CN107019862A - 用于穿透壁结构的穿透装置 - Google Patents

Abstract

在一种用于穿透壁结构的带有至少一个具有基体(13)、至少一个关于基体(13)可移动的穿透工具(14)和用于引起穿透工具(14)的穿透运动的驱动器件(15)的穿透单元(12)的穿透装置(11)的情形中，驱动器件(15)作为驱动源具有电驱动部。

Description

用于穿透壁结构的穿透装置

技术领域

本发明涉及一种用于穿透壁结构的穿透装置，带有至少一个具有基体、至少一个关于基体可移动的穿透工具和用于引起穿透工具的穿透运动的驱动器件的穿透单元。

背景技术

这样的穿透装置(其也可被称作贯穿装置)尤其被使用在飞机内舱中的火灾的救火的情形中。在此，穿透装置处在可摆动地在其侧被安装在机场消防车处的悬臂的远端处。为了救火，机场消防车行驶到飞机附近且带有穿透装置的悬臂被摆动到飞机机身附近。紧接着实现飞机机身借助于穿透装置的穿透，从而使得适宜地经由穿透工具被输送的灭火介质可到达到飞机的内部中。

由文件EP 1 781 383 B1已知一种穿孔工具，其布置在机场消防车的悬臂的远端处且呈矛状地构造。壁结构、尤其飞机机身此处通过穿孔工具由于悬臂摆动运动的戳入被穿透。

文件EP 1 980 294 B1公开了一种用于救火的应急装置，其具有同样可布置在机场消防车的悬臂的远端处的贯穿装置。该贯穿装置具有用于穿透壁结构的呈矛状的贯穿工具。该贯穿工具借助于液压系统被液压移动。

文件EP 1 369 145 B1公开了一种带有布置在远端处的借助于弹簧力可穿透壁结构的挤入工具的救援悬臂。

用于贯穿工具的液压系统的提供(如其由EP 1 980 294 B1已知的那样)是复杂的且需要液压介质的提供，由此存在如下必要性，即，将液压介质始终保持在液压系统内，即防止液压介质到达到周围环境中。因此封闭的且相对周围环境密封的液压系统是必要的。

在用于驱动根据文件EP 1 369 145 B1的挤入工具的基于弹簧的系统的情形中，穿透力取决于所使用的弹簧器件的弹簧特性。在待穿透的壁结构的变化的特性、例如厚度或材料的变化的情形中，存在如下需求，即，穿透力可被改变。这在此处仅在弹簧器件的线性拉伸的区域中是可能的。

发明内容

因此，本发明的目的是实现一种开头所提及的类型的穿透工具，其一方面紧凑地构建且另一方面在穿透不同类型的壁结构的情形中提供大的可变性。

该目的通过一种带有独立权利要求1的特征的穿透工具来实现。本发明的改进方案在从属权利要求中示出。

根据本发明的穿透工具的特征在于如下，即，驱动器件作为驱动源具有电驱动部。

这样的电驱动部相比在现有技术中被用作驱动源的液压系统更紧凑地构建。此外，穿透力可通过电驱动部的相应的操控或者调节被匹配于壁结构的不同特性、例如不同的壁厚或不同的壁材料。

在本发明的一种改进方案中，电驱动部和穿透工具经由传动设备彼此相联接。

在特别优选的方式中，传动设备具有通过电驱动部的从动运动可被旋转驱动的主轴和通过主轴旋转沿着主轴可被直线移动的主轴螺母，穿透工具被联结到主轴螺母处。在该情况中，电驱动部于是构造成主轴驱动部。

在特别优选的方式中，电驱动部具有可被旋转驱动的从动轴，其为了传递旋转运动与主轴相连接、尤其经由联轴器与该主轴相连结。

在本发明的一改进方案中设置有与主轴分开的用于引导主轴螺母的引导设备。该引导设备用于承受在穿透工具的穿透运动的情形中可能形成的横向力。

适宜地，引导设备具有至少两个导轨，其中一个在主轴的这边而另一个在那边平行于主轴定向地布置在基体处，其中，主轴螺母借助于在导轨处的引导器件被引导。引导器件可例如是布置在主轴螺母处的滑动座架，其在相关联的导轨处被引导。

在特别优选的方式中，电驱动部构造成电动机。特别优选地，作为电动机设置有伺服电机。伺服电机所具有的优点是，其具有至少一个用于位置确定、也就是说从动轴的转动位置的确定的传感器。因此可实现对从动轴且因此对所联结的主轴的角度位置以及转速和加速度的控制。作为相对伺服电机的备选方案还可使用步进电机。

作为相对电动机的备选方案，穿透工具的穿透运动还可借助于尤其电动式的直线直接驱动部形式的电驱动部来产生。

在本发明的一改进方案中，电驱动部借助于控制/调节单元可操控/可调节，其中，优选地控制/调节单元处在穿透装置的边缘处。控制/调节单元可例如布置在基体处。备选地可能的是，经由外部的控制/调节单元操控电驱动部。在此，信号传递适宜地无线地实现。

在特别优选的方式中，穿透工具呈矛状地构造。适宜地，穿透工具具有用于穿透壁结构的尖部和与传动设备相联接的柄。

在特别优选的方式中，穿透工具是空心的以用于输送灭火介质且在尖部区域中具有多个用于灭火介质的出口。灭火介质于是在该情况中经由空心的穿透工具来输送。

在本发明的一改进方案中，基体构造成壳体，其中，电驱动部被壳体包封，其中，优选地壳体具有前端壁，主轴支承在其处且其具有用于穿透工具的通孔。

特别优选地设置有灭火介质输送设备，穿透工具关于其被可移动地引导成，使得能够不取决于穿透工具相对灭火介质输送设备的位置将灭火介质输送至穿透工具。

适宜地，灭火介质输送设备具有输送管，穿透工具的柄被可伸缩地支承在其上。

在本发明的一种改进方案的情形中，穿透装置包括悬臂，经由其可将穿透装置移动靠近到待穿透的壁结构处。该悬臂适宜地布置在应急车辆、尤其救火车处。

最后，本发明还包括一种应急车辆、尤其救火车，其特征在于根据权利要求1至15中任一项所述的穿透装置。

附图说明

本发明的一优选的实施例在附图中示出且在下面作进一步阐述。其中：

图1显示了不带有壳体的侧壁的根据本发明的穿透装置的一优选的实施例的透视图示，

图2显示了朝向图1的穿透装置的侧视图，且

图3显示了朝向图1的穿透装置的端视图。

具体实施方式

图1至3显示了根据本发明的穿透装置11的一优选的实施例。穿透装置11包括布置在悬臂(未示出)的远端处的穿透单元，悬臂在其侧尤其布置在应急车辆、优选机场消防车的车顶上。悬臂在所有三个空间方向上可摆动且由多个可摆动地彼此相连接的悬臂件构成，在其远端或者自由端处存在穿透单元12。

穿透装置11用于穿透壁结构、尤其内部陷入火灾的飞机的机身或外壳。因此存在如下需求，即可精确且快速地执行壁结构的穿透，以便于可通过形成的孔将灭火介质带到飞机的内部中。穿透装置11具有至少一个穿透单元12，其具有基体13和至少一个关于基体13可移动的穿透工具14和用于引起穿透工具14的穿透运动的驱动器件15。

如尤其在图1中示出的那样，基体13构造成在示例情况中作为呈方形的本体示出的壳体。该壳体具有两个彼此平行地定向的纵壁，其在附图中未示出。此外，壳体具有底壁16和与该底壁相对的盖壁17。前端壁18和后端壁19形成壳体端侧的封盖。在前端壁18处存在尤其圆形的通孔20，其被穿透工具14穿过。

总的来说，两个纵壁、底壁16、盖壁17、前端壁18和后端壁19定义了壳体内腔21。

如尤其在图2中所显示的那样，驱动器件15作为驱动源具有电驱动部22，其处在壳体的壳体内腔21中且由壳体包封，由此其被保护免受烟雾、污物和必要时灭火介质。电驱动部22在所显示的示例情况中构造成伺服电机形式的电动机。电驱动部22与穿透工具14经由传动设备23相联接。

传动设备23具有通过电驱动部22的从动运动可被旋转驱动的主轴24和通过主轴旋转沿着主轴24可被直线移动的主轴螺母25，穿透工具14被联结到主轴螺处。主轴24和主轴螺母25可共同地形成滚珠循环的丝杆和螺母传动，尤其在将球用作滚动体的情形中形成滚珠丝杠传动。

主轴24又与电动机的可被旋转驱动的从动轴26相联接，由此从动轴26的旋转的从动运动被传递到主轴24的旋转运动中。主轴24和从动轴26彼此同轴地布置，其中，主轴24经由联轴器27与从动轴26相连接。

如尤其在图1中所显示的那样，在壳体的壳体内部中存在横向于主轴24的纵向伸展延伸的轴承壁28，主轴24借助于轴承、尤其滚动轴承被可转动地支承在其处。在轴承下方，在轴承壁28处还存在呈窗状的开口29。

如尤其在图2中所显示的那样，主轴24除了在轴承壁28处的支承之外被可转动地支承在前端壁18处。此处同样设置有轴承、例如滚动轴承。

如尤其在图1中所显示的那样，穿透装置11具有与主轴24分开的用于引导主轴螺母25的引导设备30。单独的引导设备30用于承受作用到主轴螺母25上的横向力。在所显示的示例情况中，引导设备30具有两个彼此平行地定向的彼此相对的导轨31a,31b，其中上部的导轨31a布置在盖壁17的底侧处而下部的导轨31b布置在底壁16的顶侧处。主轴螺母25在其面向盖壁17的顶侧处具有上部的滑动座架32a而在其面向底侧16的底面处具有下部的滑动座架32b。上部的滑动座架32a在上部的导轨31a处而下部的滑动座架32b在下部的导轨31b处被可直线移动地支承。

主轴螺母25的重要元件是与穿透工具14相连接的带动件区段33，由此主轴螺母25沿着主轴24的直线运动被传递到穿透工具14上。在所显示的示例情况中，带动件区段33具有柱形的通道34，穿透工具14的随后还将进一步标明的构件相对主轴螺母25被抗扭地容纳在该柱形通道34中。

穿透装置11的核心件是穿透工具14。在所显示的示例情况中，穿透工具14呈矛状地构造且因此也可被称作穿透矛。穿透工具14具有用于穿透壁结构的尖部35和与传动设备23相联接的柄36。穿透工具14整体上是空心的，因此使得灭火介质(例如水或水/泡沫材料混合物)经由穿透工具14的输送成为可能。

在尖部35的壁中设置有多个尤其在圆周上分布地布置的出口37，经由空心柄36所输送的灭火介质可经由该出口排出。适宜地，在轴向上依次设置有多排这样的出口37。出口37作为喷口设计成，使得排出的灭火介质被到处喷洒，由此可有效地救火。

如尤其在图2中所显示的那样，柄36被容纳在主轴螺母25的带动件区段33的柱形通道34中。

如此外在图2中所示出的那样，穿透装置11具有灭火介质输送设备38，经由其给穿透工具14输送灭火介质。灭火介质输送设备38具有空心的基础件39，其在所显示的示例情况中同轴于穿透工具14布置在电动机下方。基础件39在其侧表面处具有呈管状的接管40，其一侧通入到经由壳体的底壁17向外伸出的基础件39的空腔中。呈管状的接管40充当用于所输送的灭火介质的接头。

输送管41被放置到基础件39处，穿透工具14的柄36被可伸缩地支承在该输送管上。在穿透工具14的空心柄36的内壁与输送管41的外壁之间设置有密封部。

如尤其在图1中所显示的那样，输送管41伸入穿过端壁28的呈窗状的开口29。

如尤其在图1中所显示的那样，电动机借助于控制/调节单元42被操控或者被调节。控制/调节单元42作为紧凑的模块在穿透装置11的边缘处且尤其处在盖壁17的顶侧处。在构造成伺服电机的电动机的情况中，控制/调节单元42构造成伺服调节器。在该情况中实现从动轴26的转动位置的监控且必要时实现其旋转速度的重新调节，由此穿透运动的速度可被改变。控制/调节单元42设计成，使得其可例如无线地接收上游的组控指令。组控指令可例如由布置在机场消防车的驾驶室中的组控控制台被传输给控制/调节单元42。

如尤其在图1中示出的那样，穿透装置11可设有触发保护装置43。在所显示的示例情况中，触发保护装置43构造成一种环笼，其被放置到前端壁18处。环笼具有定义横向于穿透方向定向的环形面45的环44。适宜地，穿透工具14的尖部35在非使用状态中被拉回到环形面45之后。

如下是可能的，即在环44的正侧处布置有触发元件(例如触发传感器)，其在与待穿透的壁结构的接触的情形中触发穿透工具14的穿透运动。

为了在飞机内舱中的火灾的救火，机场消防车首先行驶到相关飞机附近。其后悬臂被摆动到飞机机身附近。必要时然后穿透装置11的环44被放置到飞机机身的外侧处，从而使得穿透运动被触发。

为了引入穿透运动，电动机的从动轴26被置于旋转运动中，其被传递到所联结的主轴24的旋转运动中。这所引起的是，被可直线移动地支承在主轴24上的主轴螺母25被远离电动机地向前转移。经由主轴螺母25的带动件区段33，平行于主轴24定向的穿透工具14被联结。主轴螺母25的运动于是引起穿透工具14向前的运动，由此穿透工具14的尖部35经由环44的环形面45被移出，从而使得尖部35的正侧(其必要时设有硬金属涂层)被侵入到飞机机身的壁结构中且穿透孔。穿透工具14的尖部35被如此程度地转移到飞机的内舱中，即使得所有出口37处在飞机的内部中，从而使得被输送的灭火介质以尤其呈半球形的喷洒图的形式被喷洒到飞机的内部中。通过改变从动轴26的转动方向，穿透工具14可被再次移回。

Claims (17)

1.用于穿透壁结构的穿透装置，带有至少一个具有基体(13)、至少一个关于所述基体(13)能移动的穿透工具(14)和用于引起所述穿透工具(14)的穿透运动的驱动器件(15)的穿透单元(12)，其特征在于，所述驱动器件(15)作为驱动源具有电驱动部。

2.根据权利要求1所述的穿透装置，其特征在于，所述电驱动部和所述穿透工具(14)经由传动设备(23)彼此相联接。

3.根据权利要求1或2所述的穿透装置，其特征在于，所述传动设备(23)具有通过所述电驱动部的从动运动能被旋转驱动的主轴(24)和通过所述主轴旋转沿着所述主轴(24)能被直线移动的主轴螺母(25)，所述穿透工具(14)被联结到其处。

4.根据权利要求3所述的穿透装置，其特征在于，所述电驱动部具有能被旋转驱动的从动轴(26)，其为了传递所述旋转运动与所述主轴(24)相连接，尤其借助于联轴器(27)与所述主轴(24)相连结。

5.根据权利要求3或4中任一项所述的穿透装置，其特征在于，设置有用于引导所述主轴螺母(25)的与所述主轴(24)分开的引导设备(30)。

6.根据权利要求5所述的穿透装置，其特征在于，所述引导设备(30)具有至少两个导轨(31a,31b)，其中一个在所述主轴(24)的这边而另一个在那边平行于所述主轴(24)定向地布置在所述基体(13)处，其中，所述主轴螺母(25)借助于在所述导轨(31a,31b)处的引导器件被引导。

7.根据前述权利要求中任一项所述的穿透装置，其特征在于，所述电驱动部构造成电动机、尤其伺服电机。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的穿透装置，其特征在于，所述电驱动部构造成尤其电动式的直线直接驱动部。

9.根据前述权利要求中任一项所述的穿透装置，其特征在于，所述电驱动部借助于控制/调节单元(42)能操控/能调节，其中，优选地所述控制/调节单元(42)处在所述穿透装置(11)的边缘处、尤其布置在所述基体(13)处。

10.根据前述权利要求中任一项所述的穿透装置，其特征在于，所述穿透工具(14)呈矛状地构造。

11.根据权利要求10所述的穿透装置，其特征在于，所述穿透工具(14)具有用于穿透所述壁结构的尖部(35)和与所述传动设备(23)相联接的柄(36)。

12.根据权利要求10或11所述的穿透装置，其特征在于，所述穿透工具(14)是空心的以用于输送灭火介质且在所述尖部(35)的区域中构造有多个用于所述灭火介质的出口(37)。

13.根据权利要求3至12中任一项所述的穿透装置，其特征在于，所述基体(13)构造成壳体，其中，所述电驱动部被所述壳体包封，其中，优选地所述壳体具有前端壁(18)，所述主轴(24)被支承在其处且其具有用于所述穿透工具(14)的通孔(20)。

14.根据前述权利要求中任一项所述的穿透装置，其特征在于灭火介质输送设备(38)，所述穿透工具(14)关于所述灭火介质输送设备能被移动地引导成，使得能够不取决于所述穿透工具(14)相对灭火介质输送设备(38)的位置将灭火介质输送至所述穿透工具(14)。

15.根据权利要求14所述的穿透装置，其特征在于，所述灭火介质输送设备(38)具有输送管(41)，所述穿透工具(14)的柄(36)被能伸缩地支承在该输送管上。

16.根据前述权利要求中任一项所述的穿透装置，其特征在于悬臂，所述穿透装置经由所述悬臂能被移动靠近到所述待穿透的壁结构处。

17.一种应急车辆、尤其救火车，其特征在于根据权利要求1至16中任一项所述的穿透装置(11)。