Link verschicken   Drucken
 

Aufbau und Funktion der Feuerlöschkreiselpumpe

Man kann die Bestandteile Feuerlöschkreiselpumpe in äußere und innere Teile einteilen. Zu den äußeren Teilen gehören vor allem das Pumpengehäuse (1) mit Saug- und Druckraum (2 und 3) aus eloxiertem Leichtmetallguss, die Druckstutzen mit den selbst schließenden Niederschraubventilen, der Pumpendeckel (4) mit Saugeingang (5), A-Festkupplung sowie Schutzsieb und der Einfüllstutzen zum Auffüllen der Pumpe bei Ausfall der Entlüftungseinrichtung (6). Zur Überwachung er Pumpentätigkeit befinden sich an der Pumpe ein Eingangsdruck-Messgerät, mit einem negativen und einem positiven Messbereich, sowie einem  Ausgangdruck-Messgerät. Teilweise kann zusätzlich noch ein Drehzahlmesser mit Betriebsstundenzähler montiert sein. Weitere äußere Teile sind der Mehrweg-Umschalthahn, zur Steuerung des Kühlwasserstromes und dem Einschalten der Entlüftungseinrichtung, die Entwässerungshähne, die Schmiernippel und die Pumpenwellenabdichtung (7). Zu den inneren Teilen gehören die Pumpenwelle (8), Laufräder (9) mit ihrem festen Sitz auf der Pumpenwelle und der feststehende Leitapparat (10). Eine Stufe besteht jeweils einem Laufrad einem Teil des Leitapparates. Die Pumpenwelle läuft in zwei Lagern. Das Lager an der Saugseite im Saugdeckel ist ein Gleitlager  (11), welches mit einem kleinen Schmierkanal, der als Abschluss einen Schmiernippel hat, versehen ist. Druckseitig ist die Pumpenwelle in einem Wälzlager gelagert das in der Abbildung nicht eingezeichnet ist. Es nimmt den durch die Pumpenarbeit entstehenden axialen Druck auf. Damit dieser Druck nicht zu groß wird sind in den Laufrädern einige Löcher vorhanden die einen gewissen Druckausgleich zwischen der Vorder- und Rückseite der Laufräder zulassen. Aber wie ist nun die Arbeitsweise der Feuerlöschkreiselpumpe? Das Wasser tritt durch den Saugeingang in das Innere des Pumpengehäuses ein, fließt in den Laufradmund, wird von den Schaufeln des rotierenden Laufrades erfasst und durch die dabei auftretende Fliehkraft nach außen in den Leitapparat geschleudert. Der Leitapparat führt den Wasserstrom dann der zweiten Stufe zu, wo das Wasser vom zweiten Leitrad aufgenommen wird. Hier erhöht sich der Druck aufgrund der Zentrifugalkraft weiter. Die Höhe dieser Energie ist hauptsächlich abhängig von dem Durchmesser und der Drehzahl des Laufrades sowie der Formgebung der Schaufeln. Im Leitapparat wird das Wasser angestaut und dadurch die Wassergeschwindigkeit verringert. Da Geschwindigkeit und Druck in umgekehrtem Verhältnis zueinander stehen, steigt mit dem Sinken der Geschwindigkeit der Druck an. Bei geschlossenen Niederschraubventilen wird also das gesamte Wasser angestaut und die Wassergeschwindigkeit auf Null verringert, das heißt die gesamte Geschwindigkeitsenergie wird in Druck umgewandelt. Unter diesen Umständen erreicht die Pumpe den höchsten Druck und man spricht vom so genannten Schließdruck. Öffnet man jetzt ein Niederschraubventil, wird die Stauung des Wassers geringer, die Fließgeschwindigkeit nimmt zu und der Druck in der Pumpe sinkt ab. Der in der ersten Stufe erzeugte Druck wird in der zweiten Stufe annähernd verdoppelt. Der Bediener kann den Druck durch Regulierung der Motordrehzahl erhöhen, wobei der Ausgangsdruck mindestens 1,5 bar betragen muss, damit die Kühlung des Motors gewährleistet ist.

 

Wie funktioniert die Entlüftungseinrichtung?

 

Wie bereits an anderer Stelle erwähnt, sind Kreiselpumpen gewöhnlicher Bauart nicht in der Lage das Wasser “anzusaugen”. Sie können die Luft nicht in  nennenswertem Maße aus der Pumpe und der Saugleitung entfernen. Dies ist aber notwendig, damit der äußere Luftdruck das Wasser durch den Saugschlauch in die Pumpe drücken kann. Diesen Vorgang nennt man “Entlüften”, wobei häufig auch die ganz korrekten Begriffe “Saugen” oder “Ansaugen” benutzt werden. Zum Entlüften wird bei der T83.1 ein Gasstrahler benutzt. Der Gasstrahler arbeitet nach dem Prinzip der Injektor-Strahlpumpe. Die Wirkung beruht darauf, dass ein Kraftstoff-Luft-Gemisch, welches dem pumpenseitigen Motorzylinder entnommen wird, mit hoher Geschwindigkeit durch eine Düse gedrückt wird und dabei die umgebende Luft- und Flüssigkeitsteilchen mitreißt. Der so genannte Frischgas-Strahler besteht aus dem Gasstrahlergehäuse (1), in dem sich der Windkessel befindet, dem Rückschlagventil (2), der Strahldüse (3), der Fangdüse (4) und dem Hahnküken (5), in dem sich zwei Bohrungen befinden.

 

Eine Bohrung stellt die Verbindung vom Verbrennungsraum des zweiten Zylinders mit dem Windkessel her und die andere Bohrung öffnet den Saugkanal zur Pumpe (6). Der Bedienhebel (7) hat die drei Betriebsstellungen “Ansaugen”, “Betrieb I” und “Betríeb II”. Der Motor wird in “Betriebsstellung I” angeworfen, und dann wird der Bedienungshebel auf “Saugen” gestellt. Mit diesem Handgriff werden die links aufgeführten Tätigkeiten ausgeführt. Hat das Wasser die Pumpe erreicht und die Wasserförderung begonnen wird der Hebel wieder auf “Betrieb I” zurück geschalten, wobei die rechts aufgeführten Schritte ausgeführt werden.

 

Hebel auf “Saugen” schalten:

 

  • Eine Drosselklappe (8) schließt den Auspuffkanal des zweiten Zylinders. Der zweite Zylinder erzeugt nun die Druckgase, die der Gasstrahler zum Betrieb benötigt.

  • Der Strom, der zur Zündung des zweiten Zylinders führt, wird durch eine exzentrische Scheibe am Hahnküken des Gasstrahlers kurzgeschlossen (9). Die Kerze ist dadurch ohne Zündstrom. Somit kann in diesem Zylinder das angesaugte und verdichtete Kraftstoff-Luft-Gemisch nicht mehr verbrennen.

  • Der vom Verbrennungsraum des zweiten Zylinders zum Windkessel des Gasstrahlers führende Kanal wird geöffnet (10).

  • Ein Kanal, der das Gehäuse der Pumpe mit der Fangdüse des Gasstrahlers verbindet, wird geöffnet (11).

Hebel zurück auf “Betrieb I” schalten:

 

  • Der Auspuff wird wieder geöffnet.

  • Der “Kurzschluss” wird aufgehoben und die Kerze zündet wieder.

  • Die Verbindung vom Verbrennungsraum zum Windkessel wird wieder geschlossen.

  • Die Verbindung vom Pumpengehäuse zur Fangdüse wird wieder geschlossen.

  • Der zweite Zylinder, der während des Entlüftungsvorganges als Kompressor gewirkt hat, arbeitet nun wieder als Antrieb für den vollen Betrieb der Pumpe mit.

 

Die Kühlung des Antriebsmotors:

 

Der Zylinderblock sowie der Zylinderkopf sind doppelwandig. In den Hohlräumen zirkuliert das Wasser, das die Zylinder umspült und kühlt. Das Wasser zur Kühlung wird dem Förderwasser direkt entnommen. Von der Druckseite der Pumpe geht eine Kühlwasserleitung (1) zum unteren Teil des Zylinderblocks. Oberhalb des Zylinderkopfes geht die Rücklaufleitung (2) zur Saugseite der Pumpe. Bei der Einheitstragkraftspritze T83.1 werden beide Kühlleitungen zu einem Schalthahn geführt, wo sie durch Kanäle mit der Saug- bzw. Druckseite der Pumpe verbunden werden. Eine einwandfreie Kühlung ist nur dann gewährleistet, wenn ständig Kühlwasser fließt und das ist nur der Fall, wenn zwischen Druck- und Saugseite der Pumpe ein Druckunterschied, also ein Druckgefälle, vorhanden ist. Als Bediengrundsatz gilt, dass der Druckunterschied mindestens 1,5 bar betragen muss. Beträgt der Eingangsdruck z.B. bei der Wasserentnahme aus einem Hydrant 3 bar, muss der Ausgangsdruck mindestens 4,5 bar betragen. Ist dieser Druckunterschied nicht zu erreichen, bleibt der Schalthebel auf “Betrieb I” stehen, da in dieser Stellung das heiße Kühlwasser ins Freie fließt. Beim Saugbetrieb genügt in jedem Falle ein Ausgangsdruck von 1,5 bar, da auf der Saugseite ein Unterdruck herrscht. Wird mit Strahlrohren gearbeitet, ist die Druckerzeugung nicht schwierig, dagegen muss bei freien Auslauf des Förderwassers, wie zum Beispiel beim Auspumpen oder Lenzen von Kellern, Schiffen usw. für einen entsprechenden “Stau” gesorgt werden.  Das erreicht man durch Zudrehen des Niederschraubventils oder durch  den Anschluss eines Verteilers am Ende der Schlauchleitung, dessen Ventile etwas geschlossen werden. Um eine Kühlwasserkontrolle zu haben, ist der Bedienhebel der Pumpe als Mehrwegehahn ausgebildet. In der Mittelstellung auf “Betrieb I” fließt das Kühlwasser nicht zurück zum Saugraum der Pumpe , sondern gut sichtbar ins Freie. Die Kühlwasserkontrolle ist äußerst wichtig, da viele Schäden an den Tragkraftspritzen auf das Versagen der Kühlung zurückzuführen sind Weiterhin besitzt die Tragkraftspritze eine Auffüllvorrichtung für Kühlwasser, an der tiefsten Stelle einen Kühlwasserablasshahn (3), und ein Überdruckventil (4) um zu hohe Drücke im Kühlsystem vermeidet. Ein zu langes Laufen lassen der Tragkraftspritze ohne Förderwasser ist zu Vermeiden (in der Regel nicht länger als 1 Minute). Nach Beendigung der Arbeit sollte das Kühlwasser abgelassen werden, um Korrosion- und Frostschäden zu vermeiden. Schauen Sie sich jetzt noch einige interessante Fotos von einem Schnittmodell der Tragkraftspritze T83.1 an. Klicken Sie zum Vergrößern auf das jeweilige Bild.

 

Weitere Bilder dazu finden Sie hier!