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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Notabsenkgerät zur Absenkung von Lasten
und/oder Personen aus Höhenlagen
bei Notsituationen und/oder beim Ausfall von betriebenen Hebe- und
Absenkeinrichtungen, wie Fahrstühle
oder motorisch betriebene Kräne.
Weiterhin eignet sich das Notabsenkgerät insbesondere zur Eigenrettung
von Personen aus Höhenlagen,
der sogenannten Höhenrettung.
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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. 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. So
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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Ein
weiteres Problem besteht in der Absenkung von Lasten bei Ausfall
der vorgesehenen Hebe- und Absenkeinrichtungen, insbesondere in
Notsituationen. Die nachfolgenden Beispiele hierzu dienen ausschließlich der
Verdeutlichung der Erfindung. So besteht beispielsweise bei Fahrstühlen in
Hochhäusern
das Problem, dass diese bei Ausfall ihrer Antriebseinrichtung durch
die bekannten Notbremssysteme an dem jeweiligen Ort festgesetzt
werden, an dem sie sich zum Zeitpunkt des Ausfalls des Antriebssystems
befinden. Dies kann in nachteiliger Weise zwischen zwei Stockwerken
geschehen, so dass ein Verlassen des Fahrstuhles unmöglich ist. Beim
Zusammenfallen des Ausfalls der Antriebseinrichtung sowie einer
weiteren Gefährdungssituation, wie
beispielsweise einem Brand, kann dies zu einer erheblichen Gefährdung der
im Fahrstuhl befindlichen Personen führen. Es besteht daher ein
dringender Bedarf für
eine selbsttätige
Notabsenkeinrichtung, die unabhängig
von den Antriebseinrichtungen sowie an den äußeren Eingriffen ist, wobei
die genannte Notabsenkeinrichtung gleichzeitig ein geregeltes Absenken,
hier den Personenfahrkorb, bewirkt und sicherstellt.
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Ein
weiteres Beispiel für
eine Notabsenkeinrichtung, die eine Last geregelt in einer Notsituation absenkt,
bei gleichzeitigem Ausfall von den vorgesehenen Hebe- und Absenkeinrichtungen,
ist beispielsweise die Absenkung von Rettungsbooten an Schiffen.
Es liegt auf der Hand, dass es einen erheblichen Bedarf an selbsttätig regelnden
Notabsenkeinrichtungen gibt, die die Rettungsboote von der oberen Bordkante
auf die Wasserlinie absenken können,
bei gleichzeitigem Ausfall der Schiffssysteme und damit dem Ausfall
elektrischer oder hydraulischer Winden.
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Die
zuvor gemachten Beispiel dienen nur zur Darlegung der Bedürfnisse
an der erfindungsgemäßen Notabsenkvorrichtung
und stellen keine Beschränkung
auf die zuvor genannten Anwendungsbeispiele dar.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es die Nachteile des Standes der
Technik zu überwinden
und eine Notabsenkvorrichtung bereitzustellen, die geeignet ist
Personen und/oder Lasten aus Höhen
abzusenken, wobei die Notabsenkvorrichtung selbsttätig eine
vorbestimmte Absenkgeschwindigkeit einregelt. Weitere Teilaufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, dass die Absenkgeschwindigkeit
innerhalb der Anwendungsgrenzen unabhängig von den zu erwartenden
Lasten ist. Weitere Teilaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es
eine Notabsenkvorrichtung bereitzustellen, die unabhängig von
vorgegebenen Hebe- und Absenkeinrichtungen arbeitet. Ebenfalls ist
es Teilaufgabe der vorliegenden Erfindung, daß die Notabsenkvorrichtung
ausfallsicher ist.
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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 Notabsenkung von Personen und/oder
Lasten mittels Abseilen aus. Erfindungsgemäß wird hierzu eine Vorrichtung
bereitgestellt, umfassend in ihrer einfachsten Ausführungsform
eine Seilspule auf einer umlaufenden Achse, wobei die umlaufende
Achse unter Zwischenschaltung einer Übersetzung oder eines Übersetzungsgetriebes
mit einer Hemmeinrichtung verbunden ist.
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Wahlweise
kann die Vorrichtung fest am Gebäude,
Schiff oder Ähnlichem
angebracht sein, wobei die abzusenkende Last oder Person, nachfolgend vereinfacht
Last genannt, mittels dem freien Seilende des auf der Seilspule
befindlichen Seils abgelassen werden oder die Vorrichtung fest an
der abzulassenden Last, wie beispielsweise einem Rettungsboot oder
Fahrstuhl installiert sein, wobei in der zuletzt genannten Ausführungsform
das Seilende dann an dem Gebäude
oder Ähnlichem
befestigt wird. Die zuvor genannte Befestigung wird zum Zwecke der
Beschreibung nachfolgend Ankerpunkt genannt.
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Geeigneter
Weise ist das freie Seilende entweder mit einer Koppeleinrichtung
versehen oder fest mit dem Ankerpunkt verbunden. Eine geeignete Koppeleinrichtung
kann beispielsweise ein Karabinerhaken oder ähnliches sein. Die genannte
Koppeleinrichtung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die abzusenkende
Last nach der Notabsenkung vom Absenkort entfernt werden soll. In
diesem Fall wird die Last mittels der Koppeleinrichtung entkoppelt
und kann frei bewegt werden.
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Eine
feste Verbindung mit dem Widerlager ist insbesondere dann geeignet,
soweit die Last oder ein Lastträger
nach der Notabsenkung nicht vom Absenkort entfernt werden soll.
Beispiele für
geeignete Lastenträger
sind beispielsweise Fahrstuhlkörbe
in Hochhäusern
oder andere Lastenkörbe.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
weist die erfindungsgemäße Notabsenkvorrichtung
zusätzlich
einen Hochlauf auf. Unter Hochlauf im Sinne der vorliegenden Erfindung
wird hierbei eine zusätzliche Einrichtung
verstanden, mittels derer nach dem Notabsenken das Seil wieder auf
die Spule aufgespult werden kann. Die Notabsenkvorrichtung steht nach
dem Aufspulen des Seiles mittels des Hochlaufes für eine weitere
Notabsenkung zur Verfügung. Geeigneter
Weise ist der Hochlauf elektrisch oder mechanisch ausgeführt. Bei
der elektrischen Ausführungsform
des Hochlaufes kann dieser als Elektromotor ausgeführt sein.
In der mechanischen Variante kann dies in einfachster Form als Handkurbel
ausgeführt
sein. Bei der Betätigung
des Hochlaufes wird geeigneter Weise die Hemmeinrichtung entkoppelt. Dies
kann mit bekannten Maßnahmen,
wie beispielsweise einem Freilauf geschehen.
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Der
Einsatz eines Hochlaufes ist insbesondere bei der Ausführungsform
geeignet, bei der das Notabsenkgerät an einem Gebäude, Schiff
oder ähnlichem
befestigt ist und die abzusenkende Last am freien Seilende befestigt
ist. Nach Entkoppeln des Seilendes von der abzusenkenden Last kann
das Seilende mittels Hochlauf in einfacher Weise wieder aufgespult
werden und steht am Ausgangsort, d.h. an der erhöhten Stelle, von der die Notabsenkung
aus stattfinden soll, wieder zur Verfügung.
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Die
Hemmungseinrichtung umfaßt
eine zentrale umlaufende Achse auf der wenigstens ein Nabenkörper angeordnet
ist. Weiterhin umfaßt
die Hemmungseinrichtung einen Außenkörper innerhalb dessen sich
der oder die Nabenkörper
drehen. Zwischen dem Außenkörper und
dem Nabenkörper
ist wenigstens eine Bremseinrichtung angeordnet. Optional wird die
Drehgeschwindigkeit der Seilspule, bzw. der umlaufenden Achse auf
der die Seilspule angeordnet ist, mittels einer Übersetzung oder eines Übersetzungsgetriebes
auf die Achse oder Nabenkörper
der Hemmungseinrichtung übertragen.
Hieraus ergibt sich eine höhere
Rotationsgeschwindigkeit der Nabenkörper gegen über der Rotationsgeschwindigkeit der
Achse der Seilspule. Die hieraus sich ergebenden Vorteile werden
nachfolgend noch erläutert.
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In
einer weiteren Ausführungsform
sind die Nabenkörper
mit den dazugehörigen
Baugruppen wie Außenkörper und
Bremseinrichtung auf der Achse der Seilspule angeordnet. In der
zuletzt genannten Ausführungsform
kann die optionale Übersetzung mittels
eines Planetengetriebes erfolgen.
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Das
Notabsenkgerät
in seiner Grundform wird nachfolgend anhand 1 im weiteren
erläutert.
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1 zeigt
das Absenkgerät 1 in
der Ausführungsform,
in der das Absenkgerät 1 in
einem Gebäude
(B) oder ähnlichem
fest installiert ist, wobei die abzusenkende Last am freien Ende
des Seiles 3 befestigt ist. Die abzusenkende Last 12 ist
symbolisch als Gewicht dargestellt.
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Das
Notabsenkgerät 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, um ein Verhaspeln des Seiles im Betrieb zu
verhindern. 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.
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In
der dargestellten Ausführungsform
sind die Seilspule 2 sowie die Hemmungseinrichtung 6 auf den
Achsen 5 sowie 5a angeordnet. Die Kraftübertragung
von der Achse 5 auf die Achse 5a oder die auf der
Achse 5a angeordneten Nabenkörper 7 erfolgt mit
geeigneten Kraftübertragungsmitteln,
wie beispielsweise Gliederketten oder Zahnriemen.
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Die
Nabenkörper 7 sind
ebenfalls kraft- und/oder formschlüssig auf der umlaufenden Achse 5a angeordnet.
Die Nabenkörper 7 sind
integrale Bestandteile der Hemmeinrichtung 6, welche weiterhin ein
Bremssystem (nicht gezeigt) sowie einen Außenkörper 8 aufweisen.
Im Rettungsbetrieb wird das Seil von der Seilspule 2 abgewickelt,
wobei die Seilspule 2 mit der Achse 5 und unter
Mitwirkung der Kraftübertragungsmittel
den Nabenkörpern 7 in
Rotation versetzt werden. Die Rotation wird mittels der Bremssysteme
in der Hemmeinrichtung 6 verlangsamt, wobei als Widerlager
der Außenkörper 8 dient.
Der Außenkörper 8 wird
dabei mittels geeigneter Maßnahmen an
der Mitnahme gehindert, beispielsweise durch Befestigung am Gehäuse des
Notabsenkgerätes 1.
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Die
dargestellte Ausführungsform
weist weiterhin einen Hochlauf 48 auf. Wie ausgeführt dient der
Hochlauf 48 dazu, das Seil 3 nach der Notabsenkung
wieder auf die Seilspule 2 aufzuspulen. In der dargestellten
Ausführungsform
ist der Hochlauf als Handkurbel 49 ausgelegt, wobei die
Handkurbel in der dargestellten Ausführungsform auf einer separaten
Achse 5b angeordnet ist. Beim Drehen der Handkurbel 49 wird
die Rotation mittels geeigneter Mittel, wie beispielsweise Ketten
oder Zahnriemen auf die Achse 5 übertragen und das Seil 3 aufgespult.
Wesentlich ist dabei allein, daß die
Hemmeinrichtung 6 bei der gegensinnigen Drehung, nämlich zum
Aufspulen, von der Achse 5 der Seilspule in ihrer Kraftwirkung
getrennt wird. Dies kann beispielsweise mittels eines Freilaufes 50 erfolgen.
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In
der in 12 dargestellten Ausführungsform
ist es ebenfalls möglich
die Achsen 5 und 5a zusammenzufassen, wonach sowohl
Hemmungseinrichtung als auch Seilspule auf der Achse 5 angeordnet
sind. In einer solchen Ausführungsform
kann der Fachmann mittels geeigneter Mittel wie einem Freilauf die
zuvor gegebenen Maßgaben
ohne Weiteres erfüllen.
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2 zeigt
eine Ausführungsform
des Notabsenkgerätes
nach 1, wobei die abzusenkende Last an dem Notabsenkgerät befestigt
ist. Das Seilende des Seiles 3 ist an einem geeigneten
Ankerpunkt oberhalb des Ortes von dem die Absenkung erfolgen soll
befestigt. In dieser Ausführungsform
wird das Notabsenkgerät
zugleich mit der abzusenkenden Last abgesenkt. Die abzusenkende
Last 12 ist in der dargestellten Ausführungsform mittels einer Halteeinrichtung 9 und
Tragleinen 10 am Gehäuse
des Notabsenkgerätes 1 befestigt,
wobei die Tragleinen 10 in einer Lastaufnahme 11 zusammengeführt sind, welche
die abzusenkende Last 12 aufnimmt. In der Ausführungsform
nach 2 ist der Hochlauf 48 als elektrisch
betriebener Hochlauf ausgeführt.
Die elektrische Stromversorgung kann mittels Batterie oder elektrischer
Kabel (jeweils nicht gezeigt) erfolgen.
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Bevorzugte
Bremssysteme zur Steuerung der Senkgeschwindigkeit werden nachfolgend
erläutert.
Ein bevorzugtes Bremssystem ist ein hydraulisches Bremssystem. Unterformen
des hydraulischen Bremssystems werden nachfolgend anhand der 3 bis 5 erläutert.
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3 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 von Flügellamellen 14 sind
ebenfalls möglich.
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3 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
Senkbetrieb wird durch Abspulen des Seiles 3 die Achse 5 in
Drehung versetzt, welche den darauf befindlichen Walzenkörper 13 mitnimmt.
Unter Bezugnahme auf 3 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 Notabsenkeinrichtung 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/oder
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 90° 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.
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4 zeigt
eine Fortbildung der Hemmungseinrichtung nach 3.
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 Notabsenkgerät
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 4 die Steuerbohrungen so ausgestaltet, dass sie
ein geringeres Durchlaßvermögen für die Flüssigkeit
aufweisen und somit eine erhöhte
Hemmung vorliegt, verglichen mit der Ausführungsform nach 3.
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In
der in 4 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/oder 17d 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 18 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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5 zeigt
eine Fortbildung der Ausführungsform
nach 4, 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 Notabsenkgerät
mit selbsttätig
regulierender Abseilgeschwindigkeit bei unterschiedlichen Lasten,
bzw. zu rettenden Personen mit stark unterschiedlichem Gewicht.
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Bei
Verwendung des Notabsenkgerätes
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 6 und 7 erläutert. Bei
der gezeigten Ausführungsform handelt
es sich um eine mechanische Bremseinrichtung nach dem Prinzip der
Fliehkraft gesteuerten Bremse. 6 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 7.
Die Bodenplatte 26 wird durch die Achse 5a in
Drehung versetzt. In geeigneter Weise kann zwischen der Achse 5a und
der Bodenplatte 26 ein Übersetzungsgetriebe
angeordnet sein. Der Abtrieb des Übersetzungsgetriebes wirkt
in diesem Fall als Achse 5a. 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
eine optionale Übersetzung,
in der eine Drehzahlsteigerung bei gleichzeitiger Drehmomentherabsetzung
stattfindet. Der Abtrieb der Übersetzung
wirkt auf die Achse 5a und somit 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 (7).
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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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7 zeigt
eine Fortbildung der Ausführungsform
nach 6, 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 7 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 8 bis 11 erläutert.
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8 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 5a ein Exzenter 37 angeordnet.
In dieser Ausführungsform
wirkt der Exzenter als Nabenkörper 7.
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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9 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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10 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 5a 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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11 zeigt
eine Fortbildung der pneumatischen Bremseinrichtung nach 8 mit
einer Stillstandsbremse. Die Stillstandsbremse umfasst Gegenkolben 45,
die im Zylinder 33 angeordnet sind. Die Anordnung der Gegenkolben 45 erfolgt
abseitig der Achse 5a gegenüberliegend zum Kolben 34.
Abweichend von der Ausführungsform
nach 8 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.
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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 8. 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 5a 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 11 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
- Notabsenkgerät
- 2
- Seilspule
- 3
- Seil
- 4
- Koppeleinrichtung
- 5,
5a, 5b
- Achse
- 6
- Bremseinrichtung
- 7
- Nabenkörper
- 8
- Außenkörper
- 9
- Halteeinrichtung
- 10
- Tragleine
- 11
- Personenaufnahme
- 12
- Last
- 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
- Hochlauf
- 49
- Handkurbel
- 50
- Freilauf