meßvorrichtung (24, 25) für das Schaummittel eingeschaltet ist.

3. Zumischvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise zur Mengenmessung eine Meßvorrichtung (5, 24,25) vorgesehen ist, die ein von der Strömungsgeschwindigkeit des Schaummittels abhängiges Ausgangssignal liefert.

4. Zumischvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßvorrichtung (5, 24, 25) als Ausgangssignal in an sich bekannter Weise eine Druckdifferenz liefert.

5. Zumischvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßvorrichtung (5, 24, 25) in an sich bekannter Weise als Meßblende ausgebildet ist.

6. Zumischvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßvorrichtung (5, 24, 25) in an sich bekannter Weise als Venturi-Düse ausgebildet ist.

7. Zumischvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale der Meßvorrichtungen (5, 24, 25) für Schaummittel und Löschwasser den Eingängen eines Rechners (32) zur Ermittlung der Konzentration des Schaummittels zugeführt sind, daß der Ausgang des Rechners (32) mit einem Eingang eines Reglers verbunden ist, dessen anderem Eingang der Sollwert der Konzentration zugeführt wird, und daß der Regler eine in der Schaummittelleitung angeordnete Steuervorrichtung (22, 23) entsprechend einer Abweichung des Istwerts der Konzentration von dem Sollwert im Sinne einer Erhöhung oder Verringerung der Konzentration steuert und in Abhängigkeit von dem Durchsatz des Löschwassers die Umschaltvorrichtung (40,42,33) betätigt.

8. Zumischvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (22, 23) in an sich bekannter Weise pneumatisch gesteuert ist.

9. Zumischvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (22, 23) in an sich bekannter Weise hydraulisch gesteuert ist.

10. Zumischvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung der Schaummittelmenge und der Löschwassermenge gleichartige Meßvorrichtungen (5, 24, 25) vorgesehen sind.