EP0978296A1 - Stufenloses automatisch-mechanisches Schaum-Dosiersystem für Hoch- und Normaldruck Feuerlöschkreiselpumpen - Google Patents
Stufenloses automatisch-mechanisches Schaum-Dosiersystem für Hoch- und Normaldruck Feuerlöschkreiselpumpen Download PDFInfo
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- A62C5/00—Making of fire-extinguishing materials immediately before use
- A62C5/02—Making of fire-extinguishing materials immediately before use of foam
Definitions
- the invention relates to an automatic mechanical foam metering system enables a quantity of foaming agent drawn in by a pump premixer, in stepless foam proportioning concentrates, manually or electrically, pneumatically, hydraulically remote-controlled or electronically-automatically controlled both at high pressure as well as in the normal pressure range to be added to the fire water.
- the invention therefore sets itself the task of creating a foam metering system which the disadvantages mentioned do not exist.
- Fig. 1 shows the foam supply of the high pressure pump and the possibility of being able to deliver water at the same time as the normal pressure pump.
- the functional diagram Fig. 2 shows the foam supply of the normal pressure pump an extinguishing quantity for the use of foam hand pipes in a performance from 1 - 400 l / min.
- the functional diagram in FIG. 3 shows the foam supply of the normal pressure pump in larger performance ranges e.g. 5 - 6000 l / min. as well as the possibility of doing so to be able to produce high pressure foam if desired.
- the fire-fighting centrifugal pump 4 sucks water via the suction line 3 from the water tank 2, which is led into the high-pressure pump 13 via the by-pass line 5, shut-off element 6, pump premixer 7, three-way valve 11 and pressure line 10.
- foam agent flows into the first stage via the foam suction line 14 of the pump premixer7 and the metering device 15 and is mixed with the water in the mixing chamber 8 of the pump premixer.
- the water / foam mixture is then fed into the high pressure pump 13 as previously described. Via the high-pressure pump 13, the mixture is passed via the pressure line 21 and the shut-off elements 22, 23 to the high-pressure reels 24, 25.
- the water can be directed to the consumers via the pressure line 18.
- the second flap which has no function in this case, can be relieved on the spring. As a result, there is no pressure loss in the system during water operation.
- the foam pipes designed for 200 and 400 l / min in the low pressure area Fig. 2 can also be supplied with foam agent in the way described above, but the three-way ball valve 11 installed in the pump suction lines must be opened in the direction of the normal pressure pump4. In this case, the suction line 10 of the high pressure pump 13 is automatically blocked.
- the advantage here is that foam proportioning concentrates can be set particularly precisely.
- the larger flap, which is loaded with full spring force, remains closed.
- the pump premixer7 delivers water / foam mixture via the by-pass line 12 to the normal pressure pump.
- the foam agent flows through the foam suction line 16 and metering unit 17 into the mixing chamber 9 of the pump premixer7. Since the dosing unit 17 and mixing chamber 9 are designed for the maximum output, the dosing device 15 and the mixing chamber 8 are closed.
- the foam supply to the high-pressure pump 13 takes place via the pressure lines 18 and 19 and the shut-off element 20 into the suction line 10 of the high-pressure pump 13.
- both baffles of different sizes - for high pressure1 and for normal pressure2 - that function independently of one another are used as a bluff body in a housing 9 that is spatially separated by a rib 10.
- both flaps are loaded with different spring forces.
- the working range determination of the two flaps is achieved in that both springs 11, 12 can be preloaded in an adjustable manner using a tensioning device. As a result, individual requests regarding work area determination can also be taken into account.
- the flaps 1 and 2 each have a separate shaft 3 and 4 and are each directly connected to a metering sleeve 5 and 6. These dosing sleeves rotate depending on the flap movement, which move depending on the amount of extinguishing fluid flowing through and the corresponding spring force.
- a two-part actuating cylinder 7 and 8 are each arranged coaxially on the dosing bushes 5 and 6. The actuating cylinder halves 7a and 8a located in the outer region can be displaced in the axial direction, so that a continuous adjustment of the foam proportioning concentrates is thereby made possible.
- the actuating cylinders can be moved either manually or remotely, electrically, pneumatically or hydraulically.
- a multi-stage pump premixer Fig. 5 was developed in this new metering system compared to conventional systems, which, in conjunction with the metering device, contributes to the accuracy of the foam proportioning concentrates and to the delivery of fewer and larger amounts of foam without having to install several separate pump premixers in one system.
- the new pump premixer consists of a housing1, two mixing rooms2 and 3, three nozzles4, 5 and 6 as well as four foam suction connections7, 8, 9 and 10. Of the four foam suction connections, two are connected to the metering devices, two more are used for emergency operation.
- the water is transferred via the driving nozzle4 into the driving / catching nozzle5 where it finally leaves the pump premixer via the catch nozzle6.
- the mixing room 2 arises according to the physical functional laws of a jet pump Vacuum, with which via the dosing device and foam connection opening7 foam agent is sucked in and mixed with the water.
- the water / foam mixture flows then depending on the use either in the high pressure or in the normal pressure pump. If the amount of water increases to more than 400 l / min. is increased, the foam suction opening 9 opens of the pump premixer and No. 7 closes. Through the second mixing room 3 Max. Foam suction performance can be achieved.
- the water / foam mixture is in this case always directed into the normal pressure pump.
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Abstract
Description
Gleiche Nachteile ergeben sich, wenn Hochdruckzumischer als sog. "Z"- Zumischer in die Druckleitung der Hochdruckpumpe vor der Hochdruckhaspel eingesetzt werden. Darüberhinaus muß in diesem Fall noch zusätzlich eine Umgehungsleitung für den Wasserbetrieb eingebaut werden, was einen Mehraufwand bedeutet und die Bedienung erschwert.
Die Anforderungen von vielen Behörden, Berufs- und Werkfeuerwehren bzw. Flughäfen liegen dagegen bei bis zu max. +-5%.
Dies verursacht einen größeren Druckverlust -auch im Wasserbetrieb-, eine ungenauere Dosierung und einen kleineren Arbeitsbereich, wobei der untere Bereich zwischen 1 bis 200 l/min. für herkömmliche Systeme unerreichbar bleibt.
Sollte über die Feuerlöschkreiselpumpe4 z.B. zu Kühlzwecken nur Wasser abgegeben werden, kann das Wasser über die Druckleitung 18 an die Verbraucher geleitet werden. Die zweite Klappe, die in diesem Fall keine Funktion hat, kann an der Feder entlastet werden. Dadurch entsteht auch im System bei Wasserbetrieb kein Druckverlust.
Vorteilhaft dabei ist, daß Schaumzumischprozentraten besonders genau eingestellt werden können. Die größere Klappe, die mit voller Federkraft belastet ist, bleibt geschlossen.
Die Schaumversorgung der Hochdruckpumpe13 erfolgt über die Druckleitungen 18 und 19 sowie Absperrorgan20 in die Saugleitung 10 der Hochdruckpumpe13.
Im Wasserbetrieb ist es möglich, die Feder über eine Spannvorrichtung soweit zu entspannen, daß kein Druckverlust durch Federkraftwiderstand entsteht.
Auf den Dosierbüchsen5 und 6 sind jeweils ein zweiteiliger Stellzylinder7 und 8 koaxial angeordnet. Die im Außenbereich liegenden Stellzylinderhälften7a und 8a lassen sich in axiale Richtung verschieben, sodaß eine stufenlose Einstellung der Schaumzumischprozentraten dadurch ermöglicht wird. Die Verschiebung der Stellzylinder kann entweder manuell oder fernbetätigt elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch vorgenommen werden.
Diese erfindungsgemäße Vereinfachung einerseits -die nur mit dem hier vorgeschlagenen zweistufigen, neuen Pumpenvormischer und der daraus resultierenden Einstellmöglichkeit realisiert werden kann- bedeutet nicht nur weniger Teile, gegenüber einer mit separatem Hochdruckzumischer ausgelegten Anlage, sondern bringt andererseits den Vorteil gegenüber allen herkömmlichen automatisch mechanischen Dosiersystemen, daß hier ein gleichzeitiger, getrennter Schaum-(Hochdruck) bzw. Wassereinsatz(Normaldruck) möglich ist, sowie die automatische stufenlose Dosiermöglichkeit.
Beim Bau von elektronisch gesteuerten Schaumzumischanlagen mit Pumpenvormischer für Flugplatzfahrzeuge deutscher Flughäfen mußten mehrere einzelne Pumpenvormischer eingebaut werden, trotz induktiv berührungsloser Durchflußmessung und elektronisch/pneumatisch gesteuerter Dosierschieber, um die geforderten Schaummengen und die Dosiergenauigkeit zu erreichen.
Der neue Pumpenvormischer besteht aus einem Gehäuse1, zwei Mischräumen2 und 3, drei Düsen4, 5 und 6 sowie vier Schaumsauganschlüssen7, 8, 9 und 10. Von den vier Schaumsauganschlüssen sind zwei mit den Dosiereinrichtungen verbunden, zwei weitere werden für die Notbetätigung verwendet.
Praxis wegen des großen technischen Aufwandes der Kontrollmeßmöglichkeiten nur sehr selten Anwendung findet, kann durch zusätzliches Zuschalten der ersten Dosiereinrichtung mechanisch oder durch elektronisch/automatische Steuerung erreicht werden. Bei der elektronischen Ausführung müssen auf die Wellenenden der Klappen Drehpotentiometer gesetzt werden, um die entsprechenden Signale der Klappenstellungen an einen Rechner zu führen und damit die Wassermengen zu erfassen.
Da die Saugleistung der Pumpenvormischer bei verschiedenen Pumpendrücken und verschiedenen Stellungen beider Dosierzylinder bekannt ist, können diese durch den Rechner und die Meßergebnisse beider Klappen, automatisch fernbetätigt die entsprechenden Dosierzylinder auf die gewünschte Schaumzumischprozentrate eingestellt werden. Zur Kontrolle und evt. Korrektur kann auch in der Schaumsaugleitung ein zusätzlicher Durchflußmesser eingebaut werden.
Claims (9)
- Automatisch mechanisches Schaumdosiersystem mit Pumpenvormischer dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung in einem Gehäuse zwei voneinander unabhängig funktionierende Klappen von verschiedenen Größen hat, die mit unterschiedlich großer und einstellbarer Federkraft belastet sind.
- Automatisch mechanisches Schaumdosiersystem mit Pumpenvormischer nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß jede Klappe mit einer separaten Dosiereinheit ausgerüstet ist.
- Automatisch mechanisches Schaumdosiersystem mit Pumpenvormischer nach Anspruch 1 - 2 dadurch gekennzeichnet, daß jede separate Dosiereinrichtung über eine mit der Klappenwelle verbundene Dosierbüchse(5) verfügt, auf der sich ein koaxial angeordneter, zweiteiliger, axial verschiebbarer Stellzylinder(7) befindet.
- Automatisch mechanisches Schaumdosiersystem mit Pumpenvormischer nach Anspruch 1-3 dadurch gekennzeichnet, daß die Schaumzumischprozentraten durch den Stellzylinder(7) stufenlos einstellbar sind.
- Automatisch mechanisches Schaumdosiersystem mit Pumpenvormischer nach Anspruch 1-4 dadurch gekennzeichnet, daß der Stellzylinder(7) entweder manuell oder elektronisch-automatisch, pneumatisch, hydraulisch, elektrisch fernbetätigt eingestellt werden kann.
- Automatisch mechanisches Schaumdosiersystem mit Pumpenvormischer nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Federkraftbelastung der Klappen für den Wasserbetrieb entlastet werden kann und die Klappen auf die Seite des Gehäuses geschwenkt werden können.
- Automatisch mechanisches Schaumdosiersystem mit Pumpenvormischer nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Klappen mit Potentiometer versehen werden und dadurch als Durchflußmesser für die elektronisch gesteuerte Dosiereinrichtung verwendet werden können.
- Automatisch mechanisches Schaumdosiersystem mit Pumpenvormischer nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenvormischer in einem Gehäuse mindestens drei getrennte Düsen und zwei getrennte Mischräume aufweist.
- Automatisch mechanisches Schaumdosiersystem mit Pumpenvormischer nach Anspruch 1 und 8 dadurch gekennzeichnet, daß die Wasser/Schaumgesamtleistung der Hochdruckpumpe direkt über den Pumpenvormischer in die Hochdruckpumpe geführt wird.
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