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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Höhenrettungsgerät zur Rettung
und/oder Bergung von Personen aus großen Höhen wie beispielsweise Hochhäusern, wobei
das Höhenrettungsgerät eine selbstbremsende
Abseileinrichtung umfasst. Weiterhin ist das Höhenrettungsgerät insbesondere
zur Eigenrettung geeignet.
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Die
Höhenrettung
von Personen stellt erhebliche Anforderungen. Neben der Rettung
der Person aus der Höhe
selbst kommen häufig
weitere erschwerende Bedingungen hinzu, wie beispielsweise bei einem
Hochhausbrand. Insbesondere bei Letzterem treten neben der Gefährdung durch
Höhensturz die
Gefährdungen
durch Feuer oder Rauchgase für die
zu rettende Person hinzu.
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Insbesondere
bei Hochhausbränden
ist bei der Verlegung der bauseitigen Fluchtwege, beispielsweise
durch Feuer oder Rauchgas, eine Außenrettung notwendig.
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Bekannte
Maßnahmen
zur Personenrettung aus Gebäuden
umfassen die Bodenrettung mit Leitern oder Kränen sowie die Luftrettung mittels
Helikopter oder anderer Fluggeräte,
wie beispielsweise in der
DE
102 51 208 beschrieben. Diese Verfahren weisen jedoch einige
Nachteile auf. So ist die Bodenrettung in der Regel ab Gebäudehöhen, bzw.
Aufenthaltsorten der zu rettenden Personen von über 40 m oberhalb der Bodenrettungseinheit
in der Regel nicht mehr möglich.
Die Luftrettung wird gerade bei Gebäudebränden häufig durch die Flammen und
den damit verbundenen Auftrieb sowie die Rauchgase behindert oder
unmöglich
gemacht. Weiterhin ist den zuvor genannten Verfahren gemeinsam,
dass diese erst nach Eintreffen von Rettungspersonal und Rettungsgerät die Höhenrettung
ermöglichen.
Insbesondere bei Notsituationen, in denen eine weitere Gefährdungsform,
wie Feuer oder Rauchgas, die zu rettende Person betrifft, kann der
damit verbundene Zeitverlust bis zur Durchführung der Höhenrettung verheerend sein.
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Der
zuvor genannte zeitliche Verlust wird durch sogenannte Selbstrettungsgeräte vermieden. So
beschreibt die
DE 80
30 414 U1 ein Kettenabsprunggerät zur Selbstrettung aus Höhen, bei
der sich die sich rettende Person an einer Halteeinrichtung festhält oder
befestigt wird, wobei die Halteeinrichtung über einen Seilzug mit einem
am Boden befindlichen Kettengewicht verbunden ist. Zur Selbstrettung
springt die Person von einer Plattform, wobei mit zunehmender Abwärtsstrecke
mittels des Seilzuges das Kettengewicht angehoben wird, welches
die Fallgeschwindigkeit der zu rettenden Person ausbremst. Dabei
nimmt das Kettengewicht mit der Wegstrecke zu, insbesondere dadurch,
dass mit zunehmender Wegstrecke zusätzliche Kettenstränge an dem
Kettengewicht befestigt sind. Die Vorrichtung gemäß dieses
Standes der Technik ist grundsätzlich zur
Selbstrettung geeignet, weist jedoch ebenfalls erhebliche Nachteile
auf. So bedarf das zuvor genannte Selbstrettungssystem eines erheblichen
bautechnischen Aufwandes zur Installation an einem Gebäude. Weiterhin
ist es nur geeignet eine Selbstrettung der Person an einem vorgegebenen
Ort, sozusagen einer Rettungsstelle, durchzuführen. Die Personen, die in
anderen Bereichen des Gebäudes
eingeschlossen sind und sich gegebenenfalls ausschließlich über die
Fenster retten könnten,
können
durch dieses System nicht gerettet werden. Weiterhin weist das System
den Nachteil auf, dass das Gewicht der zu rettenden Person nur in
einem geringen Umfang variieren kann. Bei zu leichten Personen,
wie z.B. Kindern, besteht die Gefahr, dass das Kettengewicht zu
groß ist
und die zu rettende Person nicht bis auf den Boden abgelassen wird.
Im Gegenzug besteht bei schweren Personen die Gefahr, dass das Kettengewicht
nicht ausreichend ist und die zu rettende Person mit zu hoher Geschwindigkeit
auf den Boden auftrifft. Letzteres birgt eine erhebliche Verletzungsgefahr
und ist abzulehnen.
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Weiterhin
ist die Höhenrettung
durch Abseilen mit einem sogenannten Abseilachter bekannt. Dieses
Verfahren weist den Vorteil auf, dass hierzu nur ein Seil von hinreichender
Länge sowie
der Abseilachter notwendig sind. Diese können ohne Weiteres an mehreren
Stellen eines Gebäudes
gelagert werden. Nachteilig bei diesem bekannten Verfahren ist jedoch,
dass es einer erheblichen Ausbildung und Vorkenntnis der sich abseilenden
Personen bedarf, um einen unkontrollierten Absturz zu verhindern.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es die Nachteile des Standes der
Technik zu überwinden
und eine Abseilvorrichtung zur Selbstrettung von Personen aus großer Höhe bereitzustellen,
die flexibel einsetzbar ist. Weitere Teilaufgabe der vorliegenden
Erfindung ist es eine Vorrichtung der genannten Art bereitzustellen,
die, insbesondere in Notsituationen, durch ungeschulte Personen
zur Selbstrettung geeignet ist. Weitere Teilaufgabe der vorliegenden Erfindung
ist es eine Vorrichtung der genannten Art bereitzustellen, die ohne
weitere Bedienungsmaßnahmen
eine Selbstrettung von Personen unterschiedlichsten Gewichtes ermöglicht.
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Gelöst werden
die Aufgaben nach den technischen Merkmalen des unabhängigen Anspruches. Bevorzugte
Ausführungsformen
werden in den Unteransprüchen
dargestellt.
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Die
vorliegende Erfindung geht von einer Rettung und/oder Bergung von
Personen aus großen Höhen mittels
Abseilen aus. Erfindungsgemäß wird hierzu
eine Vorrichtung bereitgestellt, umfassend in ihrer einfachsten
Ausführungsform
eine umlaufende Achse, auf der mittig eine Seilspule angeordnet
ist. Die Seilspule ist kraft- und/oder formschlüssig mit der umlaufenden Achse
verbunden. Weiterhin umfasst die Vorrichtung an den jeweiligen Enden
der Achse Bremseinrichtungen. Die Bremseinrichtungen umfassen jeweils
einen Nabenkörper,
ein Bremssystem sowie einen Außenkörper. Der
Nabenkörper
kann innerhalb des Außenkörpers, gegebenenfalls
unter Wirkung eines geeigneten Lagers, rotieren.
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Weiterhin
sind am Außenkörper wenigstens jeweils
eine Befestigungseinrichtung zur Befestigung eines Haltegeschirrs
für die
zu rettende Person angeordnet. Das Haltegeschirr weist wenigstens
zwei Tragleinen auf, die jeweils mit den Befestigungseinrichtungen
verbunden werden und so dimensioniert sind, dass im Betrieb die
zu rettende Person sich unterhalb der Mitte der umlaufenden Achse,
vorzugsweise unterhalb der Seilspule, befindet. Die Personenaufnahme
des Haltegeschirrs kann beispielsweise als Oberkörpergurt oder Sitzgurt ausgebildet
sein.
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Am
freilaufenden Seilende kann geeigneterweise eine Koppeleinrichtung
angeordnet sein. Eine geeignete Koppeleinrichtung besteht in ihrer
einfachsten Form aus einem Karabinerhaken oder Ähnlichem. Die Koppeleinrichtung
dient zur Befestigung des freilaufenden Endes des Seils. Eine derartige
Befestigung kann beispielsweise bei einem Gebäude an bauwerksseitig hierzu
vorgesehenen Haken erfolgen. Das Umschlingen um Bauwerksstützen oder
im freien Gelände
um Bäume
oder geeignete Felsstrukturen ist ebenfalls möglich.
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Zur
Selbstrettung befestigt die zu rettende Person das freilaufende
Ende des Seils mittels der Koppeleinrichtung. Wie ausgeführt kann
dies in einem Gebäude
durch Umschlingen des Seiles an einen geeigneten Pfeiler oder eine
geeignete Strebe und Einklinken der Koppeleinrichtung, beispielsweise eines
Karabinerhakens, in das Seil geschehen. Soweit das Gebäude mit
entsprechenden Haken oder Ähnlichem
vorgerüstet
ist, so kann die Koppeleinrichtung hier eingekoppelt werden. Weiterhin
legt die Person die jeweilige Personenaufnahme an. Nach Abschluss
dieser Vorbereitungen kann die Selbstrettung ohne Weiteres durchgeführt werden.
Bei der Selbstrettung wird unter der Schwerkraftwirkung der zu rettenden
Person das Seil von der Seilspule abgewickelt und die Person zu
Boden gelassen. Beim Abwickeln des Seiles dreht die Seilspule mit
der damit verbundenen umlaufenden Achse sowie den daran befestigten
Nabenkörpern.
Die Drehgeschwindigkeit und somit die Ablassgeschwindigkeit der
zu rettenden Person wird durch die Bremseinrichtungen verlangsamt.
Zu geeigneten und bevorzugten Bremssystemen werden nachfolgend noch
gesonderte Ausführungen
gemacht.
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Bei
dem Bremsvorgang bildet der Außenkörper das
Widerlager, wobei der Außenkörper durch das
Gewicht der anhängenden
zu rettenden Person an der Drehung gehindert wird. Durch den zuvor
beschriebenen Kunstgriff, die Bremseinrichtungen an den jeweiligen
Enden der umlaufenden Achse zu befestigen sowie die Anordnung der
zu rettenden Person unterhalb der Mitte der umlaufenden Achse, hat das
erfindungsgemäße Höhenrettungsgerät während des
Rettungsbetriebes einen stabilen, tiefliegenden Schwerpunkt. Letzteres
führt zu
einer stabilen Lage der zu rettenden Person während des Rettungsvorganges.
Insbesondere ermöglicht
dies auch die Bergung von bewusstlosen Personen.
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Das
Höhenrettungsgerät in seiner
Grundform wird nachfolgend anhand 1 im Weiteren
erläutert. 1 zeigt
das Höhenrettungsgerät 1 umfassend
die Achse 5, auf der mittig die Seilspule 2 angeordnet
ist. Die Seilspule 2 ist kraft- und/oder formschlüssig mit
der Achse 5 verbunden. Die Seilspule 2 kann gegebenenfalls
mit Seilführungseinrichtungen bekannter
Art versehen werden. Von der Seilspule 2 lässt sich
das freie Ende des Seiles 3 abspulen. Das freie Ende des
Seiles 3 endet in einer Koppeleinrichtung 4. Die
Koppeleinrichtung 4 umfasst alle geeigneten Koppeleinrichtungen,
beispielsweise einen Karabinerhaken. Mittels der Koppeleinrichtung 4 wird
das Seilende mit geeigneten Maßnahmen
befestigt. Im Abwickelvorgang dreht die Seilspule 2 mit
der Achse 5 sowie den Nabenkörpern 7. Die Nabenkörper 7 sind
ebenfalls kraft- und/oder formschlüssig auf der umlaufenden Achse 5 angeordnet.
Die Nabenkörper 7 sind
integrale Bestandteile der Bremseinrichtung 6, welche weiterhin
ein Bremssystem (nicht gezeigt) sowie einen Außenkörper 8 aufweisen.
Im Rettungsbetrieb wird das Seil von der Seilspule 3 abgewickelt, wobei
die Seilspule 2 mit der Achse 5 sowie den Nabenkörpern 7 in
Rotation versetzt werden. Die Rotation wird mittels der Bremssysteme
in den Bremseinrichtungen 6 verlangsamt, wobei als Widerlager
der Außenkörper 8 dient.
Am Außenkörper 8 ist
jeweils mindestens eine Halteeinrichtung 9 angeordnet,
an welcher die jeweilige Tragleine 10 befestigt ist. Die wenigstens
zwei Tragleinen der beiden Bremseinrichtungen münden in der Darstellung nach
unten in einer Personenaufnahme 11, welche die zu rettende Person 12 trägt.
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Durch
die Schwerkraftwirkung der Person 12 wird ein Drehen der
Außenkörper 8 beim
Abseilbetrieb, insbesondere unter der Bremseinwirkung des Bremssystems,
verhindert.
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Bevorzugte
Bremssysteme zur Steuerung der Abseilgeschwindigkeit werden nachfolgend
erläutert.
Ein bevorzugtes Bremssystem ist ein hydraulisches Bremssystem. Unterformen
des hydraulischen Bremssystems werden nachfolgend anhand der 2 bis 4 erläutert.
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2 zeigt
einen Querschnitt durch das hydraulische Bremssystem in seiner einfachsten
Ausführungsform. 2 zeigt
die Achse 5, auf der ein Walzenkörper 13 angeordnet
ist. Der Walzenkörper 13 wirkt
in dieser Ausführungsform
als Nabenkörper. In
an sich bekannter Weise sind in den Walzenkörper 13 wenigstens
zwei, vorzugsweise vier, Ausnehmungen eingebracht, zur Aufnahme
der Flügellamellen 14.
Ausführungsformen
mit drei, fünf,
sechs, sieben, acht oder mehr Ausnehmungen zur Aufnahme der Flügellamellen 14 sind
ebenfalls möglich.
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2 zeigt
dabei eine Ausführungsform
mit vier Flügellamellen.
Die Flügellamellen 14 werden unter
Wirkung der Andruckfedern 15 auf die Innenseite des zylindrischen
Außenkörpers 8 angepresst. Die
Achse 5 ist exzentrisch und in ihrer Lage feststehend zu
dem Zentrum des zylindrischen Außenkörpers 8 angeordnet.
Hierdurch wird in an sich bekannter Weise der asymmetrische Ringspalt 16 gebildet. Der
Ringspalt 16 wird gemäß 2 mittels
Flügellamellen 14 in
vier Segmente (17a, b, c, d) geteilt. Der Ringspalt 16 ist
weiterhin mit einer Flüssigkeit,
vorzugsweise Hydrauliköl
gefüllt.
Die Flügellamellen 14 weisen
in dieser Ausführungsform
Steuerbohrungen auf. Die Steuerbohrungen verlaufen quer durch die Flügellamellen
und sind so angeordnet, dass sie beim Eintauchen der Flügellamellen 14 in
die Ausnehmungen nicht von dem Walzenkörper 13 verdeckt werden.
Durch die Steuerbohrungen ist ein kontrolliertes Fließen der
Flüssigkeit,
vorzugsweise des Hydrauliköls,
im Ringspalt 16 zwischen den Segmenten 17 möglich.
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Beim
Abseilbetrieb wird durch Abspulen des Seiles 3 die Achse 5 in
Drehung versetzt, welche den darauf befindlichen Walzenkörper 13 mitnimmt.
Unter Bezugnahme auf 2 wird die Funktion weiter für eine Drehung
im Uhrzeigersinn erläutert.
Eine gegensinnige Drehrichtung ist ebenfalls möglich.
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Aufgrund
der exzentrischen Anordnung des Walzenkörpers 13 innerhalb
des Außenkörpers 8 wird
bei der Drehung im Uhrzeigersinn das Volumen des Segmentes 17a,
gebildet durch den Walzenkörper 5,
Außenkörper 8 sowie
Flügellamellen 14,
kontinuierlich verringert. Die in dem Segment 17a befindliche
Flüssigkeit
wird damit unter Druck gesetzt und bietet somit einen Drehwiderstand,
der zur Hemmung der Abseileinrichtung 1 führt. Die
Flüssigkeit gelangt
durch die Steuerbohrungen innerhalb der Flügellamellen 14 in
das Segment 17b. Die Strömungsgeschwindigkeit und damit
die Hemmung wird mittels Größe und Anzahl
der Steuerbohrungen eingestellt. Zeitgleich läuft der gegenteilige Vorgang
beispielsweise im Segment 17c ab, dessen Volumen sich bei
der Drehung vergrößert. Die
Hemmung wird hier durch den damit entstehenden Unterdruck in dem
Segment 17c bewirkt, der durch Strömung der Flüssigkeit aus dem Segment 17b durch
die Steuerbohrungen der zwischen den Segmenten 17b und 17c angeordneten
Flügellamelle 14 erfolgt.
Im Sinne der vorliegenden Beschreibung wird damit beispielsweise
das Segment 17a nach einer 45° Drehung zu Segment 17d.
Es ist für
den Fachmann selbstverständlich,
dass es sich bei der gezeigten Darstellung um eine zeitliche Momentaufnahme
eines dynamischen, rotierenden Systems handelt. Zusammengefasst
wird in den dargestellten Segmenten 17a und 17b aufgrund
der Volumenverringerung und in den Segmenten 17c und 17d aufgrund
der Volumenvergrößerung eine
Hemmungswirkung erzeugt. Das Mitdrehen des Außenkörpers 18 wird durch
das durch die zu rettende Person gebildete Gewicht, befestigt an
der Halteeinrichtung 9 verhindert.
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3 zeigt
eine Fortbildung der Hemmungseinrichtung nach 2.
Dabei ist von den komprimierenden Segmenten 17a und b eine
Ringleitung zu den expandierenden Segmenten 17c und d angeordnet.
In der Ringleitung 18 ist ein weiteres Regelventil 19 angeordnet.
In dieser Ausführungsform
wirkt die Ringleitung 18 im Sinne eines Bypass. In geeigneter Weise
sind in dieser Ausführungsform
die Steuerbohrungen in den Flügellamellen 14 so
ausgeführt,
dass das Höhenrettungsgerät bei der
größten anzunehmenden
Belastung, z.B. einer sehr schweren Person, eine derartige Hemmung
bewirken, dass eine geeignete Sinkgeschwindigkeit erreicht wird.
Anders ausgedrückt
sind in der Ausführungsform
nach 3 die Steuerbohrungen so ausgestaltet, dass sie
ein geringeres Durchlaßvermögen für die Flüssigkeit
aufweisen und somit eine erhöhte
Hemmung vorliegt, verglichen mit der Ausführungsform nach 2.
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In
der in 3 gezeigten Ausführungsform wird die Flüssigkeit
teilweise bei der Kompression in den Segmenten 17a und/oder 17b in
die Ringleitung 18 gepresst, die auf der gegenüberliegenden
Seite des Außenkörpers 8 in
die Segmente 17c und d mündet, in denen das Volumen
im Betrieb wieder vergrößert wird.
Die Strömung
der Flüssigkeit
durch die Ringleitung 18 wird durch das Regelventil 19 eingestellt.
Durch Vergrößern oder
Verkleinern des Durchlasses im Regelventil 19 wird auf
diese Weise der Strömungswiderstand
und damit die Hemmung des Bremssystems eingestellt.
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Zugrunde
liegt dabei die Erkenntnis, dass bei dieser Ausführungsform nur ein Teil der
Flüssigkeit durch
die Steuerbohrung hindurchtreten muß, während ein anderer Teil der
Flüssigkeit
durch die Ringleitung 148 abgeleitet wird.
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Diese
Ausführungsform
hat den Vorteil, dass durch die Bedienperson die Ablassgeschwindigkeit manuell
geregelt werden kann. Weiterhin erlaubt es diese Ausführungsform,
dass leichtere Personen mit der gleichen Rettungsvorrichtung mit
hinreichend hoher Geschwindigkeit abgeseilt werden können, um den
Gefahrenbereich zügig
zu verlassen.
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4 zeigt
eine Fortbildung der Ausführungsform
nach 3, wobei von der Ringleitung 18 eine
weitere Stichleitung 20 abzweigt, die in einem Steuermodul 21 endet.
Das Steuermodul 21 wirkt auf das Regelventil 19.
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Die
dargestellte Ausführungsform
zeigt ein Höhenrettungsgerät mit selbsttätig regulierender
Abseilgeschwindigkeit bei unterschiedlichen Lasten, bzw. zu rettenden
Personen mit stark unterschiedlichem Gewicht.
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Bei
Verwendung des Höhenrettungssystems mit
einer großen
Last bzw. einer schweren Person ist unter deren Schwerkraftwirkung
die Rotationsgeschwindigkeit des Walzenkörpers mit den daran verbundenen
Einrichtungen erhöht.
Dies hat ein Ansteigen des hydraulischen Drucks im Leitungssystem 18 und 20 sowie
dem Steuermodul 21 zur Folge. Der ansteigende hydraulische
Druck wird durch das Steuermodul 21 registriert und das
Regelventil 19 nachgesteuert.
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Im
belastungslosen Zustand hält
das Steuermodul 21 das Regelventil 19 in geöffneter
oder in weitestgehend geöffneter
Stellung. Wird das Rettungsgerät
nun mit einer großen
Last belastet, so steigt der Druck innerhalb des Systems und das
Regelventil 19 wird proportional zum Ansteigen des Druckes
geschlossen, bis gegebenenfalls zum vollständigen Verschluß. Damit
läuft die
Hemmung nur noch über die
Steuerbohrungen der Flügellamellen 14.
Vorteilhafter Weise wird dabei die Lastabsinkgeschwindigkeit innerhalb
großer
Gewichtstoleranzen der Last bzw. der abzuseilenden Person weitestgehend
konstant gehalten.
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Ein
geeignetes Steuermodul 21 kann einen druckfesten Körper umfassen,
der im Inneren eine Steuermembran 22 aufweist, wobei die
Steuermembran auf einer Seite von der Flüssigkeit belastet wird. Auf
der gegenüberliegenden
Seite der Steuermembran befindet sich die Feder 23, die
gegen den hydrostatischen Druck wirkt und im unbelasteten Fall mittels
eines Koppelgliedes das Regelventil 19 in geöffneter
Stellung hält.
Bei Druckbeaufschlagung der Flüssigkeit
in der Stichleitung 20 wirkt die Steuermembran 22 gegen
die Feder 23 und mittels des Koppelgliedes auf das Regelventil 19.
Dabei ist die Regelwirkung durch die Stärke der Feder 23 beliebig einstellbar.
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Eine
weitere geeignete Ausführungsform
für ein
Bremssystem wird nachfolgend in den 5 und 6 erläutert. Bei
der gezeigten Ausführungsform handelt
es sich um eine mechanische Bremseinrichtung nach dem Prinzip der
Fliehkraft gesteuerten Bremse. 5 zeigt
einen Querschnitt durch die Bremseinrichtung senkrecht zur Rotationsachse.
Die Bremseinrichtung in der dargestellten Ausführungsform umfaßt zwei
Bremsbacken 24. In anderen nicht dargestellten Ausführungsformen
ist die Verwendung von nur einer oder mehr als zwei Bremsbacken
möglich.
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Die
Bremsbacken 24 sind in an sich bekannter Weise halbkreisförmig ausgestaltet,
jeweils korrespondierend zu der zylindrischen Innenseite des Außenkörpers 8.
Weiterhin sind die Bremsbacken 24 an einem Schenkel mittels
Achsen 25 auf der Bodenplatte 26 ausschwenkbar
befestigt. Die Bodenplatte 26 wirkt in dieser Ausführungsform
als Nabenkörper. Die
Bodenplatte 26 wird durch die Achse 5 in Drehung
versetzt. In geeigneter Weise kann zwischen der Achse 5 und
der Bodenplatte 26 ein Übersetzungsgetriebe
angeordnet sein. Der Abtrieb des Übersetzungsgetriebes wirkt
in diesem Fall als Achse 5. Das Übersetzungsgetriebe kann z.B.
als Planetengetriebe ausgeführt
sein. Durch diesen Kunstgriff wird die Drehgeschwindigkeit der Bodenplatte 26 mit den
dazugehörigen
Baugruppen gegenüber
der Drehgeschwindigkeit der Achse 5 deutlich erhöht. Gleichzeitig
wird durch die zuvor genannte Maßnahme das Drehmoment gesenkt.
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Im
Rettungsbetrieb wirkt die Schwerkraft der angehängten Last, bzw. der zu rettenden
Person auf die Seilspule 2 und damit auf die Achse 5,
die damit in Rotation versetzt wird. Die Achse 5 bildet
den Eingang für
das optionale Übersetzungsgetriebe,
in dem eine Drehzahlsteigerung bei gleichzeitiger Drehmomentherabsetzung
stattfindet. Der Abtrieb des Übersetzungsgetriebes
wirkt auf die Bodenplatte 26, die damit in Rotation versetzt
wird. Durch die Rotation wirken auf die Bremsbacken 24 in
an sich bekannter Weise Fliehkräfte,
die ein Aufstellen der Bremsbacken 24 gegen die Innenwand
des Außenkörpers 8 bewirken.
Die Reibung der Bremsbacken 24 an der Innenseite des Außenkörpers 8 führt zu der
gewünschten
Hemmung. Die Rückstellung
der Bremsbacken 24 nach Beendung des Abseilbetriebes erfolgt
durch Rückstellfedern 27 (6).
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Die
dargestellte Ausführungsform
weist den Vorteil einer Selbststeuerung der Hemmungswirkung und
damit der Abseilgeschwindigkeit auf. Bei schweren Lasten, bzw. schweren
Personen kommt es anfänglich
im Abseilbetrieb zu einer erhöhten
Geschwindigkeit, wodurch sich die Drehzahl der Bodenplatte 26 mit
den dazugehörigen
Baugruppen erhöht. Dies
hat wiederum eine Erhöhung
der Fliehkraft, die auf die Bremsbacken 24 wirkt, zur Folge,
was wiederum zu einer erhöhten
Anpressung der Bremsbacken 24 auf die Innenseite des Außenkörpers 8 und
damit wiederum zu einer erhöhten
Bremswirkung führt.
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6 zeigt
eine Fortbildung der Ausführungsform
nach 5, wobei die dargestellte Bremseinrichtung weitere
Einrichtungen zur manuellen Einwirkung auf die Bremseinrichtung
aufweist. Diese Ausführungsform
ermöglicht
einen Benutzereingriff zur Verringerung der Sinkgeschwindigkeit,
bis hin zum Anhalten des Abseilbetriebes. Diese Ausführungsform
ist insbesondere für
Rettungskräfte
geeignet, beispielsweise soweit die Rettungskräfte sich bei einem Hochhausbrand
aus einem höher
gelegenen Stockwerk abseilen, um eine zu bergende Person in einem
darunter gelegenen Stockwerk aufzunehmen. In diesem Fall kann der
Abseilvorgang in Höhe
der zu bergenden Person unterbrochen werden, die Person aufgenommen
und der Abseilvorgang bis zum Boden fortgeführt werden.
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In
der Ausführungsform
nach 6 weisen die Bremsbacken 24 mittig jeweils
einen bogenförmigen
Ansatz 28 auf. Der Ansatz 28 ist so ausgebildet, dass
die Ansätze
der Summe aller Bremsbacken 24 zusammen einen Innenkonus
bilden. Weiterhin weist die Ausführungsform
einen Konus 29 auf, der freilaufend auf der verschiebbaren
Konusachse 30 angeordnet ist. Freilaufend im Sinne der
vorliegenden Erfindung bedeutet, dass der Konus um die Konusachse 30 rotieren
kann. Die Konusachse 30 mit dem darauf befindlichen Konus 28 ist
so angeordnet, dass sie mittels der Ausdrückeinrichtung 31 in
den Innenkonus, gebildet durch die bogenförmigen Ansätze 28, eingedrückt werden
kann. Weiterhin weist diese Ausführungsform
einen Handapparat 32 auf, zur Betätigung der Ausdrückeinrichtung 31.
Geeigneter Weise kann die Ausdrückeinrichtung 31 hydraulisch
oder mechanisch mittels dem Handapparat 32 betätigt werden.
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Zur
Verlangsamung der Abseilgeschwindigkeit oder um den Abseilvorgang
zum Stillstand zu bringen, kann die bedienende Person den Handapparat 32 betätigen, wodurch
durch die Wirkung der Ausdrückeinrichtung 31 der
Konus 29 in den durch die bogenförmigen Ansätze 28 gebildeten
Innenkonus verfahren wird. Bei Kontakt des Konus 29 mit dem
durch die bogenförmigen
Ansätze 28 gebildeten Innenkonus
wird der Konus 29 von den rotierenden Bremsbacken 24 mitgenommen.
Der Konus 29 rotiert dann frei auf der Konusachse 30.
Bei weiterem Ausdrücken
wird der Konus 29 weiter in den durch die bogenförmigen Ansätze 28 gebildeten
Innenkonus eingedrückt,
wodurch eine Spreizwirkung auf die Bremsbacken 24 ausgeübt wird.
Die Spreizwirkung und der damit verbundene Anpreßdruck der Bremsbacken auf
die Innenseite des Außenkörpers 8 kann durch
den Umfang des Ausdrückens
mittels der Ausdrückeinrichtung 31 über den
Handapparat 32 beliebig geregelt werden. Die so auf die
Bremsbacken 24 aufgebrachten Kräfte wirken zusätzlich zu
den mittels der Fliehkraft erzeugten Bremskräfte.
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Beim
Loslassen des Handapparates wird der Konus 29 durch eine
geeignete Rückstelleinrichtung, hier
in Form der Rückstellfeder 33 zurückgezogen. Beim
Zurückziehen
des Konus 29 verringert sich die Spreizwirkung, wodurch
die Bremsbacken wieder freigegeben werden. Die Bremswirkung wird
dann allein wieder durch die Fliehkräfte im zuvor genannten Sinne
bewirkt.
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Ein
weiteres geeignetes Bremssystem zur Steuerung der Abseilgeschwindigkeit
besteht in einem pneumatischen Bremssystem und wird nachfolgend
anhand der 7 bis 10 erläutert.
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7 zeigt
das pneumatische Bremssystem in seiner einfachsten Ausführungsform.
Die pneumatische Bremseinrichtung umfasst Zylinder 33,
angeordnet auf dem Außenkörper 8.
In der dargestellten Ausführungsform
umfasst die pneumatische Bremseinrichtung acht Zylinder. Die Anzahl
der Zylinder mit den dazugehörigen
Baugruppen kann ohne Weiteres variiert werden. So ist es möglich Bremseinrichtungen
mit zwei, drei, vier, fünf,
sechs, sieben oder mehr Zylindern zu verwenden. Weiterhin ist auf
der umlaufenden Achse 5 ein Exzenter 37 angeordnet.
In dieser Ausführungsform
wirkt der Exzenter als Nabenkörper.
Der Exzenter 37 wird nachfolgend noch detailliert erläutert. Der
Exzenter 37 weist eine Umlaufrille 40 auf. In
der Umlaufrille 40 können
Rollenlager 39 laufen, die am unteren Ende einer Kolbenstange 35 angeordnet
sind. Am entgegengesetzten Ende der Kolbenstange 35 befindet
sich der Kolben 34, angeordnet im Zylinder 33.
Ein seitliches Wegknicken oder Verziehen der Kolbenstange 35 wird
durch die Kolbenstangenführung 36 verhindert.
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8 zeigt
den Zylinder 33 in vergrößerter Einzeldarstellung. Der
Zylinder 33 ist als im Wesentlichen geschlossener Zylinder
ausgeführt,
in dem der Kolben 34 oszillieren kann. An den Kolben 34 schließt sich
die Kolbenstange 35 an, die gegenüber dem Zylinder 33 abgedichtet
ist. In der Darstellung unterhalb des Zylinders 33 ist
die Kolbenstangenführung 36 angeordnet,
die eine senkrechte Führung
der Kolbenstange gewährleistet.
Am anderen Ende der Kolbenstange schließt sich das Rollenlager 39 an. Weiterhin
weist der Zylinder 33 Steuerbohrungen oder Steuerdüsen 41 auf,
jeweils angeordnet am oberen und unteren Ende des Zylinders.
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Im
Abseilbetrieb wird entsprechend den zuvor gemachten Darstellungen
der anderen Ausführungsformen
die Achse 5 in Rotation versetzt, auf welcher der Exzenter 37 angeordnet
ist. Mittels des Exzenters 37 werden über die Kolbenstangen 35 die Kolben 34 in
eine oszillierende Bewegung versetzt. Beim Einfahren des Kolbens 34 findet
eine Komprimierung des oberhalb des Kolbens 34 im Zylinder 33 befindlichen
Gases, vorzugsweise Luft, statt. Das komprimierte Gas wird durch
die obere Steuerbohrung 41 kontrolliert gegen einen Widerstand
abgelassen, wodurch die Bewegung des Kolbens 34 gehemmt
wird. Zeitgleich wird auf der gegenüberliegenden Seite des Kolbens 34 durch
dessen Bewegung ein Unterdruck in dem entsprechenden Raum des Zylinders 33 gebildet.
Der Ausgleich findet entsprechend über die untere Steuerbohrung 41 statt.
Die Bewegung des Kolbens 34 erfolgt somit gleichzeitig gegen
einen Überdruck
in Bewegungsrichtung als auch einen Unterdruck abseitig hiervon.
Anders ausgedrückt
ist das System doppelt gehemmt. Die Einstellung der Hemmung kann
ohne Weiteres durch Wahl der Steuerbohrungen oder geeigneter Steuerdüsen erfolgen.
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Weiterhin
ist es möglich
der Bremseinrichtung ein Übersetzungsgetriebe
vorzuschalten, wie dies zuvor beschrieben ist. Der Einsatz eines Übersetzungsgetriebes
hat den Vorteil, dass die Rotationsgeschwindigkeit der Bremseinrichtung
erhöht wird,
bei gleichzeitiger Reduktion des Drehmomentes. Die zuvor genannte
Maßnahme
führt zu
einer Verbesserung der Steuerbarkeit sowie der Wirkung der Bremseinrichtungen.
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Durch
Verwendung mehrerer der zuvor genannte Kolben/Zylindereinheiten
in asymmetrischer Arbeitsstellung wird das Aussetzen oder Verringern der
Hemmung in der obersten oder untersten Stellung des Kolbens 34 in
seinem Verfahrweg im Zylinder 33 kompensiert. Durch diesen
Kunstgriff wird über
die gesamte Abseildauer eine kontinuierliche und gleichmäßige Hemmung
bereitgestellt.
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9 zeigt
eine geeignete Ausführungsform des
Exzenters 37. Der Exzenter 37 besteht gemäß der dargestellten
Ausführungsformen
aus zwei spiegelbildlich ausgebildeten Halbteilen. Die Halbteile weisen
jeweils exzentrische Achsaufnahmen 42 für die Aufnahme der Achse 5 auf.
Umlaufend weisen die Halbteile weiterhin einen umlaufenden Kranz 43 auf,
bildend die Umlaufrille 40. Die Umlaufrille 40 nimmt
in verbautem Zustand die Rollenlager 39 auf. Die Rollenlager 39 können beim
Rotieren des Exzenters 37 frei in der Umlaufrille 40 rollen.
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10 zeigt
eine Fortbildung der pneumatischen Bremseinrichtung nach 7 mit
einer Stillstandsbremse. Die Stillstandsbremse umfasst Gegenkolben 45,
die im Zylinder 33 angeordnet sind. Die Anordnung der Gegenkolben 45 erfolgt
abseitig der Achse 5 gegenüberliegend zum Kolben 34.
Abweichend von der Ausführungsform
nach 7 ist der Zylinder außenseitig mit einer Öffnung versehen, die
keine Steuerwirkung hat. Die Steuerbohrung ist in dieser Ausführungsform
innerhalb des Gegenkolbens 45. Optional kann der Gegenkolben 45 auf
der dem Kolben 34 zugewandten Seite mit einem Bremspuffer 46 versehen
sein. Ein geeigneter Bremspuffer besteht beispielsweise aus einem
elastomeren Block. Der Gegenkolben 45 ist mit geeigneten
Mitteln, wie beispielsweise einer Kolbenstange, an dem Stellring 44 befestigt.
Mittels des Stellringes 44 kann der Gegenkolben 45 in
seiner Lage im Zylinder 33 eingestellt werden. Eine geeignete
Maßnahme
besteht in der Anwendung einer Zwangsführung 47.
-
11 veranschaulicht
eine mögliche
Ausführungsform
der im vorigen umrissenen Konstruktionsweise eines einzelnen Zylinders.
Der Zylinder 33 weist außenseitig Öffnungen 49a und 49b auf,
welche den Ein- und Austritt des pneumatischen Mediums gewährleisten.
Kolben 34 und Gegenkolben 45 begrenzen ein definiertes
Gasvolumen. Der Gegenkolben 45 ist hier mit einer Steuerbohrung 48 versehen,
welche das Verhältnis
von Druck-Volumen-Arbeit zum Ausflussvolumen während des Abseilbetriebs beeinflusst.
-
Im
normalen Abseilbetrieb sind die jeweiligen Gegenkolben 45 in
ihrer Ausgangsstellung, d.h. am äußeren Ende
des Zylinders 33 angeordnet. Der Abseilbetrieb verläuft in dieser
Stellung entsprechend der Ausführungsform
nach 7. Um den Abseilbetrieb zum Stillstand zu bringen,
werden der oder die Gegenkolben 45 unter Wirkung des Stellringes 44 in
die Zylinder 33 eingefahren. Dadurch erhöht sich
kurzzeitig die Verdichtung im Zwischenraum zwischen Kolben 34 und
Gegenkolben 45, was zu einer erhöhten Hemmung und damit Bremswirkung
sowie einer verlangsamten Abseilgeschwindigkeit führt. Bei
weiterem Einfahren der Gegenkolben 45 in den Zylinder 33 tritt
wenigstens einer der verwendeten Gegenkolben in den Verfahrweg des
ihm zugeordneten Kolben 34 ein, wodurch der Kolben 34 an
den Gegenkolben 45, gegebenenfalls unter Wirkung des Bremspuffers 46,
anschlägt
und damit zum Stillstand gebracht wird. Eine weitere Drehung der Achse 5 ist
damit unterbunden und der Abseilvorgang unterbrochen.
-
Zum
Fortführen
des Abseilvorganges werden die Gegenkolben 45 unter Rückstellung
des Stellringes 44 wieder in ihre Ausgangslage im jeweiligen
Zylinder 33 zurückgefahren,
womit den Kolben 34 wieder der Fahrweg zur Verfügung steht.
Unter der Schwerkraftwirkung der zu rettenden Person, bzw. der anhängenden
Last wird der Abseilbetrieb unverzüglich wieder aufgenommen.
-
Die
dargestellte Ausführungsform
nach 10 weist den Vorteil auf, dass die Abbremsung bis
zum Stillstand durch die Bedienperson ohne Weiteres durchgeführt werden
kann, nämlich
durch Verstellen des Stellringes, wonach die damit eingeleitete verstärkte Dämpfungswirkung
zu einem sanften Abbremsen ohne weiteres Zutun des Bedieners führt.
-
- 1
- Höhenrettungsgerät
- 2
- Seilspule
- 3
- Seil
- 4
- Koppeleinrichtung
- 5
- Achse
- 6
- Bremseinrichtung
- 7
- Nabenkörper
- 8
- Außenkörper
- 9
- Halteeinrichtung
- 10
- Tragleine
- 11
- Personenaufnahme
- 12
- Zu
rettende Person
- 13
- Walzenkörper
- 14
- Flügellamellen
- 15
- Andruckfedern
- 16
- Ringspalt
- 17
- Segemente
- 18
- Ringleitung
- 19
- Regelventil
- 20
- Stichleitung
- 21
- Steuermodul
- 22
- Steuermembran
- 23
- Feder
- 24
- Bremsbacken
- 25
- Achse
- 26
- Bodenplatte
- 27
- Rückstellfeder
- 28
- bogenförmiger Ansatz
- 29
- Konus
- 30
- Konusachse
- 31
- Ausdrückeinrichtung
- 32
- Handapparat
- 33
- Zylinder
- 34
- Kolben
- 35
- Kolbenstange
- 36
- Kolbenstangenführung
- 37
- Exzenter
- 38
- Laufrollen
- 39
- Rollenlager
- 40
- Umlaufrille
- 41
- Steuerbohrung/Steuerdüse
- 42
- Achsaufnahme
- 43
- Umlaufender
Kranz
- 44
- Stellring
- 45
- Gegenkolben
- 46
- Bremspuffer
- 47
- Zwangsführung
- 48
- Steuerbohrung
- 49
- a) Öffnung 1
b) Öffnung
2