ES2272276T3 - Robot telescopico contra incendios con control manual o remoto que puede conectarse automaticamente a conducciones de agua y montado suspendido de un monorail de un tunel. - Google Patents
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Abstract
Vehículo contra incendios, capaz de rescatar personas de un túnel, que cuelga de un monorraíl fijado a la bóveda del túnel, caracterizado porque dispone de una manguera y de un brazo automático que es capaz de establecer una conexión hidráulica entre la manguera y las conducciones contra incendios (Q) que suministran agua en el túnel, incluyendo adicionalmente dicho vehículo un dispositivo, instalado bajo la cabina, que se convierte en camillas o asientos, utilizable para evacuación de personas.
Description
Robot telescópico contra incendios con control
manual o remoto que puede conectarse automáticamente a conducciones
de agua y montado suspendido de un monorraíl de un túnel.
En numerosas patentes se describen robots
constituidos por tubos extensibles conectados a un monorraíl sin
agua, o de robots que se impulsan manualmente. Estos robots
necesitan un operador, que sea capaz de conectar los tubos
flexibles a la toma de agua. Entre estas patentes cabe mencionar la
patente japonesa Nº 10146398.
Esta patente precisa una conexión con una
columna de agua cuando el robot llega al lugar del incendio.
Además, el robot está conectado a un monorraíl
sin agua corriente.
Por tanto, este monorraíl corre el riesgo de
fundirse cuando en el túnel se alcanzan elevadas temperaturas.
El robot contra incendios de la presente
solicitud de patente sirve para la extinción de incendios en túneles
de carreteras y ferrocarriles.
El robot (figuras 1 y 2) se proyecta desde un
vehículo que circula por un monorraíl fijado a la bóveda del túnel.
Un pistón hidráulico y telescópico (P) se encuentra conectado entre
el vehículo y el robot, y permite que este último descienda hasta
la superficie de la carretera. Dicha característica permite al robot
superar cualquier obstáculo situado bajo la bóveda del túnel, tal
como las instalaciones del sistema de iluminación y ventilación.
Además, permite ayudar y transportar a los heridos sin impedimentos
de tráfico, y combatir el fuego desde la parte inferior, sin ser
directamente atacado por los gases de la humareda.
El robot está equipado con un generador diesel
de 380 V, 46 kVA (A) (figura 6), cuya corriente se transforma a 24
V y se rectifica.
Todos los motores (motor transversal, bomba
hidráulica, bomba contra incendios, motor de la manguera de
incendios, etc.) son motores de 24 V cc.
La tobera de entrada de aire del generador está
conectada a una manguera que llega al suelo, de forma que pueda
operarse cuando el humo se extiende hacia la parte más alta del
túnel.
Si el generador no puede funcionar debido a una
cantidad excesiva de humo, se pone en marcha una batería de 24 Vm
1600 Ah (con una autonomía de 5 horas), permitiendo de este modo una
total autonomía de funcionamiento durante al menos 3 horas. El
equipo contra incendios (figura 6) comprende dos toberas de agua (E)
con un caudal de 500 litros / minuto y un alcance de 40 metros, una
tobera monitor de espuma (F) con un caudal de 1.000 litros / minuto
y un alcance de 30 metros, un depósito de agua (figura 5) de 1.000
litros y un depósito de espuma de 500 litros.
Para garantizar la necesaria continuidad de la
operación de extinción del incendio se facilita una conexión entre
el robot y el sistema de tuberías de agua DN 125 instalado por
encima del monorraíl (figuras 4 y 7). Para ello, se dispone de unas
juntas de acoplamiento rápido (K) a lo largo de las tuberías (Q)
cada 20 metros, y en el vehículo está instalada una manguera contra
incendios DN 65 con una longitud de 30 metros.
El robot se conecta automáticamente al sistema
de tuberías de agua mediante un brazo (figura 7) que acopla el
conector macho (M) de la manguera contra incendios a la conexión
hembra de acoplamiento rápido (K) cuando el robot se encuentra con
dos imanes permanentes fijados al monorraíl. El primero de ellos (Z)
reduce la velocidad del vehículo, y el segundo (V) hace funcionar
el dispositivo. Para la evacuación de personas un dispositivo
mecánico cuadrangular articulado se encuentra instalado bajo la
cabina del robot (figura 4) que cuando se despliega se convierte en
un asiento y una camilla. Cuando el dispositivo se despliega, este
controla la apertura de unas puertas, de las que salen unas
mascarillas de aire. Dichos dispositivo puede transportar hasta 10
personas.
La cabina (figura 8) dispone de paneles
ignífugos, y sus cristales pueden resistir el fuego durante 1E
minutos. Además, en torno a la caja se ha instalado una tubería
equipada con una tobera de agua de refrigeración para enfriar el
blindaje y los dispositivos externos.
El vehículo puede alcanzar una velocidad de 50
Km/h y llevar a dos operarios en su cabina. Para ello, la cabina
dispone de dos respiradores de oxígeno conectados al sistema de
ventilación de aire y equipados con cuatro cilindros de aire de 60
litros a 200 bares. No obstante, la presencia a bordo del operario
no es indispensable, ya que el vehículo es completamente automático
y puede controlarse a distancia. Para ello, el monorraíl dispone de
un enlace radioeléctrico y dos cámaras de TV, una de las cuales
puede ser una cámara infrarroja.
La técnica más avanzada en materia de
instalaciones incendios, especialmente en el caso de los túneles,
incluye:
- a)
- instalaciones extintoras fijas automáticas (sin servicios de evacuación de personas);
- b)
- intervención de la brigada contra incendios con vehículos (camiones de bomberos, autobombas, camiones de espuma, ambulancia).
Las instalaciones fijas de tipo rociadores de
agua y/o espuma, así como las toberas de espuma, requieren una gran
cantidad de aparatos repartidos por la superficie a proteger. De
este modo, si los rociadores deben instalarse en un túnel, sería
necesario poner un rociador bajo la bóveda cada 9 metros cuadrados,
con un gran número de conducciones conectadas entre sí y a las
válvulas de control y alarma. Además, deberían instalarse diversos
medios de bombeado a lo largo del túnel, a fin de proporcionar el
suministro de agua necesario. Esto mismo es de aplicación a una
hipotética instalación de espuma fija.
Por otra parte, ambas instalaciones mencionadas
anteriormente cuentan con limitaciones importantes. De hecho,
debido al humo existente bajo la bóveda, podría operar un gran
número de rociadores situados en otros lugares, lo que conllevaría
la ineficacia de la instalación.
La producción de espuma de las toberas de una
instalación fija también podría ser difícil, debido a la falta de
aire y a la presencia simultánea de humo, que dificulta la
generación de burbujas. Estas instalaciones, como ya se conoce,
carecen de medios de evacuación de personas.
La intervención de la brigada contra incendios
con camiones de bomberos, autobombas, camiones de espuma y
ambulancia, cuando no se dispone de un túnel de servicio, suele
demorarse o hacerse imposible a causa de los posibles vehículos que
obstruyen la carretera, de las altas temperaturas y del denso humo
que reduce el alcance de visibilidad y hace que sea difícil
respirar, obligando de este modo a los operarios a utilizar los
respiradores de oxígeno, cuya autonomía no es superior a 45 minutos
desde el comienzo.
Además, todos los vehículos de la brigada contra
incendios funcionan mediante motores de combustión, que requieren
grandes cantidades de aire, lo cual no está garantizado en absoluto
cuando el humo es denso.
El robot supera todos los problemas precedentes,
a saber:
- en lo que respecta a las instalaciones fijas,
el robot sólo requiere un monorraíl bajo la bóveda, con tan sólo
una conducción de agua equipada con juntas de acoplamiento rápido
cada 20-25 metros y que esté protegida del fuego y
de las heladas mediante un aislamiento adecuado;
- en lo tocante a la intervención de la brigada
contra incendios con vehículos, el robot no tiene problemas de
tráfico, pues circula por arriba, por lo que puede alcanzar el foco
del incendio en unos minutos, impidiendo de este modo que el fuego
alcance la fase de propagación generalizada, con altas temperaturas
y propagación a los vehículos más cercanos. Por lo tanto, se
reducen los riesgos, tanto para los heridos como para el equipo de
rescate.
El robot también puede operar a altas
temperaturas y con un humo muy denso, sin un operario a bordo, y
alimentado por las baterías del equipo. No tiene problemas de
suministro de agua porque se conecta automáticamente al sistema
fijo de conducciones de agua, con un radio de funcionamiento de 30
metros desde el punto de conexión, a lo que debe sumarse el alcance
de las toberas, que pueden llegar a 40 metros. Puede servir de ayuda
y transportar a las víctimas de accidentes de tráfico, incluso en
ausencia de incendio.
El monorraíl (figura 3) está construido con
perfiles de acero, y está fijado a la bóveda del túnel cada cuatro
metros, mediante clavijas químicas. Se dispone de juntas de
dilatación a lo largo del eje del túnel, cada 20 metros. El
monorraíl está protegido contra incendios mediante pintura
intumescente o vermiculita. Cada 20 metros se encuentran
instalados unos imanes permanentes (Z) para reducir automáticamente
la velocidad del vehículo antes de su acoplamiento automático (Fig.
7).
Cada tres metros se encuentran soldadas a la
parte elevada del carril unas platabandas que soportan las
conducciones contra incendio DN 125, fabricadas en acero. Las
conducciones disponen de juntas de dilatación cada 30 metros, y
están protegidas del fuego y del hielo mediante lana de vidrio y
láminas de acero.
Las conducciones contra incendio (Q) disponen de
una conexión hembra de acoplamiento rápido (K) DN 80, fabricada en
acero inoxidable, cada 20 metros. Esta puede cerrarse
automáticamente, es decir, que dispone de una arandela que es
empujada por la presión del agua.
El vehículo (figuras 3 y 4) está equipado con
seis ruedas DN 20, cuatro de las cuales son ruedas motrices, y cada
una de ellas dispone de motores de corriente continua de 10 HP. Las
ruedas centrales no son motrices. Los cuatro motores operan
simultáneamente durante la fase de desplazamiento, estando tan sólo
un motor en funcionamiento en caso de incendio.
Un pistón hidráulico y telescópico (P) se
encuentra anclado bajo el chasis del vehículo, y permite que la
cabina descienda desde siete metros hasta el nivel de la superficie
de la carretera en un minuto.
La unidad central (L), con una bomba impulsada
por un motor de 10 HP y un depósito está fijada a la porción
estática del pistón, que atraviesa la cabina en toda su altura, a
fin de reducir las dimensiones totales.
Los cables eléctricos resistentes al fuego de
los motores de desplazamiento 25 y el pistón están enrollados en
torno a dos poleas (I) situadas en el vehículo y en la cabina, para
permitir la extensión y retracción del cable sin formar enredos, y
exponiendo al fuego una mínima parte de su longitud.
El vehículo, la unidad hidráulica central y la
porción fija del pistón están protegidos mediante un blindaje capaz
de resistir el fuego durante 180 minutos.
La cabina tiene forma de paralelepípedo (figuras
4, 6, 8) con unas dimensiones de 4,5x2x1,8 m y una estructura de
transporte realizada con perfiles de acero. Estas dimensiones pueden
optimizarse. El blindaje exterior (figura 8) está formado por
paneles y cristales capaces de resistir el fuego durante 180
minutos.
Las aberturas necesarias para el cruce del
pistón, los cables eléctricos, el silenciador, el tubo de aspiración
y las conducciones contra incendios conectadas al sistema de
conducciones de agua están protegidas mediante precintos
ignífugos.
Una estructura de acero articulada en forma de
cuadrilátero se encuentra empernada con goznes bajo la cabina
(figura 4), y cuando se abre, se transforma en dos camillas para el
transporte de víctimas y heridos, y dispone de soportes, cinturones
de seguridad y máscaras de oxígeno para la protección del tracto
respiratorio.
El equipo eléctrico (figura 6) incluye: un
generador diesel de 380 V, 46 kVA (A), un transformador de 24 V
(B), un rectificador (C), una batería de 24 V (D) con doce elementos
de 1600 Ah) (descarga a 5 Ah), 16 motores de corriente continua
(desplazamiento, unidad central, bombas de incendios, tobera de
agua, unidad motriz de la cabina, monitores y cañones). Una unidad
de control supervisa la potencia nominal para la distribución a los
usuarios, así como para el funcionamiento del generador y la
conexión automática de la batería. Todos los cables eléctricos son
cables ignífugos, capaces de resistir el fuego durante 180 minutos,
de acuerdo con la reglamentación vigente.
El robot está equipado con: un depósito de agua
(figuras 5 y 6) con una capacidad de 1.000 m/l a la presión
facilitada por la válvula de seguridad de entrada, un depósito de
espuma con una capacidad de 500 litros, tres bombas verticales de
etapas múltiples accionadas por motor (X) de acero inoxidable, dos
de las cuales tienen una potencia de 22 HP, y el tercero de 10 HPm,
dos toberas de agua accionadas por motor, con un caudal de 500
litros/minuto a 8 bares, y con un alcance de 40 metros, un cañón de
espuma con un caudal de 1.000 litros por minuto a 8 bares, y un
alcance de 30 metros, un colector de descarga, una válvula
reguladora controlada eléctricamente, y válvulas de
encendido/apagado.
En la periferia de la caja (N) está instalada
una conducción para el enfriamiento del blindaje de la cabina
(figura 4), que incluye una serie de toberas de atomización (U).
Adicionalmente, una conducción específica suministra tres toberas
de descarga completa. Las toberas dirigidas hacia la parte superior
se encargan de enfriar el vehículo y el pistón.
Una tobera de agua contra incendios (figura 7)
se encuentra instalada a bordo del robot, y consiste en un tambor
accionado por motor DN 1000 en torno al cual está enrollado un tubo
NBR PN 10 protegido contra el fuego.
Cuando el vehículo se desplaza hacia delante, el
motor del tambor se conecta automáticamente y despliega el tubo.
Igualmente, cuando el vehículo se desplaza hacia atrás, el tambor
gira en la dirección opuesta y rebobina el tubo.
Una conexión macho de acoplamiento rápido (M) se
encuentra conectada en el extremo de las toberas de agua (figura 7)
y se inserta en la conexión hembra (K) conectada a la conducción
contra incendios (Q) mediante un dispositivo de conexión automática
consistente en un brazo fijado al eje del tambor, en un extremo del
cual lleva un cabezal provisto de dos pistones P1 y P2, ortogonales
entre sí, así como un mandril de manguito cónico (Y) controlado
hidráulicamente.
El mandril de manguito cónico lleva un pistón P3
y un electroimán (S) en un eje paralelo a la conexión macho. En
condiciones de reposo, el tupo está enrollado y la conexión macho
está bloqueada por el mandril de manguito cónico, mientras que los
dos pistones se encuentran retraídos.
Durante el acoplamiento, el vehículo se desplaza
a la derecha en la figura 7, la cabeza del pistón P1 se lleva a las
cercanías del tubo, el electroimán (S) pasa junto a un imán
permanente (Z) situado dos metros antes de la conexión hembra, y el
transductor detecta la señal y aminora la velocidad del
vehículo.
Cuando el electroimán pasa junto al imán
permanente (V) situado en la conexión hembra, el vehículo aminora
su velocidad, el transductor hace que las juntas se alineen a través
del pistón P2 y entonces controla el desplazamiento del pistón P3
para soltar la conexión hembra y el pistón P1, para insertar la
conexión macho en la conexión hembra.
Un interruptor de fin de carrera desacopla el
mandril de manguito cónico y al mismo tiempo, el vehículo se
desplaza hacia delante, y el pistón se retrae. Durante la
desconexión, el vehículo se desplaza hacia atrás y el tubo se
rebobina. Un interruptor de fin de carrera situado en el tambor
aminora la velocidad del vehículo y hace que el brazo se desplace
hacia delante.
Cuando el percutor (R) situado en el centro del
mandril de manguito cónico se aprieta contra la conexión macho y,
simultáneamente, el electroimán (S) se enfrenta al imán permanente
(V), el mandril de manguito cónico se cierra, el pistón P3 se
desplaza hacia delante y libera la conexión hembra, mientras que el
pistón P1 se desplaza hacia atrás y tira de la conexión macho, y el
vehículo empieza nuevamente a circular.
Se disponen cuatro cilindros de aire con una
capacidad de 60 litros a 200 bares para la protección del tracto
respiratorio de cualquier operador y de las personas transportadas
por el vehículo. Los cilindros de aire proporcionan un sistema de
tubos a los cuales están conectadas las máscaras a través de un
reductor de presión de la primera etapa.
La misma unidad central sirve también para
presurizar la cabina motriz a través de un adecuado sistema de
válvulas.
Se dispone un ordenador industrial para
controlar las funciones esenciales del aparato, así como para dotar
de electricidad a los usuarios en función de la potencia disponible.
Controla la apertura y/o el cierre de las válvulas, del arranque
y/o de la parada de los motores, los niveles de agua y espuma, la
carga de la batería, el nivel de combustible, la cantidad de aire,
etc.
Se dispone un instrumento específico con un
enlace radioeléctrico 30 para el control remoto del robot. También
están instaladas dos cámaras de TV, dos lámparas frontales, un
pirómetro y un megáfono.
Claims (8)
1. Vehículo contra incendios, capaz de rescatar
personas de un túnel, que cuelga de un monorraíl fijado a la bóveda
del túnel, caracterizado porque dispone de una manguera y de
un brazo automático que es capaz de establecer una conexión
hidráulica entre la manguera y las conducciones contra incendios (Q)
que suministran agua en el túnel, incluyendo adicionalmente dicho
vehículo un dispositivo, instalado bajo la cabina, que se convierte
en camillas o asientos, utilizable para evacuación de personas.
2. Vehículo de la reivindicación 1,
caracterizado porque se dispone de un pistón hidráulico (P1)
que hace que la cabina descienda hasta la superficie de la
carretera, y teniendo el pistón capacidad para retraerse hacia el
interior de la cabina.
3. Vehículo de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque se dispone de un tambor alrededor del
cual puede rebobinarse la manguera, y que es capaz de ser desplegada
y rebobinada mediante un motor que está sincronizado con los
motores de desplazamiento y que permite al vehículo desplazarse
manteniendo la conexión hidráulica.
4. Vehículo de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque el brazo automático permite que una
conexión macho conectada a la manguera se inserte en una conexión
hembra conectada a las conducciones contra incendio fijadas al
monorraíl.
5. Vehículo de la reivindicación 4,
caracterizado porque en el brazo automático se dispone un
electroimán (S) que genera una señal eléctrica cuando se enfrenta a
un imán permanente (V) fijado a la conexión hembra, controlando
dicha señal eléctrica un pistón (P3) por medio de un transductor con
el fin de desacoplar la conexión hembra y para hacer que el pistón
(P1) se desplace hacia delante para insertar la conexión macho a la
conexión hembra, estableciendo así la conexión hidráulica entre el
vehículo y el sistema de conducciones.
6. Vehículo de las reivindicaciones 4 o 5,
caracterizado porque dispone de un brazo automático equipado
con un mandril de manguito cónico accionado cuando la conexión
macho acciona el percutor (R).
7. Vehículo de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque dispone de una batería controlada
mediante un ordenador industrial que establece la prioridad de
suministro de usuarios que permite operar sin otras fuentes de
energía.
8. Vehículo de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque dispone de un enlace radioeléctrico con
antenas instalado en un monorraíl que permite el control remoto del
vehículo.
Applications Claiming Priority (2)
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