DE102007032323A1

DE102007032323A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Abgriff der hydraulischen Leistung bei einem Kettenfahrzeug

Info

Publication number: DE102007032323A1
Application number: DE200710032323
Authority: DE
Original assignee: AIRMATIC GES UMWELT & TECH MBH; Airmatic Gesellschaft fur Umwelt und Technik Mbh
Current assignee: AIRMATIC GES UMWELT & TECH MBH; Airmatic Gesellschaft fur Umwelt und Technik Mbh
Priority date: 2007-07-11
Filing date: 2007-07-11
Publication date: 2009-01-15

Abstract

Verfahren zur Nutzung der hydraulischen Leistung eines Kettenfahrzeugs zum Antrieb einer zusätzlichen Arbeitsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass diese Arbeitsvorrichtung in einen vorhandenen Hydraulikölkreislauf zum Antrieb der Lüfter zur Motorkühlung integriert wird und dass der ursprüngliche Betriebsdruck in diesem Hydrualikölkreislauf permanent erhöht wird, vorzugsweise bis zum maximal möglichen Druck der Hydraulikölpumpe.

Description

Die effektive Waldbrandbekämpfung stellt nach wie vor ein ernstes, vor allen Dingen aber ein logistisches Problem dar. Mit von entscheidender Bedeutung ist die Verfügbarkeit einer effizienten Löschtechnik. So ist es heute noch weit verbreitet, die Brände aus der Luft zu bekämpfen und/oder durch den Einsatz von Niederdrucklöschtechniken. Gerade Niederdrucklöschtechniken haben den entscheidenden Nachteil, dass ein immenser Wasserverbrauch dazu führt, dass die Löschkräfte tatsächlich nur kurz löschen können, da nicht genügend Wasser herangeschafft wird. Dies führt immer wieder dazu, dass sich Waldbrände unkontrolliert ausbreiten, Wohngebiete dadurch bedroht werden und schlimmstenfalls einzelne Einsatzkräfte im Feuer umkommen.
Verschiedene Löschtechniken zur Brandbekämpfung sind ebenfalls bekannt, wenn auch nur wenige, die tatsächlich zur Brandbekämpfung in unwegsamen Gelände geeignet sind, wie z. B. DE 10 2004 058 357 ; hier wird ein neues Löschverfahren, das so genannte Hochdruckwirbellöschverfahren, PCT/EP2006/066846 , in Form einer Feuerlöschkanone auf einem demilitarisiertes Fahrzeug wie z. B. einem Schützenpanzer Marder beschrieben. Diese Vollkettenfahrzeuge werden zurzeit flächendeckend ausgemustert. Der ehemalige Mannschaftsraum des Fahrzeugs wird mit Wassertanks versehen, die Maschinenkanone wird gegen einen Wasserwerfer ausgetauscht. Das neue Löschverfahren hat einen äußerst geringen Wasserverbrauch und das Fahrzeug gelangt selbst in unwegsamstes Gelände.
Die Energieversorgung der Hochdruckpumpe des Hochdruckwirbellöschverfahrens muss zwingend mit dem Antriebsmotor des Kettenfahrzeugs erfolgen, da im und auf dem Fahrzeug kein Platz für eine weitere Energieversorgungsanlage verfügbar ist. Bauart- und zweckbedingt weist der Antriebsmotor eines militärisch genutzten Kettenfahrzeugs wie z. B. der Schützenpanzer Marder keinen mechanischen Abtrieb zum Antrieb einer Arbeitsmaschine wie z. B. eine Pumpe aus. Die gesamte Konstruktion des Antriebsmotors ist militärischen Zwängen unterworfen; einzelne Baukomponenten sind überhaupt nicht zugänglich. Trotz dieser starken Einschränkungen zielt die Erfindung darauf ab, durch einen Leistungsabgriff aus dem Hydrauliköl-Kreislauf den Antrieb der Hochdruckpumpe für die Feuerlöschtechnik zu realisieren. Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in den Prüf-Hydraulikölkreislauf für die Lüfter zur Motorkühlung eine Vorrichtung zum Antrieb der Hochdruckpumpe eingebaut wird. Der Druck nach der Hochdruckpumpe wird so eingestellt, dass er weitgehend dem Druck im Betriebshydraulikölkreis entspricht und damit noch ausreichend hoch ist, um den Betrieb der Lüfter zum Kühlen des Antriebsmotors zu gewährleisten.
Betriebshydraulikölkreislauf/Betriebsmodus:
Der Antriebsmotor 1 treibt die Hydraulikölpumpe 15 mit einem maximalen Enddruck p_max, bspw. 20 MPa an. Das Thermoelement 2 misst die Betriebstemperatur des Motors 1. Durch die Messwertübertragung 3 öffnet und schließt das Ventil 4 temperaturabhängig; mit zunehmender Betriebstemperatur öffnet das Ventil immer weiter und begrenzt bei erreichter Betriebstemperatur des Motors 1 den Vordruck im Betriebshydraulikölkreislauf auf einen bestimmten Druck p_Betrieb, bspw. auf 10 MPa, der im Regelfall weit unter dem maximalen Druck p_max der Hydraulikpumpe 15 liegt. Das Ventil 22 in der Bypassleitung 17 ist geschlossen. Das mit diesem Druck p_Betrieb anstehende Hydrauliköl gelangt über die Verbindungsleitungen 5 und 8 zum Antriebsmotor des Lüfters 13, treibt ihn an und verlässt den Antriebsmotor des Lüfters mit einem geringeren Druck p_v << p_Betrieb über die Verbindungsleitungen 19, 14 in Richtung Hydraulikpumpe 15. Dieser Betriebsmodus wird durch den Schalter 21 vorgewählt.
Prüfhydraulikölkreislauf/Prüfmodus:
Der Prüfhydraulikölkreislauf unterscheidet sich vom Betriebshydraulikölkreislauf dadurch, dass durch den Schalter 21 zu Prüfzwecken der Funktion des Lüfters 13 der Prüfmodus kurzzeitig eingestellt wird. Hierdurch wird das Ventil 4 geschlossen und im Bypass 17 das Ventil 22 geöffnet. Dies bedeutet, dass über die Leitung 5 und 8 der Lüfter 13 während der kurzen Prüfzeit mit maximalem Druck p_max der Hydraulikpumpe 15 beaufschlagt wird. Ein längerer Betrieb mit dieser Schalterstellung würde zu einer Schädigung und zum Ausfall des Lüfters 13 und damit zum Ausfall des Motor 1 führen.
Erfindungsgemäß wird nun dieser kurzzeitige Prüfmodus zum neuen normalen Betriebsfall. Dies wird dadurch gewährleistet, dass durch den Schalter 21 ständig Ventil 4 geschlossen und Ventil 22 ständig geöffnet sind. Zusätzlich wird über ein Drei-Wege-Ventil 7 nicht mehr die Leitung 8 beaufschlagt, sondern die Leitung 18, wobei in dieser Leitung 18 eine Vorrichtung 9 integriert ist zum Antrieb der Hochdruckpumpe 11, die vorzugsweise mechanisch 10 verbunden sind., 1 Der anstehende Druck p_max wird in der Vorrichtung 9 auf den ursprünglichen Betriebsdruck p_Betrieb abgesenkt, so dass gerade noch wie ursprünglich auch, der Lüfter 13 mit diesem Druck beaufschlagt werden kann. Ein eventuell höherer Hydraulikölmengenstrom wird, auch zur Druckregulierung, über die Bypassleitung 12 mit einem integrierten
Druckminderer 23 abgeleitet. Wird die Vorrichtung 9 nicht betrieben, so wird die über das Drei-Wege-Ventil 7 nicht mehr die Leitung 18 sondern die Leitung 8 beaufschlagt, dabei wird der höhere Druck über den Druckminderer 23 abgebaut, so dass keine Schädigung des Lüfters 13 durch einen Druck größer als p_Betrieb erfolgen kann.

1: Motor
2: Thermoelement
3: Kabel
4: Temperaturgesteuertes Ventil
5: Hydraulikleitung
6: Hydraulikleitung
7: Drei-Wege-Ventil
8: Hydraulikleitung
9: Entspannungsvorrichtung zum Druckabbau
10: Mechanische Verbindung
11: Hochdruckwasserpumpe
12: Hydraulikleitung
13: Lüfter
14: Hydraulikleitung
15: Hydraulikpumpe
16: Mechanische Verbindung
17: Bypass
18: Hydraulikleitung
19: Hydraulikleitung
20: Leitungsverzweigung
21: Wahlschalter für Prüf- oder Betriebsmodus
22: Ventil
23: Druckminderer

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 102004058357 [0002]
- EP 2006/066846 [0002]

Claims

Verfahren zur Nutzung der hydraulischen Leistung 15 eines Kettenfahrzeugs zum Antrieb einer zusätzlichen Arbeitsvorrichtung 9, dadurch gekennzeichnet, dass diese Arbeitsvorrichtung 9 in einen vorhandenen Hydraulikölkreislauf zum Antrieb der Lüfter zur Motorkühlung integriert wird und dass der ursprüngliche Betriebsdruck in diesem Hydraulikölkreislauf permanent erhöht wird, vorzugsweise bis zum maximal möglichen Druck der Hydraulikölpumpe 15.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Arbeitsvorrichtung 9 den erhöhten Druck bis auf den ursprünglich zum Antrieb der Lüfter 13 erforderlich Betriebsdruck abbaut.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass über ein Druckminderventil 23 der erhöhte Druck bis auf den ursprünglich zum Antrieb der Lüfter 13 erforderlich Betriebsdruck eingestellt wird, sofern die zusätzliche Arbeitsvorrichtung 9 nicht betrieben wird.
Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der ursprüngliche Betriebsdruck durch einen Bypass 17 für das Ventil 4 erhöht wird.
Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Arbeitsvorrichtung 9 über ein Drei-Wege-Ventil 7 betrieben oder stillgesetzt wird.
Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckminderventil 23 parallel zu den Lüftern 13 geschaltet ist.
Vorrichtung zur Nutzung der hydraulischen Leistung 15 eines Kettenfahrzeugs zum Antrieb einer zusätzlichen Arbeitsvorrichtung 9, dadurch gekennzeichnet, dass diese Arbeitsvorrichtung 9 in einen vorhandenen Hydraulikölkreislauf zum Antrieb der Lüfter zur Motorkühlung integriert wird und dass der ursprüngliche Betriebsdruck in diesem Hydraulikölkreislauf permanent erhöht wird, vorzugsweise bis zum maximal möglichen Druck der Hydraulikölpumpe 15.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Arbeitsvorrichtung 9 den erhöhten Druck bis auf den ursprünglich zum Antrieb der Lüfter 13 erforderlich Betriebsdruck abbaut.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass über ein Druckminderventil 23 der erhöhte Druck bis auf den ursprünglich zum Antrieb der Lüfter 13 erforderlich Betriebsdruck eingestellt wird, sofern die zusätzliche Arbeitsvorrichtung 9 nicht betrieben wird.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der ursprüngliche Betriebsdruck durch einen Bypass 17 für das Ventil 4 erhöht wird.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Arbeitsvorrichtung 9 über ein Drei-Wege-Ventil 7 betrieben oder stillgesetzt wird.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckminderventil 23 parallel zu den Lüftern 13 geschaltet ist.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Betätigung des Schalters 21 der ursprüngliche Prüfmodus zum neuen Betriebsmodus wird, indem das Ventil 4 geschlossen und das Ventil 22 geöffnet wird, so dass der ursprünglich substantiell höhere Prüfdruck zum permanent höheren Betriebsdruck nach Einbau der zusätzlichen Arbeitsvorrichtung 9 wird.