CN1197401A - 高空作业人员的自动防坠落装置 - Google Patents

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Abstract

本发明装置在一个箱体内包括一个锁紧凸轮(7),该凸轮围绕一个轴(8)进行铰接,以便在不使用时不与通过箱体的一条保险绳索(2)相啮合,而当装置承受确定的朝下的加速度时,则朝绳索(2)进行转动,以便利用自动锁紧作用锁紧在箱体上。在凸轮(7)上装有一个检测滚轮(10),当凸轮(7)处于不使用位置时,检测滚轮(10)同绳索(2)相配合。对于滚轮(10)的一定转速,弹簧(13)式摩擦件(12)使滚轮承受一种使凸轮(7)沿锁紧方向进行转动的阻力矩。同作业人员相连的一个杆(15)与凸轮(7)以单向方式进行啮合,在作业人员坠落的情况下,使凸轮进入锁紧位置。本发明装置确保在坠落情况下若干锁紧作用的同时进行。

Description

高空作业人员的自动防坠落装置
本发明涉及一种个人防坠落保护装置，尤其涉及一种用于高空作业人员的自动防坠落装置。
人们了解到一些在一个竖直定位、并在其上部加以固定的支承件例如一根绳索上进行滑动的个人防坠落保护装置。
这些装置通过一根系绳同作业人员相连接，用于防止坠落。
为此，这些装置设计成沿支承件朝上和朝下进行滑动，并且在作业人员坠落的情况下，自行锁紧在支承件上。
这类装置有些或多或少复杂的类型，在与装置相连的作业人员发生坠落而产生的动力作用下，产生一种使一个构件锁定在支承件上的作用。
改进的类型存在构件数目多且易损坏的缺陷。从大体上说，要不断注意这些装置的清洁状态，因为这些装置对影响其工作效率的碎屑和灰尘是很灵敏的。
美国专利No.4923073描述了一种沿一个竖直支承件移动的自动防坠落装置。这种装置包括一个在其箱体中转动的齿轮，铰接在一个外箱体内，并且沿着使齿轮啮合在支承件上的方向受到弹性限制，支承件通入一条配置在外箱体前部的竖直通道。当装置沿支承件移动时，齿轮通过其在支承件上的摩擦进行转动。如果装置沿支承件的下降速度达到一个预定值，那么，齿轮的相应转速起动一个离心离合机构，使齿轮停止转动。支承件和停止转动的齿轮之间的摩擦，使齿轮箱体沿着确保支承件锁紧在齿轮和外箱体之间的方向进行转动，并将装置锁紧在支承件上。
在这种装置中，齿轮同时用作装置移动速度的检测器和锁紧件，离心离合机构起自动锁紧触发器的作用，是一个费用昂贵、易于损坏并对灰尘敏感的机构。
法国专利申请No.2574511也描述了一种自动锁紧在一条保险绳索上的装置。这种装置包括一个滚轮，该滚轮沿一个坡面滚动，该坡面位于滚轮与保险绳索分开的一个下部不使用位置以及滚轮使绳索锁紧以便将装置锁紧在绳索上的一个上部位置之间。与作业人员相连的系绳连接到一个杆上，该杆在作业人员坠落的动力作用下同滚轮相啮合，使之处于锁紧位置。
由于锁紧滚轮轻巧，可以在撞击或振动作用下沿导向坡面上升，因此，这种装置工作灵敏度不易控制，工作起来没有规则。
本发明旨在提出一种自动防坠落装置，克服已知装置的上述缺陷，具有结构简单、坚固耐用和效率提高的优越性。
为此，这种装置由数量少的简单构件制成，这些构件彼此配合，在支承件上同时实施三种方式的锁紧作用：
-通过位于锁紧件上的一个检测件的加速度产生锁紧运动，实施锁紧作用，
-将锁紧件制成一个锁紧凸轮形状，该凸轮安装成在装置突然下落时，凸轮相对于其旋转轴的重心位置起惯性作用，产生凸轮的锁紧运动，从而实施锁紧作用，
-在载重的作用下，通过一个杆的作用实施锁紧作用。
根据本发明，自动防坠落装置在一个保险支承件上滑动而无需辅助操作，该保险支承件固定在所述装置上方的一点上，作业人员或载重同装置相连，这种装置包括一个对保险支承件进行锁定的锁紧件以及一个对保险支承件相对于装置进行下落的加速度或速度极限加以测定的检测件，其特征在于，检测件由一个滚轮或一个等同的回转件构成，由于检测件和锁紧件是不同的，因此，检测件安装在锁紧件上，并且在确定的阻力矩的作用下，沿着与滚轮的转动相反的锁紧方向驱动锁紧件，所述阻力矩由固定在锁紧件上的一个构件产生，该构件从装置中保险支承件的速度或加速度的确定极限开始进行作用。
产生阻力矩的构件最好由一个摩擦件构成，摩擦件在支承在锁紧件上的一个弹簧的作用下贴靠在滚轮上，产生一个随装置中支承件的速度而增大的阻力矩，直至大于凸轮的反作用阻力矩的极限。
锁紧件可以由一个与保险支承件自动锁紧的转动凸轮构成，检测滚轮位于凸轮上，以便在没有锁紧作用力施加到凸轮上的情况下，在凸轮上的一个确定位置与支承件进行配合接触，并使这种接触一旦在凸轮进行锁紧作用就分开。
凸轮重心相对于其旋转轴的位置使得当装置没有一定的向下加速度时，所述凸轮在其重量配合下，沿其松开的方向进行作用，而当存在这种加速度时，则所述凸轮从该加速度的极限开始沿相反的方向进行作用，产生锁紧作用。
根据本发明，为了实施第三个锁紧作用，装置包括一个由载重起动的杆，该杆通过一个止动块以单向方式同凸轮相配合，使所述凸轮只能由所述杆沿锁紧方向进行作用。
根据本发明一个最佳实施例，一个连接弹簧安装在杆和凸轮的共用铰接轴上，该连接弹簧包括两个端部，一个端部贴靠在装置箱体的一点上，另一个端部贴靠在凸轮上，使凸轮沿松开方向转动，以便当不存在使杆固定在高部位置的正向作用同时又不存在使凸轮锁紧的现象时，使凸轮始终与杆接触。
凸轮的重量及其重心的定位设计成抵消弹簧的作用，以便在装置向下的确定的加速度作用下，进行锁紧运动。
在所有这些情况下，凸轮沿锁紧方向的开始转动通过与绳索配合的表面外形，自动地连续进行锁紧运动，产生一种自动锁紧现象，直至绳索完全锁定。
起动杆构形和定位成能够在整个锁紧过程中使凸轮起作用或者和凸轮一起作用，直至绳索完全锁定。
为了更好地理解本发明，下面参照附图和非限制性实施例对本发明一个最佳实施例加以描述。附图如下：
图1是本发明自动防坠落装置的局部竖直剖视图，所示装置处于不使用位置，可以沿一条保险绳索进行移动；
图2是图1所示装置通过转动杆的移动进行锁紧后处于止动位置的视图；
图3是图1所示装置处于止动位置的视图，锁紧不由杆加以控制；
图4类似于图2，但示出装置锁紧在手动止动位置。
参照附图，自动防坠落装置1用于使穿过它的一条竖直保险绳索2锁紧。绳索2在其上端加以固定，在其下端配有一个压载物(未示出)。
装置1包括一个箱体，该箱体由两个侧板3(图中只示出一个)、一个前壁5和一个后壁6构成，两个侧板3由若干横撑4加以连接。
箱体内装有一个锁紧凸轮7，凸轮7安装成围绕一个水平轴8进行转动，水平轴8由两个侧板3加以支承。凸轮7朝其前部具有一个弓形锁紧表面9，在其前上部包括一个检测滚轮10，检测滚轮10安装在由凸轮7支承的一个横向轴11上。
保险绳索2在前壁5内表面和凸轮7前端之间的间隙中进行移动，保险绳索2与装置1的相对运动使检测滚轮10进行转动。滚轮10的转动由一个摩擦件12加以制动，摩擦件12在支承于凸轮7主体上的一个弹簧13的作用下与所述滚轮的周边相啮合。弹簧13的作用力选择成从滚轮10转速的一个确定极限开始，对滚轮10施加一种与滚轮10的转动相反并使滚轮10和凸轮7局部连接的确定的阻力矩。
一个弹簧14围绕轴8加以布置，并且一部分支承在凸轮7上，另一部分支承在后壁6上。该弹簧14作用于凸轮7，使之保持在图1所示的位置，在该位置，其锁紧表面9不与保险绳索2相啮合，而且检测滚轮10与该绳索2相配合。
一个曲杆15在其中部围绕轴8加以铰接，该曲杆15具有一个臂，该臂由后壁6的一个缝隙16处突出，而另一个臂的端部17在支承在壁6上的杆15的高部位置(如图1所示)用作止动块，使凸轮7处于松开位置。
滚轮10在凸轮7上的布置确定成这样：在这个将凸轮支承在杆15上的止动位置，滚轮10刚好同绳索2相接触。
凸轮7是这样的：其重心相对于旋转轴8布置成当不存在装置向下的一定加速度时，使所述凸轮沿其松开的方向进行作用，而当存在这种加速度时，则使所述凸轮从确定的加速度极限开始沿相反方向起惯性作用，抵消弹簧14的作用。
穿过缝隙16的杆15的臂在其端部具有一个开孔18，用来以弹簧钩(未示出)钩住与一个作业人员相连的一根系绳。
应当注意到，杆15只能沿锁紧方向通过止动方法控制凸轮7的移动。这就避免由于对该杆的使用不熟练或不合适而造成的任何意外的松开动作。
装置的工作情况是这样的，假设装置处于图1所示的未锁紧状态，杆15的突出的臂处于高部位置，因为装置1由于其重量而处于比作业人员低一些的位置上。
如上所述，在凸轮的重量和弹簧14的联合作用下，凸轮7处于其松开位置，支承在杆15的止动部分17上，而杆15本身支承在壁6上。这样，根据作业人员的移动情况，装置1沿保险绳索2朝上或朝下自由滑动，使滚轮10转动。
在作业人员坠落的情况下，凸轮7同时进行三重锁紧作用：
(a)装置1沿绳索2的下降运动的突然加速由滚轮10立即加以检测，滚轮10的转速加大到它所承受的阻力矩超过凸轮7的反作用阻力矩。这样，凸轮沿顺时针方向围绕轴8进行转动，以便其锁紧表面9同绳索2啮合，将绳索2锁定在壁5上，使装置固定不动。
如图2所示，一旦凸轮7对绳索2进行锁紧运动时，检测滚轮10中断同凸轮7的配合，凸轮7在其最大锁紧位置，与由若干横梁4之一构成的一个止动块相啮合，以便对锁紧加以控制。
(b)由于凸轮7的惯性作用，装置1的突然向下坠落使凸轮7沿绳索2的锁紧方向进行转动运动。
(c)在同其端部18相连的载重自由坠落的作用下，杆15沿顺时针方向转动，通过其止动部分17对凸轮7进行作用，使之进入锁紧位置。在整个锁紧过程中，杆5与凸轮7相配合，直至绳索2完全锁定。
因为杆15在轴8上自由转动，因此，该杆如果在图1所示的不使用位置上偶然固定不动，不会妨碍上述两个作用(a)和(b)之一或两者施加锁紧作用。
如图4所示，一个将杆15锁紧在锁定位置上的锁紧装置由例如一个棘爪19构成，该棘爪19在标号20处铰接在箱体上，刚好同杆15的后表面相啮合，该锁紧装置可以将凸轮7保持在使绳索2锁定的位置，替代制动器。
装置的箱体包括一个开启件(图中未示出)，例如箱体的关闭位置由两个不同的构件加以锁紧，必须经过两个连续的操作步骤才能打开该箱体。
为了对本发明进行说明的需要，以非限制的方式，采用一条绳索作为装置的支承件，采用一个凸轮作为锁紧件，该凸轮的锁紧用颈部成型为在对该绳索进行自动锁紧作用中同该绳索的截面相一致。为了同样的需要，采用一个滚轮作为检测器。但是，可以理解，不超出本发明范围，可以根据已有技术制成同一系统来对由一根金属缆绳或一个刚性型材构成的一个支承件进行作用。

Claims (8)

1.一种自动防坠落装置，这种装置在一个保险支承件(2)上滑动而无需辅助操作，保险支承件(2)固定在所述装置上方的一点上，作业人员或载重同所述装置相连，这种装置包括一个对保险支承件(2)进行锁定的锁紧件(7)以及一个对保险支承件(2)相对于装置进行下落的加速度或速度极限加以测定的检测件(10)，其特征在于，检测件(10)由一个滚轮或一个等同的回转件构成，由于检测件(10)和锁紧件(7)是不同的，因此，检测件(10)安装在锁紧件(7)上，并且在确定的阻力矩的作用下，沿着与滚轮(10)的转动相反的锁紧方向驱动锁紧件(7)，所述阻力矩由固定在锁紧件(7)上的一个构件(12，13)产生，该构件从装置中保险支承件(2)的速度或加速度的确定极限开始进行作用。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述产生阻力矩的构件由一个摩擦件(12)构成，该摩擦件(12)在支承在锁紧件(7)上的一个弹簧(13)的作用下贴靠在滚轮(10)上，产生一个随装置中保险支承件(2)的速度而增大的阻力矩，直至大于锁紧件(7)的反作用阻力矩的极限。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述锁紧件由一个与保险支承件(2)自动锁紧的转动凸轮(7)构成，检测滚轮(10)位于凸轮(7)上，以便在没有锁紧作用力施加到凸轮(7)上的情况下，在凸轮(7)上的一个确定位置与支承件(2)进行配合接触，并使这种接触一旦在凸轮(7)进行锁紧作用就分开。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，凸轮(7)沿松开方向的行程由一个止动块(17)加以限制，该止动块(17)确定检测滚轮(10)的位置，使之由保险支承件(2)的相对运动加以驱动，一个弹簧(14)支承在装置的箱体上，并贴靠在所述凸轮(7)上，使之沿松开的方向进行作用，直至到达其止动位置。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，凸轮(7)的重心相对于其旋转轴(8)布置成当不存在装置向下的一定加速度时，使所述凸轮(7)在其重量配合下，沿其松开的方向进行作用，而当存在这种加速度时，则使所述凸轮(7)从该加速度的极限开始沿相反的方向进行作用，以便足以抵消贴靠在它上面的弹簧(14)的作用，产生自动锁紧作用。
6.根据权利要求3至5之一所述的装置，其特征在于，它包括一个由载重起动的杆(15)，该杆(15)通过一个止动块(17)以单向方式同凸轮(7)相配合，使凸轮(7)只能由所述杆(15)沿锁紧方向进行作用。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，凸轮(7)沿松开方向的行程的止动由起动杆(15)通过其在装置箱体上的一个止动件加以确保，以便当不存在对杆(15)的作用时，在贴靠在凸轮(7)上的弹簧(14)的配合下，使杆(15)与凸轮(7)保持连续接触，阻止杆(15)在锁紧运动中伴随凸轮(7)进行运动。
8.根据权利要求3至7之一所述的装置，其特征在于，它包括一个必要时对凸轮(7)的锁紧位置加以锁定的锁紧件(19)。
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