CN110022946B - 消防设备 - Google Patents

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Abstract

一种消防设备，其包括用于穿透壁(5)并将消防流体注入所述壁后面的空间的消防集合件(3)。所述消防集合件(3)包括：流体驱动的旋转马达，诸如涡轮机，其具有承载旋转切割元件(305)的转子(303)，以及用于接收消防流体以驱动转子(303)的流体入口(109)；支撑件(1)，其用于附接到悬置所述消防集合件(3)的壁(5)，至少旋转切割元件(305)能够相对于支撑件(1)朝向壁(5)移动；动力装置(322，340)，其用于将旋转切割元件(305)压向所述壁(5)；以及第二导管，其用于将所述消防流体输送到所述动力装置(322，340)，以提供所述动力装置(322，340)来将所述旋转切割元件(305)压向所述壁(5)。

Description

消防设备
本发明涉及一种消防设备，所述消防设备具有用于穿透壁并将消防流体注入壁后面的空间中的消防集合件，所述消防集合件包括流体驱动的旋转马达(诸如涡轮机)，所述旋转马达具有围绕限定轴向方向的旋转轴线旋转的转子、附接到转子以由此旋转的旋转切割元件、用于接收来自消防流体源的消防流体的流体入口、以及用于将消防流体从流体入口输送到转子以驱动所述流体驱动的旋转马达的第一导管。
FR 2854576 A1公开了上述类型的消防设备，其中流体驱动的旋转马达是涡轮机。所述设备附接到消防软管的端部或喷嘴，由此可以借助于旋转切割元件手动在壁上切割孔，并且因为提供了穿过所述设备的中心轴向通道，并且离开涡轮机的流体或水部分地以小于孔半径的半径离开，所以随后消防流体(水)被喷洒到孔中并进入壁后面的空间中。
US 4 271 909公开了另一设备，其包括作为介绍提及的特征，并且提供用于手动操作。
US 2005/0252989公开了用于例如房间、阁楼等中的消防的另一种设备。该设备设置有水驱动螺旋钻和喷嘴，所述水驱动螺旋钻和喷嘴被布置为相对于壳体旋转。消防员将螺旋钻的尖端抵靠表面或分隔部放置，为了使喷嘴到达火场，需要穿透该表面或分隔部。提供了手柄，消防员使用该手柄来控制和迫使螺旋钻的尖端抵靠表面。通过消防员施加足够的下压力，再加上水旋转螺旋钻，该设备将自己钻穿分隔部，从喷嘴流出的水将平息或抑制火势。一旦该设备已经穿透分隔部，该设备可以被固定到所述表面，并且被远程操作和控制。
CZ2011-170涉及一种灭火和穿透单元，其中钻孔单元与喷洒头连接，该喷洒头设置有钻孔和定心销，钻孔和定心销穿过飞轮离合器的中介由内部中空轴的一端连接，由此内部中空轴的另一端设置有灭火用水的旋转供应源。钻孔和定心销的内部中空轴由一对径向减摩轴承和一个轴向减摩轴承支撑，所述轴承全部通过它们的外表面安装在外部中空轴内。外部中空轴在其中心部分设置有外部凹槽，并且在凹槽的前面，在朝向喷洒头的方向上，存在带有外部运动螺纹的部段。可延伸管可滑动地安装在设有外部凹槽的外部中空轴中。可延伸管在其端部设置有内部滑键和可延伸管的内部运动螺纹，其中可延伸管与钻芯钻头固定连接。外部中空轴由径向-轴向轴承支撑，所述径向-轴向轴承安装在灭火和穿透单元的框架中。内部中空轴的一侧与销齿轮固定连接，所述销齿轮与销液压马达的第一部段接合，该部段穿过保持架的中介与框架固定连接。钻头的销齿轮与钻头旋转液压马达的第二部段接合，所述第二部段穿过保持架的中介与框架固定联接。
在某些情况下，可能在消防员难以到达的地方发生火灾，例如，船舶上集装箱中的火灾，其中集装箱相对紧密地堆叠并处于相当高的高度。
本发明的目的是提供一种在操作过程中不需要操作者握持的消防设备。
这是通过如引言所述的设备获得的，所述设备包括用于附接到壁的支撑件，其中消防集合件通过所述支撑件悬置，至少旋转切割元件可相对于支撑件朝向壁移动，提供动力装置用于将旋转切割元件压向壁，并且提供第二导管，用于将消防流体供给动力装置，以提供所述动力装置将旋转切割元件压向壁。因此，例如借助于任何种类的升降机，例如借助于连接到流体入口并附接到壁的消防软管，可以获得消防设备被带入位置，然后所述设备自动地在壁中切割孔。此外，在不需要除加压消防流体之外的任何其他能量源的情况下，获得了可以切割孔以将消防流体引入壁后面的空间中。
消防流体可以是水，并且消防流体源可以是消防栓。因此，消防设备可以包括用于将消防软管连接到所述设备的连接器。
当为了使用消防设备而将支撑件附接到待穿透的壁时，在本发明的实施方案中，支撑件可以直接紧固到壁上，或者可以紧固到相对于壁紧固或附接到壁上的刚性结构上，所述结构优选地与壁的距离小于1米，优选地小于50cm，并且特别是在距离壁10cm或5cm内。
旋转切割元件朝向壁的移动方向可以与轴向方向大体上平行或同轴。
在实施方案中，所述流体驱动的旋转马达包括附接到所述支撑件的定子，所述转子被安置用于在所述定子上旋转，所述转子包括驱动部分和从动部分，所述驱动部分驱动旋转所述从动部分，其中所述旋转切割元件附接到所述从动部分。应注意，如本文所使用的，“定子”表示流体驱动的旋转马达的通常不旋转的部分，与流体驱动旋转马达的一部分在流体驱动旋转马达操作期间旋转的“转子”相对。
在另一实施方案中，从动部分可与旋转切割元件一起沿轴向方向从缩回位置移位到延伸位置，并且包括构成动力装置的一部分的表面元件，所述表面元件受到通过第二导管的消防流体的压力，以将旋转切割元件压向壁。
在另一实施方案中，所述定子和在它们之间的所述从动部分限定环形腔室，所述环形腔室通过所述第二导管接收消防流体，所述环形腔室由所述定子的第一外圆柱形表面、所述从动部分的第一内圆柱形表面、所述定子的邻近第一外圆柱形表面的环形表面、以及由所述从动部分的邻近所述第一内圆柱形表面的环形表面部分构成的所述表面元件限定。因此获得环形腔室通常以动力缸的形式提供动力装置。
在另一实施方案中，第二导管延伸穿过定子，并通过第一外圆柱形表面中的至少一个第一孔口延伸。因此，为环形腔室提供流体压力。
在一个实施方案中，在旋转切割元件处设置至少一个喷嘴开口用于喷射消防流体，并且设置可在打开位置和关闭位置之间调节的可调节阀，由此处于关闭位置的可调节阀至少节流消防流体向所述喷嘴开口的流动。
在另一实施方案中，所述从动部分包括端部，所述端部包括从所述环形表面部分延伸的圆柱形端部腔室，当所述从动部分处于缩回位置时，所述圆柱形端部腔室容纳所述定子的端部，其包括所述第一外圆柱形表面的至少一部分，当所述从动部分处于延伸位置时，所述定子的所述端部在所述圆柱形端部腔室之外，所述第一外圆柱形表面可滑动地适配在所述圆柱形端部腔室中，并且其中所述圆柱形端部腔室包括流体出口。因此，提供这种阀是因为当定子的端部离开圆柱形端部腔室时，流体可以自由地流向流体出口，而当定子的端部插入圆柱形端部腔室时，流体朝向流体出口的流动至少受到限制。
在另一实施方案中，旋转切割元件被同轴地附接至从动部分，并且提供至少一个通道以接收来自流体出口的消防流体，用于将所述消防流体喷射到由旋转切割元件切割的孔中。因此，提供了一旦孔被切开就将消防流体喷射到壁后面的空间中的设备。
在实际实施方案中，定子包括环形突出部，所述环形突出部具有与所述第一内圆柱形表面滑动接合的第二外圆柱形表面，所述环形突出部在一个轴向端部处包括所述环形表面，所述环形突出部包括在相对的轴向端部处的第二环形表面、与所述第二环形表面相对定位的第三环形表面，所述第三环形表面连接到所述第一内圆柱形表面，由此在第二环形表面和第三环形表面之间设置有第二环形腔室，由此，从轴向方向看，第二环形表面部分的面积大于第三环形表面的面积，因此从动部分的环形表面部分的面积大于第三环形表面的面积，或者第二环形腔室与周围环境相通。因此，当从动部分处于延伸位置时，第三环形表面可以邻接第二环形表面，从而限定所述延伸位置。
在实施方案中，所述驱动部分包括中空轴构件、从所述中空轴构件延伸以喷射输送到所述转子的消防流体的多个喷嘴，所述喷嘴由此在垂直于所述轴向方向的平面中以具有周向分量的方向喷射所述消防流体。因此获得驱动部分在与所述周边部分相反的方向上被旋转驱动。因此，流体驱动的旋转马达通常以所谓的赛格纳(Segner)轮或赛格纳涡轮机的形式提供。
在一个实施方案中，定子包括圆柱形部段，所述圆柱形部段具有第三外圆柱形表面，并且驱动部分具有与所述第三外圆柱形表面滑动接合的第二内圆柱形表面，第一导管在第三外圆柱形表面处在轴向位置处延伸穿过定子并且通过圆形圆柱形部段中的至少一个第二孔口，在第二内圆柱形面上的驱动部分包括用于接收来自第一导管的消防流体的至少一个第三孔口，在第三外圆柱形面和第二内圆柱形面中的一者中设置限定轴向凹部区域的周向凹部，并且当驱动部分相对于定子处于轴向起始位置时，第二孔口和第三孔口通向所述周向凹部。因此获得非旋转定子和转子的旋转驱动部分之间的流体连接。
在一个实施方案中，可调节阀附接到第一导管，所述可调节阀在打开位置和关闭位置之间可调节，由此处于关闭位置的可调阀至少节流消防流体到转子的流动。
在另一实施方案中，所述驱动部分能够相对于所述定子在所述轴向方向上从作为缩回位置的所述轴向起始位置移位到延伸位置，由此当所述驱动部分处于所述延伸位置时，所述第二孔口和所述第三孔口中的一者位于所述轴向凹部区域之外。因此，可调节阀开口并至少限制消防流体流到转子，因为当第二和第三孔口中的一个在轴向凹部区域之外时，所述流动至少受到限制。
在一个实施方案中，驱动部分和从动部分是一体的。因此获得驱动部分和从动部分在轴向方向上一致地移动。
在实际的实施方案中，定子不可移动地附接到支撑件，并且支撑件优选地是刚性的。
在实施方案中，所述支撑件设置有用于附接到所述壁的装置，所述装置包括磁体、吸附设备、钩、爪、一对钳口、夹具等中的一者或多者。因此，附接装置可以适用于根据本发明的特定消防设备的预期使用位置，例如在由铁磁钢制成的船舶集装箱上和/或其中杆永久安装在集装箱的壁或门附近、具有光滑表面的壁上、具有适于与钩、爪、夹具、一对钳口等接合的突出部的表面上。因此，当支撑件是刚性的并且定子不可移动地附接到支撑件时，定子将在使用期间相对于壁固定。
本发明还涉及使用根据本发明的设备的方法，其中所述支撑件附接到待穿透的壁上，提供消防流体源和所述流体入口之间的连接，并且打开所述连接以在所述流体入口提供2至50巴、优选2至20巴、更优选2至10巴的消防流体压力。
本发明还涉及使用升降机的消防设备，以便将所述消防设备带入在高处火点的位置。升降机包括伸缩部段，其中所述伸缩部段具有下端和上端以及在它们之间的两个或更多个同心布置的可延伸部段，其中在所述上端中垂直于所述可延伸部段布置有紧固杆，以及滑轮，其中从邻近所述滑轮周围的所述下端并回到所述下端提供丝线，其中所述丝线包括用于将所述消防设备紧固到所述丝线端部的装置。
所述升降机提供了许多优点。通常，特别是在货轮上运载ISO集装箱的情况下，它们会被稳定在人员不可能立即到达所需高度的高度处。
为此目的，升降机可以延伸通过伸缩部段，使得紧固杆相对于期望消防的集装箱定位在期望的高度处。紧固杆通常垂直于伸缩部段的纵向范围设置。通过这种方式，可以在集装箱的前部和竖直杆之间插入紧固杆，所述竖直杆通常是ISO集装箱上锁定布置的一部分(参见图6)。
当包括紧固杆的伸缩部段安装在期望布置消防设备的表面上时，消防设备被附接到丝线，并被吊起到伸缩部段的上端，使得消防设备将紧邻紧固杆定位，并且由此处于其操作位置。
为了简化升降机的工作，在另一有利的实施方案中，升降机在下端设置有绞盘，从而可以启动绞盘，以便将消防设备提升到期望的高度处。所述绞盘可以手动地或电动地操作。
在另一有利的实施方案中，所述两个或多个同心部段能够通过向每个部段的下端施加力而延伸，其中所述力由以下中的一者或多者产生：电动马达装置、液压或液动装置、气动装置、绞盘形状的机械装置、可释放的气弹簧。
因为可以预见同心部段可以延伸到相对较高的高度，例如15至20米，所以用手处理这种延伸可能变得困难。因此，通过提供使同心部段延伸的力，这项工作就容易了。
通常，所述力可以由电动马达装置产生，所述电动马达装置除了是众所周知的技术之外，还易于安装、易于操作，此外，在大多数船舶上存在电力，并且因此容易获得能量源。例如使用液压或液动装置的替代方案也是可行的，因为例如运载集装箱的船舶由于其他原因将具有液压系统，并且因此可以连接到现有的液压系统，并且由此将液压系统转换成延伸同心部段所需的力。
由于消防设备使用通常为水的消防液体，所以当与消防设备一起使用时，与升降机相关的水无论如何都可用，并且因此通过转移部分水压来用作延伸同心部段的力是简单且可用的解决方案。如同液压装置的情况一样，大多数类型的运载集装箱的船舶也将具有气动设备，使得有可能使加压软管(例如用加压空气)转向，并且由此借助于借助于空气供应力来提升同心部段。
由于在一些实施方案中已经安装了绞盘，以便将消防设备提升到升降机的上端，所以可以使用相同的绞盘或附加的绞盘来提供向上推动同心部段的力。
作为额外的安全措施，在另一有利的实施方案中，升降机可以邻近升降机的上端设置有可释放的锁定机构，其中与所述消防设备相互作用并将所述消防设备锁定在邻近所述升降机的所述上端的位置。锁定装置可以例如是弹簧加载的突片，当消防设备经过突片存在的地方时，所述突片被推入升降机中，并且当消防设备经过突片时，消防设备中的孔口可以释放弹簧力，由此突片被插入孔口中，使得消防设备相对于升降机被锁定。
自然地，消防设备的下侧也将释放突片，使得消防设备可以搁置在突片上。当希望将消防设备从与突片的接合中释放出来时，可以使用内部装置，例如丝线螺纹滑轮的形状，并且可以从升降机的下端操作，以便释放锁定机构。
另一替代的锁定机构可以是可枢转构件，当消防设备已经通过时，所述可枢转构件可以枢转到升降机的周边之外，并且由此形成锁定，使得消防设备不会向下滑回升降机。当期望释放锁定时，消防设备略微提升，或者升降机相对于消防设备略微降低，所述消防设备由于与紧固杆接合到集装箱的侧面而被锁定就位以允许升降机降低使得可枢转构件形状的可释放锁定机构可以枢转回到升降机的周边内，从而可以沿着升降机降低消防设备。
本发明还涉及使用如上所述的消防设备的方法，为了平息处于提升位置的物体中的火焰，其中使用如上所述的升降机以便将消防设备提升到其中期望将消防设备应用到物体的期望的位置。所述方法包括以下步骤：
-所述消防设备附接到所述丝线的自由端；
-伸缩部段被延伸，使得所述紧固杆到达将要应用所述消防设备的所述期望高度；
-使所述紧固杆在所述提升位置附近接合；
-将所述消防设备吊起到所述提升位置并可释放地锁定就位；
-将所述消防液体供给到所述消防设备，所述消防设备此后切入到所述物体中，并且将所述消防液体注入到所述物体中。
以这种方式，消防设备与升降机一起构成了非常有效的整体消防设备，而不管物体所处的高度如何，从而可以手动且相对容易地将有效的消防设备定位在期望的高度。
在下文中，将参考附图，通过示例进一步详细解释本发明，在附图中
图1示意性地示出了处于轴向起始位置的本发明实施方案中的设备，
图2示出了处于终点位置的图1的设备，
图3示出了处于轴向起始位置的本发明实施方案中的设备的细节，
图4示出了处于终点位置的图3的设备的细节，
图5示出了如图1中的V-V表示的喷嘴环的截面，
图6示意性地示出了船舶集装箱的端部，
图7示出了用于附接到壁的装置的实施方案，
图8A和图8B示出了将支撑件附接到待穿透的壁的另一方式，
图9示出了将设备附接到壁的另一方式，
图10示出了借助于竖直杆将设备附接到壁的其他方式，
图11示出了将设备附接到竖直杆的另一方式，
图12a和图12b示出了如何借助于竖直杆将设备附接到壁的另一实施方案，
图13和图14示出了升降机在消防情况下的使用，并且
图15和图16示出了将消防设备拦阻在升降机的上端中的不同原理。
附图示出了消防设备的实施方案，所述消防设备包括支撑件1和消防集合件3。消防设备附接到壁5，该壁将被穿透以将消防流体喷射到壁后面的空间中。
为了便于描述，消防流体在下文中通常称为“水”，因为可用质量的水在许多情况下将是用作消防流体的实际流体。
为了解释起见，在使用过程中最靠近壁5的设备的端部或其部分被指定为“前端”，而相对的端部被指定为“后端”。相应地，如本文所用，“向前”表示从后端朝向前端的方向，“向后”表示与“向前”相反的方向，等等。
如本文所使用的，“壁”应被解释为限定空间的任何平坦元件，水应被喷洒到所述空间中以消防，因此包括例如门、屋顶、地板等。
在下文中，相同的附图标记用于相同的部分。
参考图1至图5，支撑件1包括设置有支脚103的多个支腿101，用于抵靠壁5以定位消防设备。支撑件设置有用于附接到壁的装置，所述装置在本实施方案中是附接到支脚103的永磁体105，因为本实施方案中的消防设备意图用于例如集装箱船舶上的钢制集装箱中的消防。支撑件1还包括管状连接器107，该管状连接器具有内螺纹，用于接收消防集合件3的定子301的螺纹端。在本实施方案中，管状连接器107设置有用于连接消防软管110(参见图7)的消防软管连接器109，消防软管连接器109因此提供消防设备的流体入口。
尽管在示意图中仅示出了支撑件1的两个支腿101，但是应理解，在实践中，支撑件1包括多个支腿，这些支腿将提供设备到壁的稳定附接。
除了所述定子301之外，消防集合件3还包括转子303和旋转切割元件305，所有这三者都在转子303的旋转轴线307上对准。因此，在所示的实施方案中，旋转切割元件305与转子303同轴地旋转。旋转切割元件305被示出为孔锯，但是可以使用任何设备，只要所述设备适合于在可能打算使用消防设备的壁材料上钻孔或钻出一定直径的孔。
转子303包括驱动部分310和从动部分320。在本实施方案中，驱动部分310和从动部分320是一体的，并且因此它们一起围绕旋转轴线307旋转并沿着所述轴线平移。
定子301是大体上管状主体，并且如上所述具有螺纹(即在其后端)，并且通过螺纹302连接到管状连接器107。因此，定子301附接到支撑件1，以在操作期间相对于壁5不可移动。定子301从螺纹302向前延伸，包括三个圆柱形部段，其从前端计数相应地指定为第一、第二和第三圆柱形部段。定子301在其前端具有封闭的端壁。然而，如将在下文中解释的，提供从管状主体的内部中空部到外部的通道的孔口设置在圆柱形部段中。
定子301的带螺纹的后端是敞开的，以接收通过连接到消防软管连接器109的消防软管供应的水。因此，如将在下面进一步解释的，定子301的管状主体的内部中空部提供了用于将水供给到设备中不同位置的各个位置的一部分，即用于供给驱动部分310的第一导管和用于供给从动部分320的第二导管。
在本实施方案中，转子303包括驱动部分310和从动部分320，所述转子同样包括大体上管状主体，所述主体被安置用于在定子301的管状主体上旋转。
从动部分320包括第一内圆柱形表面321和邻近第一内圆柱形表面321的环形表面部分322。定子301的第一圆柱形部段包括第一外圆柱形表面331。第二圆形部段的范围由环形突出部332限定，该环形突出部具有第二外圆柱形表面333。因此，第二外表面333具有大于第一外表面331的直径。在环形突出部332的前端处，该环形突出部具有环形表面334。当消防设备处于图1和图3所示的轴向起始位置时，第一内圆柱形表面321、环形表面部分322、第一外圆柱形面331和它们之间的环形表面334限定了环形腔室340，所述环形腔室的功能将在下面解释。
在本实施方案中，多个第一孔口341围绕第一外圆柱形表面331等距分隔开，以在定子301的内部中空部和环形腔室340之间提供开口。消防软管连接器109、管状连接器107、定子301的内部中空部和第一孔口341一起提供任意指定的第二导管。
在本实施方案中，从动部分320的前端包括大体上杯形的塞构件342，所述塞构件借助于外螺纹342a拧入设置在第一内圆柱形表面321的轴向延伸部中的内螺纹中。杯形塞构件342通过杯形边缘在其后端提供环形表面部分322，并且在其前端处包括与旋转轴线307同轴的螺纹管状突出部343，旋转切割元件305螺纹连接到所述螺纹管状突出部上。杯形塞构件342从边缘延伸，提供从动部分320的圆柱形端部腔室344。如将在下面解释的，当从动部分处于轴向起始位置时，圆柱形端部腔室344容纳定子301的端部，其包括第一外圆柱形表面331的至少一部分，所述轴向起始位置是缩回位置。
如将在下面进一步解释的，管状突出部343的内部中空部延伸穿过杯形塞构件342的底部，以提供允许圆柱形端部腔室344中的水流出所述腔室的流体出口345，并且管状突出部343的内部中空部本身提供消防流体(诸如水)的通道，以从流体出口345接收水，用于将所述水喷射到由旋转切割元件切割的孔中。另外的出口开口345a围绕管状突出部343设置，穿过杯形塞构件342的底部并穿过旋转切割元件305中的相对应开口(未示出)。
第一外圆柱形表面331可滑动地适配在圆柱形端部腔室344中，并且第一内圆柱形表面面321可滑动地适配在第二外圆柱形表面333上。因此，如将在下面参照消防设备的功能进一步解释的，从动部分320可以在定子301上围绕旋转轴线307旋转以及沿所述轴线平移。
驱动部分310包括中空轴构件311，所述中空轴构件包括第二内圆柱形表面312，所述第二内圆柱形表面可滑动地适配在定子301的第三圆柱形部段的第三外圆柱形表面313上。
用于供给驱动部分310的第一导管延伸穿过消防软管连接器109、管状连接器107、定子301，并在轴向位置处穿过第三外圆柱形表面313处的第三圆柱形部段中的至少一个(在本实施方案中为六个或八个)第二孔口314。在第二内圆柱形面312处，驱动部分310包括至少一个第三孔口315，用于接收来自第一导管的水。限定轴向凹部区域的周向凹部316设置在第二内圆柱形表面312中，并且当驱动部分310相对于定子301处于轴向起始位置时，第二孔口314通向所述凹部316，并且第三孔口315也通向所述周向凹部316。
多个喷嘴317从中空轴构件311延伸，以将通过第一导管供给的水喷射到转子303。喷嘴317通过第三孔口315接收水，并且喷嘴317在垂直于旋转轴线307的平面中沿具有周向分量的方向喷射水。
在本实施方案中，喷嘴317由图5中截面所示的喷嘴环318中的通道提供。
在本实施方案中，当驱动部分310处于如图2和图4所示的延伸位置时，驱动部分310可相对于定子301在轴向方向上从轴向起始位置(该起始位置是缩回位置)移位到延伸位置，由此第二孔口314位于由凹部316限定的轴向凹部区域之外。
由于驱动部分310和从动部分320在本实施方案中是一体的，并且因此一致地移动，因此驱动部分310和从动部分320将同时处于它们相应的缩回位置和延伸位置，驱动部分310的轴向位置由从动部分320的轴向位置控制。
定子301的环形突出部332在一个轴向端部处包括环形表面334，并且所述环形突出部332在相对的轴向端部处包括第二环形表面350。与第二环形表面350相对定位的第三环形表面351连接到第一内圆柱形表面321。由此，第二环形腔室352设置在第二环形表面350和第三环形表面351之间。在本实施方案中，消防集合件3被构造成使得从动部分320的环形表面部分322的面积大于在轴向方向上看到的第三环形表面351的面积。替代地或补充地，第二环形腔室352可以与周围环境相通。
在使用中，消防设备的工作方式如下：
消防软管连接到消防软管连接器109，并且消防设备附接到应被穿透的壁5，以便水或另一消防流体通过壁5喷射到壁后面的空间中。
当将消防设备附接到壁5时，还不应打开消防软管110的供水。
包括驱动部分310和从动部分320的转子303此时将被推动到其轴向起始位置(即，图1中所示的缩回位置)。
现在打开供水系统，以例如2至10巴的压力向消防设备供水。水通过消防软管连接器109和管状连接器107进入消防设备，以沿着第一导管和第二导管进入定子301的内部中空部，并沿着第一导管从第二孔口314流出，并且也沿着第二导管通过第一孔口341流出。
通过第一孔口341流出的水填充第一环形腔室340，并且通过第二孔口314流出的水填充周向凹部316。
由于第一外圆柱形表面331相应地可滑动地适配在圆柱形端部腔室344中，因此第一内圆柱形表面321可滑动地适配在第二外圆柱形表面333上，并且第二内圆柱形表面312可滑动地适配在第三外圆柱形表面313上，水被限制但不被阻止流过所述表面。事实上，厚度例如为0.01至0.04mm的水膜将存在于彼此滑动地适配的相应表面之间，以提供促进转子303相对于定子301移动的润滑膜。此外，水将流入第二环形腔室352中。
水被限制在第一外圆柱形表面331和圆柱形端部腔室344的圆柱形壁之间流动，并流入所述圆柱形端部腔室344中。因此，水将在第一环形腔室340中积累压力。
周向凹部316中的水自由地流过第三孔口315和喷嘴317，以在方向317a上由所述喷嘴317喷射，其中周向分量在垂直于旋转轴线307的平面中。如本领域技术人员将理解的，这种水的喷射将导致转子303被驱动以相反的旋转方向319旋转，并且旋转切割元件305将因此被驱动以同样的方式旋转。
在第一环形腔室340中积累的水压将作用在环形表面部分322上以使所述第一环形腔室340膨胀，并且因此旋转切割元件305将被压靠在壁5上，转子303在定子301上轴向滑动。因此，环形表面部分322构成了构成动力装置或动力缸的一部分的表面元件。
由于水也流入第二环形腔室352，所以必须确保在所述腔室中建立的任何压力不会阻止第一环形腔室340中的压力使后者膨胀以将旋转切割元件305压靠在壁5上。如上所述，这可以通过将环形表面部分322构造成具有比第三环形表面351更大的面积，即通过将第一外圆柱形表面331构造成具有比第三外圆柱形表面313更小的直径，和/或将第二环形腔室352与周围环境相通来获得，如果这看起来是个问题的话：因此，周向凹部316中的压力相对较低，因为水自由地流出喷嘴317，并且因此第二环形腔室352中的压力可以看起来小于第一环形腔室340中的压力。
在旋转切割元件305的旋转期间，旋转切割元件305切割穿过壁5，并且因此转子303在已经被限定为向前方向的方向上轴向地移位。消防设备的尺寸应相对于所述设备要穿透的壁的厚度来确定，使得在定子301的前端完全从圆柱形端部腔室344中抽出之前，旋转切割元件305已经切割穿过壁5，从而允许转子303仅在很小的阻力的情况下轴向滑动至图2所示的延伸的终点位置。在所述延伸的终点位置中，第三环形表面351邻接第二环形表面350，从而限定延伸的终点位置。
当转子303处于延伸的终点位置时，第二孔口314位于周向凹部316的外部，并且水被限制离开第二孔口314，因此第一导管通常被关闭。因此，水基本上停止流过喷嘴317，并且转子303停止旋转。定子301的前端在这个延伸的终点位置已经完全从圆形端部腔室344中抽出，并且水从第一孔口341自由流动，经过定子301的前端，经过圆形端部腔室344，经过流体出口345，并且经过螺纹管状突出部343，以被喷射到壁5后面的空间中。同样，水从圆形端部腔室344通过另外的出口开口345a流动，最终喷射到壁5后面的空间中。
图6示意性地示出了本身已知的船舶集装箱501的端部。集装箱包括两个门502，其可以构成在集装箱内部的火灾的情况下将被穿透的壁5。如本领域技术人员所熟知的，在每个门502的前面，存在两个竖直杆503，所述杆503构成用于锁定门502的锁定布置的一部分，并且通常定位在距所述门的主表面2.5cm至3.5cm的距离处。如本领域技术人员所熟知的，具有大体上梯形横截面的多个凹部504凹入门502的主表面中。
当船舶集装箱501的门502由铁磁材料制成时，如上所述的包括带有永磁体105的支脚103的消防设备可以直接附接到其中一个门502的表面，永磁体105粘附到门502。
替代地，支撑件1可以设置有用于附接到壁5的其他装置，这样的装置替代地包括一个吸附设备，所述吸附设备可以提供直接附接到壁5或门502的表面，或者这种用于附接的装置可以包括一个或者更多的钩、爪、一对钳口或夹具，其可以附接到一个或多个杆503。
图7示出了将支撑件附接到待穿透的壁的非常简单的方式。因此，图7示意性地示出了悬置在支撑件1'的变型中的消防集合件3，其包括固定到竖直杆402的两个支腿401。如图7所示，竖直杆402的上端以重叠的方式固定到水平杆403，竖直杆402包括具有通孔404的凹部，用于旋转切割元件305穿过。为了附接悬置在支撑件1’中的消防集合件3，水平杆403简单地插入两个杆503之间并插入其中凹槽504中的一个凹槽，然后消防集合件3和支撑件1’在凹槽504的纵向方向上横向移位，直到竖直杆402邻接杆503中一个杆，如图7所示。水平杆403与凹槽504的下侧壁505和杆503的接合以及竖直杆402的下端与门502的主表面的接合将在操作期间将消防集合件3牢固地保持就位。可以看出，水平杆403虽然是直的，但是起到钩在杆503后面的作用。应注意，特别是竖直杆402可不同于图7中所示的构造，只要支撑件1’包括竖直延伸的元件(在使用位置)以固定到水平杆即可，以便能够邻接凹槽504下方的表面，并且允许旋转切割元件305穿过待穿透的壁的表面。
因此，所述设备可以直接附接到壁上，以穿透到相对于壁处于固定位置的结构，优选地在离壁1米的距离内，特别是在10cm或5cm内。
图6和图7中所示的杆503和凹槽504通常是典型船舶集装箱的门结构的一部分。尽管本发明不限于与集装箱一起使用，特别是非常广泛地用于海上运输的集装箱的类型，下面的示例将参照类似于图7所示的构造的构造进行讨论，所述构造包括基本上竖直的杆503和基本水平的凹槽504。
在图8A和图8B中，示出了将支撑件附接到待穿透的壁的另一种方式。支撑件1”的变型连接到设备3，其中管状连接器107连接到消防软管110。
臂601、602中的两个是液体导管，使得由消防软管110引导到设备3的一部分水被转移到臂601、602中。臂601、602在它们连接到管状连接器107的相对端，管状连接器连接到相应的液压缸603、604。液压缸8具有活塞605、606(也参见图8B)，使得当导管601、602中存在水压时，水压将推动活塞605、606远离液压缸603、604。
所述设备还设置有竖直杆607，使得当竖直杆607平行于杆503中的一个布置并且水压被启动时，活塞605、606将被启动，从而推动活塞605或606抵靠竖直杆503。在某一点处，竖直杆503将与竖直杆607接触，并且活塞605或606将有效地挤压杆503，从而为切割设备3提供牢固的抓握。
一旦导管601、602中的水压被释放，活塞605、606将能够向后移动，从而释放其对竖直杆503的抓握，使得设备可以从竖直杆503移除。
图9示出了将所述设备附接到壁的另一种方式。这里，支撑件1再次作为水导管提供。在管状连接器107中形成水连接，使得来自消防软管的水可以被引入支撑件1'中。
在支撑件1’的另一端再次设置有可膨胀构件701、702。可膨胀构件701、702包括连接到支撑件1的固定中心部段703。在固定部段703内设置有7个活塞704、704’，使得当水压被引入固定部段703时，活塞704、704’将被侧向推动，从而与竖直杆503接触。
活塞704、704’的端部设置有倾斜表面705，使得活塞704、704’将楔入竖直杆503和壁502之间。以这种方式，所述设备被牢固地固定到壁。
参考图10，示出了借助于竖直杆503将设备附接到壁502的另一种方式。支撑件1连接到包括两个部段802、803的成形杆801。切割设备3以及支撑件1附接到部段802。距离部段803的远端803’一定距离处设置有切口804。切口的形状如参照图10D所示，使得切口804具有小开口805和较宽底部806。
所述开口足够大以容纳竖直杆503，使得如参照图10B和图10C所示，部段803可以围绕杆503适配，并且通过如图10C所示倾斜杆，杆503将由于切口的几何形状而被锁定在切口804内。
返回到图10A，当已经在杆503上布置切口804时，由部段803的长度和布置切割设备的部分(即，部段802)引起的重力将使得部段803获得如图10C所示的位置。当设备3被启动时，由此将钻头推入壁502中，从而在相反方向上形成反作用力，成形杆801将试图围绕杆503旋转。
由于提供了延伸的远端803’，当远端803’接合壁502时，转动将受到阻碍，从而可以将钻孔设备3形成的力传递到集装箱502的壁上。
参考图11示出了将设备附接到竖直杆503的另一种方式。在所述实施方案中，设备3和支撑件1安装在第一滑杆810上。在所述滑杆中，设置有孔口811，使得钻头305可以通过孔口811操作。
第一滑杆810通过可枢转连接器813连接到第二滑杆812。通过简单地使滑杆810、812相对于彼此移位，所述距离将由于连接器813的长度而改变，使得在一个位置滑杆810、812将与竖直杆503牢固地接合，使得钻孔动作可以在期望的高度开始。
同样，当钻头305被推向壁502时，形成向外的力，否则如果没有另一个滑杆812，所述力会使紧固设备转动。滑杆812将抵抗转动移动，并且由此保持设备3与壁502可操作地接触。当从竖直杆503移除所述设备时，滑动移动仅在相反的方向上进行，使得滑杆810、812之间的距离增加，从而释放滑杆与竖直杆503的接合。
在如何借助于竖直杆503将设备附接到壁上的另一实施方案中，参考图12A和图12B所示的设备3安装在轮820上。在所述实施方案中，设备3和管状连接器106通过四个支撑件连接到轮，但是可以提供任何合适数量的支撑件。轮设置有接合部段821、822，接合部段821、822设置有楔形接合端123。
通过将轮放置在竖直杆503上并沿箭头830所示的任何方向旋转轮，接合部段23将接合竖直杆503，从而将竖直杆503锁定在接合部段823和轮820之间。以这种方式，简单地通过旋转轮，将在轮820之间获得牢固的接合，并且由此以切割设备能够切割壁的方式在设备3和竖直杆503之间获得牢固的接合。
当期望移除所述设备时，轮沿相反方向830、830’转动，从而释放接合部段823与竖直杆503的接合。
在图13中示意性地示出了集装箱船舶上的情况，在所述情况下布置了ISO集装箱900的堆叠。在ISO集装箱900的行之间设置有分区901。所述分区通常将从船舶体902的底部上升到某个高度，例如甚至随着船舶的栏杆。在所述示例中，12个ISO集装箱一个堆叠在另一个的顶部上，但实际上可以以这种方式堆叠更多或更少的集装箱。在这种情况下，在最上面的ISO集装箱910中的一个集装箱检测到火灾，并且消防员911已经架设升降机920，并借助于紧固杆紧固升降机(参见图15和图16)。在图示的示例中，消防员911正在提升连接到消防软管110的消防设备3的过程中。
当消防设备3沿着消防软管110沿着升降机920向上行进时，消防设备3将到达预期目的地903，此后通过增加水压来启动消防设备，从而启动消防设备以穿透集装箱的门并熄灭集装箱910内的火。
转向图14，示出了类似的场景，然而，在所述场景中，消防员911借助于升降机912相对于分隔部901提升。它可以是脚手架、梯子或其他适合这项任务的工具，而不是升降机。以这种方式，有可能到达甚至更高的集装箱，或者避免升降机920延伸到其最大程度。在所示示例中，消防设备3已经被安装在预期位置903处，并且因此消防可以开始。
转向图15和图16，示出了将消防设备3保持在升降机920上端附近的两种不同方式。
升降机920包括多个部段，在图13所示的实施方案中，包括三个部段920’、920”、920”'。这些可延伸部段920’、920”、920”'同心地布置，使得它们可以如图13和图14所示延伸。在伸缩设备的最上端设置有滑轮921。丝线围绕滑轮从升降机920的底部提供，并且最初返回到升降机的底部。自然清楚的是，尽管示出了滑轮，但是可以使用用于形成丝线的低摩擦转动的合适装置，例如，块状物、在不锈钢板上的低摩擦表面等。以这种方式，可以将消防设备3附接到丝线，并且在将升降机定位在其适当位置之后，如图13和图14所示，通过拉动丝线来提升消防设备3，使得消防设备将被提升到升降机920的上端。
同样，丝线应被理解为任何合适类型的柔性细长构件。不锈钢丝线是优选的，但是由各种基础材料(诸如例如碳纤维、玻璃纤维等)制成的绳索也包括在术语丝线中。
为了相对于升降机的上端保持消防设备3，可以提供可释放的紧固机构925。如图15所示的可释放紧固机构925包括突片926，所述突片借助于弹簧以这样的方式被推动到升降机920的同心部段的周边之外，即借助于在升降机的底部具有可用的另外的丝线，可以收回所述突片以便释放其与消防设备的接合。
当消防设备正在朝向升降机的顶部被提升时，消防设备将经过突片926的位置，使得突片将自身插入到消防设备的支撑件1中或消防设备自身中或支撑件1下方的孔口中，以便保持消防设备固定在升降机的上端中。
参照图16，示出了用于将消防设备3可释放地紧固在升降机上端的不同机构。所述机构包括可枢转构件927，由于销928在设置在升降机920上端细长狭槽中行进，所述可枢转构件可以在升降机920的纵向方向上略微移动。
当支撑件或消防设备通过降低升降机920而经过所述机构时，凸缘930将以这样的方式操纵，使得固定在凸缘930和可枢转构件927之间的杆将可枢转构件翻转成与支撑件或消防设备本身接合或脱离接合。
通过在消防结束后进一步降低升降机，凸缘930将再次接合消防设备，由此可枢转构件927将枢转到允许消防设备降低的路径之外。
如已经在上面讨论的，升降机920的上端设置有紧固构件932。所述紧固构件被设计成插入竖直杆503之间，在这方面也参见图6和图7。竖直杆被设置为门锁定机构的一部分，并且是ISO集装箱的标准特征。ISO集装箱的另一标准特征也是凹槽504。通过将紧固构件932布置在凹槽504内，可以将紧固构件操纵成在两个杆503后面接合(参见图7)，使得紧固构件932通过两个杆503保持在凹槽504中。
当消防设备3被启动并接合集装箱502的表面时，反作用力将被紧固构件532与竖直杆503的接合抵消，并且以这种方式，由于钻孔构件305被推入集装箱的壁502中，消防设备的钻孔动作将开始。
在图示的实施方案中，升降机包括三个部段，但是实际上可以提供任何合适数量的部段，使得升降机可以将消防设备提升到任何期望的高度。由于消防设备3仅在升降机的紧固构件已经正确定位在其提升位置时才被提升到期望的高度，因此可以用非常高的伸缩构件来操作本发明。在实践中，伸缩构件可以是15至20米，使得例如在15米的高度处将紧固构件932接合在ISO集装箱的凹槽504中之后，将消防设备提升到如上所述的正确操作位置非常简单。
现在已经参考几个简单的实施方案解释了本发明，但是实际上应根据所附权利要求来解释本发明。

Claims (17)

1.一种消防设备，其具有用于穿透壁(5)并将消防流体注入所述壁后面的空间的消防集合件(3)，所述消防集合件(3)包括：
流体驱动的旋转马达，其具有：
转子(303)，其围绕旋转轴线(307)旋转，
限定轴向方向的所述旋转轴线(307)，
所述轴向方向，
旋转切割元件(305)，其附接到所述转子(303)以由此旋转，
流体入口(109)，其用于接收来自消防流体源的消防流体，以及
第一导管，其用于将所述消防流体从所述流体入口(109)输送到所述转子(303)，以驱动所述流体驱动的旋转马达，
其特征在于，
支撑件(1)，其用于非穿透附接到所述壁(5)，
所述消防集合件(3)通过所述支撑件(1)悬置，
至少所述旋转切割元件(305)能够相对于所述支撑件(1)朝向所述壁(5)移动，
其中所述流体驱动的旋转马达包括附接到所述支撑件(1)的定子(301)，所述转子(303)被安置用于在所述定子(301)上旋转，所述转子(303)包括驱动部分(310)和从动部分(320)，所述驱动部分(310)可旋转地驱动所述从动部分(320)，并且所述从动部分(320)包括表面元件(322)，其中在所述定子(301)和所述从动部分(320)之间界定环形腔室(340)；并且
其中所述消防集合件(3)还包括第二导管，所述第二导管用于将所述消防流体从所述流体入口输送到所述环形腔室(340)内，使得在所述环形腔室(340)中积累的水压将作用在所述从动部分(320)的所述表面元件(322)上以使所述环形腔室(340)膨胀，并且因此将所述旋转切割元件(305)压向所述壁(5)。
2.根据权利要求1所述的消防设备，其中所述旋转切割元件(305)附接到所述从动部分(320)。
3.根据权利要求2所述的消防设备，其中所述从动部分(320)能够与所述旋转切割元件(305)一起沿所述轴向方向从缩回位置移位到延伸位置。
4.根据权利要求2所述的消防设备，其中所述旋转切割元件(305)同轴地附接到所述从动部分(320)，并且设置至少一个通道以接收来自流体出口的消防流体，用于将所述消防流体喷射到由所述旋转切割元件(305)切割的孔中。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的消防设备，其中，所述驱动部分(310)包括中空轴构件(311)、从所述中空轴构件(311)延伸以喷射输送到所述转子(303)的消防流体的多个喷嘴(317)，所述喷嘴(317)由此在垂直于所述轴向方向的平面中以具有周向分量的方向喷射所述消防流体。
6.根据权利要求1所述的消防设备，其中驱动部分(310)能够相对于定子(301)在所述轴向方向上从作为缩回位置的轴向起始位置移位到延伸位置，由此当所述驱动部分(310)处于所述延伸位置时，第二孔口(314)和第三孔口(315)中的一者位于轴向凹部区域之外。
7.根据权利要求1-4和6中任一项所述的消防设备，其中所述支撑件(1)设置有用于附接到所述壁(5)的装置(105)，用于附接到所述壁(5)的所述装置(105)包括如下中的一者或多者：
-磁体，
-吸附设备，
-钩，
-爪，
-一对钳口，
-夹具，
-包括附接到环构件的一个或多个楔形元件的装置，其中所述环构件连接到所述支撑件，其中所述楔形元件以适于接合竖直构件的使用方式远离所述环构件延伸，所述竖直构件由此固定在所述环构件和所述楔形元件之间,
-包括两个彼此垂直布置的杆的装置，其中第一杆附接至所述支撑件，并且第二杆附接至所述第一杆，使得所述第一杆和所述第二杆之间的组装点基本上邻近所述第一杆的端部并且居中地位于所述第二杆上。
8.根据权利要求1-4和6中任一项所述的消防设备，包括升降机(920)，其中所述升降机(920)包括伸缩部段，其中所述伸缩部段具有下端和上端以及在所述下端和所述上端之间的两个或更多个同心布置的可延伸部段，其中在所述上端中垂直于所述可延伸部段(920’、920”、920”’)布置有紧固杆，以及滑轮，其中从邻近所述滑轮周围的所述下端并回到所述下端提供丝线，其中所述丝线包括用于将所述消防设备紧固到所述丝线的端部的装置，并且其中邻近所述下端设置有绞盘，并且其中所述丝线的一端围绕所述绞盘缠绕。
9.根据权利要求8所述的消防设备，其中所述可延伸部段(920’、920”、920”’)能够通过向每个部段的下端施加力而延伸，其中所述力由以下中的一者或多者产生：电动马达装置、液压或液动装置、气动装置、绞盘形状的机械装置、可释放的气弹簧。
10.根据权利要求8所述的消防设备，其中邻近所述升降机(920)的上端设置有可释放的锁定机构，所述锁定机构适于与所述消防设备相互作用并将所述消防设备锁定在邻近所述升降机的所述上端的位置。
11.根据权利要求1-4、6和9-10中任一项所述的消防设备，其中所述流体驱动的旋转马达是涡轮机。
12.根据权利要求5所述的消防设备，其中所述流体驱动的旋转马达是涡轮机。
13.根据权利要求7所述的消防设备，其中所述流体驱动的旋转马达是涡轮机。
14.根据权利要求8所述的消防设备，其中所述流体驱动的旋转马达是涡轮机。
15.一种使用根据权利要求1至14中任一项所述的消防设备的方法，所述方法是为了平息处于提升位置的物体中的火焰，其中期望将所述消防设备应用于期望的高度，所述消防设备包括升降机(920)，其中所述升降机(920)包括伸缩部段，其中所述伸缩部段具有下端和上端以及在所述下端和所述上端之间的两个或更多个同心布置的可延伸部段，其中在所述上端中垂直于所述可延伸部段(920’、920”、920”’)布置有紧固杆，以及滑轮，其中从邻近所述滑轮周围的所述下端并回到所述下端提供丝线，其中所述丝线包括用于将所述消防设备紧固到所述丝线的端部的装置，并且其中邻近所述下端设置有绞盘，并且其中所述丝线的一端围绕所述绞盘缠绕，并且其中所述法包括以下步骤：
a)所述消防设备附接到所述丝线的自由端；
b)所述伸缩部段被延伸，使得所述紧固杆到达将要应用所述消防设备的所述期望的高度；
c)使所述紧固杆在所述提升位置附近接合；
d)将所述消防设备吊起到所述提升位置并可释放地锁定就位；
e)将消防液体供给到所述消防设备，所述消防设备此后切入到所述物体中，并且将所述消防液体注入到所述物体中。
16.根据权利要求15所述的方法，其中处于提升位置的所述物体不限于ISO集装箱的堆叠。
17.根据权利要求15或16所述的方法，其中所述步骤a)在所述步骤c)后执行。
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