DE3817018C2 - Feuerlöschpumpen-Antriebsregelung - Google Patents

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.

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.

Die US-PS 38 76 009 beschreibt und zeigt eine Feuerlöschpum­ pen-Förderleitung, in der ein Durchflußmesser vorgesehen ist.

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.

Gelöst wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.

Vorteilhaft weitergebildet wird der Erfindungsgegenstand durch die Merkmale der Unteransprüche 2 bis 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.

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.

Vorteilhafterweise ist das UND-Gatter eingangsseitig an einen Differenzverstärker angeschlossen, der den Durch­ fluß-Istwert mit dem Durchfluß-Maximalwert vergleicht, wobei das UND-Gatter den Durchfluß-Istwert, jedoch maximal den Durchfluß-Maximalwert empfängt.

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.

Der Druckaufnehmer kann in bekannter Weise elektrisch oder mechanisch aufgebaut sein.

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.

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.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei­ spiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine Prinzipskizze einer Feuerlöschpumpen-Antriebs­ regelung, und

Fig. 2 ein Förderdruck-/Durchfluß-Meßdiagramm zwecks Ein­ stellung der Regeleinrichtung.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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 t₁ fällt der Förderdruck rapide bis zum Zeitpunkt t₂ ab, um anschließend wieder geringfügig auf einen konstanten Wert anzusteigen. Zum Zeitpunkt t₂ nimmt die Durchflußmenge bis zu einem konstanten Maximal­ wert zu. Die Verzögerungszeit t_V = t₃ - t₂ ist im ersten Zeitgeber (13) einstellbar. Dadurch bleiben geringwertige Druck- oder Durchflußunterschiede unberücksichtigt, die eine Fehlabstellung des Antriebsaggregats (2) auslösen könn­ ten.

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.

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.

Die Feuerlöschpumpen-Antriebsregelung eignet sich für Feuer­ lösch-Kreiselpumpen sowohl mit als auch ohne elektronische Druckregelung.

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.

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 (16) 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.

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.

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 Feuerlösch­ pumpe (3) abzustellen.

5. Feuerlöschpumpen-Antriebsregelung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrischer oder mechanischer Druckaufnehmer (6) vorgesehen ist.

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-Wand­ ler (14) der elektronischen Regeleinrichtung (4) abgibt.