BR112020013357B1 - Aparelho de atenuação de escalada de segurança - Google Patents

Abstract

Um aparelho de atenuação de escalada de segurança fornece um aparelho mais robusto e visualmente inspecionavel para a segurança da escalada. Em um suporte superior, um braço pivô é anexado a uma base que é disposta sobre uma estrutura. O suporte superior inclui um membro de atenuação, como uma bucha elástica, montada no braço pivô ou na base, que resiste à pivotação do braço pivô em relação à base quando um cabo de segurança ligado ao braço pivô faz com que o braço pivô gire. Em um suporte inferior, um membro de atenuação semelhante é anexado a uma base disposta na estrutura, com um parafuso de ancoragem conectando o cabo ao membro de atenuação para que o membro da atenuação resista ao movimento ascendente do cabo.

Description

CAMPO TÉCNICO

[0001] A presente invenção refere-se ao campo de escaladas de segurança e, em particular, a uma escalada de segurança para uso em estruturas como torres de comunicação.

TÉCNICA ANTERIOR

[0002] As escaladas de segurança são convencionalmente usadas com torres de comunicação e outras estruturas para fornecer resiliência aos fios de segurança quando são usados para impedir que um trabalhador sofra uma queda. Um dispositivo de escalada de segurança convencional é ilustrado na figura 1. Tais dispositivos incluem um alojamento fechado superior com uma mola interna ou bucha elástica engatada com uma haste verticalmente móvel tendo um anel na sua extremidade inferior. Como ilustrado na figura 1, um cabo de segurança é suportado pelo anel e o equipamento de segurança convencional pode ser preso ao cabo de segurança.

[0003] Embora dispositivos de escalada de segurança, como ilustrado na figura 1 possam fornecer atenuação efetiva em caso de queda, eles sofrem de vários problemas. Por exemplo, a mola de atenuação está oculta dentro do alojamento fechado, exigindo que um inspetor use fisicamente um guindaste ou suba em uma torre ou outra estrutura para abrir o alojamento e inspecione visualmente a mola de atenuação para determinar se o dispositivo está em boas condições de funcionamento. Outro problema associado aos dispositivos de escalada de segurança, como ilustrado na figura 1 é a proximidade da haste de segurança e do cabo de segurança conectado à torre e/ou equipamento montado na torre. Em tais arranjos, a proximidade do cabo de segurança da torre ou do equipamento pode danificar a torre e/ou o equipamento, e a visualização do dispositivo de escalada de segurança a partir do solo é frequentemente bloqueada ou obstruída pela torre e/ou equipamento montado nela. Outro problema associado aos dispositivos de escalada de segurança, como ilustrado na figura 1 é que eles tendem a se degradar ou falhar após longos períodos de tempo, devido à retenção de água ou à falta de tampas para proteger os componentes internos, exigindo inspeções frequentes durante a vida útil e exigindo reparos ou substituições mais frequentes. Além disso, certos tipos de dispositivos de escalada de segurança convencionais com molas helicoidais são suscetíveis à instalação incorreta e corrosão.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0004] Em um aspecto, um aparelho de atenuação de escalada de segurança compreende um suporte de atenuação de escalada de segurança, compreendendo: um elemento de base, configurado para montagem em uma estrutura; um elemento do braço de articulação, disposto de maneira articulada no elemento de base; e um elemento de atenuação, disposto em um ou ambos o elemento do braço de articulação e o elemento de base, em que o elemento de atenuação resiste à articulação do elemento do braço de articulação em relação ao elemento de base.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0005] Os desenhos anexos, que são incorporados e constituem uma parte deste relatório descritivo, ilustram uma implementação de aparelhos e métodos consistentes com a presente invenção e, juntamente com a descrição detalhada, servem para explicar vantagens e princípios consistentes com a invenção. Nos desenhos; a Figura 1 é um exemplo da técnica anterior de um suporte de atenuação de escalada de segurança.

[0006] A Figura 2 é uma vista lateral de um suporte de atenuação de escalada de segurança de acordo com uma modalidade, conectado a um cabo de segurança.

[0007] A Figura 3 é outra vista lateral do suporte de atenuação de escalada de segurança de acordo com uma modalidade.

[0008] A Figura 4 é uma vista lateral e uma vista superior de uma base do suporte de atenuação de escalada de segurança de acordo com uma modalidade.

[0009] A Figura 5 é uma vista lateral de um braço de articulação do suporte de atenuação de escalada de segurança de acordo com uma modalidade.

[0010] A Figura 6 é uma vista superior de uma bucha de compressão elástica para uso em um suporte de atenuação de escalada de segurança de acordo com uma modalidade.

[0011] A Figura 7 é um corte de uma bucha de compressão elástica para uso em um suporte de atenuação de escalada de segurança de acordo com uma modalidade.

[0012] A Figura 8 é uma vista frontal e lateral de um sistema de ancoragem de cabo de segurança inferior, de acordo com uma modalidade.

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES

[0013] Na descrição a seguir, para fins de explicação, são apresentados vários detalhes específicos, a fim de fornecer um entendimento completo da invenção. Será evidente, no entanto, para um versado na técnica que a invenção pode ser praticada sem esses detalhes específicos. Em outros casos, a estrutura e os dispositivos são ilustrados na forma de diagrama de blocos, a fim de evitar obscurecer a invenção. Referências aos números sem subscritos são entendidas como referências a todas as instâncias de subscritos correspondentes ao número em questão. Além disso, a linguagem usada nesta divulgação foi selecionada, principalmente, para fins de legibilidade e instrução e pode não ter sido selecionada para delinear ou circunscrever o objeto inventivo, recorrendo às reivindicações necessárias para determinar esse objeto inventivo. A referência feita no relatório descritivo a "uma referida modalidade" ou a "uma modalidade" significa que um recurso, estrutura ou característica específica descrita em conexão com as modalidades está incluída em pelo menos uma modalidade da invenção e várias referências a "uma referida modalidade" ou "uma modalidade"não devem ser entendidas como necessariamente todas se referindo à mesma modalidade.

[0014] Os termos "a, o", "uma, um"não se referem a uma entidade singular, a menos que explicitamente definido, mas incluem a classe geral da qual um exemplo específico pode ser usado para ilustração. O uso dos termos "a, o" ou "uma, um" pode, portanto, significar qualquer número que seja pelo menos um, incluindo "um", "um ou mais", "pelo menos um" e "um ou mais de um".

[0015] O termo "ou" significa qualquer uma das alternativas e qualquer combinação de alternativas, incluindo todas as alternativas, a menos que as alternativas sejam explicitamente indicadas como mutuamente exclusivas.

[0016] A frase "pelo menos um dos" quando combinada com uma lista de itens, significa um único item da lista ou qualquer combinação de itens da lista. A frase não requer todos os itens listados, a menos que explicitamente definido.

[0017] Qualquer intervalo numérico citado neste documento pretende incluir todos os subintervalos nele incluídos. Por exemplo, um intervalo de "1 a 10" deve incluir todos os subintervalos entre (e incluindo) o valor mínimo citado de 1 e o valor máximo citado de 10, ou seja, ter um valor mínimo igual ou maior que 1 e um valor máximo igual ou inferior a 10.

[0018] Nesta descrição, o termo "conecta" ou "conectado" significa uma conexão indireta ou direta. Assim, se um primeiro dispositivo estiver conectado a um segundo dispositivo, essa conexão poderá ser através de uma conexão direta ou indireta através de outros dispositivos e conexões.

[0019] Os suportes e aparelhos de atenuação de escalada de segurança são descritos abaixo, os quais abordam os problemas acima mencionados dos dispositivos de escalada de segurança convencionais.

[0020] Uma modalidade de um suporte de atenuação de escalada de segurança é ilustrada nas Figuras 2-5.

[0021] As figuras 6 e 7 ilustram detalhes de uma bucha de compressão elástica para uso em um suporte de atenuação de acordo com uma modalidade.

[0022] A Figura 8 inclui vistas frontal e lateral de um aparelho de ancoragem de cabo de segurança inferior, de acordo com uma modalidade.

[0023] As vistas laterais dos aparelhos de atenuação de escalada de segurança de acordo com várias modalidades são ilustradas nas Figuras 2 e 3. O suporte de atenuação de escalada de segurança 10 inclui um elemento de base 12, braço de articulação 20 e um elemento de atenuação, em uma modalidade na forma de uma bucha de atenuação elástica 30. As vistas lateral e superior do elemento de base 12 de acordo com uma modalidade são ilustradas nas Figuras 4 e 5. Uma vista lateral do braço de articulação 20 é ilustrada na Figura 5. Uma vista de extremidade e uma vista em seção lateral parcial da bucha de atenuação elástica 30 são ilustradas nas Figuras 6 e 7, respectivamente.

[0024] Como ilustrado na Figura 3, o braço de articulação 20 é montado de forma articulada no elemento de base 12 e a bucha de atenuação elástica 30 é presa ao braço de articulação 20. Em uma modalidade, o elemento de base 12 inclui um suporte de montagem 14, uma placa traseira 15, um par de abas de suporte 16, orifícios de montagem 17 e um orifício de articulação 18 através das abas de suporte 16, como ilustrado nas Figuras 3 e 4. O suporte de montagem 14 usa os orifícios de montagem 17 para fixar o suporte de montagem 14 do elemento de base 12 a uma estrutura (não mostrada na figura 3). Em outras modalidades, o suporte de montagem 14 pode ser omitido e a placa traseira 15 pode ser configurada para montar o elemento de base 12 na estrutura. Em algumas modalidades, uma única aba de suporte 16 pode ser usada em vez de um par de abas de suporte 16.

[0025] Como ilustrado nas Figuras 3 e 5, o braço de articulação 20 inclui uma extensão de braço horizontal 21 e uma extensão de braço vertical 22 que se estende para baixo, a partir da extensão de braço horizontal 21. Embora ilustrado nas Figuras 3 e 5 como se estendendo perpendicularmente à extensão do braço horizontal 21, a extensão do braço vertical 22 pode ser formada em outros ângulos que não perpendiculares. Os detalhes da forma do braço de articulação 20, bem como o posicionamento da extensão do braço vertical 22 em relação à extensão do braço horizontal 21 são ilustrativos e apenas a título de exemplo, e outras formas e disposições podem ser usadas. A placa traseira 23 pode ser conectada à extensão do braço vertical 22, e um perno roscado 24 se estende da placa traseira 23 em uma modalidade. Em algumas modalidades, o perno 24 é soldado à placa traseira 23, enquanto em outras modalidades, outros meios para fixar o perno 24 podem ser utilizados, como inserir o perno 24 através de um orifício formado na placa traseira 23. Outras técnicas para fixar a bucha de atenuação elástica 30 podem ser usadas conforme desejado, como cola, tira, etc. Em algumas modalidades, a placa traseira 23 pode ser formada integralmente com a extensão do braço vertical 22. Em algumas modalidades, a bucha de atenuação elástica 30 pode ser montada na placa traseira 15 em vez de na placa traseira 23, de modo que a bucha de atenuação elástica 30 pode ser montada no elemento de base 12, em vez do braço de articulação 20 e, se um perno 24 for usado, o perno 24 pode ser disposto no elemento de base 12 com a bucha de atenuação 30. Um orifício de articulação 25 é fornecido em uma extremidade da extensão do braço horizontal 21 e um orifício de montagem de cabo de segurança 26 é fornecido em outra extremidade da extensão do braço horizontal 21. Como ilustrado na Figura 3, um parafuso de articulação 27 é usado para montar de forma articulada o braço de articulação 20 nas abas de suporte 16 do elemento de base 12. O parafuso de articulação 27 se estende através dos orifícios de articulação 18 das abas de suporte 16 do elemento de base 12 e se estende através do orifício de articulação 25 do braço de articulação 20. Como ilustrado adicionalmente na Figura 3, uma argola 29 é presa à extensão do braço horizontal 21, do braço de articulação 20, através do orifício de montagem do cabo 26 (ilustrado na Figura 5). Um parafuso de montagem 28 se estende através do orifício de montagem do cabo 26 para fixar a argola 29 ao braço de articulação 20.

[0026] Como ilustrado nas Figuras 6 e 7, a bucha de atenuação elástica 30 inclui um corpo geralmente cilíndrico 32. Em algumas modalidades, uma ou ambas as extremidades do corpo cilíndrico podem ser afuniladas, como ilustrado na Figura 7 com um cone superior 33 e um cone menor 34. Tais buchas de atenuação podem ser adaptadas para uso em modalidades divulgadas de fontes disponíveis comercialmente, como molas de borracha ocas vendidas pela Timbren Industries sob a designação Aeon. Um furo central contornado 35 se estende através do centro do corpo cilíndrico 32. Uma abertura central 36 é fornecida em uma extremidade da bucha de atenuação elástica 30 e um orifício roscado 38 é fornecido centralmente, na outra extremidade da bucha 30. A bucha 30 é elasticamente compressível ao longo do seu eixo longitudinal central, a fim de fornecer uma deflexão controlada quando uma carga é aplicada à extensão do braço horizontal 21, através da argola 29 de um cabo de segurança (não mostrado). A bucha de atenuação elástica 30 pode ser feita de quaisquer materiais, dimensões e formas adequados, a fim de alcançar as características de deflexão desejadas. Por exemplo, batentes de borracha cilíndricos usados convencionalmente em suspensões de caminhão podem ser adaptados para uso como bucha de atenuação elástica 30 de uma modalidade. Embora, como ilustrado, o elemento de atenuação seja uma bucha de atenuação elástica 30, em outras modalidades a deflexão controlada pode ser fornecida por um elemento de atenuação que compreende uma mola de compressão, cilindro hidráulico ou qualquer outro meio adequado conhecido pelos versados na técnica. Em algumas modalidades, o elemento de atenuação pode ser formado de uma maneira que a articulação do braço de articulação 20 faça com que o elemento de atenuação resista à expansão, como uma mola de expansão conectada entre o braço de articulação 20 e o elemento de base 12.

[0027] O aparelho de suporte de atenuação de escalada de segurança 10 opera da maneira como se segue. Durante um incidente de segurança como uma queda do trabalhador, uma carga descendente repentina aplicada através da argola do cabo de segurança 29 no lado direito da extensão do braço horizontal 21 conforme ilustrado nas Figuras 3 e 5 faz com que o braço de articulação 20 gire em torno do orifício de articulação 25 dentro das abas de suporte 16 do elemento de base 12. A rotação no sentido horário do braço de articulação 20 em torno do parafuso de articulação 27 faz com que a placa traseira 23 e a bucha de atenuação elástica 30 se movam em direção à placa traseira 15 do elemento de base 12. As qualidades elásticas da bucha de atenuação 30 são tais que uma quantidade desejada de deflexão é alcançada com base na carga aplicada à bucha 30.

[0028] Como entendido pelos versados na técnica, o tamanho, a forma, o material e a curva de deflexão da bucha de atenuação 30 podem variar, a fim de controlar suas características de deflexão. Em certas modalidades, para uma carga aplicada durante situações típicas de queda, a deflexão da bucha de atenuação elástica pode tipicamente variar de 12,7 mm a 127 mm (0,5" a 5"), por exemplo, de 2,54 mm a 50,8 mm (0,1" a 2") ou de 5,08 mm a 38,1 mm (0,2" a 1,5"). Durante uma situação de queda na qual o equipamento de segurança é usado para aplicar uma carga ao cabo de segurança, uma carga típica aplicada à bucha de atenuação elástica 30 pode variar de 453,6 a 4.535,9 kg (1.000 a 10.000 libras), por exemplo, de 907,2 a 3.175,1 kg (2.000 a 7.000 libras), ou de 1.114,0 a 2.268,0 ou 2.721,6 kg (2.500 a 5.500 ou 6.000 libras).

[0029] Como entendido pelos versados na técnica, as dimensões do braço de articulação 20 podem ser selecionadas para fornecer as características de deflexão e atenuação desejadas. Por exemplo, a distância ao longo da extensão do braço horizontal 21 entre o orifício de articulação 25 e o orifício de montagem de cabo 26 pode ser selecionada em combinação com a distância horizontal entre o orifício de articulação 25 e o perno roscado 24, sobre o qual a bucha de atenuação elástica 30 é montada. Por exemplo, a proporção da distância entre o orifício de articulação 25 e o orifício de montagem de cabos 26 ao longo da extensão do braço horizontal 21 para a distância entre o orifício de articulação 25 e o perno roscado 24 pode variar tipicamente de 0,2: 1 a 5: 1, por exemplo, de 0,3: 1 a 3: 1, ou de 0,5: 1 a 2: 1, ou de 0,75: 1 a 1,5: 1, ou de 0,8: 1 a 1,2: 1. Em certas modalidades, a proporção pode ser de cerca de 1: 1. As distâncias específicas podem ser selecionadas conforme desejado e podem variar tipicamente de 50,8 mm a 508 mm (2" a 20"), ou de 76,2 mm a 254 mm (3" a 10") ou de 101,6 mm a 203,2 mm (4" a 8").

[0030] A figura 8 ilustra um aparelho de ancoragem de cabo inferior 40, incluindo um elemento de atenuação, como uma bucha de atenuação elástica 48, que pode ter o mesmo formato ou semelhante à bucha de atenuação elástica 30 ilustrada nas Figuras 6 e 7. O aparelho de ancoragem de cabo 40 inclui uma base de ancoragem 41 que pode ser montada perto ou na parte inferior ou base de uma torre de comunicação ou outra estrutura (não mostrada na Figura 8). Na modalidade ilustrada, dois orifícios de montagem da âncora 42 são fornecidos para fixação da base da âncora 41 perto ou na base da torre. Um suporte de ancoragem 43 se estende a partir da base de ancoragem 41. Um parafuso de fixação roscado 44 inclui um anel de fixação superior 45 para fixação de um cabo de segurança e argola S. O parafuso de fixação 44 é roscado em um furo roscado 49 da bucha de atenuação elástica 48 e pode ser fixado a ele por uma porca e arruela 46. O aparelho de ancoragem do cabo inferior 40 pode ser usado para aliviar a tensão colocada no cabo S devido ao "efeito girassol" no qual a expansão térmica de uma torre de um lado faz com que a estrutura se dobre ou se curve levemente.

[0031] A bucha de atenuação elástica 48 ilustrada na Figura 8 pode ser selecionada a fim de fornecer as distâncias de deflexão iguais ou semelhantes às descritas acima para a bucha de atenuação elástica 30 das Figuras 6 e 7. Tipicamente, a bucha de atenuação elástica 48 pode ser submetida a uma tensão de cabo de 1,36 kg a 181,4 kg (3 a 400 pounds) e sua deflexão ou características elásticas podem ser selecionadas em conformidade. Como no suporte de atenuação de segurança superior, outras modalidades podem usar um elemento de atenuação que não seja uma bucha de atenuação elástica, ou podem usar um elemento de atenuação que resiste à expansão em vez de resistir à compressão.

[0032] Os vários componentes do presente aparelho de escalada de segurança podem ser feitos de qualquer material adequado conhecido dos versados na técnica. Por exemplo, os componentes do suporte podem ser feitos de metal, como chapa de aço, que é cortada em diferentes partes com formato e depois soldada, presa mecanicamente etc. Em certas modalidades, os componentes do suporte podem ser aço galvanizado por imersão a quente. Várias porcas, parafusos, pinos e dispositivos de travamento conhecidos dos versados na técnica podem ser usados nos conjuntos. Em certas modalidades, a bucha de atenuação elástica superior e a bucha elástica inferior podem ser um produto emborrachado, como um batente usado em uma suspensão de caminhão. O cabo de aço pode ser um cabo de aço inoxidável 7x19 com uma conexão de forja, preso ao conjunto superior usando uma argola.

[0033] O atual sistema de escalada e atenuação de segurança tem muitas vantagens sobre os aparelhos convencionais de escalada de segurança. O elemento de atenuação é removido da passagem de carga do cabo e colocado em outro local na montagem, o que fornece mais confiabilidade e reutilização. O elemento de atenuação e o suporte são mais robustos do que outros produtos disponíveis no mercado, exigindo menos manutenção e custos associados. O sistema também permite que o usuário inspecione visualmente os componentes do solo antes do uso.

[0034] A descrição acima pretende ser ilustrativa e não restritiva. Por exemplo, as modalidades descritas acima podem ser usadas em combinação umas com as outras. Muitas outras modalidades serão evidentes para os versados na técnica após a revisão da descrição acima. O escopo da invenção deve, portanto, ser determinado com referência às reivindicações anexas, juntamente com o escopo completo de equivalentes aos quais essas reivindicações se referem.

Claims (8)

1. Aparelho de atenuação de escalada de segurança, caracterizado pelo fato de que compreende: um suporte de atenuação de escalada de segurança, compreendendo: um elemento de base, configurado para montagem à estrutura, o elemento de base tendo um ponto de articulação; um elemento do braço de articulação, disposto de maneira articulada no elemento de base no ponto de articulação, o elemento do braço de articulação compreendendo: uma extensão de braço horizontal, anexada de maneira articulada ao elemento de base e no ponto de articulação e tendo um ponto de conexão configurado para suportar uma extremidade superior de um cabo de segurança; e uma extensão do braço vertical, formada com a extensão do braço horizontal, estendendo-se a partir da extensão do braço horizontal; e um perno roscado estendendo-se a partir da extensão do braço vertical em direção ao elemento de base; e um elemento de atenuação conectado de forma roscada ao perno roscado e disposto entre o elemento do braço de articulação e o elemento de base abaixo do ponto de articulação, em que o elemento de atenuação resiste à articulação do elemento do braço de articulação em relação ao ponto de articulação pelo menos em direção ao elemento de base.

2. Aparelho de atenuação de escalada de segurança, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o elemento de atenuação é uma bucha elástica que resiste à compressão entre o elemento do braço de articulação e o elemento de base.

3. Aparelho de atenuação de escalada de segurança, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma argola presa ao elemento do braço de articulação no ponto de fixação, configurada para fixação da extremidade superior do cabo de segurança.

4. Aparelho de atenuação de escalada de segurança, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o elemento de atenuação é visível, enquanto o suporte de atenuação de escalada de segurança é montado na estrutura.

5. Aparelho de atenuação de escalada de segurança, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o elemento de atenuação é uma mola.

6. Aparelho de atenuação de escalada de segurança, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o elemento de base compreende: um suporte de montagem, configurado para montagem na estrutura; e uma primeira placa traseira disposta no suporte de montagem e configurada para engatar o elemento de atenuação entre o elemento de base e o elemento do braço de articulação.

7. Aparelho de atenuação de escalada de segurança, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o elemento de base compreende uma primeira placa traseira configurada para montagem na estrutura e para engatar no elemento de atenuação.

8. Aparelho de atenuação de escalada de segurança, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma segunda placa traseira disposta no elemento do braço de articulação configurado para engatar o elemento de atenuação entre o elemento de base e o elemento do braço de articulação.