DE3817018A1 - Fire pump drive regulating system - Google Patents

Fire pump drive regulating system

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Abstract

Known fire pump drive regulating systems permit regulation of the driving power by means of the delivery pressure of the pump. This increases the negative effects if the hose bursts. According to the invention, it is proposed that a flowmeter (7) (for example an impeller) be provided in addition in the pump delivery pipe (5) alongside a pressure pick-up device (6) in order to measure the pressure and the through-flow on a constant basis. The pressure and the through-flow are combined in an electronic regulating device (4) to form a common output signal (10) by means of an AND gate (16). The output signal (10) is used to switch off the drive assembly (2) of the feed pump (3) via a preferably pneumatic servo device (11) if a hose bursts while it is being used for extinguishing purposes. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Feuerlöschpumpen-Antriebsrege­ lung, mit einem Druckaufnehmer in der Pumpenförderleitung zur Erfassung des Pumpenförderdrucks zwecks Regelung des Antriebsaggregats der Feuerlöschpumpe durch eine Regelein­ richtung.The invention relates to a fire pump drive rain with a pressure sensor in the pump delivery line to detect the pump delivery pressure for the purpose of regulating the Drive unit of the fire pump by a control direction.

Aus DE-OS 27 22 237 und EP-PS 00 40 595 sind Feuerlösch­ pumpen-Antriebsregelungen bekannt, die über den Pumpenför­ derdruck das Antriebsaggregat der Feuerlöschpumpe regeln. Gemäß der erstgenannten Schrift wird bei einem Förderdruck­ abfall die Pumpenantriebsleistung erhöht. Dadurch wird bei­ spielsweise bei einem Platzen des Schlauches (Förderdruck­ abfall) auch die Antriebsleistung der Pumpe verstärkt. Ein geplatzter Schlauch schlägt mithin verstärkt um sich und stellt eine erhöhte Gefahr für Mensch und Material dar. Ein das Antriebsaggregat bedienender Maschinist sorgt nor­ malerweise dafür, daß die Maschine bei einem Platzen des Schlauches abgestellt wird. Dies geht zum einen mit einer unzulässigen Verzögerung einher, zum anderen können dem Maschinisten Fehler unterlaufen. Zumeist ist der Maschinist an anderer Stelle eingesetzt, so daß bei einem Schlauch­ platzen überhaupt keine Sicherheit gegeben ist. Gemäß der zweitgenannten Schrift ist die bekannte Druckregelungsein­ richtung derart ausgebildet, daß ein Auftreten von Druck­ abfall durch Kavitation sofort als solches signalisiert wird und gegebenenfalls gleichzeitig ein gewisses Absinken der Pumpenantriebsdrehzahl zur Kavitationsbeseitigung her­ beigeführt wird. Somit sind die mit einem Schlauchplatzen einhergehenden negativen Folgen weiterhin gegeben.From DE-OS 27 22 237 and EP-PS 00 40 595 are fire extinguishing Pump drive controls are known that the pump for pressure regulate the fire pump drive unit. According to the first-mentioned document, there is a conveying pressure drop the pump drive power increases. This will help for example if the hose bursts (delivery pressure waste) also increases the drive power of the pump. A burst hose therefore strikes around itself and represents an increased risk to people and material. A machinist operating the drive unit takes care of nor sometimes for the machine to burst if the Hose is turned off. On the one hand, this works with one unacceptable delay, on the other hand, the Machinists make mistakes. Mostly is the machinist used elsewhere, so that with a hose burst there is no security at all. According to the the latter is the well-known pressure regulation direction designed such that an occurrence of pressure waste immediately signaled as such by cavitation and, if necessary, a certain decrease at the same time the pump drive speed to eliminate cavitation is introduced. So they are bursting with a hose associated negative consequences continue to exist.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Feuerlösch­ pumpen-Antriebsregelung der eingangs genannten Art, die einfach aufgebaut ist und wirkungsvoll die bei einem Schlauch­ platzen auftretenden Probleme zuverlässig beseitigt.The object of the invention is to create a fire extinguisher pump drive control of the type mentioned, the is simple and effective with a hose Burst problems are reliably eliminated.

Gelöst wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.The object on which the invention is based is achieved by those specified in the characterizing part of claim 1 Characteristics.

Vorteilhaft weitergebildet wird der Erfindungsgegenstand durch die Merkmale der Unteransprüche 2 bis 6.The subject of the invention is advantageously further developed by the features of subclaims 2 to 6.

Wesen der Erfindung ist mithin, neben einem Druckaufnehmer in der Pumpenförderleitung zusätzlich einen Durchflußmesser vorzusehen, dessen Ausgangssignal in der elektronischen Regeleinrichtung mit dem Druckaufnehmer-Ausgangssignal ver­ knüpft wird zu einem verknüpften Ausgangssignal der elek­ tronischen Regeleinrichtung, durch welches das Antriebs­ aggregat mittels einer Stelleinrichtung auf Null gestellt wird.The essence of the invention is therefore, in addition to a pressure sensor a flow meter in the pump delivery line provide the output signal in the electronic Control device with the pressure transducer output signal ver is linked to a linked output signal of the elek tronic control device through which the drive Unit set to zero by means of an adjusting device becomes.

Die elektronische Regeleinrichtung umfaßt zweckmäßigerweise einen Drucksignalzweig mit einem ersten Sollwertgeber und einem ersten Zeitgeber sowie einen Durchfluß-Signalzweig mit einem Digital/Analog-Wandler und einem zweiten Sollwert­ geber, wobei der Drucksignalzweig und der Durchflußsignal­ zweig in einem UND-Gatter einmünden, das seinerseits an einen zweiten Zeitgeber sowie an einen Ausgangsverstärker angeschlossen ist, der das verknüpfte Ausgangssignal der Stelleinrichtung abgibt. The electronic control device expediently comprises a pressure signal branch with a first setpoint generator and a first timer and a flow signal branch with a digital / analog converter and a second setpoint encoder, the pressure signal branch and the flow signal branch into an AND gate, which in turn a second timer and an output amplifier is connected, which is the linked output signal of Output device.  

Vorteilhafterweise ist das UND-Gatter eingangsseitig an einen Differenzverstärker angeschlossen, der den Durchfluß- Istwert mit dem Durchfluß-Maximalwert vergleicht, wobei das UND-Gatter den Durchfluß-Istwert, jedoch maximal den Durchfluß-Maximalwert empfängt.The AND gate is advantageously on the input side connected a differential amplifier, which Compares the actual value with the maximum flow value, whereby the AND gate the actual flow value, but at most the Maximum flow value received.

Die pneumatische Stelleinrichtung sieht insbesondere ein durch das verknüpfte Ausgangssignal der elektronischen Steuer­ einrichtung betätigbares Elektromagnet-Steuerventil vor, das eine Druckluftleitung eines Druckluftspeichers zu einem Pneumatikzylinder durchschaltet, um das Antriebsaggregat der Förderpumpe abzustellen.The pneumatic actuating device is particularly useful through the linked output signal of the electronic tax device actuable solenoid control valve before, that a compressed air line of a compressed air reservoir to one Pneumatic cylinder switches through to the drive unit turn off the feed pump.

Der Druckaufnehmer kann in bekannter Weise elektrisch oder mechanisch aufgebaut sein.The pressure sensor can be electric or in a known manner be mechanically constructed.

Als Durchflußmesser eignet sich insbesondere ein in die Pumpenförderleitung hineinreichendes Flügelrad, das induk­ tiv ein Durchfluß-Ausgangssignal an den Digital/Analog-Wand­ ler der elektronischen Regeleinrichtung abgibt.A flow meter is particularly suitable in the Pump delivery line reaching impeller, the induc tiv a flow output signal to the digital / analog wall the electronic control device.

Durch die Erfindung ist mithin eine automatische sofortige Wasserabschaltung nach einem Platzen eines Schlauches gewähr­ leistet. Dadurch wird vermieden, daß ein geplatzter Schlauch um sich schlägt und Schaden und Gefahr darstellt. Bei einem Einbau einer elektronischen Druckhalteautomatik ist es empfeh­ lenswert, die vorgenannte Schlauchplatz-Überwachungseinrich­ tung vorzusehen, da die Wasserförderung bei geplatztem Schlauch sonst nochmals erhöht wird, und mithin eine Erhöhung der Gefahr. The invention is therefore an automatic instant Ensure water shutdown after hose burst accomplishes. This prevents a burst hose strikes and represents harm and danger. At a Installation of an electronic automatic pressure maintenance is recommended lenswert, the aforementioned hose location monitoring device device should be provided because the water is pumped when the hose burst otherwise is increased again, and thus an increase in Danger.  

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei­ spiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert; es zeigtThe invention is illustrated below with the aid of an embodiment game with reference to the accompanying drawings explained; it shows

Fig. 1 eine Prinzipskizze einer Feuerlöschpumpen-Antriebs­ regelung, und Fig. 1 is a schematic diagram of a fire pump drive control, and

Fig. 2 ein Förderdruck-/Durchfluß-Meßdiagramm zwecks Ein­ stellung der Regeleinrichtung. Fig. 2 is a delivery pressure / flow measurement diagram for the purpose of setting the control device.

Gemäß Zeichnung umfaßt eine Feuerlöschpumpen-Antriebsrege­ lung (1) in einer Pumpenförderleitung (5) einen Druckauf­ nehmer (6). Die Pumpenförderleitung (5) wird durch eine Feuerlösch- oder Förderpumpe (3), insbesondere Kreiselpumpe, betrieben und weist gemäß Ausführungsbeispiel zwei Druck­ abgänge (26 und 27) auf. Das Antriebsaggregat (2) der Feuer­ löschpumpe ist über einen einstellbaren Gashebel (28) ein­ stellbar hinsichtlich Drehzahl bzw. Förderleistung.According to the drawing, a fire pump drive control ( 1 ) in a pump delivery line ( 5 ) comprises a pressure transducer ( 6 ). The pump delivery line ( 5 ) is operated by a fire extinguishing or delivery pump ( 3 ), in particular a centrifugal pump, and has two pressure outlets ( 26 and 27 ) according to the exemplary embodiment. The drive unit ( 2 ) of the fire pump is adjustable via an adjustable gas lever ( 28 ) in terms of speed or delivery rate.

In der Pumpenförderleitung (5) ist ferner ein Durchfluß­ messer (7) vorgesehen. Das Ausgangssignal (8) des Druck­ aufnehmers (6) sowie das Ausgangssignal (9) des Durchfluß­ messers (7) werden in einer elektronischen Regeleinrichtung (4) verarbeitet, die in Fig. 1 in strichpunktierter Linie dargestellt und nachfolgend noch erörtert wird.A flow meter ( 7 ) is also provided in the pump delivery line ( 5 ). The output signal ( 8 ) of the pressure sensor ( 6 ) and the output signal ( 9 ) of the flow meter ( 7 ) are processed in an electronic control device ( 4 ), which is shown in dash-dotted lines in Fig. 1 and will be discussed below.

Die elektronische Regeleinrichtung liefert im Betrieb ein Ausgangssignal (10), das einer pneumatischen Stelleinrich­ tung (11) abgegeben wird, durch die bei einem Schlauchplatzen der Gashebel (28) auf Null zurückgestellt werden kann, um Antriebsaggregat (2) und Feuerlöschpumpe (3) automatisch außer Betrieb zu setzen. Die pneumatische Stelleinrichtung (11) wird nachfolgend ebenfalls noch erörtert. The electronic control device delivers an output signal ( 10 ) in operation, which is emitted to a pneumatic actuating device ( 11 ), through which the gas lever ( 28 ) can be reset to zero when the hose bursts, to drive unit ( 2 ) and fire pump ( 3 ) automatically to put out of operation. The pneumatic actuating device ( 11 ) is also discussed below.

In der elektronischen Regeleinrichtung (4) werden beide Ausgangssignale (8, 9) (Förderdruck/Durchfluß an Löschwas­ ser) in einem sog. UND-Gatter (16) miteinander verknüpft, um das verknüpfte Ausgangssignal (10) zu liefern. Insbeson­ dere weist die elektronische Regeleinrichtung (4) einen Drucksignalzweig mit einem ersten Trigger oder Sollwertgeber (12) und einem ersten Timer oder Zeitgeber (13) sowie einen Durchfluß-Signalzweig mit einem Digital/Analog-Wandler (14) und einem zweiten Trigger oder Sollwertgeber (15) auf, wobei Drucksignalzweig und Durchflußsignalzweig im UND-Gatter (16) einmünden, das seinerseits an einen zweiten Timer oder Zeitgeber (17) sowie an einen Ausgangsverstärker (18) ange­ schlossen ist, der das verknüpfte Ausgangssignal (10) schafft.In the electronic control device ( 4 ) both output signals ( 8 , 9 ) (delivery pressure / flow to extinguishing water) are linked together in a so-called AND gate ( 16 ) to provide the linked output signal ( 10 ). In particular, the electronic control device ( 4 ) has a pressure signal branch with a first trigger or setpoint generator ( 12 ) and a first timer or timer ( 13 ) and a flow signal branch with a digital / analog converter ( 14 ) and a second trigger or setpoint generator ( 15 ), the pressure signal branch and flow signal branch opening in the AND gate ( 16 ), which in turn is connected to a second timer or timer ( 17 ) and to an output amplifier ( 18 ) which creates the linked output signal ( 10 ).

Dem UND-Gatter (16) ist ferner ein Differenzverstärker (19) vorgeschaltet, der den Durchfluß-Istwert (20) mit dem Durch­ fluß-Maximalwert (21) vergleicht, wobei das UND-Gatter den Durchfluß-Istwert, jedoch maximal den Durchfluß-Maximalwert empfängt.The AND gate ( 16 ) is also preceded by a differential amplifier ( 19 ) which compares the actual flow value ( 20 ) with the maximum flow value ( 21 ), the AND gate the actual flow value, but at most the flow rate Maximum value received.

Die pneumatische Stelleinrichtung (11) umfaßt insbesondere ein elektromagnetisch betätigbares Steuerventil (22), dessen Steueranschluß das verknüpfte Ausgangssignal (10) der elek­ tronischen Regeleinrichtung (4) empfängt. Das Steuerventil (22) schaltet bei einem Platzen eines Schlauches eine Druck­ luftleitung (23) eines Druckluftspeichers (24) zu einem Pneumatikzylinder (25) durch, um das Antriebsaggregat (2) der Förderpumpe (3) mit Hilfe des Gaspedals (28) auf Null zurückzustellen.The pneumatic control device ( 11 ) comprises in particular an electromagnetically actuated control valve ( 22 ), the control connection of which receives the linked output signal ( 10 ) of the electronic control device ( 4 ). When a hose bursts, the control valve ( 22 ) switches a compressed air line ( 23 ) of a compressed air reservoir ( 24 ) to a pneumatic cylinder ( 25 ) in order to drive the drive unit ( 2 ) of the feed pump ( 3 ) to zero using the accelerator pedal ( 28 ) to postpone.

In Fig. 2 sind Förderdruck und Durchfluß beispielshalber über die Zeit aufgetragen. Im Normalbetrieb sind Förder­ druck und Durchflußmenge (l/min) konstant. Bei einem Schlauch­ platzen zum Zeitpunkt t 1 fällt der Förderdruck rapide bis zum Zeitpunkt t 2 ab, um anschließend wieder geringfügig auf einen konstanten Wert anzusteigen. Zum Zeitpunkt t 2 nimmt die Durchflußmenge bis zu einem konstanten Maximal­ wert zu. Die Verzögerungszeit t V =t 3-t 2 ist im ersten Zeitgeber (13) einstellbar. Dadurch bleiben geringwertige Druck- oder Durchflußunterschiede unberücksichtigt, die eine Fehlabstellung des Antriebsaggregats (2) auslösen könn­ ten.In Fig. 2 delivery pressure and flow rate are plotted over time, for example. In normal operation, the delivery pressure and flow rate (l / min) are constant. In the event of a hose bursting at time t 1 , the delivery pressure drops rapidly up to time t 2 , only to then rise again slightly to a constant value. At time t 2 , the flow rate increases up to a constant maximum value. The delay time t V = t 3 - t 2 can be set in the first timer ( 13 ). As a result, low-value pressure or flow differences are disregarded, which could trigger a faulty shutdown of the drive unit ( 2 ).

Es werden also zur Erfassung eines platzenden Schlauches während eines Löschvorgangs Druck und Durchfluß stetig ge­ messen. Ein Schlauchplatzen besteht immer dann, wenn ein Druckabfall in einer vorgegebenen Zeit einer gewissen Größe entspricht. Dieses Signal wird mit einer Zeitverzögerung und zu einer UND-Verknüpfung mit dem Durchfluß ebenfalls auf Zeit und Größe abgestimmt. Die Einstellungen können aus jeweils gemessenen Diagrammen gemäß Fig. 2 entnommen werden, die sich aus Druck und Durchfluß mit zeitlichem Verlauf ergeben. Mit der UND-Verknüpfung schaltet man die Kraftzufuhr (Antriebsaggregat) mittels Magnetventil und Pneumatikzylinder oder bei elektronischer Druckregelung mit elektrischem Signal ab, so daß von Hand oder mittels Automatik erneut die Wasserförderung gestattet werden muß.So it will measure ge and pressure to detect a burst hose during an extinguishing process. Hose bursts always occur when a drop in pressure corresponds to a certain size in a given time. This signal is also tuned to time and size with a time delay and an AND operation with the flow. The settings can be taken from the respectively measured diagrams according to FIG. 2, which result from pressure and flow with a time course. With the AND link, the power supply (drive unit) is switched off by means of a solenoid valve and pneumatic cylinder or, in the case of electronic pressure control, with an electrical signal, so that water supply must be permitted again by hand or by means of an automatic system.

Ab einer bestimmten maximalen Mengenleistung der Pumpe (ein­ stellbar an der elektronischen Steuerung) wird nur noch der Druck zur Abschaltung abgefragt, da der Durchfluß in dieser Betriebsart nicht mehr wesentlich ansteigen kann, dafür aber der Druck sicher abfällt. Above a certain maximum flow rate of the pump (a can only be set on the electronic control) the pressure to switch off is queried because the flow in this operating mode can no longer increase significantly, but the pressure will certainly drop.  

Die Feuerlöschpumpen-Antriebsregelung eignet sich für Feuer­ lösch-Kreiselpumpen sowohl mit als auch ohne elektronische Druckregelung.The fire pump drive control is suitable for fire Lösch centrifugal pumps both with and without electronic Pressure control.

Alle in der Beschreibung erwähnten und in der Zeichnung dargestellten neuen Merkmale allein oder in sinnvoller Kombi­ nation sind erfindungswesentlich, auch soweit sie in den Ansprüchen nicht ausdrücklich beansprucht sind.All mentioned in the description and in the drawing presented new features alone or in a sensible combination nation are essential to the invention, also as far as they are in the Claims are not expressly claimed.

Claims (6)

1. Feuerlöschpumpen-Antriebsregelung (1), mit einem Druck­ aufnehmer (6) in der Pumpenförderleitung (5) zur Erfas­ sung des Pumpenförderdrucks zwecks Regelung des Antriebs­ aggregats (2) der Feuerlöschpumpe (3) durch eine Regel­ einrichtung (4), dadurch gekennzeichnet, daß in der Pumpenförderleitung (5) ein Durchflußmesser (7) vorgesehen ist, dessen Ausgangssignal (9) in der elektronischen Regeleinrichtung (4) mit dem Druckauf­ nehmer-Ausgangssignal (8) verknüpft wird zu einem ver­ knüpften Ausgangssignal (10) der elektronischen Regel­ einrichtung (4), durch welches das Antriebsaggregat (2) mittels einer Stelleinrichtung (11) auf Null gestellt wird. 1. Fire pump drive control ( 1 ), with a pressure sensor ( 6 ) in the pump delivery line ( 5 ) for detecting the pump delivery pressure for the purpose of controlling the drive unit ( 2 ) of the fire pump ( 3 ) by a control device ( 4 ), characterized that a flow meter (7) is provided in the pump delivery line (5) whose output signal is combined (9) in the electronic regulating device (4) with the pressure on the slave output signal (8) to a ver knüpften output signal (10) of the electronic control device ( 4 ), by means of which the drive unit ( 2 ) is set to zero by means of an adjusting device ( 11 ). 2. Feuerlöschpumpen-Antriebsregelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Regeleinrichtung (4) einen Druck­ signalzweig mit einem ersten Sollwertgeber (12) und einem ersten Zeitgeber (13) sowie einen Durchfluß-Signal­ zweig mit einem Digital/Analog-Wandler (14) und einem zweiten Sollwertgeber (15) umfaßt, wobei der Drucksignal­ zweig und der Durchflußsignalzweig in einem UND-Gatter einmünden, das seinerseits an einen zweiten Zeitgeber (17) sowie an einen Ausgangsverstärker (18) angeschlos­ sen ist, der das verknüpfte Ausgangssignal (10) der Stelleinrichtung (11) abgibt.2. Fire pump drive control according to claim 1, characterized in that the electronic control device ( 4 ) a pressure signal branch with a first setpoint generator ( 12 ) and a first timer ( 13 ) and a flow signal branch with a digital / analog converter ( 14 ) and a second setpoint generator ( 15 ), the pressure signal branch and the flow signal branch opening into an AND gate, which in turn is connected to a second timer ( 17 ) and to an output amplifier ( 18 ) which connects the linked output signal ( 10 ) of the adjusting device ( 11 ). 3. Feuerlöschpumpen-Antriebsregelung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das UND-Gatter (16) eingangsseitig an einen Differenz­ verstärker (19) angeschlossen ist, der den Durchfluß- Istwert (20) mit dem Durchfluß-Maximalwert (21) vergleicht, wobei das UND-Gatter (16) den Durchfluß-Istwert (20), jedoch maximal den Durchfluß-Maximalwert (21) empfängt.3. Fire pump drive control according to claim 2, characterized in that the AND gate ( 16 ) is connected on the input side to a differential amplifier ( 19 ) which compares the actual flow value ( 20 ) with the maximum flow value ( 21 ), wherein the AND gate ( 16 ) receives the actual flow value ( 20 ), but at most the maximum flow value ( 21 ). 4. Feuerlöschpumpen-Antriebsregelung nach einem der An­ sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine pneumatische Stellein­ richtung (11) mit einem durch das verknüpfte Ausgangs­ signal (10) betätigbaren Elektromagnet-Steuerventil (22) vorgesehen ist, das eine Druckluftleitung (23) eines Druckluftspeichers (24) zu einem Pneumatikzylinder (25) durchschaltet, um das Antriebsaggregat (2) der Förder­ pumpe (3) abzustellen.4. Fire pump drive control according to one of claims 1 to 3, characterized in that a pneumatic Stellin direction ( 11 ) with a by the linked output signal ( 10 ) actuatable solenoid control valve ( 22 ) is provided which a compressed air line ( 23rd ) of a compressed air reservoir ( 24 ) to a pneumatic cylinder ( 25 ) to turn off the drive unit ( 2 ) of the feed pump ( 3 ). 5. Feuerlöschpumpen-Antriebsregelung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrischer oder mechanischer Druckaufnehmer vorgesehen ist. 5. Fire pump drive control according to claim 4, characterized, that an electrical or mechanical pressure transducer is provided.   6. Feuerlöschpumpen-Antriebsregelung nach einem der An­ sprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchflußmesser (7) ein in die Pumpenförderlei­ tung (5) hineinreichendes Flügelrad ist, das induktiv ein Durchfluß-Ausgangssignal (9) an den Digital/Analog- Wandler (14) der elektronischen Regeleinrichtung (4) abgibt.6. Fire pump drive control according to one of claims 1 to 5, characterized in that the flow meter ( 7 ) is a device in the pump delivery line ( 5 ) extending impeller, which inductively a flow output signal ( 9 ) to the digital / analog Outputs converter ( 14 ) of the electronic control device ( 4 ).
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