CN105073204A - 防坠落设备 - Google Patents

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CN105073204A CN201480009940.5A CN201480009940A CN105073204A CN 105073204 A CN105073204 A CN 105073204A CN 201480009940 A CN201480009940 A CN 201480009940A CN 105073204 A CN105073204 A CN 105073204A
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Abstract

防坠落设备包括用于轨道构件(7)的导引件(3)，轨道构件用于在使用时穿过该设备；包括凸轮部分的凸轮构件(9)；和离合器(21)，离合器响应于防坠落设备和轨道构件的相对速度和相对加速度的至少一个。离合器用于确定相对速度和/或加速度何时为至少预定值。离合器包括触发臂(19)，触发臂连接至凸轮构件以使凸轮构件的凸轮部分朝向导引件移动的以便在达到至少预定值时锁定凸轮构件和导引件之间的轨道构件。

Description

防坠落设备
本发明涉及一种防坠落设备。
例如，已知的是，依据WO2005044383提供了一种防坠落设备，该设备借助于凸轮构件响应于使用者的重量施加至防坠落设备来使使用者免于坠落并且该设备在两个方向操作。双向操作具有不需要在特定方向上将该设备安装在缆绳或类似物上的优势，而如果错误地安装了该设备，则具有严重的后果。然而，以坠落的人的重量来启动该设备为基础的防坠落设备的可靠性并不是在所有的情况下都是有效的。例如，在防坠落设备在斜面上使用的情况下，如果发生坠落则在那些条件下使用者的全部重量可能未施加至该设备，防坠落设备可能不会启动，结果是使用者继续沿倾斜表面向下滑动，或者直到到达斜面的端部或者斜面变成垂直下降(verticalfall)并且防坠落设备被启动。
因此，本发明的目的是提供一种防坠落设备，其克服了或至少改进了上面的缺陷并且在倾斜表面上是更有效的。
根据本发明，提供了一种防坠落设备，包括：用于轨道构件的导引件，轨道构件用于在使用时穿过本设备；包括凸轮部分的凸轮构件；和离合器装置，该离合器装置响应于防坠落设备和轨道构件的相对速度和相对加速度的至少一个并且适合于确定相对速度和/或加速度何时为至少预定值，离合器装置包括连接至凸轮构件以使凸轮构件的凸轮部分朝向导引件移动以便在达到至少预定值时将轨道构件锁定在凸轮构件和导引件之间的装置。
本设备可以包括两个导引件和凸轮构件，凸轮构件适合于并且布置成锁定轨道构件以防止在两个相对方向中的任一方向上的运动。在这种情况下，离合器装置可以包括单一的双向离合器装置或响应于相对方向上的运动的一对离合器装置。
该导引件或每个导引件可以是大体上三角形的，三角形的顶点相对于本设备处在最内部。
本设备可以包括弹簧偏置的保持器以保持轨道构件处在适当位置。
本设备可以包括背板，本设备的其它部件安装在该背板上。该凸轮构件或每个凸轮构件可以可枢转地安装在从背板延伸的枢轴销上。凸轮构件可以通过用于使凸轮构件远离轨道构件偏置的偏置组件安装在枢轴销上。枢轴销可以设置在保持器的远离导引件的那侧上。
该凸轮构件或每个凸轮构件可以包括复位手柄(re-sethandle)，复位手柄用于在本设备已被启动以将轨道构件锁定在凸轮构件和导引件之间之后使凸轮构件复位到非作用位置。
该凸轮构件或每个凸轮构件可以由盖板保护。盖板可以是可移动的以允许相对于轨道构件安装和拆卸本设备。
连接装置可以包括触发臂。该触发臂或每个触发臂可以穿过相应的导引件。该触发臂或每个触发臂可以在凸轮构件的区域中被设定轮廓以便与凸轮构件接合，使得触发臂在第一方向上的运动引起凸轮构件从其非作用位置旋转至其作用位置，在作用位置，轨道构件在凸轮构件和导引件之间被锁定。
当凸轮构件在它的其中轨道构件在凸轮构件和导引件之间被锁定的作用位置，而本设备是静止的并且未在负载下时，凸轮构件可以通过形成凸轮构件的一部分的复位手柄复位到其非作用位置。
凸轮构件可以内部地设定轮廓以接合触发臂并且通过在与第一方向相对的第二方向上移动触发臂来复位触发臂。
触发臂可以形成有具有弓形表面的凹部。弓形表面可以与形成在背板中的弓形狭槽的边缘对齐。凸轮构件可以形成有止动销，止动销接合在设置于背板中的弓形狭槽中并且还与触发臂中的凹部接合。
该凸轮构件或每个凸轮构件的启动可以通过离合器结构实现。离合器结构可以包括可旋转的轮，该可旋转的轮在它穿过本设备时适合于与轨道构件接合。该轮可以包括用于与轨道构件接合的弹性环。该轮或环可以被设定轮廓以增强与轨道构件的接合。离合器结构可以包括电子装置或机电装置以确定防坠落设备相对于轨道构件的速度和/或加速度，例如用于确定轮的旋转速度的装置，以及机电装置，例如螺线管，可以用于启动该凸轮构件或每个凸轮构件。
离合器结构可以包括离心式离合器组件，该离心式离合器组件包括具有定位至轮的至少一侧的惯性盘(inertiareel)的可旋转的惯性装置。惯性盘可以定位到轮的每一侧。该惯性装置或每个惯性装置围绕横向于轨道构件的轴线的轴线可以是可旋转的。该惯性盘或每个惯性盘可以与轮一起旋转。
离心式离合器组件可以包括至少一个滑动圆盘，该至少一个滑动圆盘设置有当防坠落设备的相对速度和/或加速度达到至少预定值时，用于与相应的惯性盘接合的装置。离心式离合器组件可以包括两个滑动圆盘，它们各自响应于轨道构件相对于防坠落设备的运动的不同方向。接合装置可以包括设置在滑动圆盘的周边区域中并且连接至相应的触发臂的销。
惯性盘可以包括用于与该至少一个滑动圆盘的接合装置接合的至少一个致动构件。该致动构件可以枢转地安装在惯性盘上。该致动构件或每个致动构件可以包括弓形臂，该弓形臂容纳于形成在惯性盘中的相应弓形凹部中。压缩弹簧可以设置于凹部中以推动致动构件远离凹部并且倾向于使致动构件旋转，使得致动构件的自由端被径向向内地推动。致动构件的自由端可以形成有接合面，该接合面大体上在径向方向上延伸以用于与相应的滑动圆盘的接合装置接合。
为了更好地理解本发明并且为了更清楚地示出如何可以实施本发明，现在通过示例的方式参考附图，在附图中：
图1是根据本发明的防坠落设备的一个实施方案的透视图；
图2是图1所示的防坠落设备的正视图；
图3是移除了一些构件的防坠落构件的透视图；
图4是图3所示的防坠落设备的正视图；
图5是对应于图4的正视图，但是移除了包括凸轮构件的另外的构件；
图6是从图5移除的凸轮构件的透视图；以及
图7是图6所示的凸轮构件的正视图。
形成救生索系统的一部分的防坠落设备在附图中被示出并且包括背板1，大体上为三角形的且从背板1的边缘朝向背板1的中心区域变窄的一对缆绳导引件3附接至背板1(即，三角形的顶点相对于本设备在最内部)，缆绳导引件的邻近的逐渐变细的端部彼此间隔开(应注意，左手边的缆绳导引件在图2中已被移除以便示出本设备的其它特征)。弹簧偏置的保持块5朝向缆绳7形式的，形成救生索系统的另一部分的轨道构件被推动，以在保持块和缆绳导引件3之间保持缆绳。缆绳7在使用中可以布置成相对于水平线的0度和90度之间的任何角度。虽然示出了金属缆绳，但是可以提供其它常用形式的缆绳或类似物，包括绳索、织带和实心材料或不可弯曲的曲材料例如金属棒。
一对可旋转的凸轮构件9枢转地安装在从背板1延伸的枢轴销11上，安装在保持块的远离缆绳导引件的那侧上，其中一个凸轮构件的凸轮部分大体上在相应的缆绳导引件对面以便当被致动时抵靠缆绳夹持并且抵靠邻近的缆绳导引件推动缆绳以产生制动效应。复位手柄13设置成用于在设备被启动之后使凸轮构件9复位到非作用位置。图3和图4示出了处在非作用位置中的左手边凸轮构件和处在作用位置中的右手边凸轮构件，在作用位置中，右手边凸轮构件如在图3和图4中所示的从左至右进行缆绳的制动运动。即，凸轮构件9在非作用位置中处在其中复位手柄大体上平行于缆绳7延伸的构造，并且凸轮构件9在作用位置中处在其中复位手柄大体上横向于缆绳7延伸的构造。
在使用本设备时，保持块5和凸轮构件9由盖板15保护，盖板15相对于本设备的剩余部分被固定，但是盖板15遮盖了经由释放按钮17是可移动以允许本设备相对于缆绳7被安装和拆卸的内板。虽然本设备能从缆绳7移除，但是如图示的本设备在两个方向上工作，因此，定向对于本发明的这个实施方案是不重要的。
触发臂19(其还充当复位臂)布置在凸轮构件9中的每一个和背板1之间并且连接至将在下文中详细说明的触发机构。每个触发臂19穿过相应的缆绳导引件3。触发臂19在凸轮构件9的区域中被设定轮廓并且与凸轮构件接合，使得当本设备相对于缆绳至少以预定速度和/或加速度移动时，触发臂在远离凸轮构件9的枢轴销11(即，如附图中示出的向上)方向上的运动引起凸轮构件从其非作用位置旋转至其作用位置。即，当缆绳相对于本设备至少以预定速度和/或加速度移动至相对于本设备的右边时，右手边凸轮构件被移动至其作用位置，并且，当缆绳相对于本设备至少以预定速度和/或加速度正移动至相对于本设备的左边时，左手边凸轮构件被移动至其作用位置。
当凸轮构件在其作用位置，而本设备为静止且不在负载下时，凸轮构件可以用复位手柄13复位到其非作用位置。凸轮构件内部地被设定轮廓以接合触发臂19并且通过在朝向凸轮构件的枢轴销11(即，如附图中所示的向下)的方向上移动触发臂来复位触发臂19。
图5示出了移除了凸轮构件9中的一个(右手边凸轮构件)的防坠落设备。图6和图7中示出了凸轮构件自身。如从图5可见，触发臂19形成有凹部51，凹部51具有弓形表面，该弓形表面形成于背板1中的弓形狭槽53的边缘对齐。凹部51在弓形狭槽的每个端部处有效地形成钩。凸轮构件9通过枢轴销11安装在背板1上，枢轴销11与设置在凸轮构件9中的相应的孔接合。凸轮构件还形成有止动销57，止动销57在设置在背板中的弓形狭槽53中接合并且还与触发臂19中的凹部51接合。凸轮构件9通过偏置组件59安装在枢轴销11上，偏置组件59包括从背板1突出的弹簧固位销61和在弹簧固位轮廓63中终止以用于使凸轮构件9偏置到其脱离的构造的扭力弹簧(未示出)。
凸轮构件9的启动由可旋转的惯性装置21(或离心式离合器组件)控制，该可旋转的惯性装置21为中心轮23的形式，中心轮23具有定位在中心轮的每一侧的惯性盘25。弹簧偏置的保持块5还有助于确保中心轮23和防坠落设备和缆绳7之间的相对运动一起旋转。惯性装置围绕横向于缆绳7的轴线的轴线是可旋转的。中心轮23具有在两个圆形侧壁29之间的弹性插入件27，插入件具有比侧壁小的直径以便容纳缆绳7的其中缆绳7在保持块5的上方通过的横截面区域的一部分。插入件27可以形成有适合于与缆绳的对应的线接合的斜槽以便增大摩擦，并且因此，在缆绳和轮之间夹持。
中心轮23在缆绳7在该轮和保持块5之间通过时旋转。惯性盘25与中心轮一起旋转。滑动圆盘30形成离心离合器的一部分并且定位在中心轮23的侧壁29和惯性盘25之间。每个滑动圆盘30通过用于相应的惯性盘的盖31而被附接至触发臂19中的不同的一个触发臂。即，该盖是大体圆形的，但是设置有延伸部分，该延伸部分枢转地连接至形成触发臂19的一部分的销33。另外的销35设置在相应的滑动圆盘30的周边区域中并且在滑动圆盘和相应的盖31之间延伸。因此，惯性盘25定位在滑动圆盘30和盖31之间。
每个惯性盘25还包括一对致动构件37(或棘爪)，该一对止动构件37定位成直径地在惯性装置的旋转轴线的对面。实际上，致动构件的数量是不重要的并且可以小于两个(即，可以设置单一的致动构件)或可以大于两个。致动构件枢转地安装在惯性盘上并且围绕平行于惯性装置的旋转轴线的轴线38枢转。每个致动构件37包括弓形臂39，弓形臂39被接纳于形成在惯性盘25中的对应的弓形凹部41中。压缩弹簧43设置在凹部中并且推动致动构件37远离倾向于使致动构件旋转的凹部，使得致动构件的自由端45被径向地向内推动。致动构件37的自由端45被设定轮廓，具有大体上在圆周方向上延伸的着陆区域47和大体上在径向方向上延伸的接合面49。当惯性装置在如图4和图5中所示的逆时针方向上旋转时，致动构件的自由端45的质量引起致动构件围绕轴线38枢转使得弓形臂39压缩弹簧43并且自由端45由于离心力而径向地向外移动。当惯性装置以预定速度旋转时，自由端45将径向地向外移动充足的距离以用于接合面49与另外的销35接合。
惯性盘25的数量也是任选的，因为可以设置单一的惯性轮。在这种情况下，要么防坠落设备可以仅在单一方向上操作，要么致动构件可以构造成无论惯性装置的旋转方向如何都向外移动。而且，若需要，分开的惯性轮可以设置成用于每个方向。
一旦本设备启动，则它锁定至缆绳7上并且防止在缆绳和本设备之间的相对运动直到本设备被释放。
每个惯性盘25在与其它惯性盘相对的方向上工作以便控制缆绳7的任一方向上的相对运动。即，如果缆绳以大于预定速度和/或加速度正移动至如附图中所示的右边(或本设备以大于预定速度和/或加速度正移动至左边)，那么外惯性盘将运转，并且如果缆绳以大于预定速度和/或加速度正移动至如附图中所示的左边(或本设备以大于预定速度和/或加速度正移动至右边)，那么内惯性盘将运转。
可以使用具有与离心式离合器相同作用的其它形式的离合器结构。例如，电子装置或机电装置可以设置成确定防坠落设备相对于缆绳7的速度和/或加速度，例如用于确定中心轮23的旋转速度的装置，以及机电装置，例如螺线管，可以用于启动凸轮构件9。例如通过电池和/或通过因防坠落设备和缆绳之间的相对运动而产生的发电和/或使用缆绳7作为电导体和/或通过提供单独的导电缆绳，可以提供此类装置的电力。这种机电离合器结构将允许防坠落设备更紧凑并且将允许本设备的各部件的相对布置的较大灵活性。

Claims (41)

1.一种防坠落设备，包括：用于轨道构件(7)的导引件(3)，所述轨道构件(7)用于在使用时穿过所述设备；包括凸轮部分的凸轮构件(9)；和离合器装置(21)，所述离合器装置(21)响应所述防坠落设备和所述轨道构件的相对速度和相对加速度的至少一个并且适合于确定所述相对速度和/或加速度何时为至少预定值，所述离合器装置包括装置(19)，所述装置(19)连接至所述凸轮构件以使所述凸轮构件的所述凸轮部分朝向所述导引件移动以便在达到至少所述预定值时将所述轨道构件锁定在所述凸轮构件和所述导引件之间。
2.如权利要求1所述的设备，包括两个导引件(3)和凸轮构件(9)，所述凸轮构件适合于并且布置成锁定所述轨道构件(7)以防止在两个相对方向中的任一方向上的运动。
3.如权利要求2所述的设备，其中，所述离合器装置(21)包括单一的双向离合器装置。
4.如权利要求2所述的设备，其中，所述离合器装置(21)包括响应在相对方向上的运动的一对离合器装置。
5.如前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述导引件或每个导引件(3)是大体上三角形的，所述三角形的顶点相对于所述设备处在最内部。
6.如前述权利要求中任一项所述的设备，包括弹簧偏置的保持器(5)以保持所述轨道构件(7)处在适当位置。
7.如前述权利要求中任一项所述的设备，包括背板(1)，所述设备的其它部件安装在所述背板(1)上。
8.如权利要求7所述的设备，其中，所述凸轮构件或每个凸轮构件(9)枢转地安装在从所述背板(1)延伸的枢轴销(11)上。
9.如权利要求7所述的设备，其中所述凸轮构件(9)通过用于使所述凸轮构件远离所述轨道构件(7)偏置的偏置组件(59)安装在所述枢轴销(11)上。
10.如从属于权利要求6时的权利要求8或9所述的设备，其中所述枢轴销(11)设置在所述保持器(5)的远离所述导引件(3)的那侧上。
11.如前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述凸轮构件或每个凸轮构件(9)包括复位手柄(13)，所述复位手柄(13)用于在所述设备已被启动以将所述轨道构件(7)锁定在所述凸轮构件和所述导引件(3)之间之后使所述凸轮构件(9)复位到非作用位置。
12.如前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述凸轮构件或每个凸轮构件(9)由盖板(15)保护。
13.如权利要求12所述的设备，其中，所述盖板(15)是能移动的以允许相对于所述轨道构件(7)安装和拆卸所述设备。
14.如前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述连接装置(19)包括触发臂。
15.如权利要求14所述的设备，其中，所述触发臂或每个触发臂(19)穿过相应的导引件(3)。
16.如权利要求14或15所述的设备，其中，所述触发臂或每个触发臂(19)在所述凸轮构件(9)的区域中被设定轮廓以便与所述凸轮构件接合，使得所述触发臂在第一方向上的运动引起所述凸轮构件从其非作用位置旋转至其作用位置，在所述作用位置，所述轨道构件(7)被锁定在所述凸轮构件和所述导引件(3)之间。
17.如权利要求16所述的设备，其中，当所述凸轮构件(9)处在它的其中所述轨道构件(7)被锁定在所述凸轮构件和所述导引件(3)之间的作用位置，而所述设备是静止的并且未在负载下时，所述凸轮构件借助形成所述凸轮构件的一部分的复位手柄(13)能够复位到其非作用位置。
18.如权利要求16或17所述的设备，其中，所述凸轮构件(9)被内部地设定轮廓以接合所述触发臂(19)并且通过在与所述第一方向相对的第二方向上移动所述触发臂来复位所述触发臂(19)。
19.如权利要求14至18中任一项所述的设备，其中，所述触发臂(19)形成有具有弓形表面的凹部(51)。
20.如权利要求19所述的设备，其中，所述弓形表面与形成在所述背板(1)中的弓形狭槽(53)的边缘对齐。
21.如权利要求20所述的设备，其中，所述凸轮构件(9)形成有止动销(57)，所述止动销(57)接合在设置于所述背板(1)中的所述弓形狭槽(53)中并且还与所述触发臂(19)中的所述凹部(51)接合。
22.如前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述凸轮构件或每个凸轮构件(9)的启动通过离合器结构(21)实现。
23.如权利要求22所述的设备，其中，所述离合器结构(21)包括可旋转的轮(23)，所述可旋转的轮(23)在它穿过所述设备时适合于与所述轨道构件(7)接合。
24.如权利要求23所述的设备，其中所述轮(23)包括用于与所述轨道构件(7)接合的弹性环(27)。
25.如权利要求23或24所述的设备，其中，所述轮(23)或所述环(27)被设定轮廓以增强与所述轨道构件(7)的接合。
26.如权利要求22至25中任一项所述的设备，其中，所述离合器结构(21)包括电子装置或机电装置以确定所述防坠落设备相对于所述轨道构件(7)的速度和/或加速度。
27.如权利要求26所述的设备，其中，所述电子装置或所述机电装置包括用于确定所述轮(23)的旋转速度的装置。
28.如权利要求26或27所述的设备，其中，机电装置用于启动所述凸轮构件或每个凸轮构件(9)。
29.如权利要求28所述的设备，其中，所述机电装置包括螺线管。
30.如权利要求23至25中任一项所述的设备，其中所述离合器结构(21)包括离心式离合器组件，所述离心式离合器组件包括具有定位在所述轮(23)的至少一侧处的惯性盘(25)的可旋转的惯性装置。
31.如权利要求30所述的设备，其中，惯性盘(25)定位到所述轮(23)的每一侧。
32.如权利要求30或31所述的设备，其中，所述惯性装置或每个惯性装置能够围绕横向于所述轨道构件(7)的轴线的轴线旋转。
33.如权利要求30、31或32所述的设备，其中，所述惯性盘或每个惯性盘(25)与所述轮(23)一起旋转。
34.如权利要求30至33中任一项所述的设备，其中，所述离心式离合器组件(21)包括至少一个滑动圆盘(30)，所述至少一个滑动圆盘(30)设置有用于在所述防坠落设备的所述相对速度和/或加速度达到至少所述预定值时与相应的惯性盘(25)接合的接合装置(35)。
35.如权利要求34所述的设备，其中，所述离心式离合器组件(21)包括两个滑动圆盘(30)，所述两个滑动圆盘(30)各自响应于所述轨道构件(7)相对于所述防坠落设备的运动的不同方向。
36.如权利要求34或35所述的设备，其中，所述接合装置包括设置在所述滑动圆盘(30)的周边区域中且连接至相应的触发臂(19)的销(35)。
37.如权利要求30至36中任一项所述的设备，其中，所述惯性盘(25)包括用于与所述至少一个滑动圆盘(30)的接合装置(35)接合的至少一个致动构件(37)。
38.如权利要求37所述的设备，其中，所述致动构件(37)枢转地安装在所述惯性盘(25)上。
39.如权利要求37或38所述的设备，其中，所述致动构件或每个致动构件(37)包括弓形臂(39)，所述弓形臂(39)容纳于形成在所述惯性盘(25)中的相应的弓形凹部(41)中。
40.如权利要求39所述的设备，其中，压缩弹簧(43)设置在所述凹部(41)中以推动所述致动构件(37)远离所述凹部并且倾向于使所述致动构件旋转，使得所述致动构件的自由端被径向向内地推动。
41.如权利要求37至40中任一项所述的设备，其中，所述致动构件(37)的自由端形成有接合面(49)，所述接合面(49)大体上在径向方向上延伸以用于与相应的滑动圆盘(30)的接合装置(35)接合。
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