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    • 专利摘要:
    EinSteuerungssystem füreine Druckluftschaum-Feuerlöscheinrichtungweist einen Kompressor zur Erzeugung von Druckluft, einen Löschmitteldrucksensorzum Erfassen des Drucks des Löschmittels, einMischelement zum Vermischen des Löschmittels mit der Druckluftzur Erzeugung von Druckluftschaum, wobei das Mischelement einenan eine LöschmittelleitunganschließbarenLöschmitteleinlass,einen an eine Druckluftleitung anschließbaren Drucklufteinlass undeinen Druckluftschaumauslass aufweist, und einen Druckregler, der dazuausgelegt ist, den Druck der dem Drucklufteinlass zugeführten Druckluftin einem gewünschtenVerhältniszu dem Druck des Löschmittelszu halten, auf. Der Druckregler ist hierbei auf der Druckseite desKompressors angeordnet.
    公开号:DE102004002112A1
    申请号:DE200410002112
    申请日:2004-01-14
    公开日:2005-08-18
    发明作者:Karl Perr
    申请人:Karl Perr；
    IPC主号:A62C5-02
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft ein Steuerungssystem für eine Druckluftschaum-Feuerlöscheinrichtungmit einem Kompressor zur Erzeugung von Druckluft, mit einem Löschmitteldrucksensorzum Erfassen des Drucks des Löschmittels,mit einem Mischelement zum Vermischen des Löschmittels mit der Druckluft zurErzeugung von Druckluftschaum, wobei das Mischelement einen an eineLöschmittelleitunganschließbarenLöschmitteleinlass,einen an eine Druckluftleitung anschließbaren Drucklufteinlass und einenDruckluftschaumauslaß aufweist,und mit einem Druckregler, der dazu ausgelegt ist, den Druck derdem Drucklufteinlass zugeführtenDruckluft in einem gewünschtenVerhältniszu dem Druck des Löschmittelszu halten.
    [0002] EinSteuerungssystem der vorstehend genannten Art ist aus der US 5,255,747 bekannt. Bei derartigenDruckluftschaum-Feuerlöscheinrichtungenwird komprimierter Luft in ein Gemisch aus Wasser und Schaummittelgedrückt.Der hierbei entstehende Löschschaumwird als Druckluftschaum bezeichnet.
    [0003] DasDruckluftschaumverfahren ist seit den dreißiger Jahren des 20. Jahrhundertsbekannt. Seit dieser Zeit ist es auf Schiffen, in Lokomotiven, aber auchbei Feuerwehren vor allem in Nordamerika verwendet worden. Nachdemdas Druckluftschaumverfahren sich besonders bei Waldbränden bewährt hatte,setzte es sich auch bei der Gebäude-Brandbekämpfung immermehr durch. Entsprechende Feuerlöschsysteme,im englischen als Compressed Air Foam System (CAFS) bezeichnet,sind auch in Europa nicht mehr unbekannt. Aus der DE 100 10 141 C1 ist eineMischkammer zur Erzeugung von Druckluftschaum für derartige Löschanlagenbekannt. Die Verkaufszahlen von mit Druckluftschaumsystem ausgerüsteten Löschfahrzeugensind stetig steigend. Feuerwehren, die dieses Verfahren anwenden,sind mit den erzielten Erfolgen sehr zufrieden.
    [0004] Versicherungenhaben bei der Schadensermittlung keine Löschwasserschäden mehrfestgestellt, wenn bei der Brandbekämpfung ausschließlich Druckluftschaumeingesetzt wurde. Zudem kann durch den Druckluftanteil die Wurfweiteund damit der Sicherheitsabstand der Feuerwehr von einem Schadenfeuervergrößert werden.Das im Verhältnis zurausschließlichenWasserverwendung geringere Schlauchgewicht ermöglicht der Feuerwehr zudem einebessere Beweglichkeit und reduziert die Kraftanstrengung.
    [0005] Druckluftschaumkann grundsätzlichmit zwei verschiedenen Verfahren hergestellt werden. Bei einem Verfahren,wie es in der DE 10010 141 C1 beschrieben ist, handelt es sich um ein sogenanntes geschlossenesSystem. Hierbei wird das Antriebsmedium durch eine Druckluftquellebereitgestellt. In einem Löschmittelbehälter befindetsich ein Wasser-/Schaummittelgemisch.Aus der Druckluftquelle wird übereinen geteilten Volumenstrom gleichzeitig Druckluft in einen Löschmittelbehälter undin eine Mischkammer gefördert.Die in den Löschmittelbehälter geförderte Druckluftdrücktdas Wasser-/Schaummittelgemisch aus dem Löschmittelbehälter undfördertes übereine Löschmittelleitungin die Mischkammer. Überdie zweite Druckluftleitung wird Druckluft von der Druckluftquelledirekt in die Mischkammer geleitet. Dort bewirkt diese Druckluft aufGrund der besonderen Konstruktion der Mischkammer eine Rotationsbewegungdes in die Mischkammer gedrücktenWasser-/Schaummittelgemisches. Durch diese Rotation wird die Druckluftintensiv mit dem Wasser- /Schaummittelgemischvermengt. Die daraus entstehende Dispersion wird als Druckluftschaumbezeichnet.
    [0006] Alternativzu dem vorstehend erläutertengeschlossenen System existieren auch sogenannte offene oder getrennteSysteme zur Herstellung von Druckluftschaum. Derartige getrennteSysteme, die vorzugsweise in Löschfahrzeugeeingebaut werden, weisen separate Fördermittel für das Löschmitteleinerseits und die zur Erzeugung des Druckluftschaums erforderlicheDruckluft andererseits auf. Ein derartiges getrenntes System istaus der US 5,255,747 bekannt.
    [0007] Beidiesem bekannten System wird mittels einer Kreiselpumpe Wasser unterDruck durch eine Wasserzufuhrleitung befördert. Über eine weitere separate Pumpewird Schaummittel in die Wasserzufuhrleitung eingeleitet. Das hierdurchentstehende Wasser-/Schaummittelgemischwird in ein Venturielement eingeleitet. Mittels eines separatenKompressors wird Druckluft erzeugt und über eine Druckluftleitung ebenfallsin das Venturielement eingeleitet. Die Druckluft und das Wasser-/Schaummittelgemischwerden anschließenddurch ein Mischelement vermengt. Der hierbei entstehende Druckluftschaum wird über einenFeuerlöschschlauchins Freie geleitet.
    [0008] Voraussetzungfür einegleichbleibende und optimale Schaumerzeugung ist, dass in der Mischkammerein bestimmtes Druckverhältniszwischen dem Wasser-/Schaummittelgemischeinerseits und der Druckluft andererseits besteht. Die Aufrechterhaltungeines vorbestimmten Druckverhältnisses stelltinsbesondere bei getrennten Systemen eine schwierige Aufgabe dar.Gemäß der US 5,255,747 wird hierzuder Wasserdruck an der Kreiselpumpe abgegriffen und über einLuftdruckregelelement in einen Steuerluftdruck umgewandelt. DerSteuerluftdruck steuert ein Einlassdrosselventil des Kompressorsan. Dieses Ventil regelt durch Drosselung am Kompressoreingang denAusgangsdruck des Kompressors und somit auch den Volumenstrom der Druckluft.Dieses Steuerungssystem ist sehr aufwendig und relativ ungenau.Es reagiert zudem trägeauf gewünschteDruckänderungen,wobei diese Trägheit inder US 5,255,747 ausdrücklich alsgewünschter Dämpfungseffektbezeichnet wird.
    [0009] DieUngenauigkeit und Trägheitdes aus der US 5,255,747 bekanntenSteuerungssystems sowie der zur Realisierung der Steuerung erforderliche Bauaufwandstellen in der Praxis einen erheblichen Nachteil dar. Dieser Nachteilist insbesondere dann gravierend, wenn die Betriebszustände am Strahlrohrständigwechseln, was in der Praxis der Fall ist.
    [0010] DerErfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Steuerungssystem für eine Druckluftschaum-Feuerlöscheinrichtungder vorstehend erläutertenArt dahingehend zu verbessern, dass eine exakte und schnell ansprechendeRegelung sichergestellt und gleichzeitig der Bauaufwand reduziertwird.
    [0011] ZurLösungdieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass der Druckreglerauf der Druckseite des Kompressors angeordnet ist.
    [0012] Wiezuvor erläutert,sind bei getrennten Systemen fürdie Erzeugung von Druckluftschaum eine Pumpe, vorzugsweise eineKreiselpumpe zur Beförderungdes Wassers sowie eine Zumischeinrichtung für Schaummittel und ein Druckluftkompressorerforderlich. Wenn ein Fahrzeug mit einer Druckluftschaumanlagenachgerüstetwird, kann beispielsweise der Bremsenkompressor des Fahrzeugs alsDruckquelle fürdie Druckluft verwendet werden. Handelsübliche Luftkompressoren für Bremsanlagenvon Lastkraftwagen liefern beispielsweise zwischen 150 und 1.200Liter Luft pro Minute bei einem Kesseldruck von 7,35 bis 12,5 bar.Erfindungsgemäß wird aufder Druckseite eines derartigen Luftkompressors ein Druckreglerangeordnet, vorzugsweise ein Proportional-Regelventil, dass die dem DrucklufteinlasszugeführteDruckluft so regelt, dass deren Druck in einem gewünschtenVerhältniszu dem Druck des Löschmittelssteht. Füreinen nassen Schaum, d.h. füreinen Schaum, welcher einen hohen Wasseranteil in der Dispersionaufweist, wird der Druck der dem Drucklufteinlass zugeführten Druckluftauf dem gleichen Niveau gehalten wie der Druck des Wasser-/Schaummittelgemisches.Ein derartiger nasser Schaum eignet sich insbesondere für die Bekämpfung vonVollbränden,d.h. fürsolche Fälle,in denen die gesamte Oberflächeeines brennbaren Stoffes brennt und daher ein hoher Wasseranteilim Schaum erforderlich ist. Durch die Verdampfung des Wassers wirdder Verbrennungsreaktion Energie entzogen.
    [0013] Für einenSchaum, der einen geringeren Wasseranteil in der Dispersion aufweist,muss der Druck der dem Drucklufteinlass zugeführten Druckluft um beispielsweise1 bis 2 bar höherliegen als der Druck des Löschmittels.Ein derartiger Schaum weist eine höhere Wasserhalbzeit auf undfördertdie Durchfeuchtung von Kohlenstoff-Oberflächen. Diese Schaumqualität wird vorzugsweisezum präventiven Schutzvon Oberflächenbrennbarer Stoffe vor der Wärmestrahlung,zum Abdecken brennbarer Flüssigkeitenals Dampfsperre und auch fürNachlöscharbeitengenutzt.
    [0014] Daserfindungsgemäße Steuerungssystem eignetsich insbesondere füreine Druckluftschaum-Feuerlöscheinrichtung,bei der eine Mischkammer gemäß der DE 100 10 141 C1 verwendet wird,welche aufgrund ihres exzellenten Wirkungsgrades keine weitere Nachmischeinrichtungfür die Herstellungeines qualitativ hochwertigen Druckluftschaums erfordert.
    [0015] Durchdie exakte Steuerung mittels des erfindungsgemäßen Steuerungssystems ist esmöglich, mitden relativ geringen Druckluftvolumenströmen von Bremskraftanlagen für Lastkraftwagenbei variablen Drückender Kreiselpumpe, welche beispielsweise zwischen 4 und 12,5 barliegen können,qualitativ gleichbleibenden Druckluftschaum zu erzeugen. Vorzugsweisewerden zur Druckregelung Proportionalventile mit einer Ansprechempfindlichkeitvon weniger als 1% verwendet.
    [0016] Mittelsdes erfindungsgemäßen Steuerungssystemskann allein durch Variieren des Druckniveaus zwischen trockeneremund nassem Schaum gewechselt werden. Das erfindungsgemäße Steuerungssystemvereinfacht und verbessert somit nicht nur die Druckregelung beigetrennten Löschsystemen,sondern eignet sich auch fürgeschlossene Systeme.
    [0017] Gemäß einerbevorzugten Ausführungsform derErfindung ist der Löschmitteldrucksensorim Bereich des Löschmitteleinlassesdes Mischelements angeordnet. Gegenstand der Erfindung ist zudem eineFeuerlöscheinrichtungmit einem Steuerungssystem der vorstehend erläuterten Art. Die erfindungsgemäße Feuerlöscheinrichtungweist vorzugsweise eine Kreiselpumpe zur Förderung des Löschmittelsauf, wobei in einer besonders bevorzugten Ausführungsform eine Antriebsvorrichtungzum gemeinsamen Antrieb der Kreiselpumpe und des Kompressors vorgesehenist.
    [0018] DieErfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispielsin Verbindung mit der beigefügtenFigur weiter erläutert.
    [0019] DieFigur zeigt in einer schematischen Darstellung skizzenhaft das Prinzipdes erfindungsgemäßen Steuerungssystems.Mit 1 ist eine Druckleitung bezeichnet, in welcher einWasser-/Schaummittelgemisch, angetrieben durch eine Feuerlöschkreiselpumpe(nicht dargestellt) unter Druck einem Mischelement 7 zugeführt wird.Das Mischelement kann vorzugsweise eine Mischkammer gemäß der DE 100 10 141 C1 sein.
    [0020] ImBereich des Einlasses des Wasser-/Schaummittelgemisches(im folgenden Löschmittelgenannt) in das Mischelement 7 ist ein Löschmitteldrucksensor 2 angeordnet.Der Löschmitteldrucksensor 2 istdazu ausgelegt, den Druck des Löschmittelsim Bereich des Einlasses in das Mischelement 7 zu messen.Der Löschmitteldrucksensor 2 ist,vorzugsweise übereine elektrische Leitung 3, mit einem Proportional-Regelventil 4 verbunden.
    [0021] Mit 5 isteine Druckluftleitung bezeichnet, mittels derer Druckluft von einemKompressor (nicht dargestellt) dem Proportional-Regelventil 4 zugeführt wird.Die aus dem Proportional-Regelventil 4 austretende Druckluftwird übereine Druckluftleitung 6 dem Mischelement 7 zugeführt. DasProportional-Regelventil 4 ist so ausgelegt, dass der Druckder Druckluft beim Eintritt in die Mischkammer 7 einenbestimmten Wert in Relation zu dem Eintrittsdruck des Löschmittelsin die Mischkammer 7 hat. Mit anderen Worten, das Proportional-Regelventil 4 stelltein bestimmtes Druckverhältnissicher.
    [0022] DerLuftkompressor (nicht dargestellt) liefert beispielsweise einenweitgehend konstanten Druck von 8,2 bar. Der Löschmitteldrucksensor 2 stelltbeispielsweise in der Druckleitung 1 einen Wert von 4 barfest. Fürden Fall, dass der in dem Mischelement 7 hergestellte Druckluftschaumein nasser Schaum sein soll, regelt das Proportional-Regelventil 4 den Druckder Druckluft in der Druckluftleitung 6 derart, dass sieebenfalls mit einem Druck von 4 bar in das Mischelement 7 eintritt.Der in dem Mischelement 7 erzeugte Druckluftschaum wird über eineLeitung 8 einem Strahlrohr (nicht dargestellt) zugeführt. Beieinem Betrieb des beschriebenen Steuerungssystems für eine Druckluftschaum-Feuerlöscheinrichtungan einem Fahrzeug, beispielsweise einem Feuerlöschfahrzeug, stellt eine elektrischeVerbindung 9 sicher, dass die für den Regelbetrieb und dieSignalverarbeitung erforderliche Spannung von einer Spannungsversorgungdes Kraftfahrzeugs bereitgestellt wird.
    [0023] Mit 10 istein Stellelement bezeichnet, durch das das Druckverhältnis verändert werdenkann. Beispielsweise kann überdas Stellelement 10 das Eingangssignal des Löschmitteldrucksensors 2 verändert werden.Folge hiervon kann beispielsweise sein, dass das Proportional-Regelventil 4 dieDruckluft mit einem um 2 bar höherliegenden Druck als der Druck des Löschmittels in das Mischelement 7 einführt. Beträgt beispielsweiseder Löschmitteldrucknach wie vor 4 bar, so liegt der Druck der Druckluft beim Eintritt indas Mischelement 7 in diesem Fall bei 6 bar, so dass eintrockener Schaum in dem Mischelement 7 erzeugt und über dieDruckleitung 8 dem Strahlrohr (nicht gezeigt) zugeführt wird.
    权利要求:
    Claims (12)
    [1] Steuerungssystem für eine Druckluftschaum-Feuerlöscheinrichtung, – mit einemKompressor zur Erzeugung von Druckluft, – mit einem Löschmitteldrucksensor(2) zum Erfassen des Drucks des Löschmittels, – mit einemMischelement (7) zum Vermischen des Löschmittels mit der Druckluftzur Erzeugung von Druckluftschaum, wobei das Mischelement (7)einen an eine LöschmittelleitunganschließbarenLöschmitteleinlass,einen an eine Druckluftleitung anschließbaren Drucklufteinlass undeinen Druckluftschaumauslass aufweist, und – mit einem Druckregler (4),der dazu ausgelegt ist, den Druck der dem Drucklufteinlass zugeführten Druckluftin einem gewünschtenVerhältniszu dem Druck des Löschmittelszu halten, dadurch gekennzeichnet, – dass derDruckregler (4) auf der Druckseite des Kompressors angeordnetist.
    [2] System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dassder Druckregler ein Proportional-Regelventil (4) umfasst.
    [3] Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,dass der Löschmitteldrucksensor (2)im Bereich des Löschmitteleinlassesangeordnet ist.
    [4] System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass der Druckregler (4) dazu ausgelegtist, den Druck der dem Drucklufteinlass zugeführten Druckluft so zu regeln,dass er gleich groß istwie der Druck des Löschmittels.
    [5] System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass der Druckregler (4) dazu ausgelegtist, den Druck der dem Drucklufteinlass zugeführten Druckluft so zu regeln,dass er um einen bestimmten Wert größer ist als der Druck des Löschmittels.
    [6] System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dassder Druckregler (4) dazu ausgelegt ist, den Druck der demDrucklufteinlass zugeführten Druckluftso zu regeln, dass er um 1 bis 2 bar höher ist als der Druck des Löschmittels.
    [7] System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass der Druckregler (4) bezüglich desgewünschtenZieldruckes einstellbar ist.
    [8] System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass der Kompressor ein Luftkompressor für Bremsanlagenvon Lastwagen ist.
    [9] Feuerlöscheinrichtungmit einem Steuerungssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis8.
    [10] Feuerlöscheinrichtungnach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kreiselpumpezur Förderungdes Löschmittelsvorgesehen ist.
    [11] Feuerlöscheinrichtungnach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Antriebsvorrichtung zumgemeinsamen Antrieb der Kreiselpumpe und des Kompressors vorgesehenist.
    [12] Feuerlöscheinrichtungnach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teilluftvolumenstrom desKompressors zur Förderungdes Löschmittels vorgesehenist.
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    引用文献:
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    法律状态:
    2005-08-18| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2013-06-26| R018| Grant decision by examination section/examining division|
    2014-04-24| R020| Patent grant now final|Effective date: 20140201 |
    2015-06-25| R082| Change of representative|Representative=s name: STAUDT IP LAW, DE |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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