CN105317367A - 包括不同密度的梯区段的伸缩梯 - Google Patents

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CN105317367A CN201510455433.0A CN201510455433A CN105317367A CN 105317367 A CN105317367 A CN 105317367A CN 201510455433 A CN201510455433 A CN 201510455433A CN 105317367 A CN105317367 A CN 105317367A
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Abstract

本发明涉及一种伸缩梯(10)，该伸缩梯(10)包括适于被固定在支撑物的近端部(12)，该梯(10)包括位于近端部(12)与远端部(16)之间的多个区段(18)，所述多个区段(18)可相对于彼此移位以展开梯(10)，布置在该梯(10)的近端部(12)的层位处的区段(181)由密度比制成梯(10)的至少一个其他区段(18)的材料的密度大的材料制成。

Description

包括不同密度的梯区段的伸缩梯
技术领域
本发明涉及一种包括由不同密度的材料制成的梯区段的伸缩梯。本发明还涉及一种其上固定有这种伸缩梯的车辆。
背景技术
伸缩梯的意思是由能够相对于彼此移位的若干区段组成以通过所述区段相对于彼此移位来改变梯的总长度的梯。
一种已知类型的伸缩梯为在固定于车辆上的近端部与相反于该近端部的远端部之间延伸的梯，所述端部的远近特征是相对于车辆限定的。通过使所述区段相对于彼此滑动以将所述区段大致首尾相连地布置、并且在所述区段之间保持覆盖部分，而使远端部移动远离近端部。该梯通常能够以沿着多个轴线旋转的方式被移动以进一步改变梯的远端部的位置。这种类型的伸缩梯用于从事位于相当大的高度或深度处的任务，尤其用在消防车中用于营救人员。
在这种已知类型的伸缩梯中，该梯的所有区段均由相同的材料制成，尤其是由钢或铝制成。
同样，这种类型的伸缩梯特别需要能够执行处于最小高度及深度处但距离车辆非常远的任务。换言之，在水平轴线上伸出的使近端部和远端部分开的最大距离必须尽可能地最大。该距离更通常地被称为伸缩梯的最大能及距离。
然而，这种已知类型的伸缩梯的最大能及距离不能令人满意并且因此不能执行距离车辆非常远处的处于较小的高度和深度处的任务。
因此需要一种具有增大的最大能及距离的伸缩梯。
发明内容
出于该目的，本发明提出了一种伸缩梯，该伸缩梯包括适于被固定在支撑物上的近端部，该梯包括位于近端部与远端部之间的多个区段，所述多个区段能够相对于彼此移位以展开梯，布置在梯的近端部的层位处的区段由密度比制成梯的至少一个其他区段的材料的密度大的材料制成。
根据优选的实施方式，本发明包括以下特征中的一个或更多个特征：
-除布置在近端的层位处的区段之外的至少一个区段全部或部分以其密度小于5、优选地小于3、优选地小于2的材料实现；
-除布置在近端部的层位处的区段之外的至少一个区段全部或部分由包括碳纤维的材料制成；
-除布置在近端部的层位处的区段之外的至少一个区段包括两个梁、至少一个横档，该至少一个横档能够被固定在所述梁之间，该横档沿延伸方向延伸，并且在横档的居中部分的层位处具有与延伸方向垂直的预定截面，该横档包括使横档固定至其中一个梁的固定表面，该固定表面的表面积大于预定截面的表面积；
-梁各自包括能够接纳横档的固定表面的侧表面，至少一个梁的侧表面相对于与横档的延伸方向垂直的平面倾斜；
-除布置在近端部的层位处的区段之外的该至少一个区段包括多个横档，所述多个横档能够被固定在梁之间并且各自沿延伸方向在梁之间延伸，其中，至少一个梁的侧向固定表面相对于与横档中的每个横档的延伸方向垂直的平面倾斜；
-该区段的两个梁包括相对于与至少一个横档的、优选地横档中的每个横档的延伸方向垂直的平面倾斜的侧表面；
-至少一个横档包括扩张形状的端部；
-除布置在近端部的层位处的区段之外的至少一个其他区段还包括两个扶手和扶手的多个支撑臂，其中，两个扶手各自沿着两个梁中的一个梁延伸；该多个支撑臂能够被固定在梁与沿着该梁延伸的扶手之间，其中，每个支撑臂与另一支撑臂一体地共同地形成；
-一体地共同地形成的两个支撑臂形成扶手支撑件，该扶手支撑件包括基部，该基部能够被置于与梁的上表面接触并固定在梁的上表面上，该基部包括倾斜部分，该倾斜部分能够延伸超出梁的上表面以允许基部还被固定在该梁的侧表面上；
-在扶手支撑件的基部被置于与梁的上表面接触时，并且在横档布置在梁的面向扶手支撑件的侧表面上时，扶手支撑件的倾斜部分能够覆盖横档的固定部分；
-倾斜部分、横档的由倾斜部分覆盖的固定部分、以及梁的侧表面优选地通过铆接固定在一起；
-横档以及——在需要的情况下——扶手支撑件通过粘接和/或铆接固定在一起或者固定至梁；
-梯的远端部在梯被完全展开的情况下被限定，除布置在近端部的层位处的区段之外的至少一个区段为所述区段中的布置在梯的远端部的层位处的区段；
-该梯为用于消防车和/或人员营救车辆的梯，梯的近端部能够固定至车辆，并且远端部能够被固定至悬置吊舱。
本发明还涉及一种包括这种伸缩梯的车辆。
附图说明
本发明的其他特征和优点从通过示例的方式并参照附图给出的本发明的优选的实施方式的以下描述中将变得明显。
图1图示了对处于完全展开状态的伸缩梯进行支撑的车辆的图。
图2图示了伸缩梯的位于该伸缩梯的远端部的层位处的区段的图。
图3图示了该相同区段的梁与横档之间的附接的图。
图4图示了该相同的前述区段的梁、横档、扶手支撑件以及扶手之间的附接的图。
图5图示了该前述区段与伸缩梯和悬置的吊舱之间的连接件之间的附接的图，示出了连接件的一部分。
具体实施方式
参照图1，提出了在支撑物的近端部12的层位(level)处固定至该支撑物的伸缩梯10。该支撑物可以是例如防火类型的车辆和/或人员营救车辆，或者另外被拖挂至车辆的拖车或甚至更一般地用于支撑和/或运输梯10的任何装置。在该方面中，同样提出了车辆14，在该车辆14上设置有下文中描述的伸缩梯10。
梯10包括位于近端部12与远端部16之间的第一区段181、第二区段182、第三区段183和第四区段184。梯10的所述端部的远近特征是相对于车辆14限定的。区段的数目不限于四。事实上，梯10可以包括大于或等于两个的多个区段18。所述区段18能够相对于彼此移位以展开或收起梯10。特别地，所述区段滑入到彼此中，使得梯10能够布置成从其中区段18布置在彼此中的完全收起状态至其中区段18大致布置成首尾相连的完全展开状态(图1中示出的状态)。更特别地，在完全展开的状态中，所述区段依次叠置使得在所述区段中的每个区段之间形成覆盖部分。应当注意的是，梯10的远端部16对应于梯10的当梯10处于完全展开的状态中时与近端部12相反的端部。换言之，梯10的远端部16与距离近端部12最远的第四区段184的端部结合。
同样，车辆14包括用于将梯10以相对于车辆14绕竖向轴线B旋转的方式设置的转动架20和用于使梯10绕垂直于竖向轴线B和水平轴线A的轴线倾斜的千斤顶(未示出)。
梯10的能及距离P限定为使近端部12与远端部16分开的、在水平轴线A上突起的距离。
为了使梯10具有比具有由相同密度的材料制成的区段的伸缩梯大的最大能及距离P，布置在梯10的近端部12的层位处的区段——即，第一区段181——由密度比制成梯10的至少一个其他区段18的材料的密度大的材料制成。换言之，第二区段182、第三区段183和/或第四区段184全部或部分由密度比用于制作第一区段181的材料的密度小的材料制成，使得一方面梯10的质量减小，并且另一方面相对于其中第二区段182、第三区段183和第四区段184由密度与用于第一区段181的材料的密度相同的材料制成的梯而言，梯10的重心更靠近近端部12。随后将对表述“全部”和“部分”进行详细描述。梯10的质量方面的减小与趋向于近端部12的重心的重建的结合在确保了梯10的物理完整性的同时，减小了梯10的最小倾斜度，使得梯10的最大能及距离P增大。特别地，梯10的倾斜度被限定为在由水平轴线A与竖向轴线B形成的平面中形成在梯10与水平轴线A之间的角度。事实上，梯10还可以被布置成使得远端部16布置在比地平面低的高度处，或者更一般地在比车辆14所处的高度低的高度处。上述优点也适用于该后一情形。
用于制作区段18的材料例如——按照密度降低的顺序——为钢、钛、铝、基于玻璃纤维的复合材料或基于碳纤维的其他复合材料。因此，当第一区段181由钢制成时，其他区段18中的至少一个区段例如由铝、钛或玻璃纤维或碳纤维的复合材料制成。
为了进一步提高梯10的最大能及距离P，其密度小于用于第一区段181的材料的密度的材料为其密度小于5、优选地小于3、优选地小于2的材料。密度——称为相对密度——被限定为在大气压力下在4℃时该材料的体积质量与水的体积质量的比。
为了获得梯10的机械阻力与梯的朝近端部12方向的重心重建之间的更好的比，用于第四区段184的材料为基于碳纤维的材料，优选地至少部分地基于被称为“高模量”的碳纤维，即，具有大于400GPa的杨氏模量的碳纤维。在该情况下，用于第一区段181、第二区段182和第三区段183的材料为钢或铝，从而限制梯10的制作成本。
同样，用于梁22的基于碳纤维的复合材料可包括形成局部的盈余厚度且沿不同方向定向的碳纤维的补充交叠，以使梁22能够抵抗沿不同方向施加的应力。
在用于第二区段182、第三区段183和第四区段184中的至少一个区段的材料为复合材料，尤其是基于碳纤维的复合材料的情况下，为了使各个件能够令人满意地彼此固定，所述各个通过粘接固定在一起。为了进一步增大刚性并加强所述件之间的附接，也可以将铆接与粘接结合使用。
为了增大梯10的最大能及距离P并限制梯10的制造成本，仅布置在远端部16的高度处的区段——第四区段184——由基于碳纤维的材料制成。在这种情况下，相对于全部由钢制成的已知类型的伸缩梯而言最大能及距离P可以在高度上增大10％。
参照图2，第四区段184包括相对于彼此平行延伸远至梯10的远端部16的两个梁22。第四区段184也包括位于所述两个梁22之间的多个横档26，所述多个横档26允许用户沿着第四区段184行进。横档26相对于彼此大致平行地延伸，每个横档都沿与梁22的延伸方向大致垂直的延伸方向C延伸。
参照图3，横档26在其端部中的每个端部处包括将横档26固定至梁22的固定部分38。该固定部分38包括横档26的意在被置于与梁22的侧表面42接触并固定在梁22的侧表面42上的固定表面(未示出)。每个横档26在中央部分40的层位处由与横档26的延伸方向C垂直的例如为矩形的预定截面形成。
为了提高横档26与梁22之间的附接的机械阻力，横档26与梁22布置成使得横档26的固定表面的表面积大于在中央部分40的层位处的预定截面的表面积。预定截面的表面积由通过预定区段的外封围定界的区域限定。横档26与梁22之间的接触表面的增大使得横档26与梁22之间的粘接能够更有效并且力的分布能够更好。同样，横档26与梁22之间的附接中的每个附接的机械阻力方面的提高使第四区段184的总体机械阻力能够提高，并因此使梯10的总体机械阻力能够提高。
固定表面的表面积的增大特别地通过横档26具有外扩形状的端部的事实来获得。其效果为增大了横档26的延伸方向C与横档26的外边缘的分开距离使得横档26的机械阻力被提高，特别是在横档26的屈曲的表面上的机械阻力被提高。用于使横档26的延伸方向C与横档26的外边缘分开的距离增大的任何其他形式可以匹配横档26的端部。同样，固定表面可以由一个或更多个表面组成。换言之，固定表面可以是连续的或非连续的。
为了进一步提高横档26与梁22之间的附接的机械阻力，特别是在第四区段184绕其主延伸轴线扭转的情况下，梁22的侧表面42相对于与横档26的延伸方向C垂直的平面倾斜。特别是，侧表面42以相对于与横档26的延伸方向C垂直的平面成5°与50°之间的角度倾斜。侧表面42的倾斜的该角度同样对应于在横档26的固定表面与垂直于横档26的延伸方向C的平面之间形成的角度。
同样，横档26的外扩形式的端部与侧表面42的倾斜的结合允许第四区段184不增添布置在所述横档26之间的加强件——称为支撑件——以确保已知的伸缩梯的物理完整性，特别是在横向风在梯10上施加力的情况下。为了使两个梁22之间的间隔恒定以及使支承用户的表面的长度恒定，侧表面42的倾斜也增大了梁22的截面尺寸，使得梁22的机械阻力增大。
再次参照图2，第四区段184也包括两个扶手28，每个扶手28沿着两个梁22中的一个梁、大致平行于梁22延伸。多个支撑臂30——也称为斜杆——固定在梁22中的一个梁22与沿着该梁22延伸的扶手28之间。支撑臂30布置成相对于梁22与扶手28的延伸方向倾斜。
为了简化支撑臂30及支撑臂30至梁22的附接的设计，每个支撑臂30与另一支撑臂30一体地共同地形成，以形成大致V形形式的扶手支撑件32。扶手支撑件32在梁22与沿着该梁22延伸的扶手28之间首尾相连地布置，使得扶手支撑件32的V形肘部固定至梁22，并且V形的自由端部固定至该扶手28。
参照图4，每个扶手支撑件32包括用于将扶手支撑件32固定至梁22的上表面23的基部34。基部34包括倾斜部分36，该倾斜部分36延伸超过梁22的上表面23以允许基部34还被固定在梁22的侧表面42上。倾斜部分36使扶手支撑件32与梁22之间的接触表面增大从而使力的分布以及因此扶手支撑件32与梁22之间的附接的机械阻力被提高。
为了提高横档26与梁22之间的附接以及同样扶手支撑件32与梁22之间的附接的机械阻力，当扶手支撑件32的基部34被置于与梁22的上表面23接触，并且当横档26被布置在相同的梁22的面向扶手支撑件32的侧表面42上时，扶手支撑件32的倾斜部分36能够覆盖横档26的固定部分38。换言之，倾斜部分36能够与横档的固定部分38交叠以允许倾斜部分36、固定部分38与梁的侧表面接合。倾斜部分36、固定部分38和梁22的侧表面42可以被铆接在一起以加强扶手支撑件32、横档26与梁22之间的附接。
参照图5，第四区段184也包括在远端部16的层位处的连接件24，该连接件24用于将悬置的吊舱(未示出)固定至梯10。特别地，意在将连接件24在一个端部处固定至梯10，并且在另一端部处固定至其上安装有吊舱的倾斜装置(未示出)。倾斜装置使吊舱相对于梯10倾斜，以便相对于地面保持吊舱的水平方位。连接件24通过套装方式固定在梯10的远端部16的层位处，即，所述件在彼此内部螺纹连接。特别地，每个梁22在其意在被固定至连接件24的端部的层位处包括减小的截面的部分25，使得对梁22的该减小的截面的部分25的形式进行补充的连接件24的中空部分44(示出了部分区段)可以容置该减小的截面的部分25并且适于该减小的截面的部分25。类似于梁22与连接件24之间的附接，扶手28通过套装方式与连接件24固定。通过套装方式的附接允许被固定的两个件之间的力更好地分布，从而使得该附接与两个件首尾相连地组装的情况下的附接相比可抵抗更大的应力。
此外，从区段18完全由某种材料制成的事实中应当清楚的是至少梁22、扶手28、横档26和扶手支撑件32由该相同的材料制成。换言之，表达方式“完全地制成”并不排除该区段包括诸如由例如更大密度的另一材料制成的组装件或附接件之类的其他件。
此外，从区段18部分由某种材料制成的事实中应当清楚的是梁22、扶手28、横档26和扶手支撑件32中的至少一者而不是全部由该相同的材料制成。
当然，本发明不限于所描述的及图示的示例和实施方式，而是其可以采取对本领域技术人员而言可获得的许多变体的形式。
通过示例的方式，连接件24与梁22之间的通过套接的附接可以反向，即，连接件24包括其截面被减小的一个部分，并且梁22包括对连接件24的该减小的截面的部分的形式进行补充的中空部分，使得该减小的截面的部分可以容置在中空部分内，并且可以在中空部分内调整。通过反向套接的该附接也可应用于连接件24与扶手28之间的附接。
此外，除了布置在远端部16的层位处的区段——第四区段184——之外，位于第四区段184之前的区段18——第三区段183——也可以由基于碳纤维的材料制成，以使得能够更大地减小梯10的质量，并且使梯10的重心更靠近近端部12。

Claims (16)

1.一种伸缩梯(10)，所述伸缩梯(10)包括适于被固定在支撑物上的近端部(12)，所述梯(10)包括位于所述近端部(12)与远端部(16)之间的多个区段(18)，所述多个区段(18)能够相对于彼此移位以展开所述梯(10)，布置在所述梯(10)的所述近端部(12)的层位处的区段(181)由密度比制成所述梯(10)的至少一个其他区段(18)的材料的密度大的材料制成。
2.根据权利要求1所述的梯(10)，其中，除布置在所述近端部(12)的层位处的所述区段(181)之外的所述至少一个其他区段(182、183、184)全部或部分由其密度小于5、优选地小于3、优选地小于2的材料制成。
3.根据权利要求1或2所述的梯(10)，其中，除布置在所述近端部(12)的层位处的所述区段(181)之外的所述至少一个其他区段(182、183、184)全部或部分由包括碳纤维的材料制成。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的梯(10)，其中，除布置在所述近端部(12)的层位处的所述区段(181)之外的所述至少一个其他区段(182、183、184)包括：
-两个梁(22)，
-至少一个横档(26)，所述至少一个横档(26)能够被固定在所述梁(22)之间，所述横档(26)沿延伸方向(C)延伸，并且在所述横档(26)的居中部分(40)的层位处具有与所述延伸方向(C)垂直的预定截面，所述横档(26)包括使所述横档固定至所述梁(22)中的一个梁(22)的固定表面，所述固定表面的表面积大于所述预定截面的表面积。
5.根据权利要求4所述的梯(10)，其中，所述梁(22)各自包括能够接纳所述横档(26)的所述固定表面的侧表面(42)，至少一个梁(22)的所述侧表面(42)相对于与所述横档(26)的所述延伸方向(C)垂直的平面倾斜。
6.根据权利要求5所述的梯(10)，其中，除布置在所述近端部(12)的层位处的所述区段(181)之外的所述至少一个其他区段(182、183、184)包括多个横档(26)，所述多个横档(26)能够被固定在所述梁(22)之间并且各自沿延伸方向(C)在所述梁(22)之间延伸，其中，至少一个梁(22)的所述侧固定表面(42)相对于与所述横档(26)中的每个横档(26)的所述延伸方向(C)垂直的平面倾斜。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的梯(10)，其中，所述区段(184)的所述两个梁(22)包括相对于与至少一个横档(26)的、优选地所述横档(26)中的每个横档(26)的所述延伸方向(C)垂直的平面倾斜的侧表面(42)。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的梯(10)，其中，至少一个横档(26)包括扩张形状的端部。
9.根据权利要求4至8中任一项所述的梯(10)，其中，除布置在所述近端部(12)的层位处的所述区段(181)之外的所述至少一个其他区段(182、183、184)还包括：
-各自沿着所述两个梁(22)中的一个梁(22)延伸的两个扶手(28)，
-所述扶手(28)的多个支撑臂(30)，所述多个支撑臂(30)能够被固定在梁(22)与沿着该梁(22)延伸的扶手(28)之间，
其中，每个支撑臂(30)与另一支撑臂(30)一体地共同地形成。
10.根据权利要求9所述的梯(10)，其中，一体地共同地形成的两个支撑臂(30)形成包括基部(34)的扶手支撑件(32)，所述基部(34)能够被置于与梁(22)的上表面(23)接触并固定在所述梁(22)的所述上表面(23)上，所述基部(34)包括倾斜部分(36)，所述倾斜部分(36)能够延伸超出所述梁(22)的所述上表面(23)以允许所述基部(34)还被固定在所述梁(22)的所述侧表面(42)上。
11.根据权利要求10所述的梯(10)，其中，所述扶手支撑件(32)的所述倾斜部分(36)能够在所述扶手支撑件(32)的所述基部(34)被置于与梁(22)的所述上表面(23)接触时、并且在横档(26)布置在所述梁(22)的面向所述扶手支撑件(32)的所述侧表面(42)上时，覆盖所述横档(26)的固定部分(38)。
12.根据权利要求11所述的梯(10)，其中，所述倾斜部分(36)、所述横档(26)的由所述倾斜部分(36)覆盖的所述固定部分(38)、以及所述梁(22)的所述侧表面(42)优选地通过铆接固定在一起。
13.根据权利要求4至12中任一项所述的梯(10)，其中，所述横档(26)以及——在需要的情况下——所述扶手支撑件(32)通过粘接和/或铆接固定在一起或者固定至所述梁。
14.根据权利要求4至13中任一项所述的梯(10)，其中，所述梯(10)的所述远端部(16)在所述梯(10)被完全展开的情况下被限定，除布置在所述近端部(12)的层位处的所述区段(181)之外的所述至少一个其他区段(182、183、184)为所述区段(18)中的布置在所述梯(10)的所述远端部(16)的层位处的区段。
15.根据前述权利要求中任一项所述的梯(10)，所述梯为用于消防车(14)和/或人员营救车辆的梯，所述梯(10)的所述近端部(12)能够固定至所述车辆(14)，并且所述远端部(16)能够被固定至悬置吊舱。
16.一种车辆(14)，车辆(14)包括根据前述权利要求中任一项所述的伸缩梯(10)。
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