-
Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bekämpfung von Bränden im
Motorraum eines Nutzfahrzeuges mit den gattungsgemäßen Merkmalen der
im Oberbegriff von Anspruch 1 angegebenen Art.
-
Ein
Zusammentreffen von brennbaren Kraft- und Betriebsstoffen mit Wärmequellen
extrem hoher Temperaturen auf engstem Raum kann z.B. im Motorraum
im Extremfall zu einem Brand führen.
Brandfälle
dieser Art führen
in der Regel zum Totalschaden am betroffenen Fahrzeug und stellen
für Fahrer
und Passagiere eine lebensgefährliche
Situation dar.
-
Aus
der
DE 103 33 382
A1 ist eine Löschvorrichtung
für Nutzfahrzeuge
bekannt, in der Kühlflüssigkeit
des Löschsystems
als Löschflüssigkeit
mit Betriebsdruckluft, aus von im Fahrzeug vorhandenen Luftbehältern zum
Brandherd geführt
wird. Ein im Betriebssystem vorherrschender Druck ist aber in der Regel
zu gering, um eine wirksame Vernebelung des Löschmittels mit entsprechender
Löschwirkung
an den Sprühdüsen zu erzielen.
Die Kühlflüssigkeit
steht im Kühlsystem
des Kraftfahrzeugs unter atmosphärischem
Druck und muss z.B. für
eine Vernebelung als Löschmittel
vor dem Brandherd auf Druckverhältnisse
von ca. 100-130
bar verdichtet werden. Aus Sicherheitsgründen steht zusätzlich nur
ein geringer Teil des gesamten im Fahrzeug vorhandenen Druckluftvorrats
zur Verfügung,
da der überwiegende
Teil des Druckluftvorrats zur Aufrechterhaltung des Bremssystems
erforderlich ist.
-
Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur schaffen,
die im Brandfall, im Motorraum angeordneten Sprühdüsen, Löschmittel stets mit dem für den Löscheinsatz
erforderlichen Druck zur Verfügung
stellt.
-
Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend
dem Kennzeichen des Anspruch 1 dadurch gelöst, dass die Druckquelle durch
eine elektromotorisch angetriebene Pumpe gebildet ist, die saugseitig über eine
Leitung mit einem eingebauten, im Brandfall auf Durchlass schaltbaren
Ventil mit dem Motorkühlsystem
und druckseitig mit der zu den Sprühdüsen führenden Leitung verbunden ist.
-
Vorteilhafte
Details oder Ausgestaltungen der Erfindung sowie der alternativen
Beispiele sind in den Unteransprüchen
gekennzeichnet.
-
Stellvertretend
für den
erfindungsgemäßen Einsatz
der Erfindung in Nutzfahrzeugen, wird im Weiteren vom Einsatz in
einem Bus ausgegangen. Das Branderkennungssystem ist in vorteilhafte
Weise in der Lage, ein Feuer im Motorraum des Nutzfahrzeugs zu erkennen
und dieses einem Steuergerät anzuzeigen,
das automatisch die Zuschaltung einer Pumpe auslöst. Das Branderkennungssystem
ist aber z.B. auch im Fahrgastraum des Fahrzeugs einsetzbar. Der
Löschvorgang
kann zunächst
unbeeinflusst von der Reaktionsmöglichkeit
des Fahrzeuglenkers eingeleitet werden. Das Vorliegen eines Brandes
wird von dem wenigstens einen im Motorraum angeordneten Sensor erfasst.
Der Sensor leitet im Brandfall ein Signal an ein Steuergerät weiter,
worauf dieses den Löschvorgang
in Gang setzt. In einer Ausführungsform
der Erfindung sendet die Steuereinheit z.B. ein elektrisches Signal
an einen Schalter. Der Schalter schließt den Stromkreis zwischen
der Energiequelle der Pumpe z.B. der Fahrzeugbatterie und dem Pumpenmotor.
Denkbar ist auch, dass der Schalter den Stromkreis im Elektromotor
der Pumpe schließt
und dadurch der Löschvorgang
ausgelöst wird.
Die Pumpe kann an statt durch die Antriebseinheit des Nutzfahrzeugs,
auch durch den Anlasser angetrieben werden. Eine solche Bauweise
führt zu
zusätzlicher
Gewichts- und Bauraumeinsparung, da auf ein bereits im Fahrzeug
vorhandenes Aggregat zurückgegriffen
werden kann. Gleichzeitig verfügt
der Anlasser eines Busses über
ausreichend große
Leistungsreserven für
den Betrieb der Löschvorrichtung.
-
Erfindungsgemäß kann mit
dem Löschvorgang
die Zündung
des Motors ausgeschaltet werden. Für den Fall, dass der Fahrzeuglenker
selber nicht mehr in der Lage ist, Rettungsmaßnahmen einzuleiten, wird dadurch
gewährleistet,
dass das Steuergerät
den Lauf des Motors unterbricht und/oder den Bremsvorgang einleitet.
-
Die
Sicherheit des Fahrzeuglenkers und der Passagiere kann dadurch erhöht werden,
dass bei Ansprechen des Sensors von diesem oder dem Steuergerät ein Signal
an den Fahrer geleitet wird. Auf Grund der Länge des Busses sind die Position
des Fahrzeuglenkers und die des Motors oftmals räumlich weit von einander entfernt.
Denkbar ist, dass der Fahrzeuglenker über oder vor dem Motor sitzt,
so dass eine eventuelle Rauchbildung auf Grund des Fahrtwindes vom
Fahrer erst sehr spät
oder gar nicht wahrgenommen wird. Vor diesem Hintergrund wird bevorzugt,
dass zeitgleich mit Entstehung eines Brandes im Motorraum vom Steuergerät im Fahrerhaus
ein Alarm ausgelöst
wird, damit der Fahrer die nötigen
Rettungsmaßnahmen
einleiten kann.
-
In
einem weiteren vorteilhaften Verfahren kann die Pumpe in Flussrichtung
gesehen, hinter einem im Normalfall geschlossenen Ventil, im Weiteren als
Absperrventil bezeichnet, durch eine zweite in der Leitung angeordnete
Pumpe mit Löschmittel
gespeist werden.
-
Weitere
Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:
-
1 ein
schematisches erstes Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
-
2 ein
schematisches zweites Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
-
3 ein
schematisches drittes Ausführungsbeispiel
der Erfindung und
-
4 ein
schematisches viertes Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
-
1 zeigt
in schematischer Darstellung einen Motor 1, der mit einem
zugehörigen
Kühlsystem 2 verbunden
ist. Das Kühlsystem 2 umfasst
einen Flüssigkeitskühler 3,
ein System von Kühlleitungen 4 und
eine Pumpe 5. In der vorliegenden 1 ist die Pumpe 5 als
Hochdruckpumpe dargestellt mit einem zugehörigen Elektromotor 6,
dessen Stromkreis 7 von einer Fahrzeugbatterie 8 gespeist
wird.
-
Die
Kühlleitungen 4 sind
anhand von Pfeilen als Kühlflüssigkeit
zuführend 9 und
Kühlflüssigkeit ableitend 10 dargestellt.
Die Pumpe 5 ist über
ein Absperrventil 11, das in der, die Kühlflüssigkeit zuführenden
Kühlleitung 9 angeordnet
ist, mit dem Kühlsystem 2 verbunden. 1 zeigt,
dass erfindungsgemäß an einem
oben liegenden Bereich des Kühlsystems 2,
z.B. am Flüssigkeitskühler 3 ein
durch ein Steuergerät
(nicht gezeigt) betätigtes
Belüftungsventil 12 angeordnet
sein kann. Da das Kühlsystem 2 durch Öffnung des
Belüftungsventils 12 be-
bzw. entlüftet
wird, wird bei Abpumpen der Kühlflüssigkeit durch
die nachgeschaltete Pumpe 5 die Entstehung eines Vakuums
im Kühlsystem 2 verhindert.
Eine Zerstörung
des Kühlsystems 2 wird
dadurch verhindert. Das Belüftungsventil 12 ist
vorzugsweise größer als
das Absperrventil 11.
-
In
einer Löschmittelzuführungsleitung 13 sind
eine Wasserstrahlpumpe 14 und Sprühdüsen 15 angeordnet.
Die Löschmittelzuführungsleitung 13 mündet in
eine Anzahl von Sprühdüsen 15,
die wie in 1 schematisch dargestellt ist,
im Motorraum angeordnet sind. Vor teilhaft ist, dass der Druck des Löschmittels
an den Sprühdüsen durch
eine elektromotorisch angetriebene Pumpe 5 aufgebaut werden kann,
und der Pumpe 5 das Löschmittel
saugseitig über
eine Leitung 22 mit dem eingebauten, im Brandfall auf Durchlass
schaltbaren Absperrventil 11 zugeführt werden kann. Druckseitig
kann das Löschmittel den
Sprühdüsen 15 durch
die Pumpe 5 über
die, zu den Sprühdüsen 15 führende Leitung 13 zugeführt werden.
-
Ein
weiterer Vorteil besteht darin, dass kein zusätzlicher Vorrat an Löschflüssigkeit
mitgeführt
zu werden braucht, da nach Maßgabe
der Erfindung in Abhängigkeit
der Größe und Schwere
des Nutzfahrzeugs ein Kühlwasservolumen
zwischen ca. 25 und 60 Liter zu Löschzwecken zur Verfügung steht.
Die Anzahl und die Position der Sprühdüsen 15 sind je nach
Bedarf an den besonders brandgefährdeten Stellen
im Motorraum variierbar.
-
Über eine
Einrichtung, die in der Leitung 13 angeordnet ist, die
den Sprühdüsen 15 das
Löschmittel
zuführt,
kann dem Löschmittel
ein brandbekämpfendes
Additiv zugesetzt werden. In 1 erfolgt
die Zuführung
in die Löschmittelzuführungsleitung 13 über eine
an einen Zusatzbehälter 16 angeschlossene
Wasserstrahlpumpe 14, zwischen der Pumpe 5 und
den Sprühdüsen 15.
Somit können
unter anderem auch Kraft- oder Betriebsstoffbrände gelöscht werden, die allein durch
Vernebelung von Kühlflüssigkeit
nicht zu bekämpfen
sind. Der Einsatz einer Wasserstrahlpumpe 14 erweist sich
als vorteilhaft, da sie auf einem einfachen Konstruktionsprinzip
beruht und somit die Herstellungskosten für den Bus nicht übermäßig erhöht werden.
Unter vollem Leistungsdruck kann das Additiv aus der Wasserstrahlpumpe 14 in
die Löschmittelzuführungsleitung 13 gespritzt werden,
was eine optimale Verteilung des Additivs oder der Additive in der
Löschflüssigkeit
begünstigt.
-
Die
Beimischung eines Additivs oder einer Additivkombination kann an
jeder beliebigen Stelle innerhalb der das Löschmittel fördernden Leitung 13 erfolgen.
Als Additiv können
beispielsweise Film- oder Schaumbildner eingesetzt werden.
-
Vorteilhafterweise
kann das Sensorsignal nach einer vorbestimmten Zeitdauer beendet
und bei Fortdauer des Brandes wiederholt werden. Das Steuergerät kann z.B.
so programmiert werden, dass der Stromkreis der Pumpe 5 nach
einem vorher zu bestimmenden Zeitraum z.B. ca. 90 Sekunden unterbrochen
und der, das Löschmittel
fördernde
Pumpenmotor abgeschaltet wird. Vorzugsweise sind Sensoren, Leitungen 13: 22 und
das Steuergerät
hitzeunempfindlich ausgelegt.
-
Die
Sicherheit des Fahrzeuglenkers erhöht sich dadurch, dass in einer
zusätzlichen
Ausgestaltung der Erfindung, das Steuergerät durch ein vom Sensor ausgelöstes Signal
aktiviert werden kann, wobei die Signaldauer und/oder die Signalhäufigkeit durch
eine Zeitschaltuhr geregelt werden kann. Ein Wiederaufflammen des
Brandes kann somit wirksam bekämpft
werden. Der Verbrauch des gesamten Löschmittels im ersten Löschvorgang
wird vermieden.
-
Wie
in 2 gezeigt ist, kann in der, den Sprühdüsen 15 das
Löschmittel
zuführenden
Leitung 13, in Flussrichtung gesehen, hinter dem auf Durchlass
schaltbaren Absperrventil 11, mindestens ein Filter 17 angeordnet
sein. Hinter dem im Normalfall geschlossenen Absperrventil 11 kann
das Löschmittel in
der zu den Sprühdüsen 15 führenden
Leitungen 13 gereinigt werden. In vorteilhafter Ausführung der
Erfindung kann auf diese Weise das Löschmittel zum Schutz der Sprühdüsen 15 vor
Verunreinigung gefiltert werden. Die Verunreinigung der Sprühdüsen 15 wird
wirksam verhindert und somit ein permanenter Brandschutz vorgehalten.
-
Die
Sprühdüsen 15 können z.B.
mit gesinterten einschraubbaren Sieben versehen werden. Denkbar
ist, dass der oder die Filter 17 zwischen die Pumpe 5 und
die eine oder mehrere Sprühdüsen 15 gekoppelt
werden. Um hohen Differenzdrücken
von z.B. ca. 100 bar vor und hinter dem Filter 17 widerstehen
zu können,
können
Hochdruckfilter eingesetzt werden. Der Filter 17 kann an
beliebigen Stellen innerhalb der Löschmittel zuführenden
Leitung 13 angeordnet werden, dabei sind z.B. auch Anordnungen vor
den Sprühdüsen 15 bzw.
vor der Pumpe 5 denkbar. Vorzugsweise werden die Filter 17 an
die Art der Kühler 3 angepasst,
wobei berücksichtigt
wird, dass beispielsweise mit Kunststoffkühlern gekühlte Flüssigkeiten stärkerer Verschmutzung
unterliegen, als Flüssigkeiten,
die mit Stahlkühlern
gekühlt
werden. Der Filter 17 stellt einen Hochdruckfilter dar
und ist zwischen der Hochdruckpumpe 5 und der Wasserstrahlpumpe 14,
vor den Sprühdüsen 15 positioniert.
-
3 zeigt,
dass in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung das Ventil 11,
das die Löschmittel
führende
Leitung 22 freigibt, saugseitig vor der Niederdruckpumpe 18 angeordnet
sein kann. In der Leitung 22, die die Pumpe 5 mit
dem auf Durchlass schaltbaren Absperrventil 11 verbindet, kann
saugseitig vor der Pumpe 5 eine zweite Pumpe 18 angeordnet
sein kann. Die das Löschmittel
fördernde
Pumpe 5 ist vorzugsweise eine Hochdruckpumpe, während die
zweite Pumpe 18 eine Niederdruckpumpe ist, und zur Speisung
der Hochdruckpumpe mit Löschmittel
eingesetzt werden kann. Die erfindungsgemäße Ausges taltung gewährleistet
eine konstante und zeitlich exakte Versorgung der Niederdruckpumpe 18 mit
Löschmittel.
Die Niederdruckpumpe 18 kann noch vor Entstehung des Brandes z.B.
bei Erreichen einer vorher festgelegten Auslösetemperatur und somit vor
der Zuschaltung der Hochdruckpumpe 5 unter dem zur Brandbekämpfung erforderlichen
Druck mit Löschmittel
versorgt werden. Zusätzlich
kann die Hochdruckpumpe 5 durch Vorschaltung der Niederdruckpumpe 18 gereinigt
werden.
-
Beide
Pumpen 5; 18 werden in 3 von der Fahrzeugbatterie 8 gespeist
und sind im Verhältnis zu
einander parallel geschaltet.
-
Entgegen
der Darstellung in 1 verbindet das, an der Kühlflüssigkeit
zuführenden
Kühlleitung 9 angeordnete
Absperrventil 11 das Kühlsystem 2 nicht mit
der Hochdruckpumpe 5, sondern mit der Niederdruckpumpe 18.
Letztere Pumpe 18 ist mit der Hochdruckpumpe 5 über eine
Verbindungsleitung 20 verbunden, worüber die Hochdruckpumpe 5 mit
Löschmittel
gespeist wird. Zeitlich abgestimmt nach der Öffnung des die Zuführungsleitung 22 freigebenden Absperrventils 11,
das vorzugsweise zwischen dem Flüssigkeitskühler 3 und
der Niederdruckpumpe 18 angeordnet ist, erfolgt das Anlaufen
der Pumpen 5; 18. Bei Ausfall der Pumpe 18 kann
durch die Schwerkraft das Löschmittel
bei Öffnung
des Belüftungsventils 12 in
die noch funktionsfähige
Pumpe 5 strömen und
somit eine wirksame Brandbekämpfung
sicherstellen.
-
Die
Erfindung bietet den Vorteil, dass die Niederdruckpumpe 18 noch
vor dem Entstehen eines Brandes, z.B. ab Erreichen einer festgesetzten Grenztemperatur
die Hochdruckpumpe 5 mit Löschflüssigkeit speist, wodurch in
der Hochdruckpumpe 5 ein Vordruck aufgebaut wird. Für die Vernebelung
der Löschflüssigkeit
am Brandherd sind Druckverhältnisse
bis ca. 130 bar vorstellbar. Der für den Löscheinsatz erforderliche Druck
wird erfindungsgemäß jedoch
nur bei Bedarf und in der jeweils erforderlichen Höhe erzeugt,
so dass weder die Pumpen 5 noch das Leitungssystem 13; 22 permanent
hohen Druckverhältnissen
ausgesetzt sind.
-
Anders
als in 2, ist der Filter 17 in 3 zwischen
der Niederdruckpumpe 18 und der Hochdruckpumpe 5 angeordnet.
-
In 4 ist
gezeigt, dass das Belüftungsventil 12 mit
einem von der Betriebsdruckluftanlage (nicht gezeigt) beaufschlagten
Druckminderer 21 verbunden sein kann. Hierdurch wird wirk sam
eine Beschädigung
des Kühlsystems 2 durch
Zuführung
von zu hohem Versorgungsdruck vermieden. In der 4 sind
das Belüftungsventil 12 und
der Druckminderer 21 am Flüssigkeitskühler 3 angeordnet. Durch
variable Einstellung des Leitungsdrucks durch den Druckminderer 21 je
nach Schwere des Brands im Motorraum kann der Verbrauch an Kühlflüssigkeit geregelt
werden. In vorteilhafter Weise wird der Flüssigkeitskühler 3 von der Betriebsdruckanlage
mit einem durch den Druckminderer 21 auf ca. 1 bar reduzierten
Druck beaufschlagt. Die Löschflüssigkeit
wird somit unter Druck in die Zuführungsleitungen 22 gepresst,
was zur Entstehung eines Vordrucks in der beaufschlagten Pumpe 5 führt. Zum
Ausgleich eines Überdrucks
ist das zusätzliche
Be- und Entlüftungsventil 12 vorgesehen,
das sich bei Überschreiten
eines vorher festgelegten Drucks selbständig öffnet. 4 zeigt
das schematische Ausführungsbeispiel nach 2 mit
dem weiteren Unterschied, dass der Filter 17 zwischen dem
Absperrventil 11 und der Hochdruckpumpe 5 positioniert
ist.
-
- 1
- Motor
- 2
- Kühlsystem
- 3
- Flüssigkeitskühler
- 4
- Kühlleitung
- 5
- Hochdruckpumpe
- 6
- Elektromotor
- 7
- Stromkreis
- 8
- Fahrzeugbatterie
- 9
- Kühlflüssigkeit
zuführende
Kühlleitung
- 10
- Kühlflüssigkeit
ableitende Kühlleitung
- 11
- Absperrventil
- 12
- Belüftungsventil
- 13
- Löschmittelzuführungsleitung
- 14
- Wasserstrahlpumpe
- 15
- Sprühdüsen
- 16
- Zusatzbehälter
- 17
- Filter
- 18
- Niederdruckpumpe
- 20
- Verbindungsleitung
- 21
- Druckminderer
- 22
- Leitung