DE3038334A1 - Foam-generating agent feed for fire engine - has measuring point in water line prior to foam agent entry into water line - Google Patents
Foam-generating agent feed for fire engine - has measuring point in water line prior to foam agent entry into water lineInfo
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Abstract
Description
■' -β. September 1980 P 8348-dlal■ '-β. September 1980 P 8348-dlal
Albert Ziegler GmbH & Co. KG., 7928 Giengen / BrenzAlbert Ziegler GmbH & Co. KG., 7928 Giengen / Brenz
Einrichtung für Feuerlöschfahrzeuge zum Zumischen eines schaum- oder filmbildenden Zusatzmittels zum LöschwasserstromDevice for fire fighting vehicles for adding one Foam or film-forming additive to the extinguishing water flow
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung für Feuerlöschfahrzeuge zum Zumischen eines schaum- oder filmbildenden Zusatzmittels zu dem von einer Löschwasserpumpe geförderten Löschwasserstrom, mit einem Zusatzmittelbehälter und einer Zusatzmittelleitung, die sich an einer Vereinigungsstelle mit der Löschwasserleitung zu einer Löschmittelleitung vereinigt, die endse'itig zu mindestens einer Abgabestelle führt.The invention relates to a device for fire fighting vehicles for admixing a foam- or film-forming additive to the extinguishing water flow conveyed by an extinguishing water pump, with an additive tank and an additive line, which merges with the extinguishing water pipeline to form an extinguishing agent pipeline at a union point, the end of which at least leads to a delivery point.
Soll ein Brandherd bzw. dessen Umgebung in möglichst hohem Ausmaße und stark haftend abgedeckt werden, verwendet man als Löschmittel üblicherweise ein Gemisch aus Wasser und einem schaum- oder filmbildenden Zusatzmittel. Dieses muß je nach den Gegebenheiten in sehr unterschiedlichen Zumischmengen dem Wasser beigemengt werden, um eine optimale Wirkung zu erzielen.If a fire source or its surroundings are to be covered as much as possible and with strong adhesion, one uses the extinguishing agent is usually a mixture of water and a foam- or film-forming additive. This must depend on can be added to the water in very different proportions depending on the circumstances in order to achieve an optimal effect.
ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
Bekannte Einrichtungen der genannten Art arbeiten jedoch strömungsabhängig, was verhältnismäßig große Ungenauigkeiten des Mischverhältnisses mit sich bringt. Die bekannten Einrichtungen sind nämlich nach dem Injektor- oder dem Venturiprinzip aufgebaut, so daß das Mischverhältnis z.B. von dem Abnahmedruck, der abgenommenen Löschmittelmenge, der Löschschlauchlänge und der Anzahl der angeschlossenen Schläuche sowie vom Verlauf der Leitungen im Bereich derZumischung abhängt. Dies deshalb, da die Anwendung der genannten Prinzipien eine möglichst laminare Strömung erfordert, die in Feuerwehrfahrzeugen wegen der beengten Platzverhältnisse und der aus diesem Grunde kurzen Leitungen nicht in ausreichendem Maße erreicht werden kann, so daß keine reproduzierbaren Strömungsverhältnisse vorliegen. Auch tritt im Bereich der Zumischung ein Druckverlust auf, der eine Verwendung nur von kurzen Schläuchen zuläßt oder eine Erhöhung der Pumpenleistung erfordert.However, known devices of the type mentioned work depending on the flow, which brings with it relatively large inaccuracies in the mixing ratio. The well-known facilities are namely built according to the injector or the Venturi principle, so that the mixing ratio, for example, depends on the take-off pressure The amount of extinguishing agent, the length of the extinguishing hose, the number of hoses connected and the routing of the lines in the area of admixture. This is because the Application of the principles mentioned requires a flow that is as laminar as possible, which is the case in fire engines because of the limited space available and the short lines for this reason cannot be achieved to a sufficient extent, so that no reproducible Flow conditions exist. There is also a loss of pressure in the area of the admixture, which means that it is used only allows short hoses or an increase in pump output requires.
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der erwähnten Gattung zu schaffen, bei der die Strömungsabhängigkeit der Zumischung ausgeschaltet ist und die in allen Abnahmebereichen eine genau dosierte Zumischung zuläßt. Außerdem sollen die Handhabung einfach, der Platzaufwand gering, der Aufbau störungsunanfällig und die Gestehungskosten niedrig sein.The present invention is therefore based on the object of creating a device of the type mentioned in which the flow dependency of the admixture is switched off and an exactly dosed admixture in all delivery areas allows. In addition, the handling should be simple, the space required low, the structure insusceptible to failure and the production costs be low.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Löschwasserleitung vor der Vereinigungsstelle ein Durchflußmeßgerät und in der Zusatzmittelleitung eine volumetrische Zusatz-According to the invention, this object is achieved in that a flow meter is installed in the extinguishing water pipe in front of the junction and in the additive line a volumetric additive
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mittelpuinpe mit drehzahlgesteuerter Antriebseinrichtung enthalten ist, wobei das Durchflußmeßgerät an einem Meßeingang einer Meß- und Steuereinrichtung, zweckmäßigerweise in Gestalt eines Mikroprozessors, angeschlossen ist, an der der Sollwert des Mischverhältnisses zwischen Löschwasser und Zusatzmittel einstellbar ist und die aus diesem Sollwert und dem sich aus dem Meßsignal des Durchflußmeßgerätes ergebenden Istwert der Wasserdurchflußmenge die erforderliche Zusatzmitteldurchflußmenge· bzw. die dieser entsprechende Drehzahl der Zusatzmittelpumpe errechnet und ein entsprechendes Steuersignal an die an einen Steuerausgang der Meß- und Steuereinrichtung angeschlossene Antriebseinrichtung der Zusatzmittelpumpe abgibt.Medium pump with speed-controlled drive device included is, the flow meter at a measuring input of a measuring and control device, expediently in the form of a microprocessor, is connected to which the setpoint of the mixing ratio between extinguishing water and additive can be set and the actual value of the water flow rate resulting from this nominal value and the actual value of the water flow rate resulting from the measuring signal of the flow meter the required additive flow rate · or the corresponding one The speed of the additive pump is calculated and a corresponding control signal is sent to a control output of the measuring and control device connected drive device of the additive pump gives away.
Auf diese Weise erhält man ein stets konstantes Mischverhältnis, das dem gewünschten, an der Meß- und Steuereinrichtung eingestellten Sollwert entspricht. Nach dieser Einstellung arbeitet die Einrichtung voll automatisch und die zugemischte Menge des Zusatzmittels paßt sich selbsttätig an die Wassermenge an, so daß während des Betriebs keinerlei Handgriffe mehr zum Nachregulieren erforderlich sind. Stets fördert die volumetrische Zusatzmittelpumpe den gleichen prozentualen Anteil. Dabei bringt die selbsttätige Regulierung noch den Vorteil mit sich, daß keine Bedienungsperson für die Bedienung der Zumischeinrichtung abgestellt werden muß, was bei einem Feuerwehreinsatz, bei dem jedermann für die Brandbekämpfung wichtig ist, große Bedeutung besitzt.In this way, an always constant mixing ratio is obtained that corresponds to the desired one set on the measuring and control device Corresponds to the setpoint. After this setting, the device works fully automatically and the added amount of the additive adapts automatically to the amount of water, so that no more manipulations are made during operation Adjustments are required. The volumetric additive pump always delivers the same percentage. It brings the automatic regulation still has the advantage that no operator is required to operate the admixing device must be, which is of great importance in a fire brigade where everyone is important for fighting the fire owns.
Da die Strömungsverhältnisse keine Rolle mehr spielen, istSince the flow conditions no longer play a role, is
ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
man unabhängig von den die Strömung beeinflussenden Parametern und es ergibt sich eine exakte Dosierung der Zumischung in allen Abnahmebereichen, wobei die kurzen Leitungsstücke sowie der häufig winkelige Leitungsverlauf im Feuerwehrfahrzeug keine Rolle spielt.one independent of the parameters influencing the flow and there is an exact dosage of the admixture in all Acceptance areas, whereby the short pipe sections and the often angled pipe run in the fire engine do not have any Role play.
Die erfindungsgemäße Einrichtung baut auch klein und ist aus wenig Einzelteilen zusammengesetzt, vor allem wenn man als Meß- und Steuereinrichtung einen Mikroprozessor verwendet. Dosierventile od.dgl. sind nicht vorhanden, was zum teilearmen Aufbau beiträgt und die Betriebssicherheit erhöht. Schließlich sind die verwendeten Einzelteile verhältnismäßig billig, wobei es sich um allgemein käufliche Standardteile handeln kann.The device according to the invention is also small and large Few individual parts assembled, especially if a microprocessor is used as a measuring and control device. Dosing valves or the like. are not available, which contributes to the low-number of parts and increases operational reliability. In the end the individual parts used are relatively cheap, which can be standard parts that are generally commercially available.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Appropriate refinements of the invention are set out in the subclaims specified.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand der einzigen Figur der Zeichnung beschrieben, die in Blockdarstellung eine erfindungsgemäße Einrichtung zeigt.An embodiment of the invention will now be based on the single figure of the drawing described, which shows a device according to the invention in a block diagram.
Die in der Zeichnung dargestellte Einrichtung ist in einem nicht gezeigten Feuerlöschfahrzeug montiert. Sie enthält einen Löschwasserbehälter 1, von dem eine Löschwasserleitung 2 abgeht, die behälterseitig mittels eines Absperrventils 3 verschlossen werden kann. Das Löschwasser wird mit Hilfe einer in die Löschwasserleitung 2 geschalteten Löschwasserpumpe 4-, z.B. eine Feuerlöschkreiselpumpe, gefördert. Die Löschwasserpumpe 4- wirdThe device shown in the drawing is mounted in a fire engine, not shown. It contains one Extinguishing water tank 1, from which an extinguishing water line 2 branches off, which is closed on the tank side by means of a shut-off valve 3 can be. The extinguishing water is with the help of an extinguishing water pump 4, e.g. a Fire fighting centrifugal pump, promoted. The extinguishing water pump 4- is
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durch den Motor 5 des Fahrzeugs oder einen gesonderten Antriebsmotor angetrieben und kann auf den vorgesehenen Druck eingestellt werden. Vor der Löschwasserpumpe 4 mündet eine mit einem Absperrventil 6 absperrbare Saugleitung 7 in- die Löschwasserleitung 2, wobei die Saugleitung 7 an einen Hydranten angeschlossen oder mit einer offenen Wasserstelle verbunden werden kann. Es ist also eine wahlweise Wasserzuführung vom Löschwasserbehälter 1 oder vom Hydranten bzw. von der offenen Wasserstelle her möglich. Die Löschwasserleitung 2 führt anschließend an die Löschwasserpumpe 4- zu einer Vereinigungsstelle 8, an der sich die Löschwasserleitung 2 mit einer Zusatzmittelleitung 9 zu einer Löschmittelleitung 1o vereinigt. Die Zusatzmittelleitung 9 ist andererseits über ein weiteres Absperrventil 11 an einen Zusatzmittelbehälter 12 angeschlossen, der ein schaum- oder folienbildendt Zusatzmittel enthält. Dieses Zusatzmittel 12 wird dem Löschwasserstrom an der Vereinigungsstelle 8 zugemischt, so daß sich in der Leitung 1o das zur Brandbekämpfung dienende Löschmittel ergibt. Diese Löschmittelleitung 1o führt zu mindestens einer Abgabestelle 15, z.B. zu einem Druckanschluß für einen Löschschlauch, mit Strahlrohr oder zu einem beweglich oder starr angeordneten Strahlrohr, wobei in der Zeichnung drei solche Abgabestellen dargestellt sind, die jeweils über ein Absperrventil 1A- verschlösse: oder geöffnet werden können.by the engine 5 of the vehicle or a separate drive motor driven and can be adjusted to the intended pressure. In front of the extinguishing water pump 4 one opens with a shut-off valve 6 shut-off suction line 7 into the extinguishing water line 2, the suction line 7 being connected to a hydrant or to an open water point can. So it is an optional water supply from the extinguishing water tank 1 or from the hydrant or from the open water point. The extinguishing water pipe 2 then leads to the Extinguishing water pump 4- to a union 8, where the Extinguishing water line 2 combined with an additive line 9 to form an extinguishing agent line 1o. The additive line 9 is on the other hand connected via a further shut-off valve 11 to an additive container 12 which forms a foam or film Contains additives. This additive 12 is added to the extinguishing water flow at the union point 8, so that in the Line 1o gives the extinguishing agent used for fire fighting. This extinguishing agent line 1o leads to at least one delivery point 15, e.g. to a pressure connection for an extinguishing hose, with a jet pipe or to a movable or rigid one Jet pipe, whereby three such delivery points are shown in the drawing, each of which closes via a shut-off valve 1A-: or can be opened.
In der Löschwasserleitung 2 ist vor der Vereinigungsstelle 8 ein Durchflußmeßgerät 15 enthalten. Des weiteren ist in der Zusatzmittelleitung 9 eine volumetrische Zusatzmittelpumpe 16 z.B. in Gestalt einer Zahnradpumpe oder einer Kapselpumpe angeordnet.In the extinguishing water pipe 2 is in front of the union 8 a flow meter 15 included. Furthermore is in the additive line 9 a volumetric additive pump 16, e.g. in the form of a gear pump or a capsule pump.
ORIGINAL INSI3EOTgBORIGINAL INSI 3 EOTgB
Die Zusatzmittelpumpe 16 besitzt einen regelbaren Antrieb in Gestalt eines dreh.zah.lge steuert en Antriebsmotors 18, z.B. ein Hydraulikmotor. Die Drehzah.luberwach.ung erfolgt durch geeignete Drehzahlgeber, so daß der konstante Betrieb gewährleistet ist. f Da es sich um eine volumetrische Zusatzmittelpumpe handelt, ist sichergestellt, daß die von ihr dem Zusatzmittelbehälter 12 entnommene Zusatzmittelmenge unabhängig von den Strömungsverhältnissen ist und nur von der Antriebsregelung bestimmt wird. The additive pump 16 has a controllable drive in the form a number of revolutions long drives a drive motor 18, e.g. a Hydraulic motor. The speed monitoring is carried out by suitable Speed sensor, so that constant operation is guaranteed. f Since it is a volumetric additive pump, is ensures that the amount of additive withdrawn from the additive container 12 is independent of the flow conditions and is only determined by the drive control.
Das Durchflußmeßgerät 15 ist über eine elektrische Leitung 19 an einen Meßeingang 21 einer Meß- und Steuereinrichtung 23 angeschlossen, die bevorzugt'von einem Mikroprozessor gebildet wird. An dieser Meß- und Steuereinrichtung läßt sich an einem Skalenfeld 24 der gewünschte Sollwert des Mischverhältnisses zwischen Löschwasser und Zusatzmittel einstellen. An einen Steuerausgang 25 der Meß- und Steuereinrichtung 23 ist eine elektrische Steuerleitung 26 angeschlossen, die andererseits am Antriebsmotor 18 der Zusatzmittelpumpe 16 endigt. Der Mikroprozessor 23 ermittelt aus dem von Hand eingestellten Sollwert und dem Meßsignal des Durchflußmeßgerätes 15, aus dem sich der Istwert der Wasserdurchflußmenge ergibt, die erforderliche Zusatzmitteldurchflußmenge. Diese wird in die entsprechende Drehzahl der Zusatzmittelpumpe umgesetzt, zwischen der und der Zusatzmitteldurchflußmenge eine Zwangsfolge besteht. Das entsprechende Steuersignal wird an die Steuerleitung 26 abgegeben und dient zur Regulierung-des Antriebsmotors 18. Palis der gemessene Istwert der Wasserdurchflußmenge aus irgendeinem Grunde kleiner wird, wird durch das Steuersignal die Drehzahl des Antriebsmotors 18 automatisch verringert, soThe flow meter 15 is connected via an electrical line 19 connected to a measuring input 21 of a measuring and control device 23, which is preferably formed by a microprocessor. On this measuring and control device, the desired nominal value of the mixing ratio between Set extinguishing water and additives. An electrical control line is connected to a control output 25 of the measuring and control device 23 26 connected, which on the other hand ends at the drive motor 18 of the additive pump 16. The microprocessor 23 determines from the manually set target value and the measuring signal of the flow meter 15, from which the actual value of the water flow rate is derived gives the required additive flow rate. This is converted into the corresponding speed of the additive pump, there is a constraint between the and the additive flow rate. The corresponding control signal is sent to the Control line 26 released and used to regulate the drive motor 18. Palis the measured actual value of the water flow rate becomes smaller for some reason, the speed of the drive motor 18 is automatically reduced by the control signal, see above
daß sich wieder das gewünschte Mischverhältnis einstellt. Bei erhöhter Wasserdurchflußmenge dreht der Antriebsmotor 18 schneller.that the desired mixing ratio is restored. When the water flow rate increases, the drive motor 18 rotates more quickly.
Das Durchflußmeßgerät 15 ist an der Druckseite der Löschwasserpumpe 4 angeordnet, also zwischen dieser und der Vereinigungsstelle 8. Dabei geht von der Löschwasserleitung 2 zwischen der Löschwasserpumpe 4 und dem Durchflußmeßgerät 15 eine Abzweigung 27 ab, die zu mindestens einer weiteren Abgabestelle 28 führt. Diese Abgabestelle ist mittels des Absperrventils 29 absperrbar. Da es sich beim dargestellten Ausführungsbeispiel um drei v/eitere Abgabestellen 28 handelt, ist noch ein gemeinsames Absperrventil 3o in der Abzweigung 27 enthalten. Schließlich enthält die Löschwasserleitung 2 hinter der Abzweigstelle 31 noch ein zum Durchflußmeßgerät 15 hin öffnendes Rückschlagventil 32 sowie ein anderes Absperrventil 33- Sind die beiden Absperrventile 3o, 33 geöffnet, kann man einerseits an den Abgabestellen 28 Löschwasser ohne Zusatzmittel und andererseits an den Abgabestellen I3 Löschmittel mit beigemengtem Zusatzmittel entnehmen. Durch Schließen eines der beiden Absperrventile 3o, 33 kann man entweder nur die Wasserabgabestellen 28 oder die Schaummittelabgabestellen I3 freigeben.The flow meter 15 is on the pressure side of the extinguishing water pump 4 arranged, so between this and the union 8. It goes from the extinguishing water line 2 between the Extinguishing water pump 4 and the flow meter 15 from a junction 27 which leads to at least one further delivery point 28. This delivery point can be shut off by means of the shut-off valve 29. Since there are three additional ones in the illustrated embodiment Is delivery points 28, a common shut-off valve 3o is included in the junction 27. Finally contains the fire water pipe 2 behind the junction 31 another to the flow meter 15 opening check valve 32 and another shut-off valve 33- If the two shut-off valves 3o, 33 open, you can on the one hand at the delivery points 28 extinguishing water without additives and on the other hand at the delivery points I3 extinguishing agent remove with added additive. By closing one of the two shut-off valves 3o, 33 you can either only the Water delivery points 28 or the foam concentrate delivery points I3 release.
Um die Zusatzmittelleitung 9 nach Gebrauch spülen zu können, mündet in die Zusatzmittelleitung 9 zwischen dem Zusatzmittelbehälter 12 und der Zusatzmittelpumpe 16 eine andererseits von der Löschwasserleitung 2 abgehende Spülleitung 34, die ebenfalls ein Absperrventil 35 enthält.In order to be able to rinse the additive line 9 after use, it opens into the additive line 9 between the additive container 12 and the additive pump 16, on the other hand, a flushing line 34 going out from the extinguishing water line 2, which likewise a shut-off valve 35 contains.
Bei einer zweckmäßigen Weiterbildung ist gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel in der Zusatzmittelleitung 9 zwischen der Zusatzmittelpumpe 16 und der Vereinigungsstelle 8 ein zweites Durchflußmeßgerät 17 angeordnet. Dieses ist über eine zweite elektrische Leitung 2o an einen zweiten Meßeingang 22 der Meß- und Steuereinrichtung 23 angeschlossen. Dieses Durchflußmeßgerät 17 dient zur Kontrolle der tatsächlichen Zusatzmitteldurchflußnence, die über die Leitung 2o zur Meß- und Steuereinrichtung 23 zurückgemeldet wird. Diese vergleicht den Istwert der Zusatzmitteldurchflußmenge mit dem Istwert der Wasserdurchflußmenge und errechnet hieraus den Istwert des Mischverhältnisses. Dieser wird an einem schematisch dargestellten Anzeigegerät 36 zweckmäßigerweise digital, z.B. als Prozentzahl, dargestellt und kann hier abgelesen werden. Das Anzeigegerät 36 kann sich z.B. am Bedienungsstand oder im Fahrerhaus befinden.In an expedient development, according to the illustrated embodiment, in the additive line 9 between the Additive pump 16 and the union 8, a second flow meter 17 is arranged. This is about a second electrical line 2o connected to a second measuring input 22 of the measuring and control device 23. This flow meter 17 is used to control the actual additive flow rate, which is reported back to the measuring and control device 23 via the line 2o will. This compares the actual value of the additive flow rate with the actual value of the water flow rate and calculates it from this the actual value of the mixing ratio. This is expediently shown on a display device 36 shown schematically digitally, e.g. as a percentage, and can be read off here. The display device 36 can, for example, be at the operator's station or in the driver's cab.
Als Durchflußmeßgeräte 15»17 werden zweckmäßigerweise Induktionsmeßgeräte verwendet. Induction measuring devices are expediently used as flow measuring devices 15 »17.
Zur besonders gleichmäßigen Verteilung des Zusatzmittels kann ferner vorgesehen sein, daß an der Vereinigungsstelle 8 am Übergang der Löschwasserleitung 2 in die Löschmittelleitung 1o in der sich aus diesen beiden Leitungen zusammensetzenden Leitung eine Ringdüse 37 vorhanden ist, in die die Zusatzmittelleitung 9 radial einmündet. Die Ringdüse 37 ist aus Platzgründen neben die Vereinigungsstelle 8 gezeichnet worden.For particularly uniform distribution of the additive, it is also possible be provided that at the junction 8 at the transition from the extinguishing water line 2 to the extinguishing agent line 1o in the An annular nozzle 37 is provided from these two lines, into which the additive line 9 opens radially. The ring nozzle 37 has been drawn next to the junction 8 for reasons of space.
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