CZ292340B6 - Zařízení pro automatické zastavení pádu - Google Patents

Abstract

Za° zen (1) pro automatick zastaven p du je schopno prokluzovat bez nutnosti dalÜ ch ·kon po bezpe nostn m lan (2), upevn n m v bod , um st n m nad t mto za° zen m (1), a p°ipojen m k u ivateli nebo k n kladu. Za° zen (1) obsahuje sv rac va ku (7) pro bezpe n sev°en bezpe nostn ho lana (2), a detek n v le ek (10) s po te n akcelerac nebo po te n rychlost bezpe nostn ho lana (2) vzhledem k za° zen (1). Detek n v le ek (10) a sv rac va ka (7) jsou samostatn sou sti, p°i em detek n v le ek (10) je ulo en na sv rac va ce (7) pro jej p°itla ov n ve sm ru sev°en a pro zajiÜt n kontaktu detek n ho v le ku (10) s prost°edkem pro omezen jeho rotace, p°i em tento prost°edek je um st n na sv rac va ce (7).\

Description

Vynález se týká individuálního bezpečnostního zařízení proti pádu osob z výšky, přičemž se zejména týká zařízení, určeného pro automatické zastavení pádu osob, pracujících ve velkých výškách nad zemí.

Dosavadní stav techniky

Existuje několik typů individuálních bezpečnostních zařízení, chránících osoby, pracující vysoko nad zemí, proti pádu, a upevněných na nosiči, jako je například lano, umístěné svisle a upevněné ve své horní poloze.

Tato zařízení jsou obvykle dalším lanem připojena k osobě, pracující ve výšce, kterou mají chránit proti případnému pádu.

Za tím účelem jsou takováto zařízení upravena tak, že prokluzují nahoru a dolů podél svého nosiče nebo lana, přičemž jsou schopna být na tomto nosiči zablokována, pokud by osoba k nim připojená spadla.

Některé typy takovýchto zařízení jsou velmi složité, přičemž blokují prvek na příslušném nosiči nebo laně v důsledku dynamického účinku, způsobeného pádem osoby, připoutané k takovému zařízení.

Nejmodemější modely těchto zařízení mají značnou nevýhodu v tom, že obsahují velký počet křehkých součástí. U většiny těchto zařízení se předpokládá jejich neustálá průběžná kontrola, neboť je zde nutno zabezpečit jejich řádné čištění, poněvadž tato zařízení jsou citlivá zejména na znečištění prachem nebo stavební sutí, což pochopitelně velmi nepříznivě ovlivňuje jejich provozní účinnost.

V patentovém spise US 4 923 037 je popsáno zařízení pro automatické zastavení pádu osob, pracujících ve velkých výškách, které je schopné pohybovat se podél svislého nosiče. Toto zařízení je opatřeno ozubeným kolem, které se otáčí v jeho pouzdru, přičemž je uvnitř připojeno k vnějšímu plášti pouzdra aje pružně přitlačováno proti nosiči, pohybujícímu se ve svislém kanálu, upraveném v přední části vnějšího pláště.

Pokud se toto bezpečnostní zařízení pohybuje podél svého nosiče, ozubené kolo se v důsledku tření otáčí a pohybuje po nosiči. Pokud pádová rychlost bezpečnostního zařízení, pohybujícího se podél nosiče, dosáhne předem stanovené hodnoty, pak odpovídající rychlost otáčení ozubeného kola způsobí, že je uveden do činnosti odstředivý spojkový mechanizmus, který zastaví otáčení ozubeného kola. Tření mezi nosičem a zastaveným ozubeným kolem potom umožňuje, aby se plášť otáčel ve směru, zabezpečujícím sevření či zablokování nosiče mezi ozubeným kolem a vnějším pláštěm, a tím i zablokování celého zařízení na nosiči.

U tohoto zařízení, kde je ozubené kolo použito jak pro účely kontrolování pohybové rychlosti zařízení, tak i jako blokovací prvek, je odstředivý spojkový systém, který způsobuje automatické zablokování zařízení na nosiči, nákladný a křehký prvek, který je citlivý na prach a nečistoty.

Patentový spis FR 2 574 511 se rovněž týká zařízení pro automatické zablokování na bezpečnostním laně. Toto zařízení obsahuje váleček, který je schopen se pohybovat podél rampy mezi spodní klidovou polohou, ve které je vzdálen od bezpečnostního lana, a horní polohou, v níž

-1 CZ 292340 B6 těsně svírá lano tak, že zařízení je na laně zablokováno. Páčka, připojená k dalšímu lanu, které je připevněno k uživateli, zabírá s pohyblivým válečkem, pokud dojde k dynamickému efektu, způsobenému pádem uživatele, a to tak, že jej uvede do polohy, která umožňuje jeho sevření a zablokování.

Vzhledem k malé hmotnosti těsnicího válečku, která umožňuje jeho pohyb vzhůru po vodicí rampě, a to účinkem trhnutí, škubnutí nebo vibrací, je toto zařízení výjimečně citlivé na pečlivou kontrolu jeho funkce, neboť je náchylné k tomu, aby jeho funkce byla nespolehlivá.

Podstata vynálezu r

Účelem tohoto vynálezu je vyvinout zařízení pro automatické zastavení pádu osob, pracujících ve velkých výškách, u kterého by byly odstraněny výše uvedené nedostatky známých typů takových zařízení, a jehož výhodami by byla právě jednoduchost, houževnatost a zlepšená efektivita činnosti.

Za tímto účelem je zařízení vybaveno pouze malým počtem součástí, které mají jednoduchý tvar, a které vzájemně spolupůsobí za účelem současného uplatnění tří způsobů pro spuštění či vyvolání blokovacího účinku na nosiči:

prostřednictvím akcelerace detekční části, umístěné na svírací součásti, která způsobuje nastartování blokovacího pohybu, prostřednictvím vytvoření svírací součásti ve tvaru svírací vačky, uspořádané tak, že poloha jejího těžiště vzhledem k její ose otáčení vyvolává odstředivý účinek, takže zařízení může být náhle zatlačeno dolů, což způsobuje sevření vačky, prostřednictvím pohybu páčky, způsobeného jejím zatížením.

Zařízení pro automatické zastavení pádu podle tohoto vynálezu, které prokluzuje, a to aniž by vyžadovalo nějaký dodatečný úkon, po bezpečnostním nosiči, upevněném v bodě, umístěném nad tímto bezpečnostním zařízením, které je rovněž připojeno k uživateli anebo k nákladu, je takového typu, který obsahuje součást pro sevření bezpečnostního nosiče a součást pro zjištění mezní akcelerace nebo pohybové rychlosti bezpečnostního nosiče vzhledem k tomuto zařízení.

Zařízení podle tohoto vynálezu je charakterizováno tím, že detekční součást, která je představována válečkem nebo ekvivalentní rotační součástí, je uspořádána na svírací součásti, kterou pohání ve směru svírání účinkem stálého kroutícího momentu, majícího určitou velikost a působícího proti otáčení válečku, přičemž stálý kroutící moment je vyvozován součástí, připevněnou ke svírací součásti a působící od určité prahové rychlosti nebo prahové akcelerace bezpečnostního nosiče daného zařízení.

Zařízení, vyvolávající stálý kroutící moment, je s výhodou tvořeno třecí součástí nebo vačkou, zatlačovanou proti válečku působením pružiny, tlačící na bezpečnostní součást a vyvozující stálý kroutící moment, zvyšující se s rychlostí bezpečnostního nosiče v zařízení až kjeho prahové hodnotě vyšší, než je opačný stálý kroutící moment vačky.

Těsnicí součást může být vytvořena ve formě samoupínací vačky, otáčející se podél bezpečnostního nosiče, přičemž detekční váleček je umístěn tak, že je ve styku pro součinnost s nosičem v případě zvláštní polohy vačky, kdy na ni není uplatňován žádný svírací tlak, a tak, že nebude již déle ve styku, pokud vačka začne svoji svírací činnost.

-2CZ 292340 B6

Těžiště vačky je umístěno vzhledem kjejí ose otáčení tak, aby vačka byla přitlačována, a to s pomocí její vlastní hmotnosti, do směru jejího uvolnění, pokud nedochází k akceleraci zařízení směrem dolů, a tak, aby vačka byla přitlačována v opačném směru, pokud dojde k akceleraci zařízení, která převyšuje mezní akceleraci pro zahájení svírání.

Aby mohlo být dosahováno dalšího svíracího účinku, obsahuje zařízení podle tohoto vynálezu páku, citlivou na zatížení, která spolupůsobí ve stejném směru s vačkou prostřednictvím dorazu tak, že tato vačka může být uvedena do činnosti pouze uvedenou páčkou, a to ve směru, způsobujícím sevření.

Podle jednoho výhodného provedení předmětu tohoto vynálezu je na kloubový čep, společný jak pro páčku, tak i pro vačku, upevněna spojovací pružina, mající dva konce, z nichž jeden se opírá o stěnu pouzdra daného zařízení a druhý se opírá o těleso vačky tak, že ji přitlačuje při otáčení ve volném směru, a tím ji soustavně uvádí do styku s pákou při absenci jakéhokoliv působení pro její zastavení v její horní poloze.

Hmotnost vačky spolu s polohou jejího těžiště je propočítána tak, aby působení pružiny bylo neutralizováno, pokud je nutno celé zařízení zablokovat v případě účinku určité akcelerace směrem dolů.

Ve všech těchto případech pak počátek otáčení vačky v jejím svíracím směru způsobuje automatické pokračování svíracího pohybu, a to v důsledku uspořádání čelní stěny, působící na lano, čímž je způsoben samosvomý účinek až do úplného zablokování.

Páka je vytvořena a uspořádána tak, aby byla schopna aktivovat nebo doprovázet vačku v průběhu jejího celého pohybu až do úplného zablokování lana.

V souladu s předmětem tohoto vynálezu bylo tedy vyvinuto zařízení pro automatické zastavení pádu, schopné prokluzovat bez nutnosti dalších úkonů po bezpečnostním laně, upevněném v bodě, umístěném nad tímto zařízením, a připojeném k uživateli nebo k nákladu, přičemž zařízení obsahuje svírací vačku pro bezpečné sevření bezpečnostního lana, a detekční váleček s počáteční akcelerací nebo počáteční rychlostí bezpečnostního lana vzhledem k zařízení, přičemž detekční váleček a svírací vačka jsou samostatné součásti, přičemž detekční váleček je uložen na svírací vačce pro její přitlačování ve směru sevření a pro zajištění kontaktu detekčního válečku s prostředkem pro omezení jeho rotace, přičemž tento prostředek je umístěn na svírací vačce.

Prostředek pro omezení rotace detekčního válečku sestává z třecího členu, který je ve spojení s detekčním válečkem působením pružiny.

Svírací vačka je uložena otočně pro zajištění samosvomého účinku vzhledem k bezpečnostnímu lanu, přičemž je na ní umístěn detekční váleček, který je v kontaktu s bezpečnostním lanem pro případ zvláštního uložení svírací vačky, kdy nedochází k sevření, přičemž tento kontakt opouští v době, kdy svírací vačka zahajuje svírání.

Dráha svírací vačky je omezena dorazem, který určuje polohu detekčního válečku, přičemž tento doraz je unášen relativním pohybem bezpečnostního lana, a pružina je opřena o pouzdro zařízení a působí na svírací vačku pro vybuzení pohybu v uvolněném stavu, až vačka dosáhne dorazové polohy.

Zařízení podle tohoto vynálezu je s výhodou tvořeno aktivační pákou, která je uváděna do činnosti zatížením, a která je v kontaktu se svírací vačkou prostřednictvím dorazu, přičemž svírací vačka je ovladatelná aktivační pákou pouze ve směru sevření.

-3 CZ 292340 B6

Zastavení dráhy svírací vačky je zajištěno prostřednictvím dorazu aktivační páky na pouzdro zařízení, přičemž aktivační páka a svírací vačka jsou ve stálém kontaktu prostřednictvím pružiny.

K pouzdru zařízení jev určitém místě připojena západka pro zablokování svírací vačky v sevřené poloze v případě potřeby.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude v dalším podrobněji objasněn na příkladech jeho konkrétního provedení, jejichž popis bude podán s přihlédnutím k přiloženým obrázkům výkresů, kde:

obr. 1 znázorňuje částečný pohled ve svislém řezu na zařízení pro automatické zastavení pádu podle tohoto vynálezu, které je zobrazeno v jeho klidové poloze, umožňující jeho pohyb podél bezpečnostního lana, obr. 2 znázorňuje pohled na zařízení podle obr. 1 v jeho zablokované poloze po spuštění svírání pohybem otočné páčky, obr. 3 znázorňuje pohled na zařízení podle obr. 1 v jeho zablokované poloze, a to bez spuštění svírání, způsobeného otočnou páčkou, a obr. 4 představuje pohled obdobný, jako je na obr. 2, avšak znázorňující zařízení, zablokované záměrně manuálně v klidové poloze (tzv. parkování).

Příklady provedení vynálezu

S poukazem na přiložené výkresy je zařízení 1 pro automatické zastavení pádu určeno k sevření svislého bezpečnostního lana 2, které jím prochází. Bezpečnostní lano 2 je svým horním koncem upevněno, zatímco na svém spodním konci je opatřeno zátěží (neznázoměno).

Zařízení 1 pro automatické zastavení pádu sestává z pouzdra, vytvořeného ze dvou bočních desek 3 (na obrázku je vidět pouze jedna), spojených rozpěrami 4 s jednou čelní stěnou 5 a s jednou zadní stěnou 6.

Uvnitř tohoto pouzdra je umístěna svírací vačka 7, otočně uložená na vodorovném čepu 8, který je nesen bočními deskami 3. Směrem ke své čelní části má svírací vačka 7 obloukovou svírací plochu 9, přičemž ve své přední horní části je opatřena detekčním válečkem 10, uloženým volně na příčné ose 11 svírací vačky 7.

Mezi vnitřním povrchem čelní stěny 5 a předním koncem svírací vačky 7 se pohybuje bezpečnostní lano 2, jehož relativní pohyb vůči zařízení 1 otáčí detekčním válečkem 10. Otáčení detekčního válečku 10 je zastavováno třecím členem 12, který zabírá s obvodem tohoto detekčního válečku 10 pod tlakem pružiny 13, upravené v tělese svírací vačky 7. Tato svírací vačka 7 se otáčí v opačném směru v důsledku setrvačnosti, kdy dojde k akceleraci na základě určité prahové hodnoty svírací vačky 7, čímž je kompenzováno působení pružiny 14.

Rameno aktivační páky 15, které prochází otvorem 16, má na svém konci otvor 18 pro zaháknutí karabinky (neznázoměno), spojené s lanem, připevněným k dělníkovi, pracujícímu ve výšce.

Zde je nutno zdůraznit, že aktivační páka 15 ovládá pohyb svírací vačky 7 pouze v jejím blokovacím směru. Tím je znemožněno nechtěné uvolnění aktivační páky 15 nějakým náhodným, neobratným či neohrabaným pohybem.

-4CZ 292340 B6

Funkce zařízení 1 podle tohoto vynálezu je následující: za předpokladu, že zařízení Ije ve své nezablokované poloze, zobrazené na obr. 1, je v důsledku hmotnosti zařízení 1 vyčnívající rameno aktivační páky 15 ve své horní poloze, a je přitom umístěno níže, než uživatel.

Jak již bylo dříve uvedeno, je svírací vačka 7 umístěna ve své nesevřené poloze na nosiči proti dorazu 17 aktivační páky 15, tj. v opřené poloze proti zadní stěně 6 v důsledku kombinovaného účinku hmotnosti svírací vačky 7 a působení pružiny 14. Zařízení 1 tedy volně prokluzuje podél bezpečnostního lana 2 nahoru a dolů, a to v závislosti na pohybu uživatele, což způsobuje otáčení detekčního válečku JO.

Dojde-li k tomu, že uživatel zařízení 1 spadne, nastane trojí účinek pro spuštění svírání vačky 7:

a) Náhlá akcelerace pohybu zařízení 1 směrem dolů podél bezpečnostního lana 2 je okamžitě detekována detekčním válečkem 10, jehož rychlost otáčení se zvyšuje až do té doby, kdy stálý kroutící moment, kterému je vystaven, překoná opačný stálý kroutící moment svírací vačky 7. Tato svírací vačka 7 se poté otáčí ve směru hodinových ručiček kolem vodorovného čepu 8 tak, že její svírací plocha 9 zabírá s bezpečnostním lanem 2 a blokuje bezpečnostní lano 2 proti čelní stěně 5, čímž dojde ke znehybnění zařízení 1.

Jak je vidět z obr. 2, tak ještě před tím, než se svírací vačka 2 začne pohybovat za účelem sevření bezpečnostního lana 2, přeruší detekční váleček 10 spolupráci s bezpečnostním lanem 2, přičemž v jeho maximální sevřené poloze pak svírací vačka 2 zabírá se zarážkou, vytvořenou najedná z rozpěr 4 za účelem kontroly sevření.

b) V důsledku působení setrvačnosti svírací vačky ]_ pak náhlé stlačení zařízení 1 směrem dolů, způsobené pádem, vyvolá otáčivý pohyb svírací vačky 2 ve směru, v němž je zahájeno svírání bezpečnostního lana 2.

c) Působením volného pádu zátěže, upevněné v otvoru 18, se aktivační páka 15 otáčí ve směru pohybu hodinových ručiček, přičemž její doraz 17 působí na svírací vačku 2 tak, že ji uvádí do její sevřené polohy. Aktivační páka 15 doprovází svírací vačku 2 na celé její svírací dráze až do úplného zablokování bezpečnostního lana 2.

Pokud se aktivační páka 15 volně otáčí na vodorovném čepu 8, může její náhodné znehybnění do klidové polohy, znázorněné na obr. 1, způsobit pouze jeden ze dvou účinků, popsaných výše v odstavcích a) nebo b), nebo oba tyto účinky dohromady, způsobující sevření a zablokování.

Jak je znázorněno na obr. 4, je zařízení pro blokování aktivační páky 15 v zablokované poloze vytvořeno například ve formě západky 19, připojené v místě 20 k pouzdru zařízení 1, přičemž tato západka 19 zabírá se zadní stěnou aktivační páky 15 a je schopna udržovat svírací vačku 2 v poloze, blokující bezpečnostní lano 2, takže je používána jako brzda.

Pouzdro zařízení 1 obsahuje otevírací prvek (na výkresech neznázoměno), takže uzavřená poloha pouzdra je blokována dvěma samostatnými prvky, což vyžaduje provedení dvou následných uvolňovacích operací, aby bylo možno pouzdro otevřít.

Pro účely popisu tohoto vynálezu bylo jako nosiče pro zařízení 1 použito bezpečnostního lana 2, a jako blokovací součásti bylo použito svírací vačky ]_. Svírací hrdlo blokovací součásti může být rovněž profilováno tak, aby odpovídalo příslušnému úseku bezpečnostního lana 2 za účelem samosvomého působení. Pro tytéž účely bylo jako detektoru použito detekčního válečku 10.

Je však zřejmé, že je možno zkonstruovat stejný systém na základě známého stavu techniky tak, že funkci nosiče může plnit ocelové lano nebo pevný profil.

Claims (7)

1. Zařízení (l) pro automatické zastavení pádu, schopné prokluzovat bez nutnosti dalších úkonů po bezpečnostním laně (2), upevněném v bodě, umístěném nad tímto zařízením (1), a připojeném k uživateli nebo k nákladu, přičemž zařízení (1) obsahuje svírací vačku (7) pro bezpečné sevření bezpečnostního lana (2), a detekční váleček (10) s počáteční akcelerací nebo ío počáteční rychlostí bezpečnostního lana (2) vzhledem kzařízení (1), vyznačující se tím, že detekční váleček (10) asvírací vačka (7) jsou samostatné součásti, přičemž detekční váleček (10) je uložen na svírací vačce (7) pro její přitlačování ve směru sevření a pro zajištění kontaktu detekčního válečku (10) s prostředkem pro omezení jeho rotace, přičemž tento prostředek je umístěn na svírací vačce (7).

2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že prostředek pro omezení rotace detekčního válečku (10) sestává z třecího členu (12), který je ve spojení s detekčním válečkem (10) působením pružiny (13).

20

3. Zařízení podle nároku 1 nebo 2, v y z n a č u j í c í se t í m, že svírací vačka (7) je uložena otočně pro zajištění samosvomého účinku vzhledem k bezpečnostnímu lanu (2), přičemž je na ní umístěn detekční váleček (10), který je v kontaktu s bezpečnostním lanem (2) pro případ zvláštního uložení svírací vačky (7), kdy nedochází k sevření, přičemž tento kontakt opouští v době, kdy svírací vačka (7) zahajuje svírání.

4. Zařízení podle nároku 3, vyznač u j ící se tí m , že dráha svírací vačky (7)je omezena dorazem (17), který určuje polohu detekčního válečku (10), přičemž tento doraz (17) je unášen relativním pohybem bezpečnostního lana (2), a pružina (14) je opřena o pouzdro zařízení (1) a působí na svírací vačku (7) pro vybuzení pohybu v uvolněném stavu, až vačka (7) dosáhne

30 dorazové polohy.

5. Zařízení podle jednoho z nároku 3 nebo 4, vyznačující se tím, že je tvořeno aktivační pákou (15), která je uváděna do činnosti zatížením, a která je v kontaktu se svírací vačkou (7) prostřednictvím dorazu (17), přičemž svírací vačka (7) je ovladatelná aktivační pákou

35 (15) pouze ve směru sevření.

6. Zařízení podle nároku 5, vyznačující se tím, že zastavení dráhy svírací vačky (7) je zajištěno prostřednictvím dorazu aktivační páky (15) na pouzdro zařízení (1), přičemž aktivační páka (15) a svírací vačka (7) jsou ve stálém kontaktu prostřednictvím pružiny (14).

7. Zařízení podle jednoho z patentových nároků 3 až 6, vyznačující se tím, že k pouzdru zařízení (1) je v místě (20) připojena západka (19) pro zablokování svírací vačky (7) v sevřené poloze v případě potřeby.