ITNA990016A1 - Robot antincendio per gallerie sospeso a monorataia, telecomandato, telescopico;con allacciamento automatico alla condotta idrica fissa, con - Google Patents

Description

DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE INDUSTRIALE AVENTE PER TITOLO:

Robot antincendio per gallerìe sospeso a monorotaia, telecomandato, telescopico, con allacciamento automatico alla condotta idrica fissa, con o senza operatore a bordo.

RIASSUNTO

11 robot antincendio che si vuole brevettare serve per lo spegnimento di incendi in gallerie. Esso è sospeso (figure 1 e 2) a un carrello che corre su una monorotaia fissata alla volta. Un pistone oleodinamico telescopico ne consente l’abbassamento fino al piano stradale: ciò permette di superare ostacoli, soccorrere le persone e trasportare i feriti senza impedimenti da traffico e combattere l’incendio anche dal basso. Tutti i motori sono in corrente continua fornita da un generatore 46 KVA o da una batteria da 1600 Ah. Per avere la continuità di spegnimento il robot si collega idraulicamente alla tubazione antincendio, installata al di sopra della rotaia ,con un naspo a tubo flessibile da 30 MT, grazie a un braccio automatico. Sotto la cabina c’è un dispositivo che aprendosi si trasforma in due panchine per il trasporto persone e feriti e pone le maschere per l’aria. La cabina è resistente a fuoco e raffreddata con lame d’acqua. La velocità è 50 Km/h. La riserva d’aria è data 4 bombole da 60 lt a 200 bar. Il robot è completamente automatico e telecomandabile ed ha un’autonomia di tre ore senza generatore. Può trasportare 10 persone e due operatori.

Pesa 6.000 kg a pieno carico. Ha due monitori ad acqua con gittata 40 MT e uno a schiuma con gittata da 30 MT, 1000 litri acqua, 500 lt di schiumogeno, due telecamere, un impianto radio, 12 maschere. L’autonomia di funzionamento, lo scudo termico e il telecomando né consentono l’utilizzo nelle condizioni più gravose in caso d’incendio: alta temperatura e fumo intenso.

DESCRIZIONE

Prestazioni e stato dell’arte

Il robot antincendio che si vuole brevettare serve per lo spegnimento d’incendi in gallerie stradali o ferroviarie.

Il robot (figure 1 e 2) è sospeso a un carrello che corre su una monorotaia fissata alla volta della galleria. Tra carrello e cabina (fig. 3) è interposto un pistone (P) oleodinamico telescopico che ne consente l’abbassamento fino al piano stradale. Questa caratteristica permette alla cabina di superare eventuali ostacoli posti sotto la volta, come ad esempio gli impianti di illuminazione e quelli di ventilazione; inoltre consente di soccorrere le persone e trasportare i feriti senza impedimenti da traffico e combattere l’incendio anche dal basso senza che la stessa sia investita direttamente dai fumi dell’incendio.

Il robot è equipaggiato (fig. 6) con un generatore diesel (A) a 380 V da 46 KVA la cui corrente prodotta viene trasformata a 24 V e raddrizzata.

Tutti i motori (di traslazione, della pompa idraulica, delle pompe antincendio, del naspo antincendio ecc.) sono a 24 Volt in corrente continua.

Il tubo di aspirazione aria del generatore è collegato a una proboscide che arriva fino a terra, in modo da consentire allo stesso di funzionare anche quando la parte alta della galleria è invasa dal fumo.

Qualora il generatore non può funzionare a causa della presenza eccessiva di fumo interviene una batteria (D) a 24 V da 1600 Ah (5 ore di scarica), che consente una completa autonomia di funzionamento per almeno tre ore.

La dotazione antincendio è costituita (fig. 6) da: due lance (E) ad acqua da 500 lt/minuto con una gittata fino a 40 metri; un monitore a schiuma (F) da 1.000 lt/minuto e gittata da 30 MT; un serbatoio di acqua (fig. 5) da 1.000 litri; un serbatoio di schiumogeno da 500 litri .

Per assicurare la necessaria continuità di spegnimento è previsto il collegamento tra il robot e la tubazione antincendio fissa DN 125 installata al di sopra della rotaia (fig. 4-7).

A tale scopo sulla condotta (Q) sono installati gli innesti rapidi a chiusura automatica (K) ogni 20 metri , mentre sul veicolo è installato un naspo con tubo DN 65 lungo 30 metri .

Il collegamento idraulico avviene grazie un braccio automatico (fig. 7) che innesta il maschio (M) del naspo nel ‘attacco rapido femmina (K), quando nella sua corsa incontra due magneti permanenti fissati sulla rotaia : il primo (Z) rallenta il carrello il secondo (V) aziona il congegno .

Per il soccorso alle persone , sotto la cabina è installato (fig. 4) un dispositivo meccanico a quadrilatero articolato che aprendosi si trasforma in una panchina e una barella ; lo stesso dispositivo ,una volta aperto, comanda l’apertura di una serie di sportelli da cui fuoriescono le maschere per l’aria. Questo congegno può trasportare fino a 10 persone.

La cabina (fig. 8) è prevista con strutture (pannelli e vetri) resistenti al fuoco REI 180 minuti, inoltre intorno al tetto è installata una tubazione con ugelli a lama d’acqua che provvedono al raffreddamento del mantello e delle apparecchiature esterne.

Il veicolo può raggiungere una velocità di 50 Km/h e può trasportare due operatori in cabina guida, a tal fine in essa sono disponibili due autoprotettori collegati all’impianto aria fisso con quattro bombole da 60 litri a 200 bar.

Tuttavia , la presenza a bordo dell’operatore non è indispensabile in quanto il veicolo è completamente automatico e telecomandabile.

A tal fine è previsto un impianto radio con ponti sulla rotaia e due telecamere a bordo ,di cui una a infrarossi .

Lo stato dell’arte in campo antincendio per il caso specifico degli incendi in galleria prevede a) Intervento con impianti fissi di spegnimento automatico (senza soccorso alle persone) b) Intervento dei VVF con automezzi (autopompe, autobotti, carri schiuma, autolettighe)

Gli impianti fissi tipo sprinklers ad acqua e/o schiuma e quelli a schiuma richiedono l' installazione di una serie di apparecchiature su tutta la superficie da proteggere. Così, se si volesse installare un impianto sprinklers in una galleria occorrerebbe porre in opera sotto la volta un erogatore ogni 9 metri quadrati , con un infinità di tubazioni variamente collegate tra loro e a valvole di controllo e allarme. Lungo la galleria inoltre si dovrebbero prevedere una serie di gruppi di pompaggio per assicurare la dovuta alimentazione idrica.

Analogo discorso vale per un ipotetico impianto fìsso a schiuma.

D’altra parte, entrambi gli impianti di cui sopra hanno alcune importanti limitazioni.

Infatti a causa del fumo sotto la volta, gli sprinklers potrebbero aprirsi in numero maggiore e in posti diversi da quelli in progetto, con conseguente inefficacia dell’impianto stesso.

Come pure potrebbe essere difficoltosa la produzione di schiuma nelle lance di un impianto fisso causa della scarsità di aria e contemporanea presenza di fumo che rende problematica la formazione delle bolle.

Questi impianti poi è ovvio che non soccorrono le persone.

L’intervento dei WF con autopompe, autobotti, carri schiuma e autolettighe , quando non esiste una galleria di servizio, spesso è ritardato, se non impedito, da eventuali veicoli che intralciano il percorso, dalle temperature elevate e dal fumo intenso che riduce la visibilità e rende difficoltosa la respirazione costringendo fin dai primi minuti gli operatori all’uso degli autoprotettori delle vie respiratorie che allo stato hanno una autonomia non superiore a 45 minuti.

Inoltre, tutti gli automezzi dei VVF sono azionati da motori termici che necessitano di grandi quantità di aria che, in caso di fumo intenso, nessuno può garantire.

Il robot supera tutti i problemi di cui sopra , infatti:

- rispetto agli impianti fissi richiede soltanto l’installazione sotto la volta di una monorotaia con una sola tubazione ad acqua equipaggiata con innesti rapidi ogni 20 - 25 metri ,

protetta contro il fuoco e il gelo con un idonea coibentazione.

- rispetto aU’intervento dei VVF con automezzi, non ha problemi di traffico perché viaggia in alto e , quindi, può raggiungere il luogo dell’incendio in pochi minuti, impedendo a questo di evolvere verso lo stadio “generalizzato” con alte temperature ed estensione dello stesso ad altri veicoli vicini., pertanto riduce i rischi sia per gli eventuali infortunati sia per i soccorritori.

Esso può intervenire anche in presenza di alta temperatura e fumo intenso, senza operatore a bordo e solo con l’ausilio delle batterie che ha in dotazione.

Non ha problemi di rifornimento idrico antincendio perché si allaccia automaticamente alla condotta fissa , con un raggio di azione di 30 MT dal punto in cui si collega oltre alla gittata delle lance idriche che può raggiungere i 40 metri.

Può soccorrere e trasportare le persone coinvolte in incidenti stradali anche senza incendio.

Monorotaia

E’ realizzata (fig. 3) con profilati di acciaio ed è fissata alla volta ogni 4 metri con fisher chimici ; lungo il suo asse sono previsti giunti di dilatazione ogni 20 metri. E’ protetta contro il fuoco con vernice intumescente o vermìculite. Ogni 20 metri poi (fig. 7) sono installati magneti (Z) permanenti per il rallentamento automatico del carrello in prossimità dell’ innesto automatico. Nella parte alta dell’anima sono saldate ogni tre metri le piattabande per il sostegno della tubazione antincendio DN 125 in acciaio. La condotta è dotata di giunti di dilatazione ogni 30 MT ed è protetta contro il fuoco e il gelo con lana vetro e lamierino di acciaio.

Sulla tubazione antincendio (Q) ogni 20 metri è derivato un innesto rapido femmina (K) DN 80 in acciaio inox a chiusura automatica , cioè dotato di un piattello di ritegno che viene chiuso dalla stessa pressione dell’acqua.

Carrello

Il carrello (fig. 3 - 4) è equipaggiato con sei ruote DN 20 di cui quattro motrici con motori cc da 10 CV ciascuno. Le ruote centrali sono condotte.

I quattro motori funzionano contemporaneamente durante la fase di spostamento mentre per le manovre di incendio n’è attivo uno solo.

Sotto il telaio del carrello è ancorato il pistone (P) oleodinamico telescopico a quattro sfili che consente alla cabina di abbassarsi in un minuto di sette MT fino al piano stradale.

La centralina (L) con relativa elettropompa da 10 CV e serbatoio è fissata alla parte statica del pistone che, per contenere gli ingombri, attraversa la cabina per tutta la sua altezza.

I cavi elettrici, resistenti all’incendio, dei motori di traslazione e del pistone sono avvolti su due pulegge (I) poste sul carrello e sulla cabina che consentono l’allungamento e il rientro senza formazione di cappi ed esponendo la minima lunghezza al fuoco.

Il carrello ,la centralina oleodinamica e la parte fissa del pistone sono protette con un mantello resistente al fuoco 180 minuti.

Cabina

Ha la forma di un parallelepipedo (fig. 4-6-8) di dimensioni 4,5 x 2 x 1,8 di altezza e una struttura portante realizzata con profilati di acciaio. Le dimensioni possono essere ottimizzate.

Il mantello esterno (fig. 8) è realizzato con pannelli e vetri resistenti al fuoco 180 minuti.

Le discontinuità dovute all’ attraversamento del pistone, dei cavi elettrici, della marmitta, del tubo di aspirazione e del tubo antincendio di collegamento con la condotta fissa sono protette con guarnizioni resistenti al fuoco.

Sotto la cabina (fig. 4) è incernierata una struttura in acciaio a quadrilatero articolato che aprendosi si trasforma in due panchine per il trasporto di persone e/o feriti complete di sostegni , cinture di sicurezza e maschere ad aria per la protezione delle vie respiratorie.

Equipaggiamento elettrico

L’equipaggiamento elettrico (fig. 6) comprende : un generatore diesel (A) a 380 V da 46 KVA ; un trasformatore (B) a 24 V ; un raddrizzatore (C) ; una batteria (D) a 24 V a dodici elementi da 1600 Ah (5 di scarica) ; 16 motori in corrente continua (traslazione , centralina, pompe antincendio, naspo, dispositivo panchine; lance e cannone antincendio ; un PLC che gestisce la potenza disponibile e la ripartisce tra le diverse utenze, controlla il funzionamento del generatore e l’intervento automatico della batteria.

Tutti i cavi elettrici sono resistenti all’ incendio 180 secondo CEI .

Equipaggiamento antincendio

Il robot è equipaggiato (fìg.5-6) con : un serbatoio di acqua da 1.000 lt a pressione e valvola di ritegno in ingresso ; un serbatoio di liquido schiumogeno da 500 H ; tre elettropompe verticali (X) mutistadio in acciaio inox , due da 22 CV e una da 10 CV ; due lance ad acqua motorizzate da 500 h/minuto a 8 bar con gittata 40 MT ; un cannone a schiuma da 1.000 lt/minuto a 8 bar e gittata da 30 MT; collettore di mandata; valvole di intercettazione elettrocomandate ; valvole di ritegno; Per il raffreddamento del mantello della cabina (fig. 4) è installata una tubazione sul perimetro del tetto (N) che porta una serie di ugelli nebulizzatori (U) .

Inoltre una tubazione specifica alimenta tre ugelli a getto pieno orientati verso l’alto che provvedono al raffreddamento del carrello e del pistone.

Braccio automatico per il collegamento alla condotta antincendio

A bordo del robot è installato (fig. 7) un naspo antincendio costituito da un tamburo motorizzato DN 1000 su cui si avvolge un tubo NBR PN 10 protetto contro il fuoco.

A un dato comando, quando il carrello avanza , il motore del tamburo si attiva automaticamente e realizza lo stendimento del tubo.

Analogamente quando il carrello arretra il tamburo gira in senso inverso e avvolge il tubo.

All’estremità del naspo (fig. 7) c’è un raccordo maschio a innesto rapido (M) che viene inserito nella femmina (K) posta sul tubo antincendio (Q) , grazie a un dispositivo automatico costituito da un braccio fissato all’asse del tamburo, alla cui estremità porta una testa equipaggiata con due pistoni ortogonali tra loro PI e P2 e un pinza (Y) a comando oleodinamico.

Su un asse parallelo al maschio la pinza porta un pistoncino P3 e un elettromagnete (S) .

In condizioni di riposo il tubo è tutto avvolto e il maschio è bloccato dalla pinza, mentre i due pistoni sono in posizione di rientro.

In fase di allacciamento il veicolo avanza verso destra in fig. 7 , il pistone PI avvicina la testa alla tubazione ; l’elettromagnete (S) passa davanti a un magnete permanente (Z) posto due metri prima dell’innesto femmina, un trasduttore rileva il segnale e rallenta il carrello.

Successivamente quando l’elettromagnete passa davanti al magnete permanente (V) posto sull’innesto femmina il carrello frena , il trasduttore fa allineare gli innesti tramite il pistone P2 , quindi comanda l’avanzamento del pistoncino P3 di sblocco della femmina e del pistone PI che inserisce il maschio nella femmina.

Quindi un fine corsa sgancia la pinza mentre il carrello avanza e i pistoni rientrano.

In fase di scollegamento idrico il carrello arretra verso l’innesto e il tubo si riavvolge.

Un fine corsa posto sul tamburo rallenta il carrello e fa avanzare il braccio.

Quando il riscontro R, posto al centro della pinza , viene pigiato contro il maschio e contemporaneamente l’elettromagnete (S) fronteggia il magnete fisso (V) , la pinza si chiude ,il pistoncino P3 avanza e sblocca la femmina, mentre PI nel rientrare estrae il maschio e il carrello riprende la sua corsa.

Impianto centralizzato per la protezione delle vie respiratorie

Per la protezione delle vie respiratorie degli eventuali operatori e dei trasportati

sono installate (fig. 4) 4 bombole di aria da 60 litri a 200 che tramite un riduttore di pressione di primo stadio alimentano una rete di tubazioni a cui sono collegate le maschere.

Lo stesso impianto serve anche per realizzare la pressurizzazione della cabina guida tramite una apposito gruppo valvolare.

Apparecchiature di controllo

Per la gestione delle funzioni essenziali della macchina è installato un PLC che, tra l’altro, discrimina le utenze elettriche in rapporto alla potenza disponibile, controlla l’apertura e/o chiusura di valvole, l’avviamento e/o arresto dei motori, i livelli di acqua e schiuma, la carica della batteria, il livello del carburante , la quantità d’aria disponibile ecc.

Per il telecomando del robot è prevista una specifica strumentazione con impianto radio. Inoltre sono installate due telecamere, due feri , un pirometro e un megafono.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1) Veicolo per la lotta agli incendi e il soccorso alle persone in gallerie , caratterizzato da ciò che esso è sospeso a un carrello che corre su una monorotaia fissata alla volta della galleria; 2) Veicolo come alla rivendicazione 1 ) , caratterizzato da ciò che presenta un pistone oleodinamico che consente alla cabina di abbassarsi fino al piano stradale e che ha la parte fissa (cilindro) che rientra nella cabina; 3) Veicolo come alle rivendicazioni precedenti , caratterizzato da ciò che presenta un tamburo su cui è avvolta una tubazione flessibile che si svolge e riavvolge per effetto di un motore che è sincronizzato con quelli di traslazione e permette lo spostamento del veicolo stesso fermo restando il collegamento idraulico; 4) Veicolo come alle rivendicazioni precedenti , caratterizzato da ciò che presenta un braccio automatico (fig. 7) che consente l’inserimento del raccordo maschio , fissato al tubo flessibile, nell’ innesto femmina installato sulla tubazione antincendio posta sulla rotaia; 5) Veicolo come alle rivendicazioni precedenti , caratterizzato (fig. 7) da ciò che presenta un Elettromagnete (S) sul braccio di collegamento che quando si interfaccia con il magnete permanente fissato (V) sull’ innesto femmina, manda un impulso elettrico che tramite un trasduttore comanda il pistoncino P3 per lo sblocco dell’innesto femmina e l’avanzamento del pistone PI che spinge il maschio nella femmina, realizzando così il collegamento idraulico tra veicolo e tubazione fissa; 6) Veicolo come alle rivendicazioni precedenti , caratterizzato da ciò che presenta un braccio automatico equipaggiato con una pinza (fìg.7 ) che viene attivata quando il corpo del raccordo pigia contro il riscontro R ; 7) Veicolo come alle rivendicazioni precedenti , caratterizzato da ciò che presenta nella parte sottostante un dispositivo meccanico a quadrilatero articolato che aprendosi si trasforma in due panchine per il trasporto di persone e feriti ; 8) Veicolo come alle rivendicazioni precedenti, caratterizzato da ciò che presenta una batteria gestita da un PLC che stabilisce le priorità delle utenze e gli consente di funzionare autonomamente senza altre forme di energia ; 9) Veicolo come alle rivendicazioni precedenti , caratterizzato da ciò che presenta un impianto di aria collegato a maschere in cabina guida e in una serie di armadietti posti sotto la cabina che si aprono automaticamente quando si sviluppano le panchine di soccorso; 10) Veicolo come alle rivendicazioni precedenti , caratterizzato da ciò che presenta un impianto radio, con antenne a bordo e sulla rotaia, che consente tutte le manovre a distanza ; 11) Veicolo come alle rivendicazioni precedenti , caratterizzato da ciò che presenta un mantello resistente a fuoco, un impianto di raffreddamento con ugelli diretti anche in alto verso il carrello, cavi e guarnizioni resistenti al fuoco, che gli consentono di operare ad alta temperatura;