CN109310892A - 借助绳索下降的装置 - Google Patents

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Abstract

借助绳索下降的装置(100)，包括具有内表面的环形线轴(4)，线轴(4)可绕中心轴线转动。线轴(4)包括围绕其周边的环形齿轮(5)，齿轮齿面向中心轴线。线绕在线轴(4)上，其一端固定在线轴(4)上，另一端包括附接装置。装置(100)还包括与中心轴线同轴的轴(6)和附接到轴的离心式制动器。离心式制动器包括用于向线轴(4)施加制动力的制动衬块(9)。装置(100)还包括附接到轴(6)的制动齿轮(7)，制动齿轮可与轴(6)一起转动，以及复合齿轮(10)。复合齿轮(10)包括用于与制动齿轮(7)接合的第一齿轮(11)和用于与环形齿轮(5)接合的第二齿轮(12)。第一齿轮(11)具有比第二齿轮(12)更多的齿。当线轴(4)静止时，制动衬块(9)围绕线轴(4)的内表面的圆周延伸超过80％。

Description

借助绳索下降的装置
技术领域
本发明涉及一种用于借助绳索下降的装置。特别是，人们可以使用它在紧急情况中逃离建筑物。例如，在较低高度水平发生火灾的情况下，该装置可用于从地面高度以上的窗口借助绳索下降。但是，它也可以休闲地使用，或用于商业目的，例如建筑或维护工作。
背景技术
已知的借助绳索下降的装置(abseiling device)例如在WO2009/000015中是已知的，其包括安装至旋转滚筒内部的离心式制动器，该旋转滚筒附接到下降绳索(abseilingwire)。随着绳索退绕，行星齿轮系统将转动传递到离心式制动器，以减缓使用者的下降。该系统直径约为12英寸。
发明内容
本发明提供一种借助绳索下降的装置，其包括：具有内表面的环形卷轴，该卷轴可绕中心轴线转动，该卷轴包括围绕其周边的环形齿轮，齿轮齿面向中心轴线；缠绕在卷轴周围的线，线的一端固定至卷轴，另一端包括附接装置；与中心轴线同轴的轴；附接至所述轴的离心式制动器，所述离心式制动器包括：制动衬块，所述制动衬块用于向卷轴施加制动力；制动齿轮，所述制动齿轮附接至所述轴，并可与轴一起转动；复合齿轮，所述复合齿轮包括用于与制动齿轮啮合的第一齿轮和用于与所述环形齿轮啮合的第二齿轮，其中第一齿轮具有比第二齿轮更多的齿；并且其中，在卷轴静止时，制动衬块围绕卷轴的内表面的圆周延伸超过该圆周的80％。
这允许借助绳索下降的装置比现有技术中已知的小得多，因为通过使用复合齿轮可以实现相同的速度控制。
在某些实施例中，复合齿轮还包括附接到第一齿轮和第二齿轮的轴，使得它们一起转动，但优选地，第一齿轮和第二齿轮形成为单个连续的复合齿轮，以进一步使装置小型化。
优选地，第一齿轮直接与制动齿轮啮合，并且第二齿轮与环形齿轮直接啮合以简化。但是，可能还有附加的中间齿轮。
在某些实施例中，在卷轴处于静止状态的情况下，制动衬块围绕卷轴的内表面的圆周延伸超过该圆周的90％。这确保了可以对卷轴施加合适的制动力。
在某些实施例中，制动表面的半径与鼓状卷轴的最大点的比值大于60％。
在某些实施例中，制动表面的半径与鼓状卷轴的最大点的比值大于70％。
在某些实施例中，复合齿轮延伸超过鼓状卷轴的最大点。
在某些实施例中，该装置还包括：用于各个部件的壳体；至少三个轴承，所述轴承位于壳体的每侧并与卷轴的外表面接触。这些轴承支撑壳体中的卷轴并允许卷轴转动。
附图说明
现在将参考附图描述本发明，其中：
图1是根据本发明的借助绳索下降的装置的外部视图；
图2是其中外壳前部隐藏的根据本发明的借助绳索下降的装置的视图；
图3是根据本发明的借助绳索下降的装置的齿轮组件的视图；
图4是根据本发明的借助绳索下降的装置的齿轮组件的后视图；
图5是根据本发明的借助绳索下降的装置的单个制动衬块的视图；和
图6是使用中的根据本发明的装置的示例性图。
具体实施方式
图1示出了借助绳索下降的装置100，其包含在由中央壳体1与第一和第二端板2构成的壳体内。在图2中，端板2中的一个未示出。借助绳索下降的装置100包括鼓状卷轴4，下降绳索21缠绕在鼓状卷轴4周围。在鼓状卷轴4的侧部设置有小孔，并且通过该孔供给绳索21以将绳索21附接到卷轴4。虽然本实施例使用缠绕在鼓状卷轴4周围的绳索21，但也可以使用线缆或其他合适的材料。
鼓状卷轴4通过四个轴承3支撑在壳体1内，轴承3与基本围绕鼓状卷轴4的周边延伸的外凸缘的外表面接合。这些轴承3允许鼓状卷轴4围绕中心轴线在壳体1内转动。
鼓状卷轴4是中空的，以形成圆筒形外壳。两个制动衬块9位于鼓状卷轴4内，用于向鼓状卷轴4的内表面施加制动力。
鼓状卷轴4的外凸缘设有一系列面向内的齿轮齿，以形成环形齿轮5。提供复合齿轮10，其包括外部的第一齿轮11和内部的第二齿轮12(图4中示出)。在所示出的实施例中，两个齿轮形成为单个复合齿轮10，但是它们可以替代地是单独的齿轮并且附接到公共轴以形成复合齿轮10。第二齿轮12具有比第一齿轮11更少的齿。第二齿轮12与环形齿轮5啮合。第一齿轮11与制动齿轮7啮合。在第一齿轮11和制动齿轮7之间和/或在第二齿轮12和环形齿轮5之间可以存在另外的齿轮。在优选实施例中，第一齿轮11直接与制动齿轮7啮合和/或第二齿轮12直接与环形齿轮5啮合。
制动齿轮7附接至轴6，使得轴6与制动齿轮7一起转动。轴6与鼓状卷轴4的转动轴线同轴并且还能够围绕该轴线转动。轴6设置有驱动构件8，驱动构件8与轴6一起转动。制动衬块9均具有径向槽16，驱动构件8位于径向槽16中。制动衬块9能够相对于驱动构件8径向滑动。当驱动构件8转动时，制动衬块9又被迫转动。驱动构件8可以是与轴6独立的部件，或者可以与轴6一体形成。
在如图6所示的使用中，线束20附接到壳体1并且使用者将线束20固定到他们自身。特别地，线束20可以是在使用者的腋窝下方和胸部周围延伸的简单吊带。绳索21的松散端附接到正在经历紧急情况(图6中，这由火24表示)的建筑物23上的锚定点并且使用者开始下降。当使用者下降时，随着使用者下降绳索21穿过壳体1从鼓状卷轴4上退绕下来。这导致鼓状卷轴4随着绳索21退绕而开始转动。由于接合的环形齿轮5和第二齿轮12，鼓状卷轴4的转动引起复合齿轮10的转动。复合齿轮10的转动经由制动齿轮7和第一齿轮11的接合而传递到轴6。
在起始位置，制动衬块9不在鼓状卷轴4上提供制动力。随着轴6开始转动，驱动构件8也开始转动，因此制动衬块9也开始转动。在转动参考系中，在制动衬块9上产生远离转动轴线的离心力。随着制动衬块9相对于驱动构件8滑动并且使其制动表面15与鼓状卷轴4的内表面接合，这迫使制动衬块9远离转动轴线。随着使用者下降得更快，鼓状卷轴4的转动增加，这增加了制动衬块6的离心力。这导致产生增大的制动力。
这样，将达到最终的下降速度，其中用户不会经历任何更多的加速并且可以安全地下降。
本发明的复合齿轮，其中第一齿轮具有比第二齿轮更多的齿，这允许实现鼓状卷轴和离心式制动器之间所需的加速比，同时使装置的尺寸最小化。特别地，这对于紧急疏散情况可能是有益的，因为可以安全地存储和运输小型设备。本实施例产生了能够便于下降21米或7层楼高的装置，其中壳体的宽度、高度和深度均小于110mm。小于155mm的略大装置可允许下降60米或20层楼高。这种较大的装置可包括多个复合齿轮。传统系统的尺寸可达300mm，这增加了存储和重量要求。
制动衬块基本上围绕鼓状卷轴4的孔眼的整个圆周延伸。这是因为可以产生与在通常具有较小周向延伸的较大装置中产生的制动力相同的制动力。特别地，制动衬块在静止时与超过80％的孔眼圆周接合。在优选实施例中，制动衬块可以在静止时与超过90％的孔眼圆周接合。
通过使用复合齿轮实现了尺寸的减小，因为这允许减小鼓状卷轴的半径。鼓状卷轴的半径受到环形齿轮上的齿数的限制，因为需要适当大量的齿来实现合适的下降速率。复合齿轮的使用意味着可以用较少的环形齿来实现相同的下降速率的整体降低，并因此实现较小的鼓状卷轴。特别地，制动表面15的半径与鼓状卷轴的最大点的比值大于60％。优选地，该比例可以大于70％。在优选实施例中，复合齿轮10延伸超过鼓状卷轴的最大点。

Claims (9)

1.一种借助绳索下降的装置，包括：
具有内表面的环形卷轴，所述卷轴能绕中心轴线转动，所述卷轴包括围绕其周边的环形齿轮，所述环形齿轮具有面向中心轴线的齿轮齿；
缠绕在卷轴上的线，线的一端固定至卷轴，另一端包括附接装置；
与中心轴线同轴的轴；
附接至所述轴的离心式制动器，所述离心式制动器包括：
制动衬块，所述制动衬块用于向所述卷轴施加制动力；制动齿轮，所述制动齿轮附接至所述轴，并且能与所述轴一起转动；
复合齿轮，所述复合齿轮包括用于与制动齿轮啮合的第一齿轮和用于与所述环形齿轮啮合的第二齿轮，
其中第一齿轮具有比第二齿轮更多的齿；
并且其中，在卷轴静止时，制动衬块围绕卷轴的内表面的圆周延伸超过该圆周的80％。
2.根据前述权利要求中任一项所述的借助绳索下降的装置，其中，所述第一齿轮和第二齿轮形成为单个连续的复合齿轮。
3.根据前述权利要求中任一项所述的借助绳索下降的装置，其中，所述第一齿轮直接与所述制动齿轮啮合。
4.根据前述权利要求中任一项所述的借助绳索下降的装置，其中，所述第二齿轮直接与所述环形齿轮啮合。
5.根据前述权利要求中任一项所述的借助绳索下降的装置，其特征在于，在所述卷轴静止时，所述制动衬块围绕所述卷轴的内表面的圆周延伸超过该圆周的90％。
6.根据前述权利要求中任一项所述的借助绳索下降的装置，其中，所述制动表面的半径与所述鼓状卷轴的最大点的比值大于60％。
7.根据前述权利要求中任一项所述的借助绳索下降的装置，其中，所述制动表面的半径与所述鼓状卷轴的最大点的比值大于70％。
8.根据前述权利要求中任一项所述的借助绳索下降的装置，其中，所述复合齿轮延伸超过所述鼓状卷轴的最大点。
9.根据前述权利要求中任一项所述的借助绳索下降的装置，还包括：
用于各部件的壳体；和
位于所述壳体的每侧与卷轴的外表面接触的至少三个轴承。
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