DE2620514C3

DE2620514C3 - Feueriösch-Schulungsgerät

Info

Publication number: DE2620514C3
Application number: DE2620514A
Authority: DE
Inventors: David N. Marinette Wis. Francis (V.St.A.)
Original assignee: Ansul Co Marinette Wis (vsta)
Current assignee: Ansul Co Marinette Wis (vsta)
Priority date: 1975-05-09
Filing date: 1976-05-08
Publication date: 1978-09-21
Also published as: US4001949A; IT1073731B; LU74902A1; NL7604933A; DE2620514A1; AU1373676A; IE43914L; JPS51139198A; AU501270B2; DE2620514B2; CA1082365A; FR2310602A1; DK204776A; IE43914B1; GB1552824A; BE841509A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Feuerlösch-Schulungsgerät mit einem simulierten Feuer mit Sensoren, die das Auftreffen von gegebenenfalls simuliertem Löschmittel auf das simulierte ■ Feuer erfassen und entsprechende Signale erzeugen, und mit einem logischen Schaltkreis, dem die Signale der Sensoren zugeführt sind und der durch eine entsprechende Signalverknüpfung das simulierte Feuer derart steuert, daß bei richtiger Feuerbekämpfung das simulierte Feuer bzw. Teile davon verlöschen und bei falscher Feuerbekämpfung das simulierte Feuer bzw. Teile davon, das Wiederaufflammen simulierend, wieder auftreten.

JO Ein derartiges Gerät ist durch die US-PS 36 75 343 bekanntgeworden und vermeidet die Nachteile der bislang durchgeführten Feuerlöschübungen mit einem künstlich angelegten Feuer (Energieverschwendung, Umweltverschmutzung).

is Bei dem bekannten Gerät ist eine Matrix von Lichtquellen vorgesehen, denen jeweils ein Sensor zugeordnet ist. Die Lichtquellen können Lampen oder Gasflammen sein. Eine derartige Matrix kann aufgrund ihres punktstrukturierten Aufbaues nur unvollkommen ein echtes Feuer simulieren, ganz abgesehen von der fehlenden Rauchsimulierung; es liegt daher nur ein sehr grob angenähertes stilisiertes statisches Flammenbild vor.

Bei dem bekannten Gerät besteht der logische

Schaltkreis aus einer Vielzahl von Moduln, die jeweils einem Matrixpunkt zugeordnet sind und die so aufgebaut und miteinander fest verschaltet sind, daß anfangs alle Lichtquellen »an« sind; beim Auftreffen des Löschmittels (das auch ein dieses Löschmittel simulie render Stoff, z. B. Luft sein kann) auf einen Sensor für eine bestimmte Zeitdauer wird die zugeordnete Lichtquelle ausgeschaltet. Wird nun in der Umgebung dieses Sensors nicht ausreichend, d.h. lange genug »gelöscht«, was durch die Signale der entsprechenden

^r>5 Sensoren angezeigt wird, dann wird ein Wiederaufflammen simulierend, die dem betreffenden Sensor zugeordnete Lichtquelle wieder eingeschaltet.

Bei dem bekannten Gerät liegt somit eine reine zeitabhängige statische Steuerung vor, und zwar mit

bo immer nur einer einzigen, einmal »verdrahteten« Abhängigkeit

Die Simulationsmöglichkeiten sind dadurch mit Nachteil beschränkt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das

h5 Feuerlösch-Schulungsgerät der eingangs genannten Art derart aufzubauen, daß ein möglichst praxisnahes Feuer simuliert wird und zahlreiche Simulationsmöglichkeiten vorhanden sind.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß der Erfindung durch folgende Merkmale: Durch einen Projektionsschirm in den die Sensoren eingebaut sind, durch eine Bildprojeklionseinrichtung die auf den Projektionsschirm das Bild eines realistischen Feuers mit Rauchentwicklung projiziert, durch einsn programmierbaren Digitalrechner als logischen Schaltkreis mit einem Speicher, in dem Daten über eine das Feuer zum Erlöschen bringende Soll-Feuerbekämpfungsfolge abgespeichert sind, mit einem Eingang, dem Eingangsdaten über die vom zu Schulenden tatsächlich ausgeübte Feuerbekämpfungsfolge entsprechend den von den Bildschirmsensoren erfaßten Signalen zugeführt sind, und mit einem Vergleichsglied, in dem die Eingangsdaten mit den abgespeicherten Soll-Daten verglichen werden, und durch eine das projizierte Feuer/Rauchbild punktuell beeinflussende optische Verschlußeinrichtung, die abhängig vom Signal des Vergleichsgliedes gesteuert ist

Durch den Filmprojektor lassen sich auf einfache Weise realitätsgetreue Feuer simulieren, i/as für den Schulungszweck mit Vorteil bei dem Übenden die gleichen Emotionen wie bei einem echten Feuer hervorruft

Durch die Verwendung eines programmierbaren Rechners, einen Prozeßrechner, lassen sich die unterschiedlichsten Soll-Feuerbekämpfungsfolgen vorgeben, d. h. man kann den unterschiedlichsten Feuertypen gerecht werden.

Da dieser Prozeßrechner im sogenannten on-line-Betrieb arbeitet, d. h. prozeßgekoppelt ist, ist eine sehr realitätsgetreue Feuerlösch-Schulung möglich.

Anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht eines mobilen Last- oder Transportwagens, bei welchem Teile abgebrochen gezeigt sind, um das dynamische Feuerlösch-Schulungsgerät beim Üben eines Feuerwehrmannes freizulegen,

Fig.2 eine perspektivische Ansicht des mobilen Lastwagens mit abgebrochenen Teilen, um die Projektionsanlage auf dem rückwärtigen Schirm und die Steuereinrichtung für das Feuerlösch-Schulungsgerät freizulegen,

F i g. 3 eine Schnittansicht einer Projektions-Schirm-Aufhängungseinrichtung,

F i g. 4 eine Schnittansicht eines Kraftsensors,

Fig.5 eine Teilschnittansicht eines Verschlusses zwischen Bildprojektor und Projektionsschirm,

F i g. 6 eine Endansicht der Verschlußelemente nach Fig. 5,

F i g. 7 eine schematische Ansicht einer Anordnung mit Strahlungsheizer und bewegbarer Tür zur Simulierung der Wärmeentwicklung des Feuers,

F i g. 8 ein schematisches Schaltbild der Steuerschaltung für die Anordnung der beweglichen Tür der F i g. 7, F i g. 9 schematisch die Feuerlöschschalteranordnung,

Fig. 10 ein Blockschaltbild des Feuerlösch-Schulungsgerätes,

Fig. 11 ein Blockschaltbild einer Regeleinrichtung des Feuerlösch- und Schulungsgerätes, und

Fig. 12 ein Flußdiagramm :ur Darstellung des Arbeitsablaufes des Lösch-Schulungsgerätes.

Das in Fig. 1 allgemein mit 10 bezeichnete Feuerlösch- und Schulungsgerät ist in einem mobilen Lastwagen 12 angeordnet gezeigt. Ein Feuerwehrmann oder Trainierender 14 übt realistisch das Löschen bzw.

Bekämpfen eines simulierten Feuers 16.

Um eine Feuerbekämpfungsfolge zu beginnen, nähert sich der Trainierende 14 einem Projektionsschirm 18, ζ. B. einem 3,175 mm Acrylschirm. Nach dem von einem Anweiser 13 gegebenen »Losw-Signal, wobei dieser Anweiser das Feuerlösch-Schulun^sgerät 10 über eine Frontsteuerplatte 15 betätigt hat, macht der Trainierende 14 einen modifizierten herkömmlichen Feuerlöscher 20 betriebsbereit und benutzt ihn in einer prozeßgekoppeiten Folge mit dem Bestreben, das simuSierte Feuer 16 -auszulöschen.

Der herkömmliche Feuerlöscher 20, z. B. ein Feuerlöscher Ansul Model 20 E, ist so modifiziert, daß er CO2 in einer Gaswolke emittiert, um die Abgabe trockener Chemikalien zu simulieren. Das freigegebene CO2 wird durch eine Entlüftungsöffnung 22 abgesaugt Außerdem ist der Feuerlöscher 20 an ein (nicht gezeigtes) CO2- Reservoir in dem Lastwagen 12 über einen Schlauch 24 angekoppelt Der Druck des Gases, welches von dem Reservoir überführt wird, wird von einem herkömmlichen Druckregulator gesteuert und durch Meßinstrumente überwacht Ferner ist es zweckmäßig, ein Filter zu verwenden, um Verunreinigungen von der Düse 26 fernzuhalten, die die Erzeugung der erwünschten Gaswolke stören könnten. Der Betrieb des Feuerlöschers 20 wird im Einzelnen unter Bezugnahme auf F i g. 9 erörtert.

In F i g. 2 ist eine Schirmprojektionsanlage des Feuerlösch-Schulungsgerätes 10 mit 28 bezeichnet. Diese Schirmprojektionsanlage weist einen fest angebrachten bekannten Bewegungsbildprojektor 30 auf mit einer Lampe hoher Intensität, der so umgebaut ist, daß er an eine Filmschleife und an einen fest angebrachten Szenenprojektor 32 angepaßt ist, der neben dem Bewegungsbildprojektor 30 angeordnet ist. Der Szenenprojektor 32 kann derselbe Projektortyp wie der Bewegungsbildprojektor 30 sein, besitzt aber nur eine Filmschleife mit einer einzigen statischen Szene.

Zwischen dem Bewegungsbildprojektor 30 und dem Szenenprojektor 32 befindet sich ein Paar von Spiegeln 34 und 36 zum Reflektieren der Bewegungs- und Szenenbilder. Die Spiegel 34 und 36 sind mit ihren oberen Kanten unter einem Winkel von etwa 60° zur Reflexion der Bewegungs- bzw. Film- und Szenenbilder auf einem zweiten Spiegel 38 angeordnet. Der zweite Spiegel 38 ist bezüglich der Spiegel 34 und 36 so angeordnet, daß er die kombinierten Film- und Szenenbilder aufnimmt und sie auf die Rückseite des Projektionsschirmes 18 reflektiert. Der Bewegungsbildprojektor 30, der Szenenprojektor 32 und die Spiegel 34 und 36 sind auf einem Stützkörper 40 angebracht, der an einem A-Rahmen 42 befestigt ist. Der zweite Spiegel 38 ist auch auf dem A-Rahmen 42 angebracht, um die von den Spiegeln 34 und 36 reflektierten Bilder aufzunehmen. Es ist ersichtlich, daß der zweite Spiegel 38 wegen der Raumbeschränkungen verwendet wird, die sich bei dem mobilen Lastwagen 12 ergeben, und daß er beim stationären Einsatz, wo Raumbeschränkungen nicht in gleicher Weise vorliegen, entfallen kann. Im Allgemeinen beträgt der Abstand zwischen dem zweiten Spiegel 38 und dem Projektionsschirm etwa 3,05 m. Dieser Projektionsschirm 18, der eine Sichthöhe von etwa 228,6 cm und eine Sichtbreite von etwa 182,9 cm hat, wird von einem Stütztrahmen 44 unter Spannung gehalten, so daß er gegen eine Bewegung in einer Rici.tung senkrecht zum Aufbringen der Auftreffkraft eingespannt ist, welche sich von dem COrGas ergibt, das aus dem Feuerlöscher 20 abgegeben wird, aber nach

rückwärts in der Richtung senkrecht auf die Ebene des Schirms 18 abgelenkt werden kann. Ein elektronischer Steuerschrank 43 ist neben dem Α-Rahmen im rückwärtigen Teil des Lastwagens 12 angeordnet. Dieser Schrank 43 wird weiter unten unter Bezugnahme auf andere Bestandteile des Feuerlösch-Schulungsgerätes 10 beschrieben.

Gemäß F i g. 3 ist der Projektionsschirm 18 an seinen oberen und seitlichen Kanten an vier Schirmabhängern 46 aufgehängt. Jedes Schirmhängelager 46 weist eine Hülse 48, die an dem Stützrahmen 44 befestigt ist, und eine Rohrmutter 50 auf, die an einem Kantenrahmen 52 des Schirms 18 angekoppelt ist. Die Rohr- oder Spannbandmutter 50 ist an einer ersten Gewindestange 54 angelenkt, die an einem zweiten Gewindestab 56 durch einen Stahldraht 58 angelenkt ist. Kontermuttern 59 sind mechanisch an den zweiten Gewindestab 56 gekoppelt und liegen gegen das obere Ende der Hülse 48 an. Es ist ersichtlich, daß der Betrag der Spannung oder des Zuges, unter welchem der Schirm 18 gehalten wird, von dem Zug oder der Spannung abhängt, der bzw. die auf den Kantenrahmen 52 durch den Draht ausgeübt wird, der von den Kontermuttern 59 gesteuert wird. Deshalb wird der Schirm 18 von dem Stützrahmen 44 in seiner Ebene abgehängt gehalten.

Gemäß F i g. 4 sind vier Sensoren, nämlich Kraftmeßdosen 60 bekannter Art auf dem Stützrahmen 44 montiert und mechanisch an den Ecken des Kantenrahmens 52 des Schirms 18 gekoppelt. Diese Kraftmeßdosen transformieren die Biegung oder Umlenkung des Schirms 18, welche sich aus dem Aufprall der mechanischen Kraft ergibt, die von dem CO₂-GaS hervorgerufen ist, in eine proportionale elektrische Spannung. Die bei jeder Kraftmeßdose 60 gemessene Kraft hängt von der Gesamtkraft und der Stelle ab, wo die CO₂-Auftreffkraft auf den Schirm 18 auftrifft. Wenn beispielsweise das CO₂-GaS zur Mitte des Schirmes 18 gerichtet wird, würde jede Dose 60 gleiche Kräfte registrieren, und die Größe der gemessenen Kraft von jeder Kraftmeßdose 60 wäre ein Viertel der Gesamtheit. Wenn die Auftreffstelle zur Kante oder zur Ecke des Schirms 18 bewegt wird, steigt die Kraft der nächsten Kraftmeßdose 60 an, und die Kraft auf den Kraftmeßdosen die von der Auftreffstelle entfernt sind, fällt ab. Infolge dieses Verhältnisses kann die Auftreffstelle genau bestimmt werden. Außerdem ist die Gesamtkraft direkt proportional zu dem Abstand der Düse 26 vom Schirm 18 (siehe F ig. 1).

Da nur Kräfte von drei Kraftmeßdosen 60 erforderlich sind, um die Auftreffstelle zu lokalisieren, ermöglicht die Verwendung von vier Kraftmeßdosen 60 vier unabhängige Bestimmungen der Auftreffstelle. Das ausgewogene Mittel dieser Messungen, wobei den größeren Kraftmeßdosenkräften der Vorzug gegeben wird, wird benutzt, um eine genaue Lokalisierung der Auftreffstelle zu erhalten. Vorverstärker (nicht gezeigt) bekannter Art legen die Brückenspannung an die Kraftmeßdosen 60 an und verstärken das Ausgangssignal der Kraftmeßdosen 60, um nutzbare, Gleichstrom-Ausgangssignale mit hohem Pegel vorzugeben.

Jede Kraftmeßdose 60 weist eine bewegliche Welle 61 und zwei Federplatten 63 und 65 auf, welche die Bewegung der Welle 61 begrenzen und die KraftmeB-zelle 60 vor Überlastung schützen. Außerdem ist eine Bewegungsbegrenzungsemrichtung 67 mechanisch an dem Kantenrahmen angekoppelt, um eine Beschädigung der Kraftmeßdose 60 zu verhindern, z. B. wenn jemand gegen den Schirm 18 fällt. Außerdem sind ein drehbarer Arm 69 und eine bewegliche Kupplung 71 vorgesehen, um die Spannung oder Streckung von den Kraftmeßdosen 60 fortzunehmen, wenn der Schirm 18 nicht in Benutzung ist oder der Lastwagen 12 fährt.

Gemäß F i g. 2 ist ein optischer Verschluß 62! auf dem Stützkörper 40 zwischen dem Filmprojektor 30 und dem Spiegel 34 angebracht, um das Filmband aufzufangen. Wie gezeigt ist, werden achtundvierzig Vierschlußelemente 64 in einer 6x8-Matrix verwendet. In

Ht vorteilhafter Weise ist der optische Verschluß 62 so dicht wie möglich an der Filmebene des Filmprojektors 30 angeordnet, daß aber das Filmbild des Projektors 30 von den achtundvierzig Verschlußelementen noch abgedeckt ist. Dies schafft eine ausreichende Defokus-

r> sierung des Filmbildes, um jegliches Raster zwischen den Verschlußelementen 64 zu verdunkeln, und trägt zur Natürlichkeit des Feuers 16 bei.

In F i g. 5 ist die Schnittansicht einer Hälfte des optischen Verschlusses 62 angezeigt, mit einer halben

jo Reihe Verschlußelementen 64 A-C(siehe Fig.6). Die andere Hälfte der Reihe der Verschlußelemenle (AA-C ist im Aufbau und Betrieb identisch. Der optische Verschluß 62 schafft eine elektromechanische Einrichtung zum wahlweisen Blockieren jedes Teils des

λ Filmbildes (Flammen und Rauch), um das Auslöschen des Feuers 16 zu simulieren. Die Verschlußelemente 64 A-C haben die Form kleiner opaker Platten, die normalerweise so angeordnet sind, daß sie den Lichtdurchgang unterbrechen. Dadurch wird die FiIm bildübertragung auf den Schirm 18 unterbrochen. Wenn die Verschlußelemente 64 Λ-C um 90° geschwenkt werden, sind sie aus dem optischen Weg entfernt und ermöglichen das Durchlassen des Filmbildes zum Schirm 18.

i% Die Bewegung der opaken Platten 64 A-Cmrd durch entsprechende Spulen 66 A-C erzielt, die mittels Gelenken 70 Λ-C an Naben 68 Λ-Cangeschlossen sind. Die Naben 68 Λ-C sind mechanisch an Plattenwellen 72 A -C angekoppelt. Somit wird die lineare Bewegung der Spulenanker 76 A-C in eine Drehbewegung zur Drehung der opaken Platten 64 A-Cm eine offene oder geschlossene Stellung (siehe F i g. 6) übertragen. Kompressions- oder Druckfedern 74 A-C welche an den Spulenankern 76 A-C angekoppelt sind, bringen die opaken Platten 64 A-C in ihre normalerweise geschlossene Position zurück, wenn die einzelnen Spulen 66 A -Centregt werden.

Insgesamt gibt es achtundvierzig Spulen, wobei eine jeweils einer opaken Platte 64 derart zugeordnet ist, daß

so die opaken Platten 64 einzeln, in Gruppen oder alle zugleich gesteuert werden können. Wenn jede opake Platte 64 einzeln gesteuert wird, ist es möglich, das Löschen der Flammen in irgendeinem Teil des Feuers 16 zu simulieren um dann von diesem Teil aus in jede

ss Richtung weiterzuschreiten. Wie oben beschrieben, wird das Filmbild defokussiert, und deshalb ist das Verschlußrahmengitter 78 zwischen den Elementen aul dem Schirm 18 nicht sichtbar. Im allgemeinen müssen verschiedene benachbarte Platten 64 geschlossen

M> werden, um einen speziellen Bereich des Feuers 16 aul dem Schirm 18 ganz abzudecken. Hierdurch ist eir teilweises Verdunkeln oder Abblenden eines Teils de: Feuers 16 möglich, was sich in einer größerer Natürlichkeit ausdruckt Außerdem wird in realistische!

Weise ein Wiederaufflammen dadurch simuliert, da£ man eine opake Platte 64 öffnet, die zuvor geschlosser worden ist. In F i g. 7 ist eine Heizstrahleranordnung 80 gezeigt

Es ist ein Strahlungsheizkörper 82 vorgesehen, wie er im Handel erhältlich ist und der aus drei bekannten Rohrheizgeräten besteht. Vorteilhaft werden mehrere Strahlungsheizkörper 82, z. B. fünf, benutzt. Die Funktion der fünf Heizkörper 82 ist identisch, so daß nur einer beschrieben wird. Die fünf Heizkörper 82 sind in der Decke des Lastwagens 12 vor dem Schirm 18 ummantelt und können so eingestellt werden, daß sie je nach Art des zu bekämpfenden Feuers die Richtung der Strahlungshitze steuern, um die tatsächlichen Hitzebedingungen des Feuers 16, welches von dem Übenden 14 wahrgenommen werden soll, zu simulieren. Die Heizkörper 82 werden vor der Projektion des Feuers 16 auf dem Schirm 18 aktiviert, so daß sie zur Abstrahlung von Wärme vorbereitet sind, wenn der Übende 14 mit der Bekämpfung des Feuers 16 beginnt.

Der Strahlungswärrncbcirag, welcher den Übenden 14 erreicht, kann durch eine bewegliche Türanordnung 83 verändert werden. Die Anordnung 83 mit der beweglichen Tür weist bewegliche Türen 84 und 86 auf, die entlang Rollenlagern 87 gleiten und so angeordnet sind, daß sie die Übertragung von Strahlungsenergie zu dem Übenden 14 unterbrechen oder freigeben. Auf diese Weise ist eine veränderliche Wärmequelle vorgesehen, welche die Wärmeempfindung, die vom Feuer 16 ausgeht, simuliert

Die Stellung der beweglichen Türen 84 und 86 wird von einer motorangetriebenen Rolle 88 gesteuert, um welche eine Schnur 90 herumgewickelt ist, die mit jedem Ende der Tür 86 verankert ist (die Bewegung der Tür 84 ist ähnlich und wird nicht erörtert). Eine Feder 92 ist zwischen der Schnur 90 und einem Ende der Tür 86 verbunden, um einen Ausgleich für die mechanische Veränderung und jegliches Dehnen der Schnur 90 zu schaffen.

Die Stellung der Tür 86 wird von einem Nocken 94, der an der Tür 86 angebracht ist, sowie durch nockenbetätigte Schalter 96, 98, 100 und 102 (siehe F i g. 8) gesteuert. Wenn der Nocken 94 unter einen Schalter 96—102 läuft, wird der Schalter geöffnet, und gibt so eine bestimmte Information bezüglich der Stellung der Tür 86 ab. Die vier Schalter 96—102 sorgen für die Information über vier Türsteiiungen: geschlossen, 'Λ offen, ²Ii offen und vollständig offen. Es versteht sich, daß eine beliebige Anzahl von Schaltern verwendet werden kann, je nach der Zahl der gewünschten zu simulierenden Wärmeniveaus. Wie man in F i g. 8 sieht, betätigt ein anderer Nocken 104 eine andere Gruppe von Schaltern 106—112, um den Motor 114, der an der Antriebsrolle 88 angekuppelt ist in diejenige Richtung anzutreiben, die das gewünschte Wärmeniveau erreicht.

Gemäß F i g. 8 sind die Nocken 94 und 104 in der (V₃ offenen) Position für geringe Hitze angeordnet gezeigt. Wenn es erwünscht ist die Tür 86 zu schließen, werden die dem Zustand »geschlossen« zugeordneten Leitungen an die negative Klemme der Versorgungsspannung angeschlossen. Die Betriebs- und L'mkehrrelais 116 and 1Ϊ8 werden erregt, and der Motor 114 wird eingeschaltet, an die Nocken 94 und 104 und deshalb die Tür 86 nach links in Fi g. 8 zu bewegen. Wenn der Nocken 94 den Nockenschalter 96 öffnet welcher an die geschlossene Leitung angeschlossen ist, öffnet das Betriebsrelais 116, und der Motor 114 wird in dieser Stellung abgeschaltet Das öffnen des Betriebsrelais 116 verbindet die Motorieitungen 120 and 122 miteinander, um den Motor 14 dynamisch zu bremsen und ihn unmittelbar anzuhalten. Wenn es erwünscht ist die Tür 86 weiter zu öffnen, werden die Leitungen für mittlere Hitze oder hohe Hitze an die negative Klemm- oder Spannungsversorgung angeschlossen. Der Betrieb ist derselbe wie oben beschrieben mit der Ausnahme, daß das Umkehrrelais 118 nicht arbeitet und der Motor 114 in der entgegengesetzten Richtung dreht.

In F i g. 9 ist schematisch der Feuerlöscher 20 gezeigt. Ein Ladungshebelschalter 124 ist unter dem (nicht dargestellten) Ladungsdurchschlaghebel angeordnet. Dieser Schalter 124 wird augenblicklich geschlossen,

ίο wenn der Ladungsdurchschlagschalter niedergedrückt wird und losgelassen wird, um den Ladebetrieb eines tatsächlichen Feuerlöschers und den Regler (siehe Fig. 11) zur Erregung eines Spulenventils 128 zu simulieren, welches am Boden des Feuerlöschers 20 angeordnet ist. Ein Düsenschalter 126 ist unter dem (nicht dargestellten) Düsenhandgriff angebracht, welcher schließt, wenn die Düse 26 zusammengedrückt wird. Das Spulenventil 128 öffnet sich, wenn der Düsenschalter 126 geschlossen wird, unter der Annahme, daß der Ladungsschalter 124 zuvor geschlossen war, um CO2 durch die Düse 26 strömen zu lassen. Die Düse 26 hat eine solche Gestaltung, daß sie das Haupthindernis für die Strömung des CCVGases ist. Hierdurch ist sichergestellt, daß die Hauptexpansion des CO2 in der Düse 26 auftritt, so daß eine realistische Gaswolke erzeugt wird und die Anzahl der Stellen, wo niedrige Temperaturen als Ergebnis einer unerwünschten Expansion erzeugt werden, minimal gehalten werden. Der CO2- Druck in dem (nicht dargestellten) Reservoir beträgt z. B. etwa 63,3 kg/cm². Der Düsendruck liegt erheblich darunter, z. B. zwischen etwa 14,1 kg/cm² bis

21.1 kg/cm². Ein Niederdruckschalter 130, der an dem Tank angeordnet ist wird angeschlossen, um ein Warnsignal zu erzeugen und den Beginn einer anderen tatsächlichen, prozeßgekoppelten Feuerbekämpfungsfolge immer dann zu verhindern, wenn der Druck in dem CO₂-Tank unter einen Minimaldruck z. B. auf etwa

42.2 kg/cm² absinkt der für die Erzeugung einer realistischen Gaswolke erforderlich ist

In Fig. 10 ist ein Blockschaltbild des Feuerlösch-Schulungsgerätes 10 dargestellt. Der Filmprojektor 30 und der Szenenprojektor 32 werden unabhängig von einem Regler 132 betätigt. Die verbleibenden Blockschaltelemente werden alle über den Regler 132 betätigt oder überwacht. Gleichstrom wird für den Regler vor einem bekannten 24 Volt Gleichstrom-Netzgerät 134 vorgesehen. Ein Wechselstromnetzgerät für die Bestandteile des Feuerlösch-Schulungsgerätes 10 ist über Relais in einem Energieverteilungskanal 136 unter det Steuerung des Reglers 132 vorgesehen. Der Energieverteilungskanal 136 stellt die Energieversorgung zum Filmprojektor 30 und zum Szenenprojektor 32 sicher Zusätzlich zum Senden von Signalen zu dem Energieverteilungskanal 136 und zum Aufnehmen von Signaler von diesem schickt der Regler 132 Signale zu dem Steuerbedienungstisch 15, dem COi-Tank und einem bekannten Digitalcomputer 140 und empfängt Signale von diesen. Der Digitalcomputer 140 nimmt Signale aal und überträgt sie zu einem Digitalkassettenantrieb 142 zwecks Beladen oder Eingeben von ausgewählten Feuertypendaten in den Computer 140.

Der Regler 132 empfängt auch Signale von dem Feuerlöscher 20, einem herkömmlichen Kassettengerät in Tape-deck-Ausbildung 144 und den Kraftmeßdosen 60 and schickt Signale zu den Strahlungswärmekörpet 82, der Wärmetüranlage 83, einem bekannten Geräuschversiärker 146, und dem optischen Verschluß 62. Dei Ausgang des Geräuschverstärkers 146 ist elektrisch an

einen herkömmlichen Lautsprecher 148 angekoppelt.

In Fig. 11 ist der Regler 132 als Funktionsblockschaltbild gezeigt. Der Regler 132 schafft eine Nahtstelle zwischen dem Computer 140 und einem rückwärtigen Steuerpult 149 in dem elektronischen Steuerschrank 43 um eine Computer- oder Hand-(off-line)-Steuerung der Bestandteile des Feuerlösch-Schulungsgerätes 10 vorzugeben.

Die Hauptabschnitte des Reglers 132 sind die Computernahtstelle und Systemsteuerung 150, Kraftmeßdosendatensteuerung 152, Geräuschsteuerung 154, Löschsteuerlogik 156, Wärmesteuerlogik 158, Verschlußsteuerlogik 160 und die Projektorleistungssteuerung 162.

Die Computernahtstellen- und Systemsteuerung 150 schafft die Eingabe/Ausgabe-Verbindung zwischen dem Computer 140 und dem Regler 132. Codierte Weisungen vom Computer 140 werden bei der Computer Eingabe/Ausgabe 164 aufgenommen und zu dem Befehlsdecodierer 166 zum Decodieren geführt. Die decodierten Befehle werden dem Speicher 168 zur Verwendung im Regler 132 zugeführt. Diese gespeicherten Befehle steuern das Feuerlösch-Schulungsgerät 10, wenn eine manuelle oder Computerwahlschaltung 170 sich in der »Computerbetriebsart« befindet, wie es durch einen Schalter auf dem vorderen Steuerpult 15 bestimmt ist. Ein identischer Schalter ist auf dem rückwärtigen Steuerpult 149 in dem elektronischen Steuerschrank (siehe Fig.2) angeordnet. Wenn die manuelle Betriebsart ausgewählt ist, wird das Feuerlösch-Schulungsgerät 10 von Hand von dem hinteren Steuerpult 149 gesteuert, und die Befehle des Taktcomputers 140 werden »ignoriert«.

Ein Taktgeber 174 in Form eines 4,0 MHz-kristallgesteuerten Oszillators erzeugt getaktete Signale für den Computer 140 und die Kraftmeßdosen-Datensteuerung 152. Die vier Kraftmeßdosen 60, die an den Schirm 18 angekoppelt sind, übertragen Gleichspannungen, die der aufgebrachten Kraft (CO2-Abgabe) proportional sind. Jedes Signal für die Kraftmeßdosen 60 wird verstärkt und zum Regler 132 über ein Tiefpaßfilter 175 übertragen, um so Hochfrequenzrauschen zu unterdrükken, sie werden dann zu einem analogen Multiplexer 176 geführt Durch die Steuerung des Taktgebers 174 überträgt der analoge Multiplexer 176 nacheinander jedes der Kraftmeßdosensignale zu einem A/D-Umsetzer 178, wo die analogen Signale auf einen 7stelligen Digitalwert umgewandelt werden. Diese Digitdwerte werden zum Speicher 180 übertragen. In Abhängigkeit von Computer-Dateneingangssignalen des Computers 140 betätigt der manuelle oder Computerwahlschaltkreis 170 einen Digitalmultiplexer 182 zur Übertragung von Informationen aus gewissen Stellungen des Speichers 180 zum Computer 140 zur Bestimmung der Auftreffstelle der CO₂-Abgabe auf dem Schirm 18 und deshalb zur Bestimmung der Genauigkeit der tatsächlichen prozeßgekoppelten Feuerbekämpfungstechnik, welche von dem Übenden 14 verwendet wird.

Das Geräuschniveau wird von dem Computer 140 oder manuell von dem rückwärtigen Steuerpult 149 über die manuelle oder Computerwahlschaltung 170 gesteuert. Das Geräuschniveau darstellende Signale werden in die Geräuschsteuerung 154 von dem Bandgerät 144 übertragen.

Die Geräuschsteuerung 154 weist einen Verstärker mit veränderlichem Verstärkungsfaktor für die Steuerung der Größe des Geräusches (Geräuschsignalamplitude) auf. Dieses vorbehandelte Signal wird zum Geräuschverstärker 146 und dann zum Lautsprecher 148 übertragen.

Der Feuerlöscher 20 wird von dem hinteren Steuerpult 149 oder vom Computer 140 gesteuert. Nach Empfang eines Signals vom Ladungshebelschalter 124 erregt der Computer 140 das Spulenventil 128 über die Löschsteuerlogik 156. Danach, nach Schließen des Düsenschalters 126, wird ein Signal auf die Löschsteuerlogik 156 und den Computer 140 aufgebracht. Der Computer 140 beginnt, die Zeit zu zählen, z. B. kann eine Zeit von 15 Sekunden dem Übenden 14 zugeteilt werden, um eine Feuerbekämpfungsfolge vollständig abzuschließen. Nach der zugeteilten Zeit wird das Spulungsventil 128 entregt und verhindert die Abgabe von CO2 von der Düse 26.

Die Türanordnung 83 mit der Heizeinrichtung kann von dem hinteren Steuerpult 149 oder von dem Computer 140 über die manuelle oder Computerwahlschaltung 170 gesteuert werden. Die Heizeinrichtungs- Steuerlogik 158 nimmt geeignete Signale von der manuellen oder Computerwahlschaltung 170 auf und sorgt für die geeignete Verbindung zu dem negativen Pol des Versorgungsnetzes zur Betätigung der Türanordnung 83 mit der Heizeinrichtung.

Die Verschlußelemente 64 werden von dem hinteren Steuerpult 149, z. B. von Hand für die Wartung oder zwecks Fehlersuche, oder vom Computer 140 gesteuert. Nach Empfang eines Eingangssignals von der Kraftmeßdosen-Datensteuerung 152 signalisiert der Compu- ter 140 dem Computerübergangsglied und Systemsteuerung 150, ein bestimmtes Verschlußelement 64 oder eine Gruppe von Verschlußelementen 64 zu öffnen oder zu schließen. Das heißt, die manuelle oder Computerwahlschahung 170 schickt die geeigneten Antriebssignale zu

J5 der Verschlußsteuerlogik 160 für die Zuführung von geeigneten Signalen zu der (oder den) geeigneten Spule (oder Spulen) 66 zur Steuerung der Stellung des (oder der) gewünschten Verschlußelementes (oder Elemente) 64.

Die Projektoren 30 und 32 werden durch Schalter auf dem rückwärtigen Steuerpult 149 oder dem vorderen Steuerpult 15 betätigt Die Betätigung der geeigneten Schalter betätigt die Projektor-Leistungssteuerung 162, die den Projektoren 30 und 32 Wechselstrom zuführt

In F i g. 12 ist die Betriebsfolge des Feuerlösch-Schulungsgerätes 10 dargestellt Zu Anfang wird ein »EIN«-Tastenschalter 184 an dem vorderen Steuerpult 15 geschlossen, um die Geräteteile mit Wechselstrom zu versorgen. Ein Wahl-Feuerart-Tastenschalter 186 an dem vorderen Pult 15 wird geschlossen, um das gewählte Feuerartenprogramm in den Computer 140 einzuführen. Es wird dann ein Notbeleuchtungsschalter 188 an dem Steuerpult geschlossen, um die Lichthelligkeit in dem Lastwagen 12 zu verringern.

Wenn ein zu niedriger CCh-Druck vorliegt, wird eine Lampe 190 auf dem vorderen Steuerpult 15 eingeschaltet, und der Feuerlöscherschlauch 24 muß dann an eine neue COrFlasche angekoppelt werden, um den COrDruck zu erhöhen und eine neue prozeßgekoppel te Feuerbekämpfungsfolge zu beginnen. Wenn eine Computer-»EIN«-Lampe 192 eingeschaltet ist, befindet sich das Feuerlosch-Schuhingsgerät 10 unter Computersteuerung und ist deshalb für eine prozeßgekoppelte Feuerbekämpfungsfolge bereit

Wenn die Computer-»EIN«-Lampe 192 »AUS« ist, ist der Computer 140 abgeschaltet, und das Feuerlösch-Schulungsgerät 10 steht unter manueller Steuerung durch das rückwärtige Steuerpult 149, d. h. zur Wartung

oder Fehlersuche.

Unter der Annahme, daß die Computer-»EIN«-Lampe 192 brennt, wird ein Tastenschalter 194 »LAUFEN« geschlossen, welcher den Szenenprojektor 32 einschaltet und die Strahlungsheizkörper 82 erregt. Wenn das Szenenbild nicht richtig ist, wird der Film von Hand gewechselt. Wenn das Szenenbild richtig ist und die Lampe 196 für »Heizung fertig« eingeschaltet ist und der Übende fertig ist, wird ein Feuertastenschalter 198 geschlossen. Wenn dieser geschlossen ist, wird der Filmprojektor 30 eingeschaltet und ein Bild eines Feuers 16 erscheint auf dem Schirm 18. Die Heizeinrichtungs-Türanordnung 83 sowie das Bandgerät 144 mit den Heizungseinrichtungen und der Geräuschverstärker 146 werden eingeschaltet. Somit besteht eine realistische Feuersituation auf dem Schirm 18 mit sich bewegenden Flammen und Rauch. Außerdem sind zur Erläuterung der Realistik simulierte Feuergeräusche und Hitze vorhanden.

Danach schließt der Übende 14 den Ladehebelschalter 124 (Fig.9) zur Signalisierung des Reglers 132. Diese Tätigkeit macht den Feuerlöscher 20 zur Benutzung fertig. Der Übende 14 drückt dann den Düsenschalter 126 nieder, um COrGas aus der Düse 26 zur Bekämpfung des Feuers 16 auszustoßen.

Wenn die Feuerbekämpfungsfolge, welche von dem Übenden 14 benutzt wird, der vorprogrammierten Feuerbekämpfungsfolge entspricht, werden die Flammen nacheinander in realistischer Weise durch Bewegung der Verschlußelemente 64 durch die Steuerung des Computers 140 ausgelöscht. Außerdem wird das Geräuschniveau des Feuers 16 langsam vermindert, und auch die Strahlungshitze von den Heizkörpern 82 wird vermindert. Wenn das Feuer 16 aus ist, werden die Feuergeräusch- und Wärmepegel auf 0 reduziert, und das Feuerlösch-Schulungsgerät 10 wird abgeschaltet und ist fertig für die nächste prozeßgekoppelte Feuerbekämpfungsfolge. Es versteht sich, daß das Bandgerät 144 neben dem Feuergeräusch ein Restgeräusch erzeugt. Dieses Restgeräusch ist selbst dann noch vorhanden, wenn das Feuer 16 ausgelöscht worden ist und der Feuergeräuschpegel auf 0 reduziert ist.

Wenn die von dem Übenden 14 benutzte Feuerbekämpfungsfolge nicht der vorprogrammierten Feuerbekämpfungsfolge entspricht, flammt das Feuer wieder auf. Wenn eine Notwendigkeit besteht, die Folge vorzeitig abzubrechen, weil der Obende 14 das Feuer 16 nicht unter Kontrolle hat, schließt der Weisungsgeber 13 einen Stoptastenschalter 200, und das Feuerlösch-Schulungsgerät 10 wird abgeschaltet. Wenn die Folge nicht vorzeitig abgebrochen werden muß, bekämpft der Übende 14 das Feuer 16 weiter.

Sollte der Feuerlöscher 20 leer werden, bevor der Übende 14 das Feuer 16 gelöscht hat, wird ein Licht 202 »Löscherleer« auf dem Steuerpult 15 eingeschaltet. In diesem Fall kann das Feuer 16 aufflammen, bevor das Feuerlösch-Schulungsgerät 10 abgeschaltet ist.

Der Computer 140 ist mit einer Programmsteuerung vorgesehen, so daß die verschiedenen Bestandteile des Systems 10 in Verbindung zueinander betrieben werden können.

Das Programm weist ein Ausführungsprogramm und neun Unterprogramme auf. Das Ausführungsprogramm überwacht die verschiedenen Eingänge und Ausgänge, um zu bestimmen, ob das Feuerlösch-Schulungsgerät 10 eingeschaltet werden soll, ob eine Folge beendet wird und ob die Folge erfolgreich war, und versieht den Computer 140 mit Weisungen, um diese Tätigkeit zu erfüllen.

Ein Unterprogramm führt die notwendigen Berechnungen während einer Feuerbekämpfungsfolge durch, um einen Realzeitvergleich zwischen der Soll- oder vorprogrammierten Feuerbekämpfungsfolge vorzusehen, welche in dem Computer 140 gespeichert ist, und der von dem Übenden 14 benutzten Folge. Ein zweites Unterprogramm versorgt den Computer 140 mit Taktinformationen zum Prüfen der verschiedenen Ausgänge und Eingänge der Bestandteile bzw. Komponenten während einer Feuerbekämpfungsfolge und zur Aktualisierung der Information, die dem Computer 140 zugeführt ist.

Die anderen Unterprogramme ermöglichen es, daß die in dem Computerspeicher gespeicherten, vorprogrammierten Feuerbekämpfungsfolgen modifiziert und neue Feuerarten hinzugefügt werden. Mit der Ausnahme eines Unterprogrammes werden diese Unterprogramme nur verwendet, um Informationen im Speicher abzuspeichern oder die Information erforderlichenfalls zu modifizieren. Beispielsweise werden diese Unterprogramme verwendet, um neue Feuer im Speicher abzuspeichern.

Zusätzlich zum Eingeben der Soll-/oder vorbestimmten Feuerbekämpfungsfolge von Hand in den Computer 140 hinein kann das Aufzeichnungsunterprogramm in vorteilhafter Weise verwendet werden, um eine Solloder vorprogrammierte Feuerbekämpfungsfolge für die Speicherung im Computer 140 dadurch vorzusehen, daß die Tätigkeiten eines Fachmannes beim Löschen eines Feuers 16 beobachtet und erfaßt werden.

Hierzu 11 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Feuerlösch-Schulungsgerät mit einem simulierten Feuer mit Sensoren, die das Auftreffen von gegebenenfalls simuliertem Löschmittel auch das simulierte Feuer erfassen und entsprechende Signale erzeugen, und mit einem logischen Schaltkreis, dem die Signale der Sensoren zugeführt sind und der durch eine entsprechende Signalverknüpfung das simulierte Feuer derart steuert, daß bei richtiger Feuerbekämpfung das simulierte Feuer bzw. Teile davon verlöschen und bei falscher Feuerbekämpfung das simulierte Feuer bzw. Teile davon, das Wiederaufflammen simulierend, wieder auftreten, gekennzeichnet durch einen Projektionsschirm (18) in den die Sensoren (60) eingebaut sind, durch eine Bildprojektionseinrichtung (30, 32), die auf den Projektionsschirm das Bild eines realistischen Feuers mit Rauchentwicklung projiziert, durch einen programmierbaren Digitalrechner (140) als logischer Schaltkreis mit einem Speicher, in dem Daten über eine das Feuer zum Erlöschen bringende Soll-Feuerbekämpfungsfolge abgespeichert sind, mit einem Eingang, dem Eingangsdaten über die vom zu Schulenden tatsächlich ausgeübte Feuerbekämpfungsfolge entsprechend den von den Bildschirmsensoren erfaßten Signalen zugeführt sind, und mit einem Vergleichsglied, :n welche die Eingangsdaten mit den abgespeicherten Soll-Daten verglichen werden, und durch eine das projizierte Feuer/ Rauschbild punktuell beeinflussende optische Verschlußeinrichtung (62), die abhängig vom Signal des Vergleichsgliedes gesteuert ist

2. Feuerlösch-Schulungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Bildprojektoren vorgesehen sind, von denen der eine (32) ein statisches Bild eines Objektes (Szene) und der andere (32) bewegte Bilder (Film) der Flammen und des Rauches, die von dem Objekt herrühren, erzeugt.

3. Feuerlösch-Schulungsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das statische Bild und die bewegten Bilder über Spiegel (34, 36) auf den Projektionsschirm geworfen werden.

4. Feuerlösch-Schulungsgerät nach einem der Ansprüche 1 —3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Geräuschquelle (144, 146, 148) vorgesehen ist, die abhängig von den Signalen des Vergleichsgliedes gesteuert ist.

5. Feuerlösch-Schulungsgerät nach einem der Ansprüche 1 —4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Wärmequelle (82, 83) vorgesehen ist, deren Wärmeeinwirkung auf den zu Schulenden abhängig von den Signalen des Vergleichsgliedes gesteuert ist.

6. Feuerlösch-Schulungsgerät nach einem der Ansprüche I —5, dadurch gekennzeichnet, daß der Projektionsschirm (18) rechteckig ist und vier auf Druck ansprechende Sensoren (60) vorgesehen sind, die in den Ecken des Projektionsschirmes angebracht sind.

7. Feuerlösch-Schuiungsgerät nach einem der Ansprüche 1 —6, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Verschlußeinrichtung (62) matrixförmig angeordnete Verschlußelemente (64) aufweist, die im Strahlengang zwischen Projektionseinrichtung und Projektionsschirm angeordnet sind.

8. Feuerlösch-Schulungsgerät nach Anspruch 7 und Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußelemente (64) dicht an der Filmebene des die bewegten Bilder erzeugenden Bildprojektors (30) angeordnet sind.

9. Feuerlösch-Schulungsgerät nach Anspruch 7 ■; und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußelemente (64) jeweils durch eine opake Platte gebildet werden, die um 90° drehbar gehaltert ist

10. Feuerlösch-Schulungsgerät nach einem dar Ansprüche 1—9, dadurch gekennzeichnet, daß ein

ίο Steuerpult (149) und eine Wahlschaltung (170) vorgesehen ist, durch die das Schulungsgerät wahlweise durch Hand oder durch den Digital-Rechner betätigbar ist.