用于灭火设备的混合系统和用于维护混合系统的方法与流程

优先权申请de 10 2021 203 613.9的整个内容在此通过引用变为本技术的组成部分。本发明涉及一种用于灭火设备的混合系统和一种维护混合系统的方法。灭火设备按照本发明是这样一种设备，其具有泵、管线系统和用于灭火剂添加剂的混合系统，用该设备可以特别是通过喷嘴、泡沫管或泡沫发生器施撒灭火剂。灭火设备可以是诸如固定的设备，如在贮油库中带有固定安装的所谓的监控器、这就是说大的钢管的灭火设备，或者也可以是在建筑物中的固定安装的自动灭火设备。但也可以是在车辆或滚动式集装箱上的移动式设备。

背景技术：

1、这种灭火设备通常用水作为灭火剂运行。但在许多情况下有利的是，在将灭火剂施撒到有待扑灭的火之前先使灭火剂起泡，从而使所施撒的灭火剂形成存在较长时间的灭火剂覆盖层，通过所述灭火剂覆盖层可以扑灭火。为此，通常先将灭火剂添加剂，在此为起泡剂，以特定的比例与灭火剂混合。灭火剂-灭火剂添加剂混合物(所谓的“预混物”)然后在喷嘴中通过空气的输入而起泡并且被施撒到有待扑灭的火上。灭火剂添加剂与灭火剂的体积比，即所谓的混合配比，典型地在0.5％和6％之间。

2、可以与灭火剂混合的另一种灭火剂添加剂是湿润剂或“润湿剂(wettingagent)”，它降低了灭火剂、特别是灭火水的表面张力。这例如在扑灭森林火灾时有利，因为灭火水由此可以润湿特别是在树叶上的较大的面积以及因此能更为有效地使用。此外，由于表面张力下降，灭火水可以更深地进入森林地面，从而例如扑灭较深的余烬。

3、也存在同样能作为润湿剂使用的起泡剂(然后可能用不一样的混合配比，特别是用0.1％的最小的混合配比)。

4、下文中部分以水作为灭火剂并且以起泡剂作为灭火剂添加剂为例来说明本发明。但这并不能理解为是限制性的。本发明同样可以在任意的灭火剂添加剂与任意的灭火剂混合时使用。

5、为了运行带有混合系统的灭火设备，可以在灭火剂罐或灭火剂添加剂罐中或者也通过灭火剂供应管线或通过灭火剂添加剂供应管线提供灭火剂和灭火剂添加剂。在灭火剂罐中提供灭火剂的情况下，还需要灭火剂泵，其将灭火剂从灭火剂罐输送出来、加压并且输送给混合系统。但刚提到的部件不一定是混合系统本身的一部分。

6、有待产生的由灭火剂和灭火剂添加剂构成的混合物，这就是说预混物，在起泡剂作为灭火剂添加剂的情况下就以预混物流的形式导引通过起泡喷嘴，在起泡喷嘴中通过预混物流抽吸环境空气并且将环境空气与预混物混合。由此激活预混物中的起泡剂并且使预混物起泡，因而灭火剂泡沫从起泡喷嘴出来并且可以施撒到火上。

7、起泡剂起泡所需的空气也能以压缩空气的形式输送给预混物。这种产生压缩空气泡沫的设备指的是cafs设备(压缩空气泡沫系统)。

8、虽然可以独立于灭火设备地事先生产预混物，但这种预混物必然可能被存放较长的时间。因此在许多情况下更为有利的是，在将灭火剂施撒到有待扑灭的火上前不久才生产预混物。为了这个目的，混合系统具有混合泵，灭火剂添加剂可以通过混合泵被输送并且与灭火剂混合。

9、在本发明考虑的混合系统中，混合泵由马达驱动，马达又通过灭火剂本身的流动驱动。

10、因此，在本发明的上述非限制性的应用例中，混合系统具有通过灭火水流驱动的水力马达。为了这个目的，将水力马达的输出轴与混合泵的输入轴例如通过离合器联接。

11、由混合泵输送的灭火剂添加剂然后通过灭火剂添加剂输出管线从混合泵导入到混合管线中并且在那里与灭火剂流混合，以便生成预混物。

12、混合系统(此时混合泵由始终存在的灭火剂流驱动)的这种结构具有的优点是，混合泵不需要来自外部的任何驱动能、特别是电，因此混合系统极为防故障。此外，混合泵的输送功率基本上与马达的转速成比例，马达的转速又基本上与灭火剂流的流量成比例。以这种方式自动达到了基本上恒定不变的混合配比，而不需要另外的控制或调节装置。

13、所观察类型的灭火设备和因此还有混合系统尤其在混合系统是固定的混合系统时经常会被保存很长时间，但极少使用。然而它们能随时准备好使用是至关重要。因此必须定期对混合系统进行维护并且检查它们的功能能力。这经常这样进行，即，操作者手动地使混合系统投入运转，在视觉上或者通过读取安装在混合系统处的测量仪器来检查混合系统的功能能力并且再次手动地使混合系统停止运转。这在固定的混合系统中恰好需要大量人力耗费和特别是用于差旅成本和旅行时间的相应的成本。

技术实现思路

1、因此本发明所要解决的任务是，降低维护灭火设备的混合系统的耗费。

2、该任务通过一种按照权利要求1所述的混合系统或者通过一种按照权利要求16所述的用于维护该混合系统的方法解决。本发明的有利的扩展设计方案是从属权利要求的主题。

3、本发明基于一种灭火设备的混合系统，其用于通过将灭火剂添加剂、特别是起泡剂与灭火剂、特别是水混合而产生灭火剂-灭火剂添加剂混合物(预混物)。

4、混合系统具有下列部件和管线：

5、-能由灭火剂流驱动的马达、特别是水力马达，其带有至少一个用于将灭火剂特别是从灭火剂罐或者从灭火剂供应管线导送给马达的输送装置、至少一个用于将灭火剂从马达导出的输出装置和能由马达驱动的马达轴，

6、-灭火剂输入管线，其带有与马达的至少一个输送装置连接的马达侧的端部和特别是能与灭火剂罐或灭火剂供应管线连接的灭火剂输送侧的端部，

7、-用于输送灭火剂添加剂的混合泵，优选活塞泵和进一步优选柱塞泵，其带有与马达的马达轴联接的驱动轴、至少一个用于从灭火剂添加剂罐或从灭火剂添加剂管线提供灭火剂添加剂的输送装置和至少一个用于导出灭火剂添加剂的输出装置，

8、-混合管线，其带有马达侧的端部和输出侧的端部，其中，马达侧的端部与马达的至少一个输出装置导引流体地连接，

9、-灭火剂添加剂管线，其带有泵侧的端部和混合管线侧的端部，其中，泵侧的端部与混合泵的至少一个输出装置导引流体地连接并且混合管线侧的端部与混合管线在混合部位处导引流体地连接。

10、按照本发明，混合系统具有用于传送和实施指令以使马达和混合泵自动投入运转或停止运转的远程控制器件和/或用于使马达和混合泵自动投入运转或停止运转的时间控制器件，其中，远程控制器件和/或时间控制器件允许了马达和混合泵在混合系统中没有操作者的情况下自动投入运转或停止运转。

11、在此，优选这样来设计时间控制器件，使得时间控制器件优选在特定的时间间隔内和/或在从最后(自动地或手动地)投入运转或停止运转起消耗了一定的时间时，在特定的、特别是能自由确定的时间预定之后使马达投入运转或停止运转。

12、当然，两种功能也能组合，这就是说，远程控制器件同时起到时间控制器件的作用。

13、按照本发明，混合系统还具有用于自动检测和传送涉及到混合系统的状态的数据的远程读取器件，其中，远程读取器件允许了在混合系统中没有操作者的情况下自动检测和传送这些数据。

14、通过这些远程维护功能可以在不派遣操作者到带有混合系统的灭火设备的情况下就能混合系统的功能能力，因而省去了差旅耗费。这可以正好在那些它们的混合系统在全世界使用的生产商那里极大地降低耗费和与之相关联的维护成本。

15、按照本发明的一种优选的实施方案，混合系统还具有用于将灭火剂从灭火剂罐输送出来以及用于将灭火剂导送给马达的灭火剂泵，该灭火剂泵的至少一个输出装置与灭火剂输入管线的灭火剂输送侧的端部连接，并且远程控制器件和/或时间控制器件设置用于，使灭火剂泵投入运转和停止运转。

16、以这种方式在灭火剂输入管线中产生灭火剂流，灭火剂流驱动马达，因此与马达联接的混合泵也被驱动并且输送灭火剂添加剂。因此测试了混合系统的所有重要部件的功能能力。

17、按照本发明的一种优选的、是之前提到的实施方案的备选的实施方案，灭火剂输入管线具有用于将灭火剂从灭火剂供应管线导送给马达的灭火剂阀，并且远程控制器件和/或时间控制器件设置用于，打开和关闭灭火剂阀。

18、倘若灭火剂在灭火剂供应管线中已经处在充分的压力下，那么也以这种方式在灭火剂输入管线中产生灭火剂流。因此也能如在之前的实施方案中那样测试混合系统的所有重要部件的功能能力。

19、按照本发明的另一种优选的实施方案，混合系统还具有用于马达的旁通管线，该旁通管线在马达输入侧的端部处与灭火剂输入管线导引流体地连接并且在马达输出侧的端部处与混合管线导引流体地连接。

20、以这种方式在混合系统内生成了一个管线回路，该管线回路由混合管线在混合管线的马达侧的端部和旁通管线的马达输出侧的端部之间的一部分、旁通管线本身和灭火剂输入管线在旁通管线的马达输入侧的端部和灭火剂输入管线的马达侧的端部之间的一部分构成。在这个管线回路中也布置着马达。因此灭火剂可以通过管线回路和通过马达循环，而将灭火剂在灭火剂输入管线的灭火剂输送侧的端部处输送灭火剂和/或在混合管线的输出侧的端部处排出灭火剂。混合系统可以以这种方式以最小的物流耗费作为自闭合的系统进行测试和维护。

21、特别是当混合系统是所谓的“湿式设备”时，这就是说，灭火剂管线即使在混合系统的较长的停运状态下也始终填充有灭火剂时，那么所述的管线回路也始终填充有灭火剂填充并且因此不必为了维护运行而特意填充灭火剂。

22、按照前述实施方案的一种优选的变型方案，混合系统还具有驱动装置，驱动装置设置用于，使马达旋转，并且马达被设置用于，将包含在前述管线回路中的灭火剂泵送这个管线回路。

23、通过使马达经由驱动装置发生旋转并且作为泵运行，可以以简单的方式实现灭火剂在管线回路中的前述循环并且因此实现了混合系统的自闭合的测试运行。同时通过马达也使混合泵投入运转和输送灭火剂添加剂，由此又可以使混合系统的所有重要的部件投入运转和进行测试。

24、按照前述实施方案的一种优选的变型方案，远程控制器件和/或时间控制器件被设置用于，使驱动装置投入运转和停止运转。

25、由此又以简单的方式实现了期望的远程维护运行。

26、按照前述实施方案的一种优选的变型方案，驱动装置是一种驱动马达、特别是电动马达，其马达轴与用于灭火剂的马达的马达轴选择性地传递扭矩地、特别是经由单向离合器(freilauf)和/或经由弹性的离合器连接。

27、驱动马达和特别是作为驱动马达的电动马达具有的优点是，其能以简单的方式与远程控制器件和/或与时间控制器件一起使用并且可以通过这种器件、特别是通过电气开关装置投入运转和停止运转。

28、但驱动马达到用于灭火剂的马达的扭矩传输应当仅在维护运行期间进行，因此马达作为泵工作、输送灭火剂并且使这种灭火剂在管线回路中循环。在混合系统在灭火使用时的“真正的”运行期间，则不应发生从驱动马达到用于灭火剂的马达的扭矩传递。

29、为了达到驱动马达与用于灭火剂的马达的因此必需的选择性的脱开，可以使用离合器，离合器视混合系统的运行模式而定被关闭或打开。但这种离合器是混合系统的另一种部件，其必须有源地控制。因此优选使用机械的单向离合器，其因此被这样配置，使其在混合系统的维护运行中将扭矩从正在转动的驱动马达传递到用于灭火剂的马达，但在驱动马达停止运行时，特别是在混合系统的“真正的”运行中，允许了用于灭火剂的马达的旋转，此时就无法传递扭矩。机械的单向离合器通常可以例如设计成棘爪式单向离合器或滚子单向离合器。

30、此外，可以在驱动马达和用于灭火剂的马达之间，特别是除了离合器或单向离合器外，还布置有弹性的离合器，以使驱动马达的和用于灭火剂的马达的扭矩波动不会或至少经抑制地传递给其它马达。

31、按照本发明的实施方案的一种带有旁通管线的优选的变型方案，旁通管线具有截止阀，并且远程控制器件和/或时间控制器件被设置用于，打开和关闭截止阀。

32、以这种方式可以确保，旁通管线仅在维护运行中被打开并且在“真正的”运行中被关闭。

33、按照本发明的实施方案的一种带有旁通管线的优选的变型方案，在灭火剂添加剂管线中布置有转换装置、特别是球阀，其还与回引管线导引流体地连接，其中，转换装置能这样转换，使得灭火剂添加剂流从灭火剂添加剂管线的泵侧的端部选择性地通过灭火剂添加剂管线被导引到混合部位或回引管线中，并且其中，远程控制器件和/或时间控制器件被设置用于，转换所述转换装置。

34、灭火剂添加剂流因此可以通过转换所述转换装置在维护运行期间被导入到回引管线中，回引管线优选与灭火剂添加剂罐连接并且将灭火剂添加剂回引到这个灭火剂添加剂罐中。这样做的优点是，能实现混合泵的运行，而不会使灭火剂添加剂进入混合管线，此时这个混合泵输送灭火剂添加剂并且同时使灭火剂在管线回路中循环。

35、按照本发明的实施方案的一种带有旁通管线的优选的变型方案，旁通管线具有至少一个第一测量装置、特别是流量测量装置、优选磁感应的流量测量仪、压力测量装置和/或温度测量装置，并且远程读取器件被设置用于，从第一测量装置读取数据和传送数据。

36、因此至少一个第一测量装置的测量值，如灭火剂在旁通管线中的流量、压力和/或温度，可供使用并且可以在那里进行评估，以便检查混合系统的功能能力。

37、按照本发明的另一种优选的实施方案，混合泵具有至少一个第二测量装置、特别是油位传感器和/或油质量传感器，并且远程读取器件被设置用于，从第二测量装置读取数据和传送数据。

38、至少一个第二测量装置的测量值，如混合泵中的油位和/或油质量，可供用于评估。

39、按照本发明的另一种优选的实施方案，回引管线具有至少一个第三测量装置、优选流量测量装置并且进一步优选磁感应的流量测量仪，并且远程读取器件被设置用于，从第三测量装置读取数据和传送数据。

40、至少一个第三测量装置的测量值，如回引管线中的灭火剂添加剂的流量，也相应地可供用于评估。

41、按照本发明的另一种优选的实施方案，马达具有至少一个第四测量装置、特别是转速测量仪，并且远程读取器件被设置用于，从第四测量装置读取数据和传送数据。

42、至少一个第四测量装置的测量值，如马达的转速，也相应地可供用于评估。

43、按照本发明的另一种优选的实施方案，设置用于使混合系统的部件投入运转和停止运转的远程控制器件远离混合系统的部件布置、特别是布置在远程的服务器计算机上，和/或设置用于检测和传送混合系统的部件的数据的远程读取器件远离混合系统的部件布置、特别是布置在远程的服务器计算机上。

44、倘若混合系统具有时间控制器件，那么这些时间控制器件优选布置在混合系统的部件处或附近，时间控制器件设置用于使混合系统的部件投入运转和停止运转。因此这些部件可以被混合系统通过时间控制器件“自主”控制。但也可能的是，远程控制器件同时具有时间控制器件的功能并且同样远程布置。

45、“远程布置”在此应当理解为，远程控制器件或远程读取器件不是直接安装在混合系统的相应的部件处的。更确切地说，远程控制器件或远程读取器件可以通过通信线路、优选通过电信网络并且进一步优选通过因特网与混合系统连接。它们因此可以处在和混合系统本身相同的本地的建筑物中、混合系统的运营商所处地区的其它建筑物中、混合系统的制造商中或实际上全世界任意其它地点。这允许了在节省维护人员的旅行时间和旅行成本情况下的期望的远程维护。

46、按照本发明的另一种优选的实施方案，由远程读取器件传送的数据可以远离混合系统的部件保存，特别是保存在远程的服务器计算机的存储器中或云存储器中，远程读取器件被设置用于检测和传送所述混合系统的部件的数据。

47、术语“云存储器”按照在信息学中常见的术语“云计算”在此应当称为数据存储器，其可以分布在大量物理的储存地点上并且云存储器的用户甚至可能不知道其一个地理位置或其多个地理位置。用户可以典型地通过因特网访问云存储器并且以和安装在本地计算机上时相似的方式使用云存储器。

48、相应的说明因此如适用于远程维护器件和远程读取器件那样也适用于所检测和传送的数据，即这些数据实际上可以存储在全世界任何地方，以便优选立即或稍后进行评估，特别是通过与预定的额定值、同一混合系统的早期的数据或者与其它混合系统的数据进行比较。

49、用于维护按本发明的混合系统的按本发明的方法具有下列步骤：

50、-通过远程控制器件和/或时间控制器件使马达和混合泵投入运转，

51、-通过远程读取器件检测和传送涉及到混合系统的状态的数据，并且

52、-通过远程控制器件和/或时间控制器件使马达和混合泵停止运转。

53、以这种方式实现期望的远程维护运行，而不必派遣维护人员到灭火设备和混合系统本身处。

54、在按本发明的方法的一种优选的实施方式中(其中，混合系统具有旁通管线)，在马达和混合泵投入运转之前，实施下列步骤：

55、-通过远程控制器件和/或时间控制器件这样来转换在灭火剂添加剂管线中的转换装置，使得灭火剂添加剂流被从灭火剂添加剂管线的泵侧的端部导引到回引管线中。

56、此外，在马达和混合泵停止运转之后，实施下列步骤：

57、-通过远程控制器件和/或时间控制器件这样来转换在灭火剂添加剂管线中的转换装置，使得灭火剂添加剂流被从灭火剂添加剂管线的泵侧的端部通过灭火剂添加剂管线导引到混合部位。

58、所述方法的这种实施方式的优点与混合系统的相应的上述实施方式类似地得出。

59、此外，可以在马达和混合泵投入运转之前并且在马达和混合泵停止运转之后还打开或关闭在回引管线中的阀，以便实现或防止灭火剂添加剂通过回引管线流出。