DE102007021196B4 - Selbsttätige Brems- und Fangvorrichtung, insbesondere für Freifallanlagen mit rückspringendem Fallkorb - Google Patents

Abstract

Verfahren zur selbständigen Betätigung einer Brems- und Fangvorrichtung für Freifallanlagen mit rückspringendem Fallkorb, umfassend eine mit dem Fallkorb (14) verbundene Grundplatte (1), eine mittels einem Kurvenscheibenlager (3) an der Grundplatte gelagerte Kurvenscheibe (2) mit einem Anschlagbolzen (5), eine Zugfeder (4), ein exzentrisch mittels einem Bremssegmentlager (7) an der Grundplatte gelagertes Bremssegment (6) mit Einlaufnocken (9), sowie einer Bremsfeder (8), wobei das exzentrisch gelagerte Bremssegment (6) durch die Trägheitskraft beim Aufschlag des frei fallenden Fallkorbes in Drehung um das Bremsegmentlager (7) gebracht wird und dadurch der Anschlagbolzen (5) aus dem Arretierungsbereich des Einlaufnockens (9) frei kommt, worauf sich die Kurvenscheibe (2) mittels der Zugfeder (4) im Uhrzeigersinn dreht, so dass die Bremsfeder (8) das Bremssegment (6) soweit in Richtung einer Bremsschiene (10) dreht, dass das Bremssegment (6) mit einer Bremskante (11) zum Eingriff kommt und die Bremsung einsetzt und beim Erreichen der höchsten Rücksprunghöhe das Bremssegment (6) den Fallkorb (14) kraftschlüssig und/oder formschlüssig infolge einer sägeformähnlichen Oberfläche der Bremsschiene (10) festhält.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur selbständigen Betätigung einer Brems- und Fangvorrichtung für Freifallanlagen mit rückspringendem Fallkorb. 6 zeigt eine solche Freifallanlage, bei der ein Prüfkörper (13) in einem Fallkorb (14) (Position A) lagefixiert wird und mit ihm gemeinsam zur Durchführung von Crash-Versuchen frei auf ein Fundament fällt (Position B). Kurz vor dem Aufprall wird der Prüfkörper (13) von dem Fallkorb (14) gelöst, damit der Fallkorb (14) durch eine nicht näher erläuterte Aufpralleinrichtung (16), die mit dem Fundament verbunden ist, beschädigungsfrei zurück in Position C springen kann.
• Die erfindungsgemäße, selbsttätige Brems- und Fangvorrichtung nach 1...5 ist mit dem Fallkorb (14) fest verbunden und stützt sich beim Bremsen an Bremsschienen (10) ab, die fest mit dem Gebäude oder einem Fallturm verbunden sind. Die Brems- und Fangvorrichtung soll ohne Hilfsenergie und ohne äußere Auslösemechanismen erst dann selbsttätig aktiviert werden, wenn der Fallkorb (14) aufgeschlagen ist und sich in Rückwärtsbewegung befindet. Ferner soll sie den Fallkorb erst im höchsten Punkt der Position C festhalten.
• Bekannte technische Lösungen, z. B. DE 2745113 A1 , DE 3108879 A1 , DE 3504264 A1 , DE 4036036 A1 , DE 8320578 U1 verwenden Zugseile, Exzenter, Fliehkraftregler, Trommeln und andere Einrichtungen, um nach Erreichen einer höchsten Fahrkorbgeschwindigkeit eine Bremsung auszulösen. Weitere technische Lösungen verwenden Druckgas ( DE 202004010719 U1 ) oder Messwertaufnehmer ( DE 9015495 U1 ).
• In EP 1733992 A1 (EH1) wird eine Bremsfangeinrichtung beschrieben, die aus einer Bremseinheit 1 und einer Auslöseeinheit 3 besteht. Die Auslöseeinheit wird wirksam, wenn ein elektromagnetischer Aktuator 14 einen Verriegelungsbolzen 14.1 bewegt. Der Aktuator kann auch nach anderen Prinzipien arbeiten (hydraulisch, pneumatisch, elektromotorisch).
• Im relevanten Stand der Technik erfolgt die Auslösung der Bremsung durch Hilfsenergie. In der erfindungsgemäßen Brems- und Fangvorrichtung erfolgt die Auslösung jedoch durch Trägheitskraft beim Aufprall des Fallkorbes.
• Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine selbsttätige Brems- und Fangvorrichtung zu schaffen, die die eingangs erwähnten Aufgaben erfüllt und bei Bremsverzögerungen von etwa 4000 m/s² funktionsfähig ist. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des einzigen Anspruchs gelöst.
• Weil der Anwender der erfindungsgemäßen Lösung den kinematischen und kinetischen Ablauf der Durchführung von Fallversuchen nicht durch Hilfsenergie oder externe Auslösemechanismen, die ausfallen können, unterstützt, sinkt die Gefahr von Fehlversuchen und Unfällen.
• Im Folgenden wird die Erfindung anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben:
• 1 Vorderansicht der selbsttätigen Brems- und Fangvorrichtung in Lösestellung
• 2 Seitenansicht der selbsttätigen Brems- und Fangvorrichtung in Lösestellung
• 3 Vorderansicht der selbsttätigen Brems- und Fangvorrichtung beim Schaltvorgang
• 4 Vorderansicht der selbsttätigen Brems- und Fangvorrichtung in Bremsstellung
• 5 Bremsschiene (10) mit sägeformähnlicher Oberfläche
• 6 Vorderansicht einer Freifallanlage mit drei Positionen des Fallkorbes:
  Position A: Fallkorb (14) mit Prüfkörper (13) in größter Fallhöhe
  Position B: Fallkorb (14) mit Prüfkörper (13) unmittelbar vor dem Aufschlag nach freiem Fall
  Position C: Fallkorb (14) ohne Prüfkörper (13) in größter Rücksprunghöhe
• Eine Grundplatte (1) ist mit dem Fallkorb (14) verbunden. Auf ihr sind das Kurvenscheibenlager (3) und das Bremssegmentlager (7) befestigt. Auf dem Kurvenscheibenlager (3) ist die Kurvenscheibe (2) und auf dem Bremssegmentlager (7) ist das Bremssegment (6) drehbar gelagert. Das Bremssegment (6) befindet sich räumlich vor der Kurvenscheibe (6) (2). Wird mittels des Lösegriffes (12) die Kurvenscheibe gegen den Uhrzeigersinn gedreht, bis der Einlaufnocken (9) am Umfang des Anschlagbolzens (5) anliegt (1), dreht sich im Uhrzeigersinn das Bremssegment (6), so dass die Bremskante (11) keinen Eingriff an der Bremsschiene (10) hat. Die Zugfeder (4) und die Bremsfeder (8) werden gleichzeitig gespannt. Die Bremse ist gelöst. Durch die konkave Ausbildung des Einlaufnockens (9) sind die Kurvenscheibe (2) und das Bremssegment (6) lagefixiert. Der Fallkorb (14) kann mittels eines nicht näher bezeichneten Hubwerkes (15) beliebig zwischen den Positionen A und B bewegt werden (6).
• Wird in Position A das Hubwerk (15) ausgeklinkt, fällt der Fallkorb (14) mit dem Prüfkörper (13) frei in Position B und schlägt auf die Aufpralleinrichtung (16), die mit dem Fundament verbunden ist. Die Trägheitskraft des exzentrisch gelagerten Bremssegmentes (6) überwindet dabei die Federkraft der Bremsfeder (8) und dreht das Bremssegment (6) im Uhrzeigersinn, so dass der Einlaufnocken (9) freigegeben wird und die Zugfeder (4) die Kurvenscheibe (2) ebenfalls im Uhrzeigersinn dreht (3). Damit kann die Bremsfeder (8) das Bremssegment gegen den Uhrzeigersinn drehen, wodurch die Bremskante (11) gegen die Bremsschiene (10) gedrückt wird (4) und der Fallkorb (14) bei seiner Rückwärtsbewegung in Richtung Position C gebremst wird. Am Umkehrpunkt des Fallkorbes (14) kann zusätzlich zur Bremsfeder (8) Selbsthemmung an der Bremskante (11) entstehen, wenn die geometrischen Abmessungen des Bremssegmentes (6) entsprechend gewählt werden. Wird die Bremsschiene (10) mit einer sägeformähnlichen Oberfläche ausgestaltet (5), erfolgt die Lagefixierung des Fallkorbes (14) formschlüssig.
• Die manuelle Lösung der Bremse geschieht mittels des Lösegriffes (12), wenn der Fallkorb (14) durch nicht bezeichnete Abstützungen gehalten oder am Hubwerk (15) aufgehängt wird.
• Bezugszeichenliste

1

Grundplatte

2

Kurvenscheibe

3

Kurvenscheibenlager

4

Zugfeder

5

Anschlagbolzen

6

Bremssegment

7

Bremssegmentlager

8

Bremsfeder

9

Einlaufnocken

10

Bremsschiene

11

Bremskante

12

Lösegriff

13

Prüfkörper

14

Fallkorb

15

Hubwerk

16

Aufpralleinrichtung

Claims (1)

1. Verfahren zur selbständigen Betätigung einer Brems- und Fangvorrichtung für Freifallanlagen mit rückspringendem Fallkorb, umfassend eine mit dem Fallkorb (14) verbundene Grundplatte (1), eine mittels einem Kurvenscheibenlager (3) an der Grundplatte gelagerte Kurvenscheibe (2) mit einem Anschlagbolzen (5), eine Zugfeder (4), ein exzentrisch mittels einem Bremssegmentlager (7) an der Grundplatte gelagertes Bremssegment (6) mit Einlaufnocken (9), sowie einer Bremsfeder (8), wobei das exzentrisch gelagerte Bremssegment (6) durch die Trägheitskraft beim Aufschlag des frei fallenden Fallkorbes in Drehung um das Bremsegmentlager (7) gebracht wird und dadurch der Anschlagbolzen (5) aus dem Arretierungsbereich des Einlaufnockens (9) frei kommt, worauf sich die Kurvenscheibe (2) mittels der Zugfeder (4) im Uhrzeigersinn dreht, so dass die Bremsfeder (8) das Bremssegment (6) soweit in Richtung einer Bremsschiene (10) dreht, dass das Bremssegment (6) mit einer Bremskante (11) zum Eingriff kommt und die Bremsung einsetzt und beim Erreichen der höchsten Rücksprunghöhe das Bremssegment (6) den Fallkorb (14) kraftschlüssig und/oder formschlüssig infolge einer sägeformähnlichen Oberfläche der Bremsschiene (10) festhält.

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