NL8006213A

NL8006213A - Water and electrical delivery for fire-fighting vehicle - has actual speed transducer value compared with constant required for adjustments

Info

Publication number: NL8006213A
Application number: NL8006213A
Authority: NL
Original assignee: Rosenbauer Kg Konrad
Priority date: 1979-11-13
Filing date: 1980-11-13
Publication date: 1981-06-01
Also published as: BE885783A; NO147861B; NO147861C; SE438785B; SE8006943L; NO803274L; AT367304B; ATA724079A

Abstract

The vehicle has two units driven from its engine, one delivering water and requiring variable speeds, the other a current generator requiring constant speed. An adjustable fluid drive (6) is used to power one unit and this also has a tachometric generator (7) adapted as a speed transducer. An adjuster (8) adjusts the fluid drive by comparing the speed of rotation supplied by the speed transducer, to the rotational speed required and which must remain constant, this being a theoretical value and controlling the adjuster .

Description

-1- --,.- * vo 1092-1- -, .- * vo 1092

Brandweervoertuig.Fire engine.

De uitvinding heeft betrekking op een ‘brandweervoertuig met tenminste twee door de voertuigmotor aan te drijven hulpaggrega-ten, waarvan het ene, bijv. een bluspomp, met een variabel- en het andere, bijv. een elektrische generator, met een constant toerental 5 dient te worden aangedreven, waarbij het constant te houden toerental voor het ene aggregaat door tussenkomst van een hydrostatische variator aan de voertuigmotor wordt ontleend.The invention relates to a fire engine with at least two auxiliary units to be driven by the vehicle engine, one of which, eg an extinguishing pump, with a variable speed and the other, eg an electric generator, has a constant speed driven, whereby the constant speed to be maintained for the one unit is derived from the vehicle engine through the use of a hydrostatic variator.

In de praktijk van de brandbestrijding is het vaak noodzakelijk twee aggregaten tegelijkertijd in bedrijf te hebben, welke 10 beide door de voertuigmotor van het brandweervoertuig worden aange- " dreven, doch die ten aanzien van het toerental, waarmede zij moeten worden aangedreven, verschillende eisen stellen. Zo is het bijv. voor het verlichten van het werkterrein en voor het aandrijven van elektrische apparaten noodzakelijk te beschikken over een elektrische 15 generator, die met een zo constant mogelijk toerental moet draaien, terwijl de druk van een tegelijkertijd in bedrijf zijnde bluspomp regelbaar moet zijn en daarmede ook het toerental van de bluspomp, zonder dat het toerental van de elektrische generator wordt beinvloed. Om een dergelijk parallelbedrijf te realiseren is het bekend het 20 een constant toerental vereisende aggregaat te voorzien van een hydro statische aandrijving, waarvan de pomp met de voertuigmotor is verbonden en de hydraulische motor met een aggregaat, terwijl het andere aggregaat rechtstreeks in een vast verhouding door de voertuigmotor wordt aangedreven, zodat verandering van het toerental van dit aggre-25 gaat eenvoudig door verandering van het toerental van de - voertuigmotor kan worden tot stand gebracht. Om daarbij het toerental van het eerste aggregaat constant te houden, moet de hydrostatische aandrijving, welke immers niets anders is dan een drukvloeistofmechanisme, met de hand worden versteld en overeenkomstig het zich wijzigende voertuig-30 motortoerental worden bijgeregeld. Bij een dergelijke regeling met de hand moet echter tij plotselinge toerentalveranderingen, zoals bijv. optreden bij het openen of sluiten van een afsluiter in de waterleiding voor de bluspomp een naar verhouding lange reaktietijd op de koop toe worden genomen, welke aanzienlijke toerentalschommelingen, bijv.In fire fighting practice it is often necessary to have two aggregates in operation at the same time, both of which are driven by the vehicle engine of the fire engine, but which have different requirements with regard to the speed at which they are to be driven. For example, to illuminate the work area and to drive electrical appliances, it is necessary to have an electric generator which must run at the most constant speed possible, while the pressure of a fire pump operating at the same time must be adjustable and thus also the speed of the extinguishing pump, without affecting the speed of the electric generator. In order to realize such a parallel operation it is known to provide the unit requiring a constant speed with a hydrostatic drive, the pump of which with the vehicle engine is connected and the hydraulic engine with a generator, The other unit is driven directly in a fixed ratio by the vehicle engine, so that a change in the speed of this unit can be effected simply by a change in the speed of the vehicle engine. In order to keep the speed of the first unit constant, the hydrostatic drive, which after all is nothing but a pressure fluid mechanism, must be adjusted manually and adjusted according to the changing vehicle engine speed. However, with such manual control, a sudden relatively long reaction time, such as occur when opening or closing a shut-off valve in the water line for the extinguishing pump, must be tolerated, resulting in considerable speed fluctuations, e.g.

35 van de elektrische generator, veroorzaakt, hetgesitot beschadigen of 8006213 -2- uitvallea van de generator of van de aangedreven apparaten kan leiden. Bovendien vergt deze regeling met de hand de volle aandacht van de machinist, die zich ook geen ogenblik van de bedieningslesse-naar mag verwijderen, hetgeen echter juist bij brandbestrijding 5 vaak absoluut noodzakelijk is.35 of the electric generator may cause damage or damage 8006213 -2- failure of the generator or of the driven devices. Moreover, this control by hand requires the full attention of the operator, who may not move away from the operating lesson for a moment, which, however, is often absolutely necessary, especially during firefighting.

Aan de uitvinding ligt de doelstelling ten grondslag deze bezwaren op te heffen en een brandweervoertuig van de in de inleiding omschreven soort te verschaffen, dat bij gelijktijdig gebruik van twee aggregaten van de bedoelde typen voor beide een vlekke-10 loze aandrijving, garandeert en bij volle regelbaarheid van hefcene aggregaat het aanhouden van een constant aandri j ft oerent al voor het andere aggregaat met de grootst mogelijke nauwkeurigheid mogelijk maakt, zonder dat daartoe een speciale bedieningsman behoeft te worden aangesteld.The object of the invention is to overcome these objections and to provide a fire engine of the type described in the introduction, which guarantees a flawless drive for both, when two aggregates of the intended types are used simultaneously. controllability of the lifting stage unit makes it possible to maintain a constant drive speed for the other unit with the greatest possible precision, without the need to appoint a special operator.

15 Deze doelstelling wordt volgens de uitvinding bereikt, doordat het aan de hydrostatische variator gekoppelde aggregaat is verbonden met een toerentalaanwijsinrichting, bijv. een tachogenera-tor, en dat het verstellen van de hydrostatische variator geschiedt door een regelinrichting, welke het door de toerentalaanwijsinrich-20 ting gegeven toerental als ingangsvaarde vergelijkt met het gewenste, constant.,te houden toerental als gewenste waarde en de overbrengings-verhouding van de hydrostatische variator afhankelijk van het verschil tussen de ingangswaarde en de gewenste waarde verandert.This object is achieved according to the invention in that the aggregate coupled to the hydrostatic variator is connected to a speed indicating device, eg a tachometer, and that the hydrostatic variator is adjusted by a control device which is controlled by the speed indicating device. The given speed as input value compares with the desired, constant speed, to be kept as the set value and the gear ratio of the hydrostatic variator changes depending on the difference between the input value and the set value.

Op basis van het vergelijken van een ingangswaarde met 25 een gewenste waarde werkende regelinrichtingen zijn weliswaar op zichzelf algemeen bekend, doch in het onderhavige geval is sprake van een bijzonder voordelige toepassing van zulk een regeling bij brandweervoertuigen, die dankzij de speciale keuze van de ingangswaarde alle aan bluswerkzaamheden inherente eisen zo goed mogelijk 30 voldoet. Er wordt niet slechts volkomen automatisch met grote reak-tiesnelheid aanpassing van het momentane toerental van het aggregaat aan het gewenste toerental bereikt, waarbij op het dalen van het aandri jftoerental met een vergroting van de overbrengingsverhouding van de hydrostatische variator wordt gereageerd en op stijging van het 35 aandrijftoerental met een verkleining daarvan, doch er komt eveneens een automatische regeling van de verstelhandeling tot stand, daar als maatstaf voor de regeling het momentane toerental van het aggre- 8 0 0t21 3 . ' -3- gaat doorslaggevend is en niet, zoals tot dusverre, het toerental van de voertuigmotor. Bovendien worden bij deze regeling alle aan een van het gewenste toerental afwijkend aggregaattoerental bijdragende invloed verwerkt, zoals toerentalveranderingen van de voer-5 tuigmotor, temperatuurveranderingen van het hydraulische medium of wisseling in de belasting van het aggregaat zelf, waardoor inderdaad wordt gezorgd voor het exact op juiste waarde houden van het gewenste constante toerental van dit ene aggregaat. Als ingangswaarde voor de regeling behoeft daarbij vanzelfsprekend niet rechtstreeks 10 het toerental van het aggregaat te worden gebruikt; ook zou een daarvan afhankelijke andere grootheid, bijv. de frequentie van het door het aggregaat opgewekte spanning kunnen dienen. Voor de eigenlijke verstelling van de hydrostatische variator kunnen op passende wijze alle bij het in feite toegepaste mechanisme voorhanden mogelijkheden 15 worden benut, waarbij slechts het vereiste regelbereik in acht genomen behoeft te worden.On the basis of the comparison of an input value with a set value operating control devices are generally known per se, but in the present case there is a particularly advantageous application of such a control in fire engines, which thanks to the special choice of the input value meets the requirements inherent in fire-fighting activities as closely as possible. Not only is a fully automatic reaction of the instantaneous speed of the unit to the desired speed achieved at high reaction speed, the reaction of the drive speed decreasing with an increase in the transmission ratio of the hydrostatic variator and the increase of the drive speed. 35 drive speed with a reduction thereof, but an automatic adjustment of the adjustment operation is also realized, since the instantaneous speed of the aggregate is 8 0 0t21 3 as a measure of the regulation. -3- is decisive and not, as hitherto, the speed of the vehicle engine. In addition, with this control all aggregate speed contributing to a deviation from the desired speed is processed, such as changes in the speed of the vehicle engine, temperature changes in the hydraulic medium or changes in the load on the unit itself, which ensures that the exact keep correct value of the desired constant speed of this single unit. Obviously, the speed of the unit need not be used directly as the input value for the control; also a dependent other quantity, e.g. the frequency of the voltage generated by the aggregate, could serve. For the actual adjustment of the hydrostatic variator, all the options available with the mechanism actually used can be appropriately utilized, while only the required control range need to be observed.

De uitvinding is vanzelfsprekend ook niet beperkt tot het in dienst stellen van aggregaten, waarvan er tenminste een mechanisch met de voertuigmotor is gekoppeld. Ook aan de aggregaten 20 met variabel toerental, dus bijv. de bluspomp, zou een hydrostatische variator toegevoegd kunnen zijn, en het is ook alleszins mogelijk in de kringloop van de hydrostatische variator(en) nog andere hydraulische aggregaten, zoals bijv, een hydraulische kraan o.d. op te nemen.The invention is of course also not limited to putting aggregates into service, at least one of which is mechanically coupled to the vehicle engine. A hydrostatic variator could also be added to the variable speed aggregates 20, i.e. the extinguishing pump, and it is also possible in the cycle of the hydrostatic variator (s) for other hydraulic aggregates, such as a hydraulic crane. od to record.

25 In de tekening is de uitvinding bij wijze van voorbeeld veraanschouwlijkt in de vorm van een louter schematisch schakelstelsel.In the drawing, the invention is illustrated by way of example in the form of a purely schematic switching system.

Vanaf de voertuigmotor 1 van een niet verder- weergegeven brandweervoertuig kunnen een bluspomp k en een elektrische generator 5 tegelijkertijd via een verdeelkast 2 en koppelingen 3 worden aan-30 gedreven. De bluspomp ^ is daarbij rechtstreeks mechanisch met de voertuigmotor 1 gekoppeld, zodat bij verandering van het toerental van de voertuigmotor ook het aandrijftoerental van de bluspomp h verandert, en de bluspomp alnaargelang van de gewenste pompdruk door de voertuigmotor 1 kan worden geregeld.An extinguishing pump k and an electric generator 5 can be driven simultaneously from the vehicle engine 1 of a fire engine (not shown) via a distribution box 2 and couplings 3. The fire pump ^ is directly mechanically coupled to the vehicle engine 1, so that when the speed of the vehicle engine changes, the drive speed of the fire pump h also changes, and the fire pump can be controlled by the vehicle engine 1 according to the desired pump pressure.

35 In tegenstelling tot de bluspomp heeft de elektrische generator 5 een constant aandrijftoerental, dat ook bij zich wijzigend voertuigmotortoerental zo nauwkeurig mogelijk dient te worden aangehouden.In contrast to the extinguishing pump, the electric generator 5 has a constant drive speed, which must also be maintained as accurately as possible, even when the vehicle engine speed changes.

8006213 -from dit te bereiken, wordt de elektrische generator 5 vooraf gegaan door een hydrostatische variator 6, waarvan de pomp 6a via de koppeling 3 en het drijfwerk 2 met de voertmgmotor 1 is verbonden en . waarvan de hydraulische motor 6b met de elektrische generator 5 5 is verbonden. De elektrische generator 5 drijft nu op zijn beurt een tachogenerator 7 aan, welke het momentane toerental van de elektrische generator 5 in de vorm van korresponderende elektrische impuls als ingangswaarde aan een regelinrichting 8 toevoert. Deze regelinrichting 8 vergelijkt de ingangswaarde met een instelbare 10 gewenste waarde, die met het gewenste constante aandrijftoerental voor de elektrische generator J overeenkomt en verstelt de over-brengingshouding van de hydrostatische variator 6 in afhankelijkheid van het verschil tussen de ingangswaarde en de gewenste waarde.In order to achieve this, the electric generator 5 is preceded by a hydrostatic variator 6, the pump 6a of which is connected to the feed motor 1 via the coupling 3 and the gear 2 and. the hydraulic motor 6b of which is connected to the electric generator 5. The electric generator 5 now in turn drives a tacho generator 7, which supplies the instantaneous speed of the electric generator 5 in the form of a corresponding electric pulse as input value to a control device 8. This control device 8 compares the input value with an adjustable set value corresponding to the desired constant drive speed for the electric generator J and adjusts the transmission position of the hydrostatic variator 6 depending on the difference between the input value and the set value.

Daartoe wordt bijv. het slagvolume van de pomp 6a en/of het slagvolu-15 me van de hydraulische motor 6b veranderd, waarbij verlaging van het toerental van de elektrische generator 5 tot vergroting van een slagvolume van de pomp 6a en/of vermindering van het slagvolume van de motor 6b leidt, resp. omgekeerd verhoging van het aandrijftoerental van de elektrische generator 5 tot een vermindering van het slag-20 volume van de pomp 6a en/of vergroting van het slagvolume van de motor 6b. Door deze regelinrichting 8, die de hydrostatische variator 6 in afhankelijkheid van het werkelijke toerental van de elektrische generator 5 beïnvloedt, kan het aandrijftoerental voor-de elektrische generator 5 met extreem korte reaktietijd automatisch en met elke 25 gewenste nauwkeurigheid aan de vereiste constante waarde worden aangepast, waarbij alle mogelijke invloeden, te beginnen met het toerental van de voertuigmotor 1 tot en met de belasting door het afnemen van stroom van de elektrische generator, gedisconteerd kunnen worden.For this purpose, for example, the stroke volume of the pump 6a and / or the stroke volume of the hydraulic motor 6b is changed, whereby the rotational speed of the electric generator 5 is increased to increase the stroke volume of the pump 6a and / or the reduction of the stroke volume of the motor 6b, resp. conversely increasing the driving speed of the electric generator 5 to reduce the stroke volume of the pump 6a and / or increase the stroke volume of the motor 6b. By this control device 8, which influences the hydrostatic variator 6 in dependence on the actual speed of the electric generator 5, the drive speed for the electric generator 5 with extremely short reaction time can be automatically adjusted to the required constant value with any desired accuracy. , whereby all possible influences, starting from the speed of the vehicle engine 1 up to and including the load due to the drawing of current from the electric generator, can be discounted.

30 800621330 8006213

Claims

• - τ ~ -5- Fire engine with at least two auxiliary power units to be driven by the vehicle engine, one of which, "eg a quench pump, with a variable and the other," eg. an electric generator 5 must be driven at a constant speed, the constant speed to be maintained for the one aggregate being derived from the vehicle engine by means of a hydrostatic variator, characterized in that the aggregate coupled to the hydrostatic variator (6) 5) is connected to a speed indicating device, eg a tachometer generator (?) And that the adjustment of the hydrostatic variator (6) is effected by a control device (8) which compares the speed given by the speed indicator as the input value with the desired constant speed to be maintained as the setpoint and the gear ratio of the hydrostatic variator changes depending on the difference between the input value and the setpoint. 8006213