DE3038334C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung für Feuerlöschfahr­ zeuge zum Zumischen eines schaum- oder filmbildenden Zusatz­ mittels zu dem von einer Löschwasserpumpe geförderten Lösch­ wasserstrom, mit einem Zusatzmittelbehälter und einer Zusatz­ mittelleitung, die sich an einer Vereinigungsstelle mit der Löschwasserleitung zu einer Löschmittelleitung vereinigt, die endseitig zu mindestens einer Abgabestelle führt.

Wenn ein Brandherd bzw. dessen Umgebung in möglichst hohem Ausmaße und stark haftend abgedeckt werden soll, verwendet man als Löschmittel üblicherweise ein Gemisch aus Wasser und einem schaum- oder filmbildenden Zusatzmittel. Zum Erzielen einer optimalen Wirkung muß das Zusatzmittel dem Wasser je nach den Gegebenheiten in sehr unterschiedlichen Zumischmengen beigemengt werden.

Aus der US-PS 31 15 158 ist eine Einrichtung der eingangs genannten Art bekannt, die nach dem Venturiprinzip arbeitet und dementsprechend an der Vereinigungsstelle ein Venturirohr enthält. Eine solche Einrichtung arbeitet strömungsabhängig, 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 der Zumischung abhängt. Entsprechendes gilt auch, wenn man anstelle des Venturirohres einen Injektor- Zumischer einbaut. Dies deshalb, da die Anwendung der ge­ nannten Prinzipien eine möglichst laminare Strömung erfordert, die in Feuerwehrfahrzeugen wegen der beengten Platzverhältnisse und der aus diesem Grunde kurzen Leitungen nicht in ausreichen­ dem Maße erreicht werden kann, so daß keine reproduzierbaren Strömungsverhältnisse vorliegen. Auch tritt im Bereich der Zu­ mischung ein Druckverlust auf, der nur eine Verwendung von entsprechend kurzen Schläuchen zuläßt oder eine Erhöhung der Pumpenleistung erfordert.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs erwähnten Art 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.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß in der Löschwasserleitung vor der Vereinigungsstelle ein Durchflußmeßgerät und in der Zusatzmittelleitung eine volumetrische Zusatzmittelpumpe mit drehzahlgesteuerter An­ triebseinrichtung enthalten ist, wobei das Durchflußmeßgerät an einen Meßeingang einer Meß- und Steuereinrichtung, zweck­ mäßigerweise 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 er­ gebenden 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 Steuer­ einrichtung angeschlossene Antriebseinrichtung der Zusatz­ mittelpumpe abgibt.

Somit erhält man ein stets konstantes Mischverhältnis, das dem an der Meß- und Steuereinrichtung eingestellten Sollwert entspricht. Ist der gewünschte Sollwert eingestellt, arbeitet die Einrichtung voll automatisch und die zugemischte Zusatz­ mittelmenge paßt sich selbsttätig an die Wassermenge an, so daß während des Betriebs keinerlei Handgriffe zum Nachregulieren erforderlich sind. Die volumetrische Zusatzmittelpumpe fördert stets den gleichen prozentualen Anteil. Wegen der selbsttätigen Regulierung ist keine Bedienungsperson erforderlich, was bei einem Feuerwehreinsatz, wenn jedermann für die Brandbekämpfung gebraucht wird, große Bedeutung besitzt.

Es ergibt sich also, da man von den die Strömung beeinflussenden Parametern unabhängig ist, eine exakte Dosierung der Zumischung in allen Abnahmebereichen, wobei die im Feuerwehrfahrzeug an­ geordneten kurzen und dabei häufig winkelig verlaufenden Lei­ tungsstücke keine Rolle spielen.

Die erfindungsgemäße Einrichtung baut ferner klein und ist aus wenigen Einzelteilen zusammengesetzt, vor allem wenn man als Meß- und Steuereinrichtung einen Mikroprozessor ver­ wendet. Dosierventile od. dgl. sind nicht vorhanden, was zum teilearmen Aufbau beiträgt und die Betriebssicherheit erhöht. Die verwendeten Einzelteile sind verhältnismäßig billig, wobei es sich um allgemein käufliche Standardteile handeln kann.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteran­ sprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand der einzigen Figur der Zeichnung beschrieben, die in Blockdar­ stellung eine erfindungsgemäße Einrichtung zeigt.

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 Lösch­ wasserleitung 2 geschalteten Löschwasserpumpe 4, z. B. eine Feuerlöschkreiselpumpe, gefördert. Die Löschwasserpumpe 4 wird durch den Motor 5 des Fahrzeugs oder einen gesonderten An­ triebsmotor angetrieben und kann auf den vorgesehenen Druck eingestellt werden. Vor der Löschwasserpumpe 4 mündet eine mit einem Absperrventil 6 absperrbare Saugleitung 7 in die Lösch­ wasserleitung 2, wobei die Saugleitung 7 an einen Hydranten angeschlossen oder mit einer offenen Wasserstelle verbunden werden kann. Es ist also eine wahlweise Wasserzuführung vom Löschwasser­ behälter 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 10 vereinigt. Die Zusatzmittelleitung 9 ist andererseits über ein weiteres Absperrventil 11 an einen Zusatz­ mittelbehälter 12 angeschlossen, der ein schaum- oder folienbildendes Zusatzmittel enthält. Dieses Zusatzmittel 12 wird dem Löschwasser­ strom an der Vereinigungsstelle 8 zugemischt, so daß sich in der Leitung 10 das zur Brandbekämpfung dienende Löschmittel ergibt. Diese Löschmittelleitung 10 führt zu mindestens einer Abgabe­ stelle 13, 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 14 verschlossen oder geöffnet werden können.

In der Löschwasserleitung 2 ist vor der Vereinigungsstelle 8 ein Durchflußmeßgerät 15 enthalten. Des weiteren ist in der Zu­ satzmittelleitung 9 eine volumetrische Zusatzmittelpumpe 16 z. B. in Gestalt einer Zahnradpumpe oder einer Kapselpumpe angeordnet.

Die Zusatzmittelpumpe 16 besitzt einen regelbaren Antrieb in Ge­ stalt eines drehzahlgesteuerten Antriebsmotors 18, z. B. ein Hydraulikmotor. Die Drehzahlüberwachung erfolgt durch geeignete Drehzahlgeber, so daß der konstante Betrieb gewährleistet ist. Da es sich um eine volumetrische Zusatzmittelpumpe handelt, ist sichergestellt, daß die von ihr dem Zusatzmittelbehälter 12 entnommene Zusatzmittelmenge unabhängig von den Strömungsver­ hältnissen ist und nur von der Antriebsregelung bestimmt wird.

Das Durchflußmeßgerät 15 ist über eine elektrische Leitung 19 an einen Meßeingang 21 einer Meß- und Steuereinrichtung 23 ange­ schlossen, die bevorzugt von einem Mikroprozessor gebildet wird. An dieser Meß- und Steuereinrichtung läßt sich an einem Skalen­ feld 24 der gewünschte Sollwert des Mischverhältnisses zwischen Löschwasser und Zusatzmittel einstellen. An einen Steuerausgang 25 der Meß- und Steuereinrichtung 23 ist eine elektrische Steuer­ leitung 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 Wasserdurch­ flußmenge ergibt, die erforderliche Zusatzmitteldurchflußmenge. Diese wird in die entsprechende Drehzahl der Zusatzmittelpumpe umge­ setzt, zwischen der und der Zusatzmitteldurchflußmenge eine Zwangsfolge besteht. Das entsprechende Steuersignal wird an die Steuerleitung 26 abgegeben und dient zur Regulierung des Antriebs­ motors 18. Falls der gemessene Istwert der Wasserdurchflußmenge aus irgendeinem Grunde kleiner wird, wird durch das Steuersignal die Drehzahl des Antriebsmotors 18 automatisch verringert, so daß sich wieder das gewünschte Mischverhältnis einstellt. Bei erhöhter Wasserdurchflußmenge dreht der Antriebsmotor 18 schneller.

Das Durchflußmeßgerät 15 ist an der Druckseite der Löschwasser­ pumpe 4 angeordnet, also zwischen dieser und der Vereinigungs­ stelle 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 weitere Abgabestellen 28 handelt, ist noch ein gemeinsames Absperrventil 30 in der Abzweigung 27 enthalten. Schließlich enthält die Lösch­ wasserleitung 2 hinter der Abzweigstelle 31 noch ein zum Durch­ flußmeßgerät 15 hin öffnendes Rückschlagventil 32 sowie ein anderes Absperrventil 33. Sind die beiden Absperrventile 30, 33 geöffnet, kann man einerseits an den Abgabestellen 28 Löschwasser ohne Zusatzmittel und andererseits an den Abgabestellen 13 Lösch­ mittel mit beigemengtem Zusatzmittel entnehmen. Durch Schließen eines der beiden Absperrventile 30, 33 kann man entweder nur die Wasserabgabestellen 28 oder die Schaummittelabgabestellen 13 freigeben.

Um die Zusatzmittelleitung 9 nach Gebrauch spülen zu können, mündet in die Zusatzmittelleitung 9 zwischen dem Zusatzmittel­ behälter 12 und der Zusatzmittelpumpe 16 eine andererseits von der Löschwasserleitung 2 abgehende Spülleitung 34, die ebenfalls ein Absperrventil 35 enthält.

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 20 an einen zweiten Meßeingang 22 der Meß- und Steuereinrichtung 23 angeschlossen. Dieses Durchflußmeßgerät 17 dient zur Kontrolle der tatsächlichen Zusatzmitteldurchflußmenge, die über die Leitung 20 zur Meß- und Steuereinrichtung 23 zurück­ gemeldet wird. Diese vergleicht den Istwert der Zusatzmittel­ durchflußmenge mit dem Istwert der Wasserdurchflußmenge und er­ rechnet hieraus den Istwert des Mischverhältnisses. Dieser wird an einem schematisch dargestellten Anzeigegerät 36 zweckmäßiger­ weise digital, z. B. als Prozentzahl, dargestellt und kann hier abgelesen werden. Das Anzeigegerät 36 kann sich z. B. am Bedienungs­ stand oder im Fahrerhaus befinden.

Als Durchflußmeßgeräte 15, 17 werden zweckmäßigerweise Induktions­ meßgeräte verwendet.

Zur besonders gleichmäßigen Verteilung des Zusatzmittels kann ferner vorgesehen sein, daß an der Vereinigungsstelle 8 am Übergang der Löschwasserleitung 2 in die Löschmittelleitung 10 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.

Claims (7)

1. 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 endseitig zu mindestens einer Abgabestelle führt, dadurch gekennzeichnet, daß in der Löschwasserleitung (2) vor der Vereinigungsstelle (8) ein Durch­ flußmeßgerät (15) und in der Zusatzmittelleitung (9) eine volumetrische Zusatzmittelpumpe (16) mit drehzahlgesteuerter Antriebseinrichtung enthalten ist, wobei das Durchflußmeßgerät (15) an einem Meßeingang (21) einer Meß- und Steuereinrichtung (23), zweckmäßigerweise in Gestalt eines Mikroprozessors, angeschlossen ist, an der der Soll­ wert des Mischverhältnisses zwischen Löschwasser und Zusatzmittel einstellbar ist und die aus diesem Sollwert und dem sich aus dem Meßsignal des Durchflußmeßgerätes (15) ergebenden Istwert der Wasser­ durchflußmenge die erforderliche Zusatzmitteldurchflußmenge bzw. die dieser entsprechende Drehzahl der Zusatzmittelpumpe (16) errechnet und ein entsprechendes Steuersignal an die an einen Steuerausgang (25) der Meß- und Steuereinrichtung (23) angeschlossene Antriebs­ einrichtung der Zusatzmittelpumpe (16) abgibt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Durchflußmeßgerät (17) in der Zusatzmittelleitung (9) zwischen der Zusatzmittelpumpe (16) und der Vereinigungsstelle (8) angeordnet ist, das an einen zweiten Meßeingang (22) der Meß- und Steuereinrichtung (23) angeschlossen ist und dieser zur Kontrolle der Zusatzmitteldurchflußmenge deren Istwert meldet, wobei ein Anzeigegerät vorhanden ist, das den aus den beiden Istwerten der Wasser- bzw. Zusatzmitteldurchflußmenge errechneten Istwert des Mischverhältnisses anzeigt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußmeßgeräte (15, 17) Induktionsmeßgeräte sind.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das erste Durchflußmeßgerät (15) in der Lösch­ wasserleitung (2) zwischen der Löschwasserpumpe (4) und der Ver­ einigungsstelle (8) angeordnet ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß von der Löschwasserleitung (2) zwischen der Löschwasserpumpe (4) und dem ersten Durchflußmeßgerät (15) eine zu mindestens einem weiteren Druckanschluß (28) führende Abzweigung (27) abgeht, wobei zwischen der Abzweigstelle (31) und dem ersten Durchflußmeßgerät (15) ein zu diesem hin öffnendes Rückschlagventil (33) angeordnet ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in die Zusatzmittelleitung (9) zwischen Zu­ satzmittelbehälter (12) und Zusatzmittelpumpe (16) eine anderer­ seits von der Löschwasserleitung (2) abgehende Spülleitung (34) mündet.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an der Vereinigungsstelle (8) am Übergang der Löschwasser- in die Löschmittelleitung eine Ringdüse (37) vorhanden ist, in die die Zusatzmittelleitung (9) radial mündet.