IT201800004432A1

IT201800004432A1 - Cable or chain transmission device for the bidirectional translation and continuous water supply of a fire gun.

Info

Publication number: IT201800004432A1
Application number: IT102018000004432A
Authority: IT
Inventors: Domenico Piatti
Original assignee: Ciarla Maria Cristina Lucia
Priority date: 2018-04-20
Filing date: 2018-04-20
Publication date: 2019-10-20

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione avente per TITOLO : DESCRIPTION of the invention having as TITLE:

Dispositivo a fune o catena di trasmissione per la traslazione bidirezionale ed il rifornimento idrico continuo di un cannone antincendio. Cable or chain transmission device for bidirectional translation and continuous water supply of a fire gun.

Stato dell'arte State of the art

E' ben noto che per proteggere dal rischio incendio le attività industriali e civili come capannoni, adibiti reparti di lavorazione, depositi intensivi, centri commerciali ecc. si ricorre agli impianti a pioggia. Questi impianti, introdotti sul mercato già alla fine del 1800, sono costituiti da una fitta rete di tubazioni a soffitto che contiene acqua in pressione e alimenta una serie di va lvole normalmente chiuse con un elemento termosensibile (sprinklers ) ed un piattello deflettore posto appena fuori la valvola. In caso di incendio l'elemento fusibile dello sprinklers si rompe e l'acqua in pressione esce dall'orifizio della valvola e batte sul piattello deflettore che la distribuisce a pioggia sulle zone sottostanti. La portata erogata da uno sprinklers di un impianto che protegge un rischio di incendio medio è di circa 60 lt/minuto e copre un area che varia tra 12 mq. ( rischio lieve) e 9 mq ( rischio elevato). Gli impianti sprinklers coprono superfici molto estese di migliaia di mq, ma la portata non può essere erogata contemporaneamente su tutta questa area, ma solo su una superficie limitata ( area operativa) che corrisponde all'ipotetica incendio di riferimento. It is well known that to protect industrial and civil activities such as warehouses, processing departments, intensive warehouses, shopping centers, etc. from the risk of fire. rain systems are used. These systems, introduced on the market as early as the late 1800s, consist of a dense network of ceiling pipes that contain pressurized water and feed a series of valves normally closed with a thermosensitive element (sprinklers) and a deflector plate placed just outside the valve. In the event of a fire, the fuse element of the sprinklers breaks and the pressurized water comes out of the valve orifice and hits the deflector plate which distributes it like rain on the underlying areas. The flow rate delivered by a sprinkler of a system that protects an average fire risk is about 60 liters / minute and covers an area that varies between 12 square meters. (slight risk) and 9 m2 (high risk). Sprinkler systems cover very large surfaces of thousands of square meters, but the flow rate cannot be delivered simultaneously over this entire area, but only over a limited surface (operational area) which corresponds to the hypothetical reference fire.

Normalmente un impianto sprinklers è dimensionato per coprire un area operativa di incendio che varia tra 144 mq (rischio lieve) e 300 mq (rischio elevato), con 12 e 33 sprinklers rispettivamente in funzione contemporaneamente. Le portate oscillano tra 7201t/minuto e 2.000 lt/minuto. Normally a sprinkler system is sized to cover an operational fire area that varies between 144 square meters (slight risk) and 300 square meters (high risk), with 12 and 33 sprinklers respectively in operation at the same time. Flow rates range from 7201t / minute to 2,000lt / minute.

l limiti di questi impianti sono ben noti: The limitations of these plants are well known:

1) mancanza totale di interattività col fuoco 1) total lack of interactivity with fire

Una testina sprinklers si apre per effetto del ca lore e scarica acqua, senza sapere se centra il fuoco. Se l'acqua impatta con uno ostacolo si disperde e non raggiunge il fuoco. Una volta che uno sprinklers è aperto non è più possibile fermarlo. Se in un incendio il fuoco si sposta, si aprono più di 12 - 33 sprinklers e si supera la portata massima che può erogare il sistema. In tal modo viene meno l'effetto pioggia e l' impianto non serve più a niente. A sprinkler head opens under the effect of the heat and discharges water, without knowing if the fire is centered. If the water hits an obstacle it disperses and does not reach the fire. Once a sprinkler is open it can no longer be stopped. If the fire moves in a fire, more than 12 - 33 sprinklers open and the maximum flow rate that the system can deliver is exceeded. In this way the rain effect is eliminated and the system is no longer useful.

2) Installazione onerosa in termini di materiali e manodopera 2) Expensive installation in terms of materials and labor

Un impianto sprinklers è costituito da migliaia di metri di tubazioni in acciaio di diametro variabile tra 1 " e 8" e pezzi speciali che devono essere fissate al soffitto, spesso a quota molto elevata ( depositi intensivi). A sprinkler system consists of thousands of meters of steel pipes with a diameter ranging from 1 "to 8" and special pieces that must be fixed to the ceiling, often at very high altitudes (intensive deposits).

3) Peso eccessivo sulla struttura 3) Excessive weight on the structure

Oltre al peso delle tubazioni occorre considerare che i tubi sono pieni d'acqua, quindi il carico sulla struttura e tutt' altro che trascurabile. In addition to the weight of the pipes, it is necessary to consider that the pipes are full of water, therefore the load on the structure is anything but negligible.

4) Danni d'acqua a seguito di rottura accidentale di una testina sprinklers 4) Water damage following accidental breakage of a sprinkler head

Per superare questi limiti è possibile sostituire gli impianti a pioggia con una serie di cannoni antincendio motorizzati che, con un sistema di rivelazione incendi appropriato, possono puntare direttamente il fuoco in modo automatico e/o manuale. To overcome these limits, it is possible to replace the sprinkler systems with a series of motorized fire-fighting guns which, with an appropriate fire detection system, can aim the fire directly in an automatic and / or manual way.

Tuttavia questa soluzione, sicuramente più intelligente degli sprinklers, non ha avuto successo, perché questi cannoni sono fissi in un punto e , anche se possono ruotare orizzontalmente e verticalmente, un ostacolo presente sul loro raggio di azione (ad esempio: scaffali dei depositi intensivi, apparecchiature che si sviluppano in altezza) ne pregiudica l'efficacia . However, this solution, certainly smarter than sprinklers, was not successful, because these guns are fixed in one point and, even if they can rotate horizontally and vertically, an obstacle present in their range of action (for example: shelves of intensive deposits, equipment that grow in height) jeopardizes its effectiveness.

La so luzione che si intende brevettare consente a un cannone antincendio di traslare su una via di corsa in modo semplice e quindi supera i limiti attuali dei cannoni antincendio fissi. The solution to be patented allows a fire gun to translate on a runway in a simple way and thus overcomes the current limits of fixed fire guns.

L'idea di far traslare un cannone antincendio è stata sviluppata per combattere gli incendi nei tunnel ma con soluzioni complesse giustificate dalla lunghezza dei tunnel che può raggiungere anche decine di kilometri. The idea of moving a fire-fighting cannon was developed to fight the fires in the tunnels but with complex solutions justified by the length of the tunnels which can reach tens of kilometers.

l brevetti EP W 1169092 ; JPH08266671A; JPH10277173A; JPH10179782A; JPH10118212A; l patents EP W 1169092; JPH08266671A; JPH10277173A; JPH10179782A; JPH10118212A;

DE10051285A1 prevedono un veicolo motorizzato (robot) che con motori propri viaggia su una monorotaia e trasporta un cannone antincendio ma senza riserva d'acqua. Per erogare acqua nel punto in cui c'è incendio, questo veicolo deve prelevarlo da una tubazione fissa che corre lungo il tunnel e su cui sono installate ogni 40 metri valvole ad innesto. In altri termini per rifornirsi, questa soluzione deve realizzare un accoppiamento idraulico con una delle N valvole a piattello poste sulla tubazione antincendio. La macchina che realizza questo accoppiamento è piuttosto complessa e prevede l' inserimento di un maschio a bordo del veicolo nella valvola che è installata generalmente ogni 40 metri. Considerato che un capannone industriale ha una lunghezza che varia tra 40 e 300 mt, questa soluzione, molto costosa, non risolve il problema sollevato, a meno che non si installino valvole ogni metro! DE10051285A1 provide for a motorized vehicle (robot) that travels on a monorail with its own motors and carries a fire-fighting cannon but without a water reserve. In order to supply water at the point where there is a fire, this vehicle must take it from a fixed pipe that runs along the tunnel and on which plug-in valves are installed every 40 meters. In other words, to refuel, this solution must make a hydraulic coupling with one of the N disk valves placed on the fire-fighting piping. The machine that carries out this coupling is quite complex and involves the insertion of a male on board the vehicle in the valve which is generally installed every 40 meters. Considering that an industrial warehouse has a length that varies between 40 and 300 meters, this very expensive solution does not solve the problem raised, unless valves are installed every meter!

Il brevetto JPH08266671A che si considera lo stato dell'arte più vicino, al punto 0016 descrive una soluzione che non realizza alcuna accoppiamento idraulico in opera , ma prevede un tubo flessibile, awolto su un naspo a bordo del robot, la cui estremità è co llegata in modo permanente alla tubazione antincendio. Patent JPH08266671A which is considered the closest state of the art, at point 0016 describes a solution that does not carry out any hydraulic coupling on site, but provides for a flexible hose, wound on a hose reel on board the robot, the end of which is connected permanently to the fire pipe.

Per stendere il tubo flessibile quando si allontana dal punto fisso, questo robot deve avere necessariamente un motore di trazione a bordo che lo fa viaggiare e che fa girare il naspo. Inoltre, necessita di un secondo motore sul naspo per riavvolgere il tubo flessibile quando ritorna al punto fisso ed evitare l' aggrovigliamento. To spread the hose when it moves away from the fixed point, this robot must necessarily have a traction motor on board that makes it travel and that makes the reel spin. In addition, it needs a second motor on the reel to rewind the hose when it returns to the fixed point and avoid tangling.

Questi due motori ovviamente devono essere sincronizzati e dotati di freno e sensori di posizione se si vuole un posizionamento preciso e puntuale come quello necessario per spegnere un incendio nelle attività industriali. Quindi anche questo veicolo è complesso come i robot descritti nei brevetti che realizzano un innesto idraulico, inoltre ha problemi di peso e di ingombro. Volendo utilizzare un simile veicolo in un capannone industriale occorre prevedere necessariamente una zona libera per tutto il percorso del sistema. These two motors obviously must be synchronized and equipped with brake and position sensors if you want a precise and punctual positioning like that necessary to put out a fire in industrial activities. Therefore, this vehicle is also as complex as the robots described in the patents which make a hydraulic coupling, moreover it has weight and space problems. If you want to use such a vehicle in an industrial warehouse, a free area must necessarily be provided for the entire path of the system.

Quindi, questo brevetto non risolve il problema della traslazione e del rifornimento idrico continuo di un cannone antincendio su una via di corsa in modo semplice e affidabile e senza motori per la trazione del carrello ed il riavvolgimento del tubo flessibile. Therefore, this patent does not solve the problem of the translation and continuous water supply of a fire-fighting gun on a runway in a simple and reliable way and without motors for traction of the trolley and rewinding of the flexible hose.

Descrizione Description

Le Fig. 1 e 2 di Tav 1 mostrano il dispositivo nel suo insieme. Il dispositivo è costituito da una puleggia motrice o pignone 1) mossa da un motoriduttore 2) che ruota su un asse 3) fisso a terra. Sullo stesso asse è calettato un naspo 4) su cui si avvolge un tubo flessibile 5). Sulla puleggia motrice o pignone 1) passa una fune o catena di trasmissione 6) chiusa ad anello su una carrucola di rinvio o pignone 7) e sulle stremità 8) di un carrello 9) che trasporta un cannone antincendio 10) e viaggia su una monorotaia 11) (fig.1, 2 e Fig.3 tav.2) . La fune o catena 6) , chiusa ad anello, ha i due lati che sono paralleli alla monorotaia, in modo tale che lo sforzo di tiro sul carrello avvenga in direzione del suo asse longitudinale. La fune o catena di trasmissione 6) è tesa dalla molla 16) che spinge la carrucola o pignone di rinvio di rinvio 7). Figures 1 and 2 of Table 1 show the device as a whole. The device consists of a driving pulley or pinion 1) moved by a gearmotor 2) which rotates on an axis 3) fixed to the ground. A hose 4) is keyed on the same axis on which a flexible tube 5) is wound. On the driving pulley or pinion 1) passes a cable or transmission chain 6) closed in a ring on a return pulley or pinion 7) and on the ends 8) of a trolley 9) which carries a fire-fighting gun 10) and travels on a monorail 11) (fig. 1, 2 and Fig. 3 table 2). The rope or chain 6), closed in a ring, has the two sides which are parallel to the monorail, so that the pulling force on the trolley takes place in the direction of its longitudinal axis. The transmission cable or chain 6) is stretched by the spring 16) which pushes the return pulley or pinion 7).

Il cannone antincendio è collegato idraulicamente nel punto 12) all'estremità del tubo flessibile 5). L'acqua o altro agente estinguente arriva al naspo tramite il tubo fisso 13) e il giunto idraulico 14). l rulli 15) reggono il tubo flessibile 5) e ne facilitano lo scorrimento orizzontale quando il naspo si svolge oppure si riavvolge. Un carter resistente al fuoco 17) (fig. 3 tavola 2) protegge il tubo flessibile 5). Il dispositivo può essere fissato a soffitto ( Fig. 4 tav. 3 ) , a parete o anche a terra in posizione orizzontale ( Fig.5 tav.3) o anche verticale ( Fig.6 tav.3 ) . Il carrello con il cannone può viaggiare sotto ( sospeso) , sopra oppure lateralmente alla monorotaia. A bordo del carrello sono installate una o più telecamere 18) con cui è possibile effettuare il monitoraggio ambientale grazie alla mobilità dello stesso. Il naspo con la puleggia motrice può essere installato all'esterno del locale protetto Fig.5 Tav.3 in modo da evitare gli ingombri e nel contempo renderlo inattaccabile dal fuoco. The fire gun is hydraulically connected in point 12) to the end of the hose 5). The water or other extinguishing agent reaches the reel through the fixed tube 13) and the hydraulic joint 14). The rollers 15) hold the flexible tube 5) and facilitate its horizontal sliding when the reel is unwound or rewound. A fire resistant casing 17) (fig. 3 table 2) protects the flexible hose 5). The device can be fixed to the ceiling (Fig. 4 table 3), to the wall or even to the ground in a horizontal position (Fig. 5 table 3) or even vertically (Fig. 6 table 3). The trolley with the gun can travel under (suspended), above or sideways to the monorail. One or more cameras 18) are installed on board the trolley with which it is possible to carry out environmental monitoring thanks to its mobility. The hose reel with the driving pulley can be installed outside the protected area Fig. 5 Table 3 in order to avoid obstructions and at the same time make it resistant to fire.

Funzionamento Operation

Quando la puleggia motrice o pignone 1) ( Fig. 1) gira in senso orario, il carrello 9) si sposta a sinistra sotto l'effetto del tiro della fune o della catena di trasmissione 6}. Contemporaneamente il naspo 4) avvolge su di se il tubo flessibile 5). Invece, quando la puleggia o pignone gira in senso antiorario, il carrello 9) si sposta a destra ed il naspo srotola il tubo flessibile. In tal modo il cannone può viaggiare sulla rotaia in entrambi i versi e contemporaneamente erogare acqua o altra sostanza estinguente. When the driving pulley or pinion 1) (Fig. 1) turns clockwise, the carriage 9) moves to the left under the effect of the pull of the cable or of the transmission chain 6}. At the same time the hose 4) wraps the flexible tube 5) on itself. On the other hand, when the pulley or pinion turns counterclockwise, the carriage 9) moves to the right and the hose reel unrolls the flexible tube. In this way the gun can travel on the rail in both directions and at the same time deliver water or other extinguishing substance.

Vantaggi Benefits

Per illustrare i vantaggi di questa invenzione facciamo un esempio indicativo ma non esaustivo. Se il dispositivo è fissato (Tav. 3 Fig.4) al centro del soffitto di un capannone alto 10 mt, con un tubo flessibile lungo 50 mt e un cannone con una portata di 1.000 lt/min, posto che la gittata minima che detto cannone può erogare è 25 mt ( arriva pure a 50 mt) , con questo sistema si può proteggere un area di : To illustrate the advantages of this invention we make an indicative but not exhaustive example. If the device is fixed (Table 3 Fig. 4) to the center of the ceiling of a 10 m high shed, with a 50 m long flexible hose and a cannon with a flow rate of 1,000 l / min, given that the minimum range that said cannon can deliver is 25 meters (it also reaches 50 meters), with this system you can protect an area of:

(lunghezza monorotaia e tubo gittata ) x ( 2 x gittata)= area protetta (monorail length and throw tube) x (2 x throw) = protected area

(50+ 25) x 50= 3.750 mq (50+ 25) x 50 = 3.750 sqm

Per ottenere lo stesso grado di protezione con uno sprinklers occorre installare 3.750/ 10 = 375 testine su una rete di tubazione a griglia rettangolare 75 x 50 da 6 "e 15 linee di distribuzione da 3" , oltre a raccordi e staffe. To achieve the same degree of protection with a sprinkler, 3,750 / 10 = 375 heads must be installed on a 6 "75 x 50 rectangular grid piping network and 15 3" distribution lines, as well as fittings and brackets.

Con i cannoni fi ssi invece occorre installare almeno 3 cannoni su l lato più lungo ( 1 ogni 25 mt) ma se ci sono ostacoli questo numero aumenta notevolmente. With fixed guns, on the other hand, it is necessary to install at least 3 guns on the longest side (1 every 25 meters) but if there are obstacles this number increases considerably.

Quindi rispetto allo stato dell'arte con questa soluzione è possibile: So compared to the state of the art with this solution it is possible:

- proteggere grandi superfici con un solo cannone antincendio grazie alla mobilità - protect large surfaces with a single fire gun thanks to mobility

- utilizzare minori quantità di materiali ed energia - use fewer quantities of materials and energy

- posizionare il cannone in modo ottimale rispetto al fuoco e superare eventuali ostacoli al getto grazie alla mobilità del cannone - position the cannon in an optimal way with respect to the fire and overcome any obstacles to the jet thanks to the mobility of the cannon

- realizzare il moto del cannone e contemporaneamente erogare l'agente estinguente in modo semplice e sicuro senza alcun motore a bordo del carrello - realize the motion of the cannon and at the same time deliver the extinguishing agent in a simple and safe way without any motor on board the trolley

-sfruttare al massimo le prestazioni degli attuali cannoni intelligenti che puntano il fuoco con sensori infrarosso - make the most of the performance of current intelligent guns aiming fire with infrared sensors

-effettuare il monitoraggio ambientale mobile con la telecamera a bordo del carrello - carry out mobile environmental monitoring with the camera on board the trolley

Claims

TITLE: Cable or chain transmission device for the bidirectional translation and continuous water supply of a fire gun. Claim 1 Device consisting of a pulley or driving pinion, with a fixed axis on the ground, which produces rotation on the same axis as a hose reel and, at the same time, pulls a metal cable or transmission chain that passes over a return pulley and closes in a loop at the head and tail of a trolley, without traction motors, which moves on a monorail, due to the traction of the rope or chain, and carries a fire-fighting cannon which is hydraulically connected to the end of the tube hose reel; in this way, when the driving pulley rotates in one direction, the carriage moves away from it and the flexible tube unwinds; while when it rotates in the opposite direction, the trolley approaches it and the flexible tube rewinds onto the reel and this allows the gun to deliver the extinguishing agent, during motion, to any point of the monorail. Claim 2 Device as in claim 1 characterized by a driving pulley or pinion, with axis fixed to the ground, which pulls a transmission cable or chain that passes over a return pulley and closes in a ring at the head and tail of a moving trolley on a monorail, due to the pull of the rope or chain, and carries a fire cannon. Claim 3 Device as in the preceding claims characterized by a reel equipped with a flexible tube that unrolls or winds when the carriage moves away from the pulley or approaches it due to the rotation integral with the pulley or drive pinion placed on the same axis. Claim 4 Device as per the preceding claims characterized in that it can be fixed to the ceiling or close to the walls of an industrial building. Claim 5 Device as per the preceding claims characterized in that it can be vertically fixed to a wall or other fixed structure. Claim 6 Device as per the preceding claims characterized by one or more cameras on board the trolley with which environmental monitoring can be carried out.