DE10235545A1

DE10235545A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Retten von Personen

Info

Publication number: DE10235545A1
Application number: DE2002135545
Authority: DE
Inventors: Peter Dr. Ksoll
Original assignee: Metz Aerials & Co KG GmbH
Current assignee: Metz Aerials & Co KG GmbH
Priority date: 2002-08-03
Filing date: 2002-08-03
Publication date: 2004-02-26
Also published as: EP1386640A1

Abstract

Die Erfindung sieht ein Verfahren zum Retten von Personen vom freien Ende eines Auslegersystems vor, bei dem mindestens eine Person entlang eines von einem freien Ende des Auslegersystems zu dessen Basis führenden Laufseils mittels einer Transporteinrichtung bewegt wird. Weiterhin ist eine Vorrichtung vorgesehen, die gekennzeichnet ist durch ein zwischen einer Basis und einem freien Ende des Auslegersystems sich erstreckendes Laufseil, entlang dessen eine Transporteinrichtung für eine Person fahrbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Retten von Personen vom freien Ende eines Auslegersystems.
Unter Auslegersystemen werden allgemein gelenkige Teleskopsysteme, wie Hubrettungsbühnen, und nicht in sich gelenkige Teleskopsysteme, wie Feuerwehrleitern, verstanden. Diese weisen in der Regel an ihrem freien Ende einen Rettungskorb auf, über den Personen in großer Höhe beispielsweise aus einem brennenden Gebäude gerettet werden können. Zur weiteren Entfernung der Personen aus dem Gefahrenbereich in einen sicheren Bereich besteht zunächst die Möglichkeit das gesamte Auslegersystem mit dem Rettungskorb aus dem Gefahrenbereich fort in einen sicheren Bereich auf dem Boden zu bewegen. Dies ist äußerst zeitaufwendig und während der Zeit der Bewegung des Korbes nach unten und wieder nach oben können weitere Personen nicht aus dem Gefahrenbereich geborgen werden. Es besteht weiterhin die Möglichkeit, dass bei einer Feuerwehrleiter die Personen aktiv entlang der Leiter aus dem Gefahrenbereich in einen sicheren Bereich herabsteigen. Entsprechende Notleitern sind auch bei Teleskopsystemen bekannt. Weiterhin ist es insbesondere bei Drehleitern bekannt, zusätzlich zu dem Rettungskorb auf der Drehleiter fahrbare Fahrstühle vorzusehen, mittels derer Personen aus dem Gefahrenbereich zur Basis transportiert werden können. Derartige Fahrstühle sind aber bei Gelenkauslegersystemen nicht bekannt und nicht einsetzbar. Schließlich sind an den freien Enden der Auslegersysteme angehängte Rettungsschläuche bekannt, in denen sich Personen selbstbremsend zu Boden befördern können, oder auch spezielle Abseilvorrichtungen. Der Einsatz dieser Rettungsschläuche und Abseilvorrichtungen ist auf relativ geringe Höhen beschränkt; bei größeren Höhen besteht eine erhebliche Gefahr zumindest einer Verletzung der zu rettenden Personen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde unter Vermeidung der genannten Nachteile ein neues einfach ausgebildetes Rettungssystem zu schaffen, mit dem Personen sicher aus einem Gefahrenbereich in einen sichern Bereich ohne Unterbrechung der Rettungsaktivitäten zur Rettung weiterer Personen bewegt werden können.
Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe mit einem gattungsgemäßen Verfahren gelöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass mindestens eine Person entlang eines von einem freien Ende des Auslegersystems zu dessen Basis führenden Laufseils mittels einer Transporteinheit bewegt wird. Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe sieht die Erfindung weiterhin eine Vorrichtung vor, die gekennzeichnet ist durch ein zwischen einer Basis und einem freien Ende des Auslegersystems sich erstreckendes Laufseil, entlang dessen eine Transporteinheit für eine Person fahrbar ist.
Gemäß einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei vorgesehen, dass die Bewegung unter Schwerkraft, ggf. gebremst erfolgt, wozu demgemäß die Vorrichtung mit einer der auf die Transporteinheit einwirkenden Schwerkraft entgegenwirkenden Bremseinrichtung ausgebildet ist.
Wenn die Schwerkraft zur Bewegung des Transportelementes vom freien Ende des Auslegersystems zu dessen Basis nicht ausreicht, so kann in bevorzugter Ausgestaltung der Transport dadurch erfolgen, dass die Bewegung unter Zug mittels eines Rückholseils erfolgt, wozu vorrichtungsmäßig ein mit der Trageinrichtung bzw. der Laufrolle verbundenes Rückholseil, das sich zur Basis des Auslegersystems hin erstreckt, vorgesehen ist.
Das Bremsen kann durch direkt am Laufseil angreifende Bremselemente erfolgen. In bevorzugter Ausgestaltung ist aber vorgesehen, dass ein der Bewegung entgegenwirkendes Bremsen mittels eines Hubseils erfolgt, wozu die erfindungsgemäße Vorrichtung gekennzeichnet ist durch ein mit der Trageinrichtung bzw. der Laufrolle verbundenes und von dort in Richtung zum freien Ende des Auslegersystems geführtes Hubseil. Das Hubseil kann direkt zum freien Ende des Auslegers geführt und mittels einer dort befindlichen Trommel auf- und abgewickelt werden. In bevorzugter Ausgestaltung ist aber vorgesehen, dass am freien Ende des Auslegersystems eine Umlenkrolle bzw. eine Umlenkrollenanordnung für das Hubseil vorgesehen ist, um die herum das Hubseil zur Basis des Anlegersystems geführt ist.
Um das Transportelement nach Retten einer Person von der Basis des Auslegersystems zum freien Ende zurückzubringen, ist in weiterer erfindungsgemäßer Weise vorgesehen, dass die Transporteinheit mittels eines Hubseils von der Basis des Auslegersystems zum freien Ende zurückgebracht wird.
Der Bewegungsweg für das Transportelement und die mit diesem zu rettende Person kann dabei in verschiedenartiger Weise ausgestaltet sein. So ist gemäß einer ersten bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen, dass die Bewegung entlang eines gespannten Laufseils erfolgt.
Insbesondere, wenn in der direkten Verbindung zwischen Basis und freiem Ende des Auslegersystems Hindernisse sind oder in diesen Bereich ragen oder auch unterhalb dieses Bereiches solche Hindernisse sind, kann in weiterer erfindungsgemäßer Ausgestaltung vorgesehen sein, dass zumindest das Laufseil mittels einer Seilspanneinrichtung entlang einzelner Elemente des Auslegersystems gehalten wird, wobei insbesondere die Spanneinrichtung dem Transportelement vorlaufend bei Absenken desselben mitabgesenkt wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist hierzu in bevorzugter Weise ausgebildet durch eine Seilspanneinrichtung zum Anheben insbesondere des Laufseils und zur Führung desselben entlang der Ausleger des Auslegersystems, wobei insbesondere ein Rollensystem des Spannsystems bei Absenken der Transporteinheit dieser vorlaufend mit zum Basispunkt absenkbar ist.
Nach einer äußerst bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darüber hinaus vorgesehen, dass Seilkräfte zumindest des Laufseils und/oder des Hubseils gemessen und bei Überschreiten eines Grenzwertes der Belastung passive Schutzmaßnahmen und/oder aktive Schutzmaßnahmen zur Lastreduzierung bewirkt werden. Bei den passiven Schutzmaßnahmen kann es sich um eine Aktivierung optischer und/oder akustischer Warneinrichtungen, bei den aktiven Schutzmaßnahmen um eine Seilverlängerung oder eine Positionsveränderung des Auslegersystems handeln.
Die Kenntnis der Kräfte und deren Auswirkung beschränkt sich nicht nur auf die Seile selbst, sondern hat auch Auswirkungen auf die bauteilspezifische Beanspruchung der Ausleger und ist gegebenenfalls für die Standsicherheit des Gesamtsystems von Bedeutung.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im einzelnen erläutert sind. Dabei zeigt bzw. zeigen:
1a eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Retten von Personen;
1b eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Retten von Personen;
2 eine schematische, weitere Details aufweisende Darstellung der Seil- und Rollensysteme der erfindungsgemäßen Rettungsvorrichtung;
3a, 3b Seitenansicht (3a) und Schnittansicht (3b) einer erfindungsgemäßen Seiltrommelanordnung;
4 eine weitere schematische Darstellung zu einer Einsatzmöglichkeit eines erfindungs gemäßen Rettungssystems;
5 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rettungssystems;
6 eine detaillierte schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rettungssystems mit Spanneinrichtung;
7 eine erste Ausführungsform einer Spanneinrichtung des erfindungsgemäßen Rettungssystems gemäß der 6;
8 eine andere Ausführungsform einer Spanneinrichtung des erfindungsgemäßen Rettungssystems gemäß der 6;
9 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Laufrollensystems bei horizontalem Transport;
10 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Ausführungsform des Laufrollensystems der 9 bei vertikalem Transport;
11 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Umlenkrollenanordnung;
12 eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Umlenkrollenanordnung der 11;
13 eine schematische Darstellung eines Zusammenwirkens des Laufrollensystems der 9 und der Umlenkrollenanordnung der 11;
14 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung von Rollen zur Seilkraftmessung; und
15 eine weitere schematische Darstellung zu einer Einsatzmöglichkeit eines erfindungsgemäßen Rettungssystems.
Ein erfindungsgemäßes Rettungssystems 1 weist zunächst ein teleskopierbares Gelenksystem 2 mit zwei bei 2.1 gelenkig miteinander verbundenen Auslegern 2.2 und 2.3 auf, wobei der Ausleger 2.2 an seiner Basis 2.5 in der Regel auf einem Fahrzeug drehbar und gelenkig befestigt ist. Am freien Ende 2.4 des oberen Auslegers 2.3 ist ein Korb 2.6 zum Aufnehmen von Personen vorgesehen.
Die Ausleger 2.2, 2.3 sind entsprechend den Pfeilen I0, I1 teleskopierbar, d.h. verlängerbar und verkürzbar.
Statt des dargestellten teleskopierbaren Zwei-Gelenk-Systems (1. Gelenkpunkt: Anlenkung des Auslegers 2.2 am Fahrzeug im Bereich der Basis 2.5; 2. Gelenkpunkt: Gelenkpunkt 2.1) kann grundsätzlich auch ein teleskopierbares Drei- oder Mehr-Gelenk-System vorgesehen sein, bei dem dann beispielsweise am freien Ende 2.4 des zweiten Auslegers 2.3 ein weiterer Ausleger (nicht dargestellt) angelenkt ist, an dessen freien Ende dann erst der Korb 2.6 vorgesehen ist.
Zwischen dem freien Ende 2.4 des Auslegers 2.3 und der Basis 2.5 des Auslegers 2.2 ist ein Laufseil 3.1 gespannt, das an einem seiner beiden Enden – hier bei 2.4 – befestigt ist, während es an seinem anderen Ende – hier bei der Basis 2.5 – über eine Laufseiltrommel 3.2 geführt und durch diese aufwickelbar ist. Derart kann die Länge des Laufseils 3.1 an den Abstand zwischen Basis 2.5 und freiem Ende 2.4 des Auslegers 2.3 entsprechend der Teleskopstellung der Ausleger 2.2 und 2.3 und dem Relativwinkel α zwischen diesen angepasst werden. Insbesondere kann das Seil so gespannt werden, dass es möglichst straff ist.
Auf dem Laufseil 3.1 ist ein Laufrollensystem 4 angeordnet, welches in der schematischen Darstellung der 1a, b als einzelne Laufrolle 4.1 dargestellt ist. Die Laufrolle 4.1 ist auf und entlang dem Laufseil 3.1 fahrbar. Die Laufrolle 4.1 trägt eine Transporteinheit 4.2, beispielsweise einen Sitz, mit dem eine Person 4.3 entlang dem Laufseil 3.1 transportiert werden kann, insbesondere vom freien Ende 2.4 zur Basis 2.5.
Damit die Laufrolle 4.1 sich nicht frei unter der Schwerkraft (angedeutet durch einen Vektor der Erdbeschleunigung g) beschleunigt nach unten bewegt, können entsprechende Bremssysteme vorgesehen sein. Gemäß der Darstellung der 1a, b ist das Laufrollensystem 4 mit einem Hubseil 5.1 verbunden, welches über eine Umlenkrolle bzw. eine Umlenkrollenanordnung 5.2a am freien Ende 2.4 des Auslegers 2.3 herum und zu einer Hubseiltrommel 5.2 im Bereich der Basis 2.5 geführt ist. Derart kann das Transportelement 4 mittels Wickeln des Hubseils 5.1 von der Hubseiltrommel 5.2 kontrolliert und gebremst entlang des Laufseils 3.1 des freien Endes 2.4 zur Basis 2.5 abgelassen werden und – durch Aufwickeln des Hubseils 5.1 auf der Trommel 5.2 – wieder nach oben zum freien Ende 2.4 gezogen werden.
Um einen Transport einer Person vom freien Ende 2.4 zur Basis 2.5 auch bei relativ flacher, nahezu horizontaler Ausrichtung der Ausleger 2.2, 2.3 zu ermöglichen, wenn also die in Richtung des Laufseils 3.2 wirkende Komponente der Gravitation relativ gering ist, kann weiterhin, wie dies in 1a, b ebenfalls dargestellt ist, ein Rückholseil 6.1 vorgesehen sein, das von dem Laufrollensystem 4 zur Basis 2.5 und dort über eine weitere Trommel (Rückholseiltrommel 6.2) geführt ist. Das Rückholseil 6.1 ist vorzugsweise an der Achse der Laufrolle 4.1 angelenkt. Damit ist ein verschleiß- und nahezu reibungsfreies, formschlüssiges, rollendes Verbindungs- und Führungssystem gegeben.
Durch das in den 1a, b schematisch grundsätzlich dargestellte Rettungssystem können Personen 4.3, die beispielsweise aus einem brennenden Haus in einen Korb 2.6 gerettet wurden von dort entlang dem Laufseil 3.1 mittels des Transportelementes 4.2 zur Basis 2.5 abgeseilt und derart aus der Gefahrenzone gebracht werden.
Die Darstellungen der 1a, b unterscheiden sich hinsichtlich der Anordnung des Hubseils 5.1 und der Hubseiltrommel 5.2. In 1b ist das Hubseil 5.1 durch eine im Bereich des Gelenkpunkts 2.1 vorgesehene Führungseinrichtung 10 immer längs bzw. parallel zu den Auslegerachsen 2.2, 2.3 geführt, wodurch sich unkontrollierte Verdrillungen oder Schrägstellungen der Seile oder des Laufrollensystems vermeiden lassen.
Die einzelnen Elemente des erfindungsgemäßen Rettungssystems sind im folgenden anhand von Detaildarstellungen näher erläutert.
In der 2 sind u.a. alternative Anordnungen der Aufwickeltrommeln (3.2, 5.2, 6.2) für Lauf- (3.1), Hub- (5.1) bzw. Rückholseil (6.1) gezeigt. Dabei ist zunächst links oben bei A eine Anordnung der Aufwickeltrommeln dargestellt, bei der Laufseil 3.1, Hubseil 5.1 und Rückholseil 6.1 weitgehend parallel zueinander geführt und demgemäß die Radien von Hubseil- und Rückholseiltrommeln 5.2, 6.2 im wesentlichen gleich sind. Die Summe der Radien von Laufseiltrommel 3.2 und Hubseiltrommel 5.2 einerseits bzw. Laufseiltrommel 3.2 und Rückholseiltrommel 6.2 andererseits entsprechen dem Radius der gezeigten Umlenkrolle bzw. Umlenkrollenanordnung 5.2a. Dargestellt sind weiterhin einzelne Antriebseinheiten 3.3, 5.3, 6.3 für jede Trommel.
Alternativ kann, wie dies bei B in der 2 dargestellt ist, vorgesehen sein, dass der Radius der Laufseiltrommel 3.2 vermindert um den Radius der Rückholseiltrommel 6.2 dem Radius der Umlenkrolle bzw. der Umlenkrollenanordnunq 5.2a und der Radius der Hubseiltrommel 5.2 vermindert um den Radius der Rückholseiltrommel 6.2 dem Doppelten des Radius' der Umlenkrolle bzw. der Umlenkrollenanordnung 5.2a entspricht. Hierdurch können durch die größeren Radien von der Hub- und Rückholseiltrommel 5.2, 6.2 die hochbelasteten Seile verschleißärmer aufgewickelt und eine schmale Bauweise der einzelnen Trommeln erzielt werden, wodurch sich die einzelnen Antriebseinheiten 3.3, 5.3, 6.3 der Trommeln auch innerhalb dieser anordnen lassen, um so eine kompakte Bauform zu erreichen.
Im mittleren Teil der 2 wird bei C weiterhin ein weiterentwickeltes Laufrollensystem bzw. eine Transporteinheit dargestellt. Das Laufrollensystem 4 der 2 weist zwei Laufrollen 4.1, 4.1' auf, die mit Abstand in Erstreckungsrichtung des Laufseils 3.1 hintereinander angeordnet und auf diesem geführt sind. Weiterhin ist unterhalb der Lauf rollen 4.1 und 4.1' eine Gegenrolle 4.4 vorgesehen, die ebenfalls an der Unterseite des Laufseils 3.1 geführt ist (sämtliche Rollen weisen dem Querschnitt des entsprechenden Seils angepasste Umfangsnuten auf). Hierdurch wird ein Kippmoment auf eine einzelne Laufrolle, welches durch die Anlenkung des Hubseils auftreten kann, aufgefangen. Weiterhin wirkt sich die Anordnung von zwei Laufrollen 4.1, 4.1' verschleißmindernd auf das Laufseil 3.1 und die Rollen 4.1, 4.1' aus, da sich die Last auf zwei Rollen verteilt. Hierdurch wird die Gefahr eines Abhebens der Laufrollen 4.1, 4.1' vom Laufseil 3.1, beispielsweise bei extremer Zugbelastung durch das Rückholseil 6.1 zuverlässig ausgeschlossen.
Verschleiß und Reibung der Führung des Hubseils 5.1 zwischen seiner Seiltrommel 5.2 und der Umlenkrolle 5.2a wird weiterhin reduziert, indem das Laufrollensystem 4 weiterhin oberhalb und unterhalb des oberen Trums des Hubseils 5.1 weitere Rollen 4.5, 4.6 aufweist, wobei der Durchmesser der unteren Rolle 4.5 kleiner ist als der Radius der Umlenkrolle bzw. der Umlenkrollenanordnung 5.2a, um so eine Parallelführung des Hubseils 5.1 zum Laufseil 3.1 in diesem Abschnitt sicherzustellen. Die obere Gegenrolle 4.6 dient zur eindeutigen Führung des Hubseils 5.1.
Unterhalb der Gegenrolle 4.4 ist das Transportelement 4.2 für zu rettende Personen 4.3 angeordnet.
Die 3a und 3b zeigen eine Anordnung der Seiltrommeln 3.2, 6.2 für das Laufseil 3.1 und das Rückholseil 6.1 im Bereich der Basis 2.5 des erfindungsgemäßen Rettungssystems 1 detailliert in einer schematischen Seitenansicht (3a) bzw. im Schnitt (3b).
Die Seiltrommelanordnung der 3a, 3b ist nach einem Ein-Wellen-Prinzip konzipiert, wobei die Laufseiltrommel 3.2 und die Rückholseiltrommel 6.2 auf einer gemeinsamen Welle W um eine gemeinsame Achse A_T drehbar gelagert sind. Die Trommeln 3.2, 6.2 weisen unterschiedliche Wickelradien R₃, R₆ auf, um die Parallelführung der Seile 3.1, 6.1 in einem Abstand D zu gewährleisten.
Die Seiltrommeln 3.2, 6.2 weisen jeweils stirnseitig ein innenverzahntes Zahnrad 3.4, 6.4 auf, in deren Innenverzahnung jeweils ein Ritzel 3.3a, 6.3a der Antriebseinheiten 3.3, 6.3 kämmend eingreift. Die Antriebseinheiten 3.3, 6.3 sind auf einem Antriebsträger T gelagert, der wiederum schwenkbar um die Achse A_T auf derselben Welle W wie die Seiltrommeln 3.2, 6.2 gelagert ist. Der Antriebsträger T stützt sich über ein Stützelement 7 an der Basis 2.5 ab.
Nach einer alternativen Ausgestaltung des Antriebsträgers T' stützt sich dieser über eine Dämpfungseinheit 8 und das Stützelement 7 an der Basis 2.5 ab. Die Dämpfungseinrichtung 8 ist beim gezeigten Ausführungsbeispiel als Feder-Dämpfersystem ausgebildet.
Aufgrund der Verschwenkbarkeit des Antriebsträgers T' um die Achse A_T ist eine "rollende" Verbindungsart des Antriebssystems gegenüber einem festen Bezugspunkt, wie der Basis 2.5 des erfindungsgemäßen Rettungssystems 1, geschaffen. Die antriebsseitig angeordneten Ritzel 3.3a, 6.3a, die jeweils in ein innenverzahntes Zahnrad 3.4, 6.4 eingreifen, rollen mit dementsprechendem Übersetzungsverhältnis auf dem Zahnrad ab. Auf diese Weise können die Antriebseinheiten 3.3, 6.3 Drehbewegungen um die Achse A_T ausführen, allerdings ist auch eine mechanische Verriegelung im Antriebsbereich möglich. Auf diese Weise kann das Drehmoment der gesamten Trommelanordnung aufgefangen werden, wobei die gefederte Lagerung des Antriebsträgers T' gegenüber einer starren Kopplung des Antriebsträgers an die Basis 2.5 den Vorteil besitzt, dass mechanische Größen, wie die Seilkräfte, auch bei stoßartiger Belastung begrenzt werden, ohne dass ein gezieltes Nachlassen der Seile 3.1, 6.1 steuerungstechnisch durchzuführen wäre. Diese Art der Seilkraftbegrenzung trägt auf einfache rein mechanische Weise zur Betriebssicherheit des erfindungsgemäßen Rettungssystems bei.
Die dargestellten Antriebe 3.3b, 6.3b können je nach Antriebskonzept Hydraulik- oder Elektromotoren sein, die mit ihrem stirnseitig angeordneten Ritzel 3.3a, 6.3a jeweils in ein innenverzahntes Zahnrad 3.4, 6.4 eingreifen. Diese Antriebswahl hat den Vorteil, dass die Verzahnung geschützt angeordnet ist.
Ein entsprechendes Aufhängungs- und Antriebskonzept ist auch bei der separaten Hubseiltrommel 5.2 realisiert und daher hier nicht detailliert dargestellt. Zusätzlich zu dem gezeigten separaten Antrieb können die einzelnen Trommeln 3.2, 5.2, 6.2 auch separat gesteuert werden.
In jedem Fall ist eine möglichst schmale Bauweise der Seiltrommeln 3.2, 5.2, 6.2 anzustreben, um den seitlichen Versatz der Seile 3.1, 5.1, 6.1 zu minimieren.
Die 3c und 3d zeigen eine Anordnung der Seiltrommeln 3.2, 5.2, 6.2 für das Laufseil 3.1, das Hubseil 5.1 und das Rückholseil 6.1 im Bereich der Basis 2.5 des erfindungsgemäßen Rettungssystems 1 detailliert in einer schematischen Seitenansicht (3c) bzw. im Schnitt (3d).
Die Seiltrommelanordnung der 3c, 3d ist ebenfalls nach einem Ein-Wellen-Prinzip konzipiert, wobei die Laufseil trommel 3.2, die Hubseiltrommel 5.2 und die Rückholseiltrommel 6.2 auf einer gemeinsamen Welle W um eine gemeinsame Achse A_T drehbar gelagert sind. Die Trommeln 3.2, 5.2, 6.2 weisen unterschiedliche Wickelradien R₃, R₅, R₆ auf, um die Parallelführung der Seile 3.1, 5.1, 6.1 in einem endlichen Abstand zu gewährleisten.
Die Seiltrommeln 3.2, 5.2, 6.2 weisen jeweils stirnseitig ein innenverzahntes Zahnrad 3.4, 5.4, 6.4 auf, in deren Innenverzahnung jeweils ein Ritzel 3.3a, 5.3a, 6.3a der Antriebseinheiten 3.3, 5.3, 6.3 kämmend eingreift. Die Antriebseinheiten 3.3, 5.3, 6.3 sind auf einem Antriebsträger T gelagert, der wiederum schwenkbar um die Achse A_T auf derselben Welle W wie die Seiltrommeln 3.2, 5.2, 6.2 gelagert ist. Der Antriebsträger T stützt sich über ein Stützelement 7 an der Basis 2.5 ab.
Auch hier kann sich nach einer alternativen Ausgestaltung der Antriebsträger T' über eine Dämpfungseinheit 8 und das Stützelement 7 an der Basis 2.5 abstützen. Die Dämpfungseinrichtung 8 ist beim gezeigten Ausführungsbeispiel als Feder-Dämpfersystem ausgebildet.
Aufgrund der Verschwenkbarkeit des Antriebsträgers T' um die Achse A_T ist auch hier eine "rollende" Verbindungsart des Antriebssystems gegenüber einem festen Bezugspunkt, wie der Basis 2.5 des erfindungsgemäßen Rettungssystems 1, geschaffen. Die antriebsseitig angeordneten Ritzel 3.3a, 5.3a, 6.3a, die jeweils in ein innenverzahntes Zahnrad 3.4, 5.4, 6.4 eingreifen, rollen mit dementsprechendem Übersetzungsverhältnis auf dem Zahnrad ab. Auf diese Weise können die Antriebseinheiten 3.3, 5.3, 6.3 Drehbewegungen um die Achse A_T ausführen, allerdings ist auch eine mechanische Verriegelung im Antriebsbereich möglich. Auf diese Weise kann das Drehmoment der gesamten Trommelanordnung aufgefan gen werden, wobei die gefederte Lagerung des Antriebsträgers T' gegenüber einer starren Kopplung des Antriebsträgers an die Basis 2.5 den Vorteil besitzt, dass mechanische Größen, wie die Seilkräfte, auch bei stoßartiger Belastung begrenzt werden, ohne dass ein gezieltes Nachlassen der Seile 3.1, 5.1, 6.1 steuerungstechnisch durchzuführen wäre. Diese Art der Seilkraftbegrenzung trägt auf einfache rein mechanische Weise zur Betriebssicherheit des erfindungsgemäßen Rettungssystems bei.
Die dargestellten Antriebe 3.3b, 5.3b, 6.3b können je nach Antriebskonzept Hydraulik- oder Elektromotoren sein, die mit ihrem stirnseitig angeordneten Ritzel 3.3a, 5.3a, 6.3a jeweils in ein innenverzahntes Zahnrad 3.4, 5.4, 6.4 eingreifen. Diese Antriebswahl hat den Vorteil, dass die Verzahnung geschützt angeordnet ist.
Auch hier können die einzelnen Trommeln 3.2, 5.2, 6.2 separat gesteuert werden.
Während insbesondere bei der Darstellung der 1a, b von einer gespannten, gestreckten Führung des Laufseils 3.1 ausgegangen wird, ist es auch grundsätzlich möglich, das Laufseil 3.1 durchhängen zu lassen, wie dies in der 4 dargestellt ist.
Die dargestellte Kurve des Laufseils 3.1 stellt nicht die Kontur des Laufseils 3.1 während der Bewegung des Tragelementes 4.2 dar, da sich die Bewegung des Korbes 4.2 entlang des Laufseils 3.1 durch die Kontur laufend ändert – die dargestellte Kurve des Laufseils 3.1 stellt vielmehr die Bahnkurve K dar, entlang derer sich Rollensystem 4 und damit das Transportelement 4.2 bewegen.
Dabei übernimmt zunächst das Hubseil 5.1 die vertikale Führung der Transporteinheit 4.2 bis zu einem Punkt P, wo das Laufseil 3.1 die Führung übernimmt und die Transporteinheit 4 sich im wesentlichen in horizontaler Richtung bewegt. Die Bewegungs-Bahnkurve K wird im wesentlichen aus dem Gleichgewichtszustand an den Laufrollen 4.1, 4.1' und der Laufseillänge 3.1 mit ihren Aufhängungspunkten bestimmt. Die Nutzlast kann sich im idealen Fall ohne Einsatz des Rückholseil 6.1 bis zum tiefsten Punkt P' der Bahnkurve K bewegen. Damit ist auch ein weitgehend vertikaler Bahnkurvenverlauf des Transportelementes 4.2 möglich, der in einen Bahnverlauf mit horizontalem Anteil überführt werden kann.
Eine solche Führung der Transporteinheit 4 mit einem durchhängenden Laufseil 3.1 kann mit Vorteil bei einem Hubsystems ohne gelenkige Verbindung der einzelnen Teleskopelemente eingesetzt werden, wie dies beispielsweise bei einer Feuerwehrleiter der Fall ist.
Beiden bisherigen dargestellten Ausführungsformen ist die freie Bewegungsebene, in der sich das Transportelement 4.2 bewegen kann, je nach Spannen des Laufseils 3.1 auf die Fläche zwischen der Konfiguration der 1a, b und der Konfiguration der 4 eingeschränkt, der Raum oberhalb des Laufseils 3.1 zwischen diesem und den Auslegern 2.2, 2.3 (1a, b) kann nicht genutzt werden.
Um einen Rettungstransport auch in diesem Bereich durchzuführen, beispielsweise wenn die Ausleger 2.2, 2.3 über ein Hindernis ragen, das in der direkten Verbindung zwischen Basis 2.5 und freiem Ende 2.4 liegt bzw. in diese ragt, kann erfindungsgemäß weiterhin ein Spannseilsystem 9 vorgesehen sein, wie dies zunächst bei der in 5 gezeigten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rettungssystems 1 dargestellt ist.
Das Spannseilsystem 9 weist ein Spannseil 9.1 auf, das auf einer im Bereich des Gelenks 2.1 angeordneten Spannseiltrommel 9.2 mittels eines Antriebs 9.3 auf- und abwickelbar ist. Das Spannseil 9.1 trägt Spannrollen 9.4, 9.5, 9.6 für das Laufseil 3.1, für das Hubseil 5.1 und für das Rückholseil 6.1. Mittels des Spannsystems 9 können die Seile, insbesondere das Laufseil 3.1, in den Dreiecksbereich zwischen den Auslegern 2.2 und 2.3 und die direkte Verbindung von Basis 2.5 zum freien Ende 2.4 des Ausleger 2.3 gehoben und dort geführt werden, wie dies in der 5 dargestellt ist.
In 6 ist noch einmal – ähnlich wie in 5 – das gesamte erfindungsgemäße Rettungssystem 1 mit einem Spannseilsystem 9 sowie getrennten Seiltrommelanordnungen 3.2, 6.2 bzw. 5.2 dargestellt.
Das gezeigte Rettungssystem weist zusätzlich zu den Ausführungsformen gemäß 1a und 5 im Bereich des Gelenkpunktes 2.1 des Auslegersystems 2 eine Führungseinrichtung 10 mit Führungsrollen 10.1 für das Hubseil 5.1 auf (vgl. 1b) und besitzt darüber hinaus eine Rollenanordnung 9' des Spannseilsystems 9, die speziell zum Führen des Laufseils 3.1 und des Rückholseils 6.1 ausgebildet ist. Derartige spezielle Spannseilsysteme 9 sind weiter unten mit Blick auf 7 und 8 detailliert erläutert.
Das Hubseil 5.1 wird durch die Führungsrollen 10.1 der Führungseinrichtung 10 immer längs bzw. parallel zu den Längsachsen der Ausleger 2.2, 2.3 zwischen freiem Ende 2.4 und Basis 2.5 geführt. Durch diese Anordnung bzw. Führung des Hubseils 5.1 relativ zum Laufseil 3.1 ist sichergestellt, dass diese auf einer gemeinsamen Ebene liegen, die durch das in Richtung der Erdbeschleunigung g gegebenenfalls hängende Rettungssystem 1 bestimmt wird, wodurch unkontrollierte Verdrillungen bzw. Schrägstellungen der Seile 3.1, 5.1, 6.1 oder des Laufrollensystems 4 vermieden werden.
Das Laufseil 3.1 ist schwenkbar um eine zentrale Achse U der Umlenkrollenanordnung 5.2a am freien Ende 2.4 des Auslegersystems 2 angeordnet und kann sich somit jeder Position des freien Endes 2.4 anpassen. Darüber hinaus ist auch das Hubseil 5.1 in einem Lagerpunkt G am Laufrollensystem 4 unterhalb des Laufseils 3.1 schwenkbar angeordnet, so dass der Seilverlauf von Laufseil 3.1 und Hubseil 5.1 kreuzungsfrei ist.
Durch einen Radius R_U der Umlenkrollenanordnung 5.2a ist ein äquidistanter Abstand D' zwischen Laufseil 3.1 und Hubseil 5.1 gewährleistet, der bei der in 6 gezeigten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rettungssystems 1 dem Abstand D zwischen Laufseil 3.1 und Rückholseil 6.1 entspricht (vgl. 3).
Durch das Spannseilsystem 9 sind Laufseil 3.1 und Rückholseil 6.1 sowie indirekt auch Hubseil 5.1 in der Ebene des Auslegersystems 2 in Richtung des Gelenkpunktes 2.1 anhebbar, wie in 5 gezeigt.
Die folgenden 7 und 8 beschreiben spezielle Ausgestaltungen des Seilspannsystems 9.
Damit auch im eingefalteten Zustand (Fahrzustand) des gelenkigen Auslegersystems 2 keine Überschneidung der einzelnen Seile 3.1, 5.1, 6.1 entsteht, weist das Seilspannsystem 9 mit seinen Rollen ein Rollenmehreck auf, wie es in 7 für ein Seilwindensystem dargestellt ist, bei dem die Trommeln 5.2, 6.2 von Hub- und Rückholseil 5.1, 6.6 in ihrem Durchmesser übereinstimmen, und wie es in der 8 für sämtlich unterschiedliche Trommeldurchmesser dargestellt ist.
Das Rollenmehreck 9a bzw. 9b weist dabei insbesondere eine Spannrolle 9.4 für das Laufseil 3.1, Spannrollen 9.5, 9.5' für das Hubseil 5.1 sowie Spannrollen 9.6, 9.6' für das Rückholseil 6.1 auf, wobei die Spannrollen 9.5 und 9.5' für das Hubseil 5.1 einen größeren Abstand in Richtung der Seile aufweisen als die Spannrollen 9.6, 9.6' zueinander.
Das Spannsystem 9 wird derart eingesetzt, dass das Spannseil 9.1 zunächst in der notwendigen Weise verkürzt wird, so dass das Tragelement 4.2 nahe dem Ausleger 2.3 entlanggeführt wird, bis das Tragelement in dem Bereich des Gelenkpunktes 2.1 und damit des Spannsystems 9 gelangt. Sodann wird die Seillänge des Spannseils 9.1 verlängert, so dass das Spannrollensystem sich dem Transportsystem 4.2 vorlaufend im wesentlichen entlang des Auslegers 2.2 zum Boden absenkt.
Die 9 zeigt eine detaillierte Ansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Laufrollensystems der Transporteinheit 4. Diese ist so konzipiert, dass Reibungsverluste und Verschleiß am Laufseil 3.1 minimiert sind. Zu diesem Zweck weist die Transporteinheit 4 zwei Laufrollen 4.1, 4.1' auf, die oberhalb des Laufseils 3.1 angeordnet sind und Radien R₄ besitzen, die sich beim gezeigten Ausführungsbeispiel entsprechen. Die Rollen 4.1, 4.1' sind an einem mittleren und einem endständigen Eckpunkt eines im wesentlichen L-förmigen Rahmens 4.5 drehbar gelagert. Am Rahmen 4.5 ist weiterhin in einem Gelenkpunkt G_R mittels einer Schwinge 4.6 eine Gegenrolle 4.4 um eine zur Laufseilrichtung und zur Richtung der Schwerkraft senkrechte Achse schwenkbar gelagert. Die Gegenrolle 4.4 besitzt einen Radius R_4' und ist nach unten, d.h. in Richtung der Erdbeschleunigung g mittels eines Federelements 4.7 an einem Gelenkpunkt G (vgl. 6) abgestützt. Unterhalb von G und in Verlängerung des Federelements 4.7 ist das Transportelement 4.2 zum Personentransport angeordnet. Zwischen dem Rahmen 4.5 des Laufrollensystems 4 und dem Transportelement 4.2 ist eine Dämpfungseinrichtung 4.8 vorgesehen, die an ersterem in einem Gelenkpunkt G_RT und an letzterem in einem Gelenkpunkt G_TD festgelegt ist.
Die Laufrollen 4.1, 4.1' und die Gegenrolle 4.4 sind weiterhin so angeordnet und dimensioniert, dass innerhalb eines Kreises mit Radius R_min liegen, wie in 9 gezeigt.
Mittels des Federelements 4.7 wird die Gegenrolle 4.4 an das Laufseil 3.1 angepresst. Mit der Gegenrolle 4.4, die funktionell im wesentlichen als Führungssicherung dient, werden die Lagerpunkte der Rollen 4.1, 4.1', 4.4 durch ein gleichschenkliges Dreieck bestimmt, dessen Grundseite der Abstand der beiden Laufrollen 4.1, 4.1' ist. Aufgrund der gelenkigen Befestigung des Transportelements 4.2 im Gelenkpunkt G kann dieses bezüglich des Rahmens 4.5 des Laufrollensystems 4 eine Schwenkbewegung in einem Winkelbereich β von bis nahezu 180° ausführen, so dass auch Transportelement und Hubseil relativ zueinander schwenkbar sind, wobei die Schwerpunktbewegung durch die Dämpfungseinrichtung 4.8 gedämpft ist. Die Ausrichtung des Transportelements 4.2 geschieht durch die Schwerkraft (Erdbeschleunigung g). Durch die Dämpfungseinrichtung 4.8, die mit dem Rahmen 4.5 des Laufrollensystems 4 und mit dem Transportelement 4.2 kinematisch verträglich verbunden ist, können unkontrollierte Schwingungen während des Transports vermieden werden.
Das Hubseil 5.1 ist in einem Abstand D' zum Laufseil 3.1 im Gelenkpunkt G schwenkbar fixiert. Damit ist die Lasteinleitung der eigentlichen Transportlast in das Hubseil 5.1 zu jedem Zeitpunkt optimal und frei von störenden Zusatzmomenten, d.h. Momenten, deren Richtung nicht mit der Seilachse zusammenfällt.
Bei senkrechtem Transport, wie in 10 dargestellt, liegt das Transportelement 4.2 an einem Anschlag 4.9 an, und die Erdbeschleunigung g bewirkt in einer Richtung parallel zum Hubseil 5.1, das in diesem Fall die gesamte Nutzlastbelastung aufnimmt, während das Laufseil 3.1 keinen Traganteil mehr hat. In diesem speziellen Fall wird das erfindungsgemäße Rettungssystem 1 zur Hebeeinrichtung, und die Last wird durch Hubseil 5.1 rein vertikal transportiert. Diese Transportrichtung gilt so lange, bis das Laufseil 3.1 wieder einen Traganteil übernimmt, und die Bahnkurve K (vgl. 4) durch einen quasi-statischen Gleichgewichtszustand längs des Laufseils 3.1 bestimmt ist, wobei auch eine horizontale Transportkomponente wirksam wird. Dieser Sachverhalt ist in 4 dargestellt und wurde anhand dieser bereits oben erläutert.
In 11 ist eine bevorzugte Ausgestaltung der Umlenkrollenanordnung 5.2a des erfindungsgemäßen Rettungssystems 1 dargestellt. Die Umlenkrollenanordnung 5.2a des erfindungsgemäßen Rettungssystems 1 weist in der dargestellten Ausführungsform einen Rahmen 5.2b aus drei Tragelementen 5.2c, 5.2c', 5.2c'' auf, die radial an einer koaxial zur Achse U (vgl. 6) drehbar angeordneten Zylinderkonstruktion 5.2e festgelegt sind und die an ihren freien Enden Umlenkrollen 5.2d, 5.2d', 5.2d'' tragen. Daher ist die Umlenkrollenanordnung 5.2a um eine Achse U senkrecht zu einer durch das Auslegersystem 2 aufgespannten Ebene schwenkbar. Bei der Zylinderkonstruktion 5.2e handelt es sich um einen Hohlzylinder; dessen Lagerung erfolgt mittels einer längs der Achse U verlaufenden Welle 5.2f, die in seinem Inneren angeordnet ist, wie weiter unten anhand der 12 erläutert wird. Die Hohlzylinderkonstruktion 5.2e weist auf ihrer dem Rahmen 5.2d abgewandten Seite einen Schlitz 5.2g auf, der sich über Teile ihres Umfangs erstreckt und durch den das an der Welle 5.2f festgelegte Laufseil 3.1 geführt ist. Dieses ist im Bereich des Schlitzes 5.2g mit einer Hülse 5.2h versehen. Die Ausgestaltung des Schlitzes 5.2g und der Hülse 5.2h sowie die Führung des Laufseils 3.1 in diesem Bereich ist ebenfalls weiter unten in 12 näher dargestellt.
In Verlängerung des Tragelements 5.2c ist außerhalb der Umlenkrolle 5.2d eine weitere Rolle 5.2i als Sicherungsrolle angeordnet.
Die Länge der Tragelemente 5.2c und 5.2c' sowie ihre Ausrichtung bezüglich der Achse des Laufseils 3.1 sind derart gewählt, dass das Hubseil 5.1 durch die Umlenkrollenanordnung 5.2a jeweils in einem Abstand D' zum Laufseil 3.1 geführt ist.
Damit ist gewährleistet, dass Laufseil 3.1 und Hubseil 5.1 durch die Umlenkrollenanordnung 5.2a zumindest zwischen freiem Ende 2.4 und einer Position des Laufrollensystems 4 parallel geführt sind.
Darüber hinaus sind die Umlenk- und Sicherungsrollen 5.2d– 5.2d'', 5.2i derart angeordnet, dass der minimale Abstand ihrer Außenumfangsflächen mindestens gleich R_min ist (vgl. 10), d.h. dem Radius eines die Laufrollen 4.1, 4.1' und die Gegenrolle 4.4 des Laufrollensystems 4 einschließenden Kreises entspricht. Die Anordnung der Umlenkrollen 5.2d – 5.2d'' ist darüber hinaus zur Messung von Seil kräften ausgebildet, wie weiter unten anhand von 14 erläutert ist.
12 zeigt eine detaillierte Schnittansicht der bereits anhand von 11 grundsätzlich erläuterten Umlenkrollenanordnung 5.2a.
Zusätzlich zu den in 11 dargestellten Bestandteilen weist die Umlenkrollenanordnung 5.2a einen Lastmessbolzen 5.2j zum Messen von Seilkräften des Laufseils 3.1 auf, der ebenso wie die gesamte Anordnung um die Achse U drehbar gelagert ausgeführt ist. Die Lagerungen für die Umlenkrollenanordnung 5.2a bzw. den Lastmessbolzen 5.2j sind bei der dargestellten Ausführungsform als einfache Gleitlager 5.2k, 5.2k', 5.2k'' ausgeführt und stützen sich auf der Welle 5.2f ab. Sie werden axial durch Deckel 5.21, 5.21', 5.21 " und über einen Flansch 5.2m distanziert und wie angedeutet durch Schraubenverbindungen (kurze axiale Striche) fixiert.
Die Lagerungen 5.2k – 5.2k'' sind so gewählt, dass sie die auftretenden Kräfte in radialer und axialer Richtung auf einem im Bereich des freien Endes 2.4 des Auslegersystems 2 fixierten Flansch 5.2m übertragen können.
Aus der Darstellung der erfindungsgemäßen Umlenkrollenanordnung 5.2a in 12 geht hervor, dass beide wichtigen Seilkräfte, die des Laufseils 3.1 und die des Hubseils 5.1, technisch erfasst werden, um anhand dieser laufend ermittelten Größen in Verbindung mit den entsprechenden systembedingten Grenzwerten Maßnahmen bei Überlastung einzuleiten. Die Erfassung der Kräfte selbst geschieht einerseits in dem reibungsarm um die Achse U drehbar gelagerten Umlenkrollensystem 5.2a für das Hubseil im Bereich der Umlenkrolle 5.2d' (vgl. 14), andererseits durch die un mittelbare Verknüpfung des Laufseils 3.1 mit dem Lastmessbolzen 5.2j, der ebenso um die Achse U drehbar gelagert ausgeführt ist.
Zur Datenübertragung der Seilkraftmessung des Laufseils 3.1 mittels des Lastmetallbolzens 5.2j sind bei der gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Umlenkrollenanordnung 5.2a Schleifringe 5.2n, 5.2n' vorgesehen. Im Falle kalkulierbar begrenzter Schwenkwinkel um die Achse U kann die Datenübertragung auch durch ein flexibles Kabel (nicht dargestellt) erfolgen, das durch einen Kabelkanal 5.2o nach außen geführt ist.
Grundsätzlich können sich die beiden zur Messung von Seilkräften eingesetzten Systeme 5.2j bzw. 5.2d' absolut und relativ zueinander kollisionsfrei um die Achse U verschwenken, wodurch die Messgrößen unabhängig zueinander erfassbar sind. Dieses absolute und relative Verschwenken geschieht durch die gegebenenfalls unterschiedlichen Zugrichtungen der Laufseilkraft F_L einerseits und der an der Umlenkrollenanordnung 5.2a bewirkten Lagerkraft, deren Richtung durch die Hubseilkräfte F_H gegeben ist und aus Gleichgewichtsgründen durch die Achse U verläuft, um die die Umlenkrollenanordnung 5.2a momentenfrei drehbar gelagert ist.
Um einen Verlauf des Laufseils 3.1 und des Hubseils 5.1 in einer Ebene zu ermöglichen, ist die Zylinderkonstruktion 5.2e des Umlenkrollensystems 5.2a mit einem Umfangsschlitz 5.2g ausgeführt, der ein Schwenken des Laufseils 3.1 in einer Ebene senkrecht zur Zeichenebene ermöglicht. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel entsteht der Schlitz 5.2g dadurch, dass die Hohlzylinderkonstruktion 5.2e zwei Hohlzylinder 5.2e, 5.2e'' aufweist, die durch eine Sichel 5.2p symmetrisch miteinander verbunden sind, wobei die Verbindung beispielsweise schweißtechnisch ausgeführt sein kann.
Die Zylinderkonstruktion 5.2e ist an ihrer Stirnseite mit einem Flansch 5.2q verbunden, der die axialen Kräfte auf das Lager 5.2k'' überträgt. Weiterhin dient der Flansch 5.2q als Befestigungsbasis für die Tragelemente 5.2c–5.2c'' für die Umlenkrollen 5.2d–5.2d'' und die Sicherungsrolle 5.2i. Die Befestigung der Tragelemente 5.2c–5.2c'' kann schweißtechnisch oder durch schraubbare Verbindungen erfolgen.
Der Durchmesser der im Bereich des Schlitzes 5.2g am Laufseil 3.1 vorhandenen Hülse 5.2h ist kleiner zu wählen als die Breite des Schlitzes 5.2g, so dass eine freie Schwenkbewegung des Laufseils 3.1 bezüglich der Zylinderkonstruktion 5.2e möglich ist. Darüber hinaus weist die Hülse 5.2h eine Länge auf bzw. ist so positioniert, dass sie das Laufseil 3.1 vor Beschädigungen im Schlitzbereich schützt. Auf diese Weise ist die Hohlzylinderkonstruktion 5.2e durch das Laufseil 3.1 ausrichtbar.
Die Außenfläche der Zylinderkonstruktion 5.2e besitzt eine axiale Breite b, die derart bemessen ist, dass ein eindeutiger Kontakt zwischen einer Laufrolle 4.1' des Laufrollensystems 4 und dem Zylindermantel gegeben ist und die Laufrolle 4.1' selbst auf diesem Mantel abrollen kann, wie im linken Teil der 12 dargestellt. Die Laufrolle 4.1' ist entsprechend zum Abrollen auf der Außenumfangsfläche der Zylinderkonstruktion 5.2e ausgebildet, wobei die Führung der Laufrolle 4.1' durch das Laufseil 3.1 sichergestellt ist.
Ein Zusammenwirken des Laufrollensystems 4 und der vorstehend detailliert beschriebenen Umlenkrollenanordnung 5.2a ist in 13 gezeigt. Wird das Laufrollensystem 4 durch das Hubseil 5.1 in eine als Endposition bezeichnete Stellung am freien Ende 2.4 des Auslegersystems 2 gezogen, so überwindet zunächst die Laufrolle 4.1' die Hohlzylinderkonstruktion 5.2e der erfindungsgemäßen Umlenkrollenanordnung 5.2a, d.h. die Laufrolle 4.1' rollt auf dem Mantel des Hohlzylinders 5.2e ab. Dabei gibt die auf der Schwinge 4.6 federnd gelagerte Gegenrolle 4.4 nach, wodurch ein Abrollen auf dem Zylindermantel erst möglich ist. Wird die größte Auslenkung der Schwinge 4.6 überwunden, so rastet die Anordnung ein und wird so um die Achse U fixiert. Durch die konstruktive Randbedingung, dass der Radius R_min, der alle Rollen 4.1, 4.1', 4.4 des Laufrollensystems 4 einschließt, immer kleiner ist als der minimale Abstand der Umlenkrollen 5.2d–5.2d'' von der Achse U, ist ein Auftreten von Kol-lisionen des erfindungsgemäßen Laufrollensystems 4 mit der erfindungsgemäßen Umlenkrollenanordnung 5.2a ausgeschlossen. Damit ist eine eindeutige Positionierung des erfindungsgemäßen Laufrollensystems 4 in der Endposition gegeben. Das Lösen des Laufrollensystems 4 aus dieser Position kann rein mechanisch oder elektromechanisch erfolgen.
In 14 ist gezeigt, wie eine Messung der Seilkraft F_H mittels der in 11 gezeigten Anordnung der Umlenkrollen 5.2d–5.2d'' vorgenommen werden kann. Die aus den drei Rollen 5.2d–5.2d'' gebildete Überwachungseinrichtung für die Seilkräfte zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest die beiden Rollen 5.2d und 5.2d'' einen gleichen Radius besitzen. Weiterhin sind die drei Rollen 5.2d–5.2d'' an den Eckpunkten eines gleichschenkligen Dreiecks angeordnet, in dessen Ebene das zu vermessende Seil 5.1 verläuft, wobei eine gegenüber den anderen Dreiecksseiten s₁, s₂ verlängerte oder verkürzte Grundseite s₃ im wesentlichen parallel zu einem Verlauf des Seils 5.1 vor und hinter der Überwachungseinrichtung ausgerichtet und mittig um eine Achse U' senkrecht zur Dreiecksebene drehbar gelagert ist, wobei die Rollen gleichen Radius' 5.2d, 5.2d'' an der Grundseite s₃ angeordnet sind und das Seil 5.1 zwischen diesen auf der einen und der dritten Rolle 5.2d' auf der anderen Seite geführt ist und wobei eine Höhe h des Dreiecks über der Grundseite s₃ kleiner als die Summe der Radien jeweils einer der ersten beiden und der dritten Rolle 5.2d, 5.2d'' bzw. 5.2d' ist, so dass das Seil 5.1 zwischen Berührungspunkten P₁, P₂ mit den ersten und zweiten Rollen 5.2d bzw.
5.2d'' einen Winkel τ = 180° – 2ε einschließt, wodurch sich die Spannung des Seils 5.1 aus der Messung einer von dem Seil 5.1 auf die dritte Rolle 5.2d' ausgeübten Kraft F mittels der Beziehung
ergibt, in der F_S die Seilspannung bezeichnet
Die Messung der Kraft F erfolgt mittels eines Lastmessbolzens 5.2r in Verbindung mit der dritten Rolle 5.2d'.
Die Achse U' kann, wie in 11 gezeigt, mit der Achse U der Umlenkrollenanordnung 5.2a zusammenfallen. Darüber hinaus ist – wie in 14 gezeigt – die Überwachungseinrichtung für Seilkräfte auch unabhängig von der Umlenkrollenanordnung 5.2a realisierbar.
Die geometrischen Zusammenhänge der Kraftbestimmung sind im oberen Teil der 14 dargestellt.
Abschließend ist in 15 das erfindungsgemäße Rettungssystem 1 in seiner Grundstellung (der Endposition des Laufrollensystems 4) nochmals zusammenfassend dargestellt. In dieser Konstellation ist sichergestellt, dass die Seile 3.1, 5.1, 6.1 bei jeder Bewegung des Auslegersystems 2 immer leicht vorgespannt sind, um einen eindeutigen Seilverlauf sicherzustellen. Dies geschieht durch das anhand der 13 beschriebene Einrasten des Laufrollensystems 4 hinter der Zylinderkonstruktion 5.2e der erfindungsgemäßen Umlenkrollenanordnung 5.2a. Die Freigabe zum Einsetzen des Transportsystems sollte aus sicherheitstechnischen Gründen nur dann erfolgen, wenn bestimmte Bewegungen des Auslegersystems 2 nicht möglich sind. Insgesamt sind drei charakteristische Transportmöglichkeiten gegeben:

1. Aus der Grundstellung heraus, wie in 15 dargestellt, wird das Laufseil 3.1 freigegeben, um damit einen rein vertikalen Transport sicherzustellen (vgl. 4 und 10).
2. Das Rückholseil 6.1 wird freigegeben und das Laufseil 3.1 gespannt. Die Transporteinheit 4 ist anschließend einsatzbereit. während des ersten Abwärtshubes wird das Rückholsystem zur Seiltrommelanordnung im Bereich der Basis 2.5 hin verschoben, so dass anschließend eine "freie" Beförderung möglich ist.
3. Dem Laufseil 3.1 wird eine Länge zugeordnet, die anfangs einen rein vertikalen Transport ermöglicht und anschließend in eine vertikale und horizontale Transportrichtung überführt wird.

Die erfindungsgemäße Anordnung des Rückholseils 6.1 ermöglicht ein Erreichen jedes beliebigen Punktes innerhalb der Auf spannebene des erfindungsgemäßen Auslegersystems 2.
Durch die federnd gelagerten Seilrollen 3.2, 5.2, 6.2 und der vorstehend erläuterten Methode zur laufenden Seilkraftmessunq ist einem zusätzlichen Sicherheitsaspekt Rechnung getragen, der eine sichere Rettung von Personen auch unter ungünstigen Bedingungen erlaubt.

1: Rettungssystem
2: Auslenkersystem
2.1: Gelenkpunkt
2.2: Ausleger
2.3: Ausleger
2.4: freies Ende
2.5: Basis
2.6: Korb
3.1: Laufseil
3.2: Laufseiltrommel
3.3: Laufseil-Antrieb
3.3a: Ritzel
3.3b: Antrieb
3.4: Zahnrad
4: Laufrollensystem
4.1: Laufrolle
4.1': Laufrolle
4.2: Transportelement
4.3: Person
4.4: Gegenrolle
4.6: Schwinge
4.7: Federelement
4.8: Dämpfungseinrichtung
4.9: Anschlag
5.1: Hubseil
5.2: Hubseiltrommel
5.2a: Umlenkrollenanordnung
5.2b: Rahmen
5.2c, c', c'': Tragelement
5.2d, d', d'': Umlenkrolle
5.2e: Zylinderkonstruktion
5.2e', e'': Hohlzylinder
5.2f: Welle
5.2g: Schlitz
5.2h: Hülse
5.2i: Sicherungsrolle
5.2j: Lastmessbolzen
5.2k, k', k'': Lager
5.2l, l', l'': Deckel
5.2m: Flansch
5.2n, n': Schleifring
5.2o: Kabelkanal
5.2p: Sichelteil
5.2q: Flansch
5.2r: Lastmessbolzen
5.3: Hubseil-Antriebseinheit
6.1: Rückholseil
6.2: Rückholseiltrommel
6.3: Rückholseil-Antriebseinheit
6.3a: Ritzel
6.3b: Antrieb
6.4: Zahnrad
7: Stützelement
8: Dämpfungseinrichtung
9: Spannseilsystem
9a, 9b: Rollenmehreck
9.1: Spannseil
9.2: Spannseiltrommel
9.3: Spannseil-Antrieb
9.4: Spannrolle
9.5: Spannrolle
9.5': Spannrolle
9.6: Spannrolle
9.6': Spannrolle
10: Führungseinrichtung
10.1: Führungsrolle
A_T: Achse
b: Breite (der Mantelfläche von 5.2e)
D: Abstand (3.1-6.1)
D': Abstand (3.1-5.1)
F: Kraft
F_S: Seilkraft
F_H: Hubseilkraft
F_L: Laufseilkraft
G, G_R, G_RD, G_TD: Gelenkpunkt
g: Erdbeschleunigung
I₀, I₁: Translation (der Ausleger 2.2, 2.3)
K: Bahnkurve
R₃, R₄, R_4', R₅, R₆: Radius
s₁, s₂, s₃: Dreieckseite
T, T': Antriebsträger
U: Achse
U': Achse
W: Welle
α, β, ε, τ: Winkel

Claims

Verfahren zum Retten von Personen vom freien Ende eines Auslegersystems, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Person entlang eines von einem freien Ende des Auslegersystems zu dessen Basis führenden Laufseil mittels einer Transporteinrichtung bewegt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung unter Schwerkraft, ggf. gebremst erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung unter Zug mittels eines Rückholseils erfolgt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein der Bewegung entgegenwirkendes Bremsen mittels eines Hubseils erfolgt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung mittels eines Hubseils von der Basis des Auslegersystems zum freien Ende zurückgebracht wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung entlang eines gespannten Laufseils erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung entlang eines durchhängenden Laufseils erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest das Laufseil mittels einer Seilspanneinrichtung entlang einzelner Elemente des Auslegersystems gehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinrichtung dem Transportelement vorlaufend bei Absenken desselben mitabgesenkt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Seilkräfte zumindest des Laufseils und/oder des Hubseils gemessen und bei Überschreiten eines Grenzwertes der Belastung passive Schutzmaßnahmen und/oder aktive Schutzmaßnahmen zur Lastreduzierung bewirkt werden.
Vorrichtung zum Retten von Personen vom freien Ende eines Auslegersystems, gekennzeichnet durch ein zwischen einer Basis (2.5) und einem freien Ende (2.4) des Auslegersystems (2) sich erstreckendes Laufseil (3.1), entlang dessen eine Transporteinrichtung (4.2) für eine Person (4.3) fahrbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine der auf die Transporteinrichtung (4.2) einwirkenden Schwerkraft entgegenwirkenden Bremseinrichtung.
Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung (4.2) mittels mindestens einer Laufrolle (4.1) entlang dem Laufseil (3.1) verfahrbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, gekennzeichnet durch ein mit der Trageinrichtung (4.2) bzw. der Laufrolle (4.1) verbundenes und von dort in Richtung zum freien Ende (2.4) des Auslegersystems (2) geführtes Hubseil (5.1).
Vorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch wenigstens eine Führungsrollenanordnung (10) am Auslegersystem (2), mittels derer das Hubseil (5.1) zwischen freiem Ende (2.4) und Basis (2.5) längs des Auslegersystems (2) geführt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass am freien Ende (2.4) des Auslegersystems (2) eine Umlenkrollenanordnung (5.2a) für das Hubseil (5.1) vorgesehen ist, um die herum das Hubseil (5.1) zur Basis (2.5) des Anlegersystems (2) geführt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkrollenanordnung (5.2a) um eine Achse (U) senkrecht zu einer durch das Auslegersystem (2) aufgespannten Ebene schwenkbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufseil (3.1) an einer Welle (5.2f) am freien Ende (2.4) des Auslegersystems (2) festgelegt ist, die längs der Achse (U) verläuft.
Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (5.2f) von einer Hohlzylinderkonstruktion (5.2e) der Umlenkrollenanordnung (5.2a) eingeschlossen ist, die Umlenkrollen (5.2d–d'') trägt, deren Zylinderachse längst der Achse (U) verläuft und die einen sich über Teile ihres Umfangs erstreckenden Schlitz (5.2g) aufweist, durch den das Laufseil (3.1) austritt.
Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufseil (3.1) im Bereich des Schlitzes (5.2g) von einer Hülse (5.2h) umgeben ist.
Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlzylinderkonstruktion (5.2e) der Umlenkrollenanordnung (5.2a) durch das Laufseil (3.1) ausrichtbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass Laufseil (3.1) und Hubseil (5.1) durch die Umlenkrollenanordnung (5.2a) zumindest zwischen freiem Ende (2.4) und einer Position des Laufrollensystems (4) parallel geführt sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 22, gekennzeichnet durch ein mit der Transporteinrichtung (4.2) bzw. der Laufrolle (4.1) verbundenes Rückholseil (6.1), das sich zur Basis (2.5) des Auslegersystems (2) hin erstreckt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 23, gekennzeichnet durch Seiltrommeln (3.2, 5.2, 6.2) zum Auf- und Abwickeln von Laufseil (3.1), Hubseil (5.1) und/ oder Rückholseil (6.1).
Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Seiltrommeln (3.2, 5.2, 6.2) im Bereich der Basis (2.5) des Auslegersystems (2) angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Laufseiltrommel (3.2) und die Rückholseiltrommel (6.2) auf einer gemeinsamen Welle (W) drehbar gelagert sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass jede Seiltrommel (3.2, 5.2, 6.2) ein eigenes Antriebssystem (3.3, 5.3, 6.3) mit einem mit der jeweiligen Trommel (3.2, 6.2) verbundenen Innenzahnrad (3.4, 6.4) und einem antriebsseitig angeordneten Ritzel (3.3a, 6.3a) aufweist, wobei letzteres mit dem Innenzahnrad (3.4, 6.4) in kämmendem Eingriff steht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebssystem (3.3, 5.3, 6.3) einen Antriebsträger (T, T') aufweist, der schwenkbar auf der Trommelwelle (W) gelagert und an einem Stützelement (7) abgestützt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass zum Abstützen des Antriebsträgers (T, T') eine Dämpfereinrichtung (8) zwischen diesem und dem Stützelement (7) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 29, gekennzeichnet durch ein Spannseilsystem (9) zum Anheben insbesondere des Laufseils (3.1) und zur Führung desselben entlang der Ausleger (2.2, 2.3) des Auslegersystems (2).
Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rollenmehreck (9a, 9b) des Spannseilsystems (9) bei Absenken der Trageinrichtung (4.2) derselben vorlaufend mit zum Basispunkt (2.5) absenkbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 31, gekennzeichnet durch eine bezüglich der Laufrolle (4.1) auf der gegenüberliegenden Seite des Laufseils (3.1) angeordnete Gegenrolle (4.4), die zum gedämpften Schwenken um eine zur Laufseilrichtung und zur Richtung der Schwerkraft (g) senkrechte Achse ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Trageinrichtung (4.2) und das Hubseil (5.1) relativ zueinander schwenkbar angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 33, gekennzeichnet durch eine Dämpfungseinrichtung (4.8) zum Dämpfen der relativen Schwenkbewegung von Trageinrichtung (4.2) und Hubseil (5.1).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 34, gekennzeichnet durch mindestens eine Überwachungseinrichtung für eine Seilspannung (F_S).
Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung wenigstens drei Rollen (5.2d–d'') aufweist, die an den Eckpunkten eines gleichschenkligen Dreiecks angeordnet sind, in dessen Ebene das zu vermessende Seil (5.1) verläuft, und von denen mindestens zwei einen gleichen Radius besitzen, wobei eine gegenüber den anderen Dreieckseiten (s₁, s₂) verlängerte oder verkürzte Grundseite (s₃) im wesentli chen parallel zu einem Seilverlauf vor und hinter der Überwachungseinrichtung ausgerichtet und mittig um eine Achse (U') senkrecht zur Dreiecksebene drehbar gelagert ist, wobei die Rollen (5.2d, d'') gleichen Radius' an der Grundseite (S₃) angeordnet sind, das Seil (5.1) zwischen diesen auf der einen und der dritten Rolle (5.2d') auf der anderen Seite geführt ist und eine Höhe (h) des Dreiecks über der Grundseite (s₃) kleiner als die Summe der Radien jeweils einer der ersten beiden und der dritten Rolle (5.2d, d'' bzw. 5.2d') ist, so dass das Seil (5.1) zwischen Berührungspunkten (P₁, P₂) mit den ersten und zweiten Rollen (5.2d, d'') einen Winkel τ = 180°-2ε einschließt, wodurch sich die Seilspannung aus der Messung einer vom Seil auf die dritte Rolle ausgeübten Kraft (F) mittels der Beziehung
ergibt, in der F_S die Seilspannung bezeichnet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 32 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Laufrolle (4.1') des Laufrollensystems (4) unter Verschwenken der Gegenrolle (4.4) über eine Außenfläche der Hohlzylinderkonstruktion (5.2e) hinweg bewegbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufrollensystem (4) nach erfolgtem Hinwegbewegen über die Hohlzylinderkonstruktion (5.2e) rastend durch diese gehalten ist.
Vorrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufrollensystem (4) mechanisch oder elektromechanisch aus der Rastposition lösbar ist.