EP0638333A1

EP0638333A1 - Autom. mechanisch- u. elektronisch gesteuertes löschpumpendruckseitiges Schaumzumischsystem mit Schaummittelpumpe u. Notbetätigung

Info

Publication number: EP0638333A1
Application number: EP93112981A
Authority: EP
Inventors: Blum Fritz
Original assignee: Vogt AG
Current assignee: Vogt AG
Priority date: 1993-08-13
Filing date: 1993-08-13
Publication date: 1995-02-15
Anticipated expiration: 2013-08-13
Also published as: EP0638333B1; ATE155349T1; DE59306939D1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein löschpumpendruckseitig angeordnetes Druckzumischsystem, in dem das Schaummittel über eine Pumpe an den einzelnen Zumischer unter Druck geführt wird. Die Steuerung des in jedem Verbraucher eingebauten Druckzumischers kann entweder als automatisch-mechanische oder als automatisch-elektronische Ausführung in eine mobile oder stationäre Feuerlöschpumpenanlage eingebaut werden. Die Schaumzumischprozentraten können individuell nach Bedarf an jedem Verbraucher im Schaumbetrieb stufenlos von 0 - 8% bei der mechanischen- und unbegrenzt bei der elektronischen Ausführung eingestellt werden. Der automatisch-mechanische Druckzumischer arbeitet nach dem Wirkdruckprinzip, jedoch sorgt eine erfindungsgemäße Vorrichtung dafür, daß im Wasserbetrieb diese Funktion aufgehoben wird und eine Wasserabgabe ohne Druckverlust möglich ist. Die gleichzeitige Wasser- und Schaumabgabe zum Kühlen und Löschen ist an jedem Verbraucher nach Bedarf möglich, wobei die Schaumzumischprozentraten zusätzlich individuell eingestellt werden können. Bei der elektronischen Ausführung sorgt eine Schwenkvorrichtung dafür, daß jeder Verbraucher bei Ausfall der Elektronik manuell im Notbetrieb die Zumischfunktionen weiter aufrechterhalten kann. <IMAGE>

Description

Da an die Brandbekämpfung durch die stets neu erstehende hochwertigen technischen Anlagen-, Chemie-, Raffinerie, Industrie- und Lagereinrichtungen immer differenziertere Anforderungen gestellt werden, dabei die Umwelt jedoch ebenso berücksichtigt werden muß, liegt daher der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Zumischsystem zu schaffen, das diesen erhöhten Forderungen entspricht.
Zu den Anforderungen gehört die gleichzeitige Abgabe von Wasser für Kühlzwecke und Wasser/Schaumgemisch für Löschzwecke mit individuell gestalteten und stufenlos einstellbaren Schaumzumiscprozentraten an den einzelnen Verbrauchern mit hoher Genauigkeit. Weniger Druckverlust im Schaumbetrieb sowie keinerlei Druckverlust im Wasserbetrieb.
Die Notbetätigung der elektronisch gesteuerten Anlagen sollte so erfolgen, daß nach dem Ausfall der Elektronik jeder einzelne Schaumverbraucher weiterhin genauso bedient werden kann wie zuvor.
Das Schaumzumischsystem muß stets funktionsfähig sein unabhängig davon, ob die Feuerlöschkreiselpumpe sich im Tankbetrieb befindet oder von außen durch Hydrant bzw. offene Gewässer mit Wasser versorgt wird. Im Hydrantenbetrieb muß auch ein Parallelbetrieb möglich sein, um die Löschkapazität der Löschanlage zu erhöhen.
Aufgrund der erwähnten Forderungen ist es leicht zu erkennen, daß diese mit dem nach dem Strahlpumpenprinzip arbeitenden Pumpenvormischer ( auch als Injektor oder Ejektor genannt ) und saugseitig - vor - der Feuerlöschkreiselpumpe angeordnet, nicht mehr erfüllt werden können.
Die verschiedenen Zumischeinrichtungen in den Patententgegenhaltungen Punkt 1 bis 9, die sich ausschließlich auf Pumpenvormischer beziehen, eignen sich nur für solche Einsätze, bei denen entweder nur Wasser oder nur Schaum/Wasser-Gemisch abgegeben werden soll.
Um die Funktion des Pumpenvormischers aufrechterhalten zu können, benötigen Strahlpumpen immer einen Teilstrom (Betriebswasser, Treibwasser), der im Kreislauf zwischen Druck- und Saugseite der Feuerlöschkreiselpumpe ist. Dies bedeutet für die Pumpenleistung einen ständigen Leistungsverlust.
Da der Hydrantendruck gegen den in die Saugleitung geführten Teilstrom wirkt, arbeiten diese Zumischer im Hydrantenbetrieb aus diesem Grund nicht vorteilhaft, da mit zunehmendem Hydrantendruck bei gleichbleibendem Pumpendruck die Schaumsaugleistung ständig abnimmt.
Zumischtechnisch gesehen ein klarer Vorteil für Druckzumischsysteme mit Schaummittelpumpenunterstützung, ( s. Entgegenhaltungen Punkt 10 bis 17 ), da die erwähnten Nachteile ausgeschaltet sind.
Derartige Schaumzumischgerate sind durch die Patentanmeldung US - 3 115 158 bekanntgeworden. Es handelt sich hier um Venturidüsen, die als Durchflussmesser schon seit langem verwendet werden und genormt sind (ISO 5167 oder DIN 1952), und hier druckseitig der Feuerlöschkreiselpumpe an jedem Verbraucher angeordnet sind. Im Gegensatz zur Strahlpumpe benötigt die Venturidüse kein Betriebswasser, -egal ob sie saug- oder druckseitig angeordnet ist- und somit auch keine Nebenstromleitung, da hier die Gesamtleistung eines Verbrauchers durchfließt. Die Funktion wird durch die Einengung des Druckleitungsquerschnittes durch die Düse und durch den folgenden Diffusor enstandenen statischen Differenzdruck sichergestellt. Bei gleichbleibendem Differenzdruck von Wasser zu Schaummittel bleibt auch die eingestellte Schaumzumischprozentrate konstant, unabhängig von Druckschwankungen im Gesamtsystem oder Veränderungen der Löschmengen. Das Verfahren setzt voraus, daß der zur Verfügung stehende Schaummitteldruck mindestens so hoch sein muß an der Stelle, an der die Zumischung erfolgen soll, wie der Wasserdruck am Eintritt der Venturidüse. Nachteilig dabei ist die durch den Düsenquerschnitt verengte Stelle, die einen ständigen Druckverlust auch im Wasserbetrieb verursacht und damit die Wurfweiten der Strahlrohre und Werfer vermindert. Das Gerät hat nur einen bestimmten Arbeitsbereich (1:7), sodaß es unterhalb dieses Arbeitsbereiches ungenau arbeitet. Aus dem Grund ist man gezwungen, verschiedene Großen zu verwenden, auch dann wenn ein Zumischer genügen würde.
Ein weiteres automatisch-mechanisches Druckzumischsystem ist auch durch die Patentschrift DE - 31 13 115 bekanntgeworden, die starke gattungsmäßige Ählichkeiten mit den Patentschriften US - 3 040 758 ; OE - 304 272 / DE - 21 10 704; DE 38 33 055; bzw. DE- 23 31 626 / AT - 373 155 dadurch aufweist, daß in die zu messende durchströmende Löschwassermenge ein Staukörper eingesetzt wird, der die Steuerfunktion der Schaumdosiereinrichtung zustande bringt. Je nach durchfließender Löschwassermenge bewegt sich die Wassermengenmessklappe gegen eine Feder mehr oder weniger. Diese Bewegung wird dann auf die Dosiereinrichtung übertragen.
Nachteilig sind dabei gegenüber Venturidüsen die beweglichen Teile, die dem Verschleiß unterworfen sind und keine stufenlose Einstellung der Schaumzumischprozentraten zwischen 0 bis 8% erlauben. Dazu kommt, daß das Gerät nur für eine bestimmte Größe eines Druckabganges entwickelt worden ist, sodaß es für die Schaumversorgung von größeren Löscheinrichtungen zwischen 2000 l/min bis 6000 l/ min. nicht geeignet ist. Eine ständiger Druckverlust ist ebenfalls im Wasserbetrieb vorhanden, wo ein Zumischgerät nicht verwendet werden muß.
Eine elektronisch- automatische Zumischvorrichtung ist durch die DE - 30 38 334 Patentanmeldung bekannt, die mit einer drehzahlgesteuerten volumetrischen Pumpe einen Teil der Verbraucher mit Schaummittel versorgt, sodaß an einer bestimmten Seite des Fahrzeugs, die nicht verändert werden kann, nur Wasser, auf der anderen Seite nur Wasser-Schaumgemisch abgenommen werden kann. Dadurch wird die Bedienung erschwert, da im Einsatz ständig darauf geachtet werden muß, ob und an welcher Seite des Fahrzeugs Wasser bzw. Schaum zu finden ist. Erfordern im Einsatz die Umstände eine Umstellung der Position der Löschgeräte, müssen die Schläuche umgekuppelt werden, was bei bereits ausgelegten Schläuchen fast unmöglich ist bzw. großen Zeitverlust bedeutet. Ein weiterer Nachteil ist, daß eine individuelle Schaummittelzumischrateneinstellung an den einzelnen Verbrauchern nicht möglich ist, da alle Schaumlöschgeräte gemeinsam zentral versorgt werden. Eine Notbetätigung ist ebenso nicht vorgesehen.
Durch die Patentschriften US-4 324 294 und DE-40 11 396 sind ebenfalls elektronisch gesteuerte automatische Zumischvorrichtungen mit Schaummittelpumpe bekanntgeworden. Im ersten Fall (US) mischt die Schaummittelpumpe Schaum der Löschpumpe bei; somit befindet sich in der gesamten Anlage Schaummittel. Die überflüssige Schaummittelmenge wird über ein Servo motorsystem in den Schaumbehälter zurückgeführt.
Eine solche Lösung rechtfertigt nicht die Verwendung einer Schaummittelpumpe, da eine gleichzeitige Abgabe von Wasser und Schaum nicht möglich ist. Ebenso wird eine individuelle Schaumversorgung der Verbraucher verhindert. Die Zumischung über eine Strahlpumpe dieser Anmeldung wurde von den Patenten DE-25 56 245 und DE-28 35 468 vorweggenommen.
Im zweiten Fall (DE) wird ebenso mit Hilfe einer Schlauchpumpe Schaummittel dem Löschwasser zentral, jedoch druckseitig beigemischt mit den oben genannten Nachteilen. Obwohl man sich in diesem Fall verspricht, eine höhere Schaumprozentzumischrate zu erreichen, können diese Forderungen mit den in DE-25 56 245 bzw DE - 28 35 468 vorgestellten Zumischgeräten - die nach dem Strahlpumpenprinzip arbeiten - in beiden Fällen mit weniger Aufwand genauso gut erreicht werden.
Was die Schaumprozentzumischraten von Venturidüsen betrifft - die in dieser Patentschrift als verbesserungsbedürftig erkannt werden- muß gesagt werden, daß -außer für Landebahnbeschäumung-für Löschzwecke von Herstellfirmen lediglich zwichen 1% bis 6% Zumischraten empfohlen werden. Tendenz aus Umweltschutzgründen ist möglichst unter diesen Werten zu liegen.
Unterdruck wie behauptet entsteht bei diesem Venturidüsensystem nicht, da die Zumischung von vorneherein druckseitig erfolgt. Da auf dem Markt befindliche Venturidüsen von einem Druck bis zu 100 bar erhältlich sind, kann weder von einem festen Differenzdruck, noch von einem bestimmten Druckbereich gesprochen werden.
In der EP - 0 263 290 Patentanmeldung, die unter anderem auf der DE - 37 26 672 Patentschrift basiert, wird auch ein elektronisch gesteuertes Druckzumischsystem mit Schaummittelpumpe beschrieben, wobei die Feuerlöschkreiselpumpe mit Löschwasser aus der Hydrantenleitung versorgt wird. Aus der Beschreibung ist jedoch nicht ganz klar erkennbar, wohin das von der Schaummittel pumpe geförderte Schaummittel geführt wird! Auf der Seite 4 der Patentschrift (Zeile 3) hinter der Feuerlöschkreiselpumpe, also druckseitig, jedoch in der Zeile 14 vor der Pumpe, also saugseitig. Diese widersprüchlichen Angaben könnten aus der DE-37 26 672 Patentschrift stammen ( Seite 4, Zeile 32-33 ) in der Fig. 1 tatsächlich eine saugseitige Zumischung darstellt. Solch eine Lösung könnte jedoch nie realisiert werden, da im Hydrantenbetrieb bei einem evt. Zusammenbruch der Hydrantenleitung Schaum in das Trinkwasser, im Tankbetrieb in den Wasserbehälter gelangen könnte. Die Pumpe mit einem Wasserversorgungsanschluss ist nachteilig für die Einsatzmöglichkeiten der Löschanlage.
Nachteilig ist in beiden Fällen, daß es hier ebenso keine Möglichkeit auf eine individuelle Einstellung der Schaumzumischprozentraten, sowie einen gleichzeitig getrennten Wasser- Schaumeinsatz gibt. Eine Schaumrückführung in den Schaumbehälter, wie dies aus der US Patentschrift 3 115 158 hervorgeht, ist seit 1962 bekannt. In den Patentschriften OE - 009 837 und US- 4 324 294 ist eine Rückführung ebenso erwähnt.
Die Patentschrift EP - 0 343 320 ordnet die Schaummittelpumpe saugseitig der Feuerlöschkreiselpumpe an, wobei die Wasserversorgung aus einem Behälter sichergestellt wird. Eine Wasserversorgung aus dem Hydranten ist hier nicht vorgesehen.
Zahlreiche Versuche haben gezeigt, daß eine feuerlöschpumpensaugseitig angeordnete Schaumsaugleitung während des Betriebes ohne jegliche Zumischeinrichtung die gewünschte Menge Schaummittel ansaugen kann, und diese auch dosiert werden kann. Da in der Praxis die Feuerlöschkreiselpumpen auch von außen (Hydrant, offene Gewässer) mit Wasser versorgt werden müssen, kann diese Lösung nicht sinnvoll ausgeführt werden.
Aus dem erwähnten Grund kann bei der durch diese Patentschrift vorgeschlagenen Lösung - nur im Tankbetrieb saugseitig der Feuerlöschpumpe Schaummittel zuzumischen -, auf eine Schaummittelpumpe verzichtet werden.
Vorgenannte Nachteile der Patentanmeldung EP - 0 343 320 bestehen jedoch weiterhin, da die Erfindung von der Patentschrift DE - 37 26 672 ausgeht.
Ein weiterer Nachteil ist, daß die Notbetätigung nur auf eine Leistungsgröße durch eine Blende eingestellt ist. Nachdem in der Regel dieses Gerät der größte Verbraucher ist, sind im Fall einer Notschaltung alle anderen Verbraucher wie Handschaumrohre, Selbstschutzeinrichtungen usw. aus dem Einsatz ausgeschlossen. Ein löschmengenumschaltbarer Werfer kann ebenso nicht eingesetzt werden.
Durch die EP - 0 295 202 ist ebenfalls ein elektronisch gesteuertes druckseitig angeordnetes Zumischsystem bekannt, das mit Hilfe eines separaten Benzinmotors oder eines Nebenantriebes die Schaummittelpumpe antreibt, wobei die Wasserversorgung über einen Hydrant oder eine Wasserpumpe gesichert ist. Die Schaummittelpumpe liefert Schaummittel unter Druck über ein Druckdifferenzventil und ein Regelventil in den Druckausgang der Wasserpumpe oder Hydrant; dabei kann sie entweder aus dem Fahrzeugbehälter oder einem alternativen Behälter Schaummittel ansaugen.
Der Antrieb der Schaummittelpumpe durch Fahrzeugmotornebenantrieb ist bereits durch die US - 3 115 158 Patentschrift aus dem Jahr 1962 vorweggenommen, aber bereits im Jahre 1973 auch in Europa nachweislich verwirklicht worden; ebenso 1979 und 1981 bei Fahrzeugen für Erdölraffinerien. Die Schaummittelpumpendrehzahl wurde dabei über ein Schaltgetriebe in zwei Stufen (1973, 1979) bzw. hydraulisch/elektrisch stufenlos (1981) geregelt.
Ab 1983 wurden Schaummittelpumpen mit separatem Dieselmotor angetrieben. Die Drehzahlregulierung erfolgte elektronisch automatisch stufenlos. Die Schaummittelpumpen verfügten ebenso über Rückführleitungen in den Schaumbehälter. Bei der vorliegenden Lösung jedoch wird nicht dafür gesorgt, daß evt. von außen angesaugtes fremdes Schaummittel nicht in den Behälter fließen kann.
Aus den erwähnten Beispielen ist ersichtlich, daß die in dieser Patentanmeldung gestellten Patentansprüche überholt sind.
Die weiteren Nachteile dieser Ausfuhrung wurden schon erwähnt, da die vorher angemeldeten Erfindungen im Prinzip mit dieser Anmeldung identisch sind. Dadurch entstehen auch die gleichen Nachteile, nähmlich keine Möglichkeit auf individuelle Schaumzumischprozentraten bei den einzelnen Verbrauchern im Schaumbetrieb und auch keine gleichzeitige Wasser-(Kühlen) bzw. Schaumabgabe (Löschen).
Im Hydrantenbetrieb besteht die Gefahr, daß Schaum in das Hydrantennetz gelingen kann, da gegen den Hydrantendruck Schaum in die Verbraucherleitung gedrückt wird.
Die Notbetätigung bei Ausfall der Elektronik fehlt, sodaß die Anlage danach nicht mehr betrieben werden kann.
Um die vorher aufgezeichneten Nachteilen auszuschließen, liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, mechanisch und elektronisch gesteuerte Druckzumischsysteme zu schaffen, welche die oben gestellten Forderungen erfüllen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß druckseitig der Feuerlöschkreiselpumpe Zumischer angeordnet sind, die eine schwenkbare Dosiereinrichtung zum Beimischen von Schaummittel zum Löschwasser haben. Das Schaummittel wird dabei mit Hilfe einer Schaummittelpumpe unter Druck zugeführt.
Die Schaumdosierung erfolgt dazu mit mechanischer oder elektronischer Steuerung.
Diese sehr vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß die schwenkbare Dosiereinrichtung gleichzeitig eine Doppelfunktion ausführt.

1. Stufenlose Dosiereinstellungen der gewünschten Schaummittelzumischprozentraten und Einleitung des Schaummittels in den Zumischer
2. Erzeugung von Wirkdruck im Schaumbetrieb, dadurch Sicherung der Funktion bei der mechanischen Ausführung des Zumischers bzw. Messen der durchfließenden Löschmenge und Notbetrieb bei der elektronischen Ausfuhrung.

Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen, daß die Dosiereinrichtung im Wasserbetrieb -in dem kein Schaummittel zugemischt werden muß- ausgeschwenkt wird, damit kein Druckverlust entsteht.
Die theoretische Grundlage der Schaumzumischung ist, die Energie-Gleichung von Bernoulli in Verbindung mit dem Kontinuitätsgesetz. Verengt man an einer Stelle der Rohrleitung den Querschnitt, so erhöht sich an dieser Stelle die Geschwindigkeit des fließenden Mediums.
Da die Gesamtenergie, die sich aus Geschwindigkeits- und Druckenergie zusammensetzt, konstant bleibt, ist mit der Geschwindigkeitszunahme in der Verengungsstelle eine Verringerung des statischen Primärdruckes verbunden.
Dieser Druckabfall (kein Unterdruck), der Wirkdruck (auch als Differenzdruck genannt), ist ein Maß für den Durchfluß.
Erfindungsgemäß wird dieser Wirkdruck nicht nach herkömmlicher Art wie bei Venturidüsen erzeugt, sondern durch die Schwenkvorrichtung, die gleichzeitig -wie schon erwähnt- auch Schaummittel dem Löschwasser zufuhrt.
Zwischen Wirkdruck und Durchfluß besteht folgende Beziehung:

$Q = C x √ \bar{Δp}$

Q=Durchfluß, C=Rechnungskonstante, Δp=Wirkdruck
Da aus dieser Gleichung zwischen Wirkdruck und Durchfluß ein quadratisches Verhaltnis hervorgeht, ist die Druckverminderung (Wirkdruck) mit dem Quadrat des hindurchfließenden Mengenstromes proportional.
Wenn beispielsweise der Mengenstrom (Löschwassermenge) von einem niedrigen Anfangswert auf die 3fache Größe ansteigt, dann erhöht sich die Druckverminderung (Wirkdruck) auf das 9fache.
Dieses stets gleichbleibende Verhaltnis zum jeweils gleichbleibenden Mengenstrom (Löschwassermenge) sichert eine konstante Zumischung, wenn man beide Drücke (Löschwasser/Schaummittel) an den Eintritten des Zumischers gleichhält, mit anderen Worten den Schaummitteldruck an den Wasserdruck angleicht.
Damit ist die Zumischfunktion weder von Wassermengenänderungen noch von Druckänderungen in dem Gesamtsystem abhängig.
Aus dem vorhergesagten ist ersichtlich, daß es sich hier um ein Schaumversorgungssystem handelt, das automatisch die vorher festgelegten Schaumzumischprozentraten beibehält, unabhängig davon ob im Gesamtsystem -bedingt durch Feuerlöschkreiselpumpe oder Hydrant-Druckschwankungen bzw Löschwassermengenveränderungen auftreten, und dessen Vorteile an solchen Verwendungen zu nutzen sind, wo aus einer Wasserversorgung mit verschiedenen Verbrauchern, wie Monitore, Schaumrohre, Strahlrohre usw., gleichzeitig sowohl Wasser als auch Schaum/Wasser-Gemisch (kühlen und löschen) abgegeben werden muß, unabhängig davon, ob sich die Feuerlöschkreiselpumpe im Tanksaug-, Fremdsaug-(aus offenen Gewässern) oder Hydrantenbetrieb befindet.
Darüberhinaus ist ein Parallelbetrieb möglich, durch von außen eingeführtes Löschwasser einerseits und gleichzeitigen Feuerlöschkreiselpumpenbetrieb andererseits, damit eine Verdoppelung der Löschkapazität der Schaumanlage erreicht werden kann.
Nachfolgend ist anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt: - mechanische Ausführung (Fig.1)
Die dargestellte Feuerlöschpumpenanlage weist eine Niederdruckpumpe 7 auf, die über eine Leitung 3 und Absperrorgan 2 mit dem Wasserbehälter 1 verbunden ist (Behälterfülleitung 47, 46). Die Niederdruckpumpe 7 kann auch über den Anschluß 4, Absperrorgan 5 und Rückschlagventil 6 ebenso aus dem Hydrant oder offenen Gewässern mit Wasser versorgt werden.
Das Löschwasser gelingt über die Hauptleitung 8, Absperrorgane 9 und 12 zu den Verbrauchern bzw. über die Druckleitung 13, Absperrorgan 14 und Zumischeinrichtung16 in die Hochdruckpumpe 17.
Durch das öffnen oder Schließen des Absperrorgans 11 u. 12 kann entweder die Gesamtanlage, oder nur ein Teil davon mit Druckwasser von außen (Hydrant oder Ringleitung) beaufschlagt werden.
Somit kann die Löschkapazität der Anlage erheblich erhöht werden, da die Niederdruckpumpe für andere Verbraucher wie z.B. Hochdruckpumpe, Niederdruckschnellangriff, Selbstschutz usw. zur Verfügung steht (Parallelbetrieb).
Bei totalem Ausfall der Niederdruckpumpe oder dem Löschfahrzeug kann die Anlage weiterbetrieben werden, vorausgesetzt, daß die Schaummittelpumpe einen separaten Motorantrieb hat.
Die Schaummittelpumpe 26 versorgt den Zumischer 16 an der Hochdruckpumpe bzw. die Zumischer 41 an den Niederdruckverbrauchern über die Druckleitung 38, Absperrorgan 28 und Doppeldruckregler 29. Dabei kann die Schaummittelpumpe 26 entweder aus dem Behälter oder von außen aus externen Behältern Schaummittel ansaugen. Der Doppeldruckregler 29 wird mit den beiden Druckleitungen 15 und 15.1 beaufschlagt, die je nach Notwendigkeit über die Absperrorgane 14.1, 14.2 und 14.3 den vorhandenen Druck dem Regler zuleiten.
Der Doppeldruckregler fuhrt dem Löschwasserdruck entsprechenden Schaummitteldruck über das Rückschlagventil 37, Druckleitung 38 und Absperrorgan 39 zu der schwenkbaren Dosiereinrichtung 40 zu.
An der Dosiereinrichtung 40 werden die gewünschten Schaumzumischprozentraten eingestellt und in die Stellung Schaumbetrieb geschwenkt (Fig.2). Dadurch entsteht im Zumischer der zur Funktion notwendige Wirkdruck. Die Dosiereinrichtung kann manuell oder fernbetätigt z.B über pneum. oder el. Antrieb geschwenkt werden.
Wenn im Einsatz die Schaumrohre kurzzeitig abgestellt werden und die Schaummittelpumpe weiter Schaummittel liefert, können in der Schaumanlage unerwünschte Druckerhöhungen entstehen. Durch einen Druckmitter 34, der in der Leitung38 eingebaut ist, öffnensich die Absperrorganen 35 bzw 31 automatisch und das Schaummittel wird in den Behälter zurückgeführt. Voraussetzung ist, daß das Absperrorgan 22 geöffnet ist, d.h., daß sich die Schaummittelpumpe im Tankbetrieb befindet. Sollte dies nicht der Fall sein, sondern über die Leitung 24 und Absperrorgan 25 Schaummittel von außen angesaugt werden, öffnen sich die Absperrorgane 35, 32 und das Schaummittel wird entweder ins Freie oder in den externen Behälter zurückgeführt aus dem es entnommen wurde.
Durch diese Maßnahme eignet sich die Anlage auch für Beseitigung bei Unfällen in Chemie- und Raffineriebetrieben, wo Säuren oder Laugen ausgelaufen sind. Es wird aber auf jeden Fall vermieden, daß im Behälter verschiedene Schaumsorten miteinander vermischt werden.
Externe Schaumversorgung erfolgt über das Absperrorgan 55.
Zur Sicherheitseinrichtung der Schaumanlage gehört ein Thermofühler 30 der in die Schaummittelpumpe eingebaut ist, und dafür automatisch sorgt, daß die sich in den Löschpausen erwärmten Schaummittel über das Absperrorgan 31 bzw. Leitung 32 ins Freie gelangen. Sollte das Druckmeßgerät 34 in der Druckleitung ausfallen und das Absperrorgan 35 sich dadurch nicht öffnen, wird das Schaummittel über das überströmventil 33 in die Saugleitung 23 zurückgeführt, damit die Rohrleitung entlastet wird.
Bei der elektronischen Ausführung der Anlage (Fig.4) wird die schwenkbare Dosiereinrichtung 40 zusätzlich als Durchflußmesser (Fig.3) verwendet. Dabei wird das Schaummittel über die ferngesteuerte Dosiereinrichtung koaxial durch die Schwenkachse 51 geführt. Durch die im Schaumbetrieb eingeschwenkte Schwenkkörper 50 entstandenen Drücke werden in einen Transmitter 53 geleitet in dem der Wirkdruck erkannt, umgeformt und in die elektronische Steuereinheit 47 geleitet wird. Über das Durchflußmessgerät 52, das in die Schaumdruckleitung stets eingeschwenkt ist, wird die von der Schaummittelpumpe kommende Schaummenge gemessen und das Meßergebnis in die Steuereinheit 47 geleitet.
In der Steuereinheit 47 wird der Ist-Wert mit dem vorgegebenen Soll-Wert verglichen und bei Abweichungen wird ein Stellbefehl an die Dosiereinrichtung 40 gegeben. Die Dosiereinrichtung kann durch elektrischen, pneumatischen oder hydraulischen Antrieb ausgerüstet werden. Der Antrieb der Dosiereinrichtung 40 stellt die Eintrittöffnung so groß ein, daß die vorgegebenen Werte erreicht sind, d.h. Ist- und Soll-Werte sind gleich.
Bei der Notbetätigung der Schaumanlage wird der Doppeldruckregler 29 über die Absperrorgane 14.1,2,3 und Druckleitungen 15 und 15.1 beaufschlagt. Das Durchflußmessgerät 52 aus der Schaumdruckleitung ausgeschwenkt und an der Dosiereinrichtung die gewünschte Schaumzumischprozentrate an jedem Schaumverbraucher manuell eingestellt.
Somit kann die Schaumanlage weiterhin in Betrieb gehalten werden und jeder Schaumverbraucher individuell mit Schaummittel versorgt werden.
Die Schaummittelpumpe wird herkömmlicherweise entweder durch einen separaten Motor (Benzin, Diesel), den Nebenantrieb des Fahrzeugmotors, Peltonturbinen oder Elektromotor angetrieben.
Die Schaummittelpumpe direkt über die Feuerlöschkreiselpumpe derart antreiben zu lassen, daß diese auf die Verlängerung deren Welle in einer Tandem-Bauweise anmontiert ist, wurde aus der Patentschrift EP - 0 337 306 bekannt.
Dabei wird die Lage des Schaumbehälters so gewählt, daß dieser im Wasserbehälter integriert ist. Von einer Erfindung der Schaum mittelbehälteranordnung kann nicht die Rede sein, da dies in der Deutschen Norm für Löschfahrzeuge DIN 14 530 Teil 1 P.4.2.3.5 u.A.gegen Auskühlen des Schaummittels bereits vorgeschrieben ist und die Fahrzeuge wie z.B. TLF 24/50 aus diesem Grund seit Jahrzehnten so ausgeführt sind.
Die Tandem-Bauweise verschiedener Arten von Pumpen ist aus der Kombination Feuerlöschkreiselpumpe/Hochdruckpumpe seit langem bekannt und von führenden Feuerlöschfahrzeugherstellern praktiziert.
Nachteilig ist diese Ausführung dadurch, daß der Schaummittelteil nicht abschaltbar ist. D.h., daß die Schaummittelpumpenlaufräder bei reinem Normaldruckbedarf ständig mitlaufen müssen und somit die Anlage einem größeren Verschleiß ausgesetzt ist. Eine unerwünschte Wärmeentwicklung -die durch das ständige Mitlaufen der Laufräder ensteht- wirkt sich auf das Schaumsystem ebenso nachteilig aus.
Um diese Nachteile auszuschließen und eine günstige Zumischung der Hochdruckpumpe durch die Schaummittelpumpe zu sichern, wird erfindungsgemäß eine Pumpenantriebseinheit nach Fig.5 u.6 vorgeschlagen, in der alle drei Pumpen zusammengefasst sind, jedoch einzeln nach Bedarf ab- oder zugeschaltet werden können. Nach Fig.5 sind die beiden Pumpen - Schaum 3 und Hochdruck 4 - über das Getriebe-und Entlüftungsgehäuse 2 der Feuerlöschkreiselpumpe 1 hintereinander angeordnet und über zwei z.B. hydrodynamische Kupplungen 5 ab- oder zuschaltbar. Gemäß einem weiteren Ausführungsvorschlag Fig.6, sind beide Pumpen 3 und 4 nebeneinander angeordnet, was besonders platzsparend ist.

Claims

Löschpumpendruckseitig angeordnete automatisch-mechanisch und elektronisch arbeitende Schaumzumischvorrichtung, zum Beimischen eines Löschmittels mit einem Schaummittel in vorgewählten Prozentraten und mit einer Schaummittelpumpe, die über einen Doppelregler die Anlage mit Schaummittel versorgt dadurch gekennzeichnet, daß in der Zumischvorrichtung 41, eine in die Fließrichtung axial angeordnete, schwenkbare Dosiereinrichtung 40 aufweist.
Zumischvorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet daß die Dosiereinrichtung 40 eine Doppelfunktion aufweist,indem diese um eine vertikale Achse 1 verschwenkbar ist, wobei die vertikale Achse 1 mit einer Einstelleinheit 2 und Durchführungsbohrung 3 für das Schaummittel versehen ist und daß der Schwenkkörper 4 im Schaumbetrieb eingeschwenkt wird und einen Wirkdruck erzeugt.
Zumischvorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, der Schwenkkörper 4 der Dosiereinrichtung 40 im Wasserbet-rieb - um Druckverluste zu vermeiden- manuell oder fernbetätigt ausgeschwenkt werden kann.
Zumischvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkkörper 50 der Dosiereinrichtung 40 im Schaumbetrieb in der elektronischen Ausführung zusätzlich als Wirkdruckmeßgerät fungiert,um die Gesamtlöschmenge zu erfassen.
Zumischvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinheit 2 der Dosiereinrichtung eine stufenlose Schaumprozentrateneinstellung für beliebige Schaummittelmengen ohne Einschränkung sowohl in der mechanischen, als auch in der elektronischen Ausführung aufweist.
Zumischvorrichtung nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausfall der Elektronik eine Schaumversorgung an jedem Verbraucher durch Zuschalten des Doppeldruckreglers 29 und Ausschwenken des Scwenkkörpers (Durchflußmesser) 52 weiterhin eine individuelle Schaumprozentrateneinstellung möglich ist.
Zumischvorrichtung nach Anspruch 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß die Zumischvorrichtung 41 einen gleichzeitigen Einsatz von Schaummittel zu Löschzwecken und Wasser zu Kühlzwecken erlaubt, sodaß bei der Wasserabgabe kein Druckverlust entsteht.
Zumischvorrichtung nach Anspruch 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß die Zumischvorrichtung 41 gleichzeitig sowohl von der Hydrantenleitung, als auch von der Feuerlöschkreiselpumpe mit Löschwasser versorgt werden kann -Parallelbetrieb- und dabei an jeden Druckabgang Wasser und Schaum abgegeben werden kann
Zumischvorrichtung nach Anspruch 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, daß die Zumischvorrichtung 16 direkt in die Hochdruckpumpeneingangsleitung 13 eingebaut und durch die Schaummittelpumpe 26 mit Schaummittel direkt versorgt ist; dabei weist die Schaummittelpumpe ein Temperatur- und Druckmeßgerät 30, 34 auf.
Schaummittelpumpe nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, daß die Schaummittelpumpe 26 eine automatische elektrische thermische Entlastung 31, 32, 35 hat, sowie ein integriertes mechanisches Druckentlastungsventil 27 bzw. ebenso mit einer automatischen elektrischen Druckentlastung 27.1 gesichert ist.
Schaummittelpumpe nach Anspruch 9 und 10 dadurch gekennzeichnet, daß die Schaummittelpumpe 3 und die Hochdruckpumpe 4 mit der Feuerlöschkreiselpumpe über eine hydrodynamische Kupplung 5 verbunden werden, und dabei hintereinander oder nebeneinander über dem Getriebe- und Entlüftungsgehäuse 2 angeordnet sind.