Bisher
ist mit der
DE 296 19 789 die
Lösung eines
Fallschutzläufers
mit integriertem federunterstützendem
Bremsexzenter, der über
einen Gurtanschlusshebel direkt mit der Steigperson verbunden ist,
bekannt. Durch sogenannten Rückenzug,
nämlich
dem Zurücklehnen
der Steigperson beim Steigen, wird der Exzenter entriegelt gehalten.
Im Absturzfall ändert
sich die Wirkrichtung der Kraft durch die auf die Steigperson wirkende
Gravitation von der Horizontalen in die Vertikale. Dabei drückt die
Rückholfeder
den Bremsexzenter gegen die Schiene und bremst dadurch den Läufer und
die mit ihm verbundene Person.
Dieser
Lösung
haftet der Nachteil an, dass dieses Sicherungssystem im Falle eines
Federbruches seine Funktion und Aufgabe der Sicherung einer Person
verliert. Zudem beeinflussen äußere Faktoren
wie Vereisung oder Schmierstoffe die Effizienz. Beim sogenannten „Hintüberfallen" blockiert die Steigperson
den Bremsexzenter der Fangvorrichtung im geöffneten Zustand, was zwangsläufig zum
Absturz der eigentlich zu sichernden Person führt. In negativ geneigten Steigwegen
ab 1,5 Grad wird die Funktionsweise dieser Vorrichtung bereits negativ beeinflusst.
Ferner
ist mit der Schrift
EP 0418 405 ein Fallschutzläufer mit
sichelartiger Sperrklinke bekannt. Dieser Läufer arbeitet mit einer integrierten
Sichel die sich durch Gravitation immer so ausrichtet, das der Läufer in „Normalstellung" als auch in „up side
down Stellung" funktioniert.
Ein Einsatz des Läufers
gegen die Wirkrichtung ist somit ausgeschlossen. Auch hier wird
die Sichel durch Zurücklehnen während des
Steigens außer
Einsatz gebracht. Im Absturzfall wird die Sichel durch Rückholfedern
gegen die sich ändernde
Wirkrichtung der Krafteinleitung durch die Steigperson gegen in
der Führungsschiene
ausgeprägte
Fangnasen gedrückt,
wodurch der Läufer
und somit auch die Steigperson arretiert wird.
Dieser
Lösung
haftet wiederum der Nachteil an, dass dieses System im Falle eines
Federbruches wirkungslos wird und nicht mehr funktioniert. Weiterhin
kann bei diesem System die Steigperson den Arretierungsmechanismus
der Fangeinrichtung im geöffneten
Zustand blockieren, was zwangsläufig
ebenfalls zum Absturz der eigentlich zu sichernden Person führt. Bei
negativ geneigten Steigwegen ab 1,5 Grad wird zudem die Funktionsweise
dieses Systems negativ beeinflusst.
Weiterhin
ist mit der Lösung
gemäß
DE 299 20 850 die Lösung eines
Fallschutzläufers
mit drehbar gelagerter Sperrklinke bekannt. Dieser Läufer arbeitet
mit einer integrierten, federunterstützenden Sperrklinke, welche
mit der Steigperson direkt verbunden ist. Durch sogenannten Rückenzug,
nämlich dem
Zurücklehnen
der Steigperson beim Steigen, wird die Steigsperre entriegelt gehalten.
Im Absturzfall ändert
sich die Wirkrichtung der Kraft durch die auf die Steigperson wirkende
Gravitation von der Horizontalen in die Vertikale. Die Rückholfeder
drückt die
Sperrklinke gegen die Schiene und arretiert somit den Läufer sowie
die mit ihm verbundene Person.
Nachteilig
bei dieser Lösung
wirkt, dass dieses System bei einem Federbruch ebenfalls nicht mehr
funktioniert und bei negativ geneigten Steigwegen ab etwa 1,5 Grad
die Funktionsweise negativ beeinflusst wird.
Die
Erfindung stellt sich daher die Aufgabe eine Fangvorrichtung für ein Steigsystem
zu schaffen welches einsetzbar ist in beispielsweise negativ geneigten
Leitern, wobei die Auslösung
des Läufers
geschwindigkeitsabhängig
funktioniert. Außerdem
soll mit der erfindungsgemäßen Lösung keine
Beeinträchtigung
der Funktion durch Entriegeln der Sperrklinke des Läufers möglich sein,
indem die Steigperson aufgabengemäß nicht direkt mit der Sperrklinke beziehungsweise
dem Bremsexzenter verbunden ist, sondern nur mit dem Gehäuse, in
dem der Arretierungsmechanismus gekapselt ist. Es soll keine Beeinträchtigung
des Systems bei Federbruch eintreten, indem die Sperrklinke zwangsgeführt durch
eine Tastrolle in den Grund einer Führungsschiene eintaucht. Eine
eingebaute Rückholfeder
hat lediglich die Aufgabe, die Sperrklinke in die Normalstellung zurückzuführen, um
ein Absteigen zu ermöglichen. Im
Falle eines Federbruches verriegelt das System, statt zu entriegeln,
wodurch ein Höchst maß an Sicherheit
gewährleistet
ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
kann dann manuell entriegelt werden, um ein Absteigen zu ermöglichen.
Neben der vorrangig einzustufenden und absolut gewährleisteten
Sicherheit der Steigperson durch eine mit der Vorrichtung verbundene
hohe Funktionssicherheit, soll diese relativ einfach in ihrem Aufbau
ausgebildet sein und kostengünstig
herstellbar sein.
Die
Aufgabe der Erfindung wird gelöst,
durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgezeigten Merkmale.
Die nachfolgenden Ansprüche stellen
vorteilhafte Ausgestaltungen dar.
Das
Wesen der Erfindung besteht in einer Fangvorrichtung, welche ein
System aufweist, bei welchem dass Blockiersystem auf Geschwindigkeit reagiert,
wobei dieser Faktor im Absturzfall die alles entscheidende Größe darstellt,
welche durch keine Umstände
verfälscht
oder beeinflusst werden kann. Die geschwindigkeitsabhängige Auslösung des
Systems bedeutet, dass eine in ihrem Masseschwerpunkt neutral gelagerte
Sperrklinke von einer Tastrolle direkt über einen Mechanismus betätigt wird
und in einer Fangraste einer Führungsschiene
des Systems blockiert wird. Die Lösung der Erfindung besteht
somit in dem System eines mechanischen Umformers, bei welchem die
Tastrolle den Eingang und die Sperrklinke den Ausgang darstellen.
Somit bedeutet die geschwindigkeitsabhängige Auslösung, dass die Sperrklinke
von einer Tastrolle direkt über
einen Mechanismus betätigt
wird und in der Fangraste der Führungsschiene
blockiert. Wird die Tastrolle als Profilrad ausgeführt besteht
die Möglichkeit,
dass sich das solchermaßen
ausgebildete Profilrad radial in der Führungsschiene bewegt und die
Fangraste als Arretierungselement zum Aufhalten des Sturzes dient.
Die Betätigung
sowie die Rastung des Systems der Fangvorrichtung erfolgt vorzugsweise
auf zwei parallelen Ebenen. Bei zunehmender Geschwindigkeit bleibt
der Rückholfeder
nicht mehr genügend
Zeit die Sperrklinke in die Ausgangsstellung zurückzubringen, worauf das System
blockiert. Vorzugsweise wird die Bewegung der Sperrklinke von in
der Führungsschiene
aufgebogenen Fangraste ausgelöst. Wahlweise
besteht ferner alternativ die Möglichkeit, die
Ausklinkungen der Fangraste durch Querrohre, Stege oder auch Bolzen
auszubilden. Ferner kann die Bewegung durch weitere Systeme ausgelöst werden,
welche eine axiale Bewegung in eine radiale Bewegung umwandeln,
wie beispielsweise eine Zahnstange mit einem Zahnrad, oder auch
Kurvenbewegungen mit einem Koppelgetriebe. Sämtliche mechanischen Umformer
sind für
diesen Einsatz geeignet und anwendbar. Das System der Fangvorrichtung kann
aus bereits bekannten Modulen gebildet werden, bei welchen beispielsweise
ein Schlitten über eine
vertikale Schiene geführt
wird, welche in regelmäßigen Abständen aufgebogene
Fangrasten, beziehungsweise bei Systemen aus Aluminium Querstege
aus Rechteckrohren zur Aufnahme des Auffangstoßes aufweist.
Bei
horizontal verlaufenden Führungsschienen
ist dieses System einer Fangvorrichtung ebenfalls anwendbar, wobei
jedoch eine Arretier- oder Blockierfunktion nicht erforderlich ist.
Dennoch ist durch die direkte oder indirekte Wippfunktion ein problemloses Überfahren
etwaiger Schrauben beziehungsweise von Befestigungselementen möglich.
Das
System mit direkt wirkendem Mechanismus besteht vorzugsweise aus
einer Tastrolle, die an einem Ende einer quer zur Laufrichtung gelagerten Mechanik
mit neutralem Masseschwerpunkt befestigt ist. Am unteren Ende der
Mechanik befindet sich die Sperrklinke, welche durch die, die Fangrasten überfahrende
Tastrolle immer wieder zwischen den Fangrasten der Führungsschiene
eintaucht. Durch eine Rückholfeder
wird die Sperrklinke dann immer wieder in die Ausgangsstellung zurückgezogen
und ermöglicht
ein Absteigen bis zu einer vordefinierten Geschwindigkeit. Wird
diese Geschwindigkeit zu groß, beispielsweise
beim Abrutschen der Steigperson von einer Sprosse, besitzt die Rückholfeder
nicht mehr ausreichende Zeit die Sperrklinke in die Ausgangsstellung
zu bringen, was zwangsweise zum Verriegeln der eingetauchten Sperrklinke
in einer der Fangrasten in Form von Fangnasen oder auch Querstegen
der Führungsschiene
führt,
wodurch die Abwärtsbewegung
gestoppt wird. Bei Führungsschienen
deren Rastermaß durch
Befestigungselemente nicht eindeutig definiert ist, gelangt vorzugsweise
ein Mechanismus zum Einsatz, bei welchem die Bewegung der Tastrolle über eine
Zahnstange und ein im Läufergehäuse gelagertes
Zahnrad auf die Sperrklinke übertragen
wird. Diese führt
dann jeweils die Gegenbewegung der Tastrolle aus und wird ebenfalls durch
eine Feder in die Ausgangsstellung zurückgestellt. Der axiale Abstand
der Tastrolle zur Sperrklinke kann über eine Kulissenscheibe verändert werden, womit
auch unterschiedliche Raster überfahren
werden können.
Weiterhin
kann ebenso ein Rad zum Einsatz gelangen, dessen Kontur die des
optimalen Rasters abbildet und angetrieben über die Fangrasten der Führungsschiene
wiederum eine im Läufer
integrierte wippengelagerte Sperrklinke betätigt.
Während direkt
geführte
Verriegelungssysteme ein genau auf die Geometrie der Wippe abgestimmtes
Raster benötigen,
funktionieren indirekte beziehungsweise verstellbare Systeme auch
auf undefinierte Raster.
Um
einen etwaigen Absturz der Steigperson durch das Versagen der Rückholfeder
auszuschließen,
wurde das erfindungsgemäße System
derart ausgeführt,
dass die eingebaute Rückholfeder
lediglich zum Zurückstellen
der Sperrklinke dient. Ein auftretender Federbruch würde der
Verriegelungsfunktion sogar noch entgegen wirken.
Die
Fangvorrichtung basiert somit wie vorstehend ausgeführt auf
einer Zwangsführung.
Bei einem Absturz rastet die direkt oder indirekt zwangsgeführte Wippe
der Sperrklinke aufgrund der Trägheit ihrer
Masse in ein definiertes Raster von Fangnasen in Form beabstandet
angeordneter Fangrasten ein und stoppt somit die Abwärtsbewegung
ab einer bestimmten Geschwindigkeit. Die Fangeinrichtungen weisen
wie aufgezeigt einen gleit- oder auch rollengelagerten Schlitten
auf, der axial an einer Führungsschiene
geführt
wird. Diese Führungsschiene
kann sowohl frei an einer bereits vorhandenen Leiter oder Gitterkonstruktion
angeordnet sein, als auch in ein Leitersystem integriert sein.
In
einem Läufergehäuse 1 ist
eine sichelförmige
Sperrklinke 3 wippenartig um einen Schwenkpunkt 2 gelagert.
Die sichelförmige
Sperrklinke 3 besitzt an ihrem oberen Ende eine Tastrolle 4 sowie
an ihrem unteren Schenkel etwa mittig angeordnet eine Rückholfeder 5,
welche im Läufergehäuse 1 ihren Festpunkt
hat. Schließlich
weist die Vorrichtung einen Anschlagpunkt 6 auf, über den
die Steigperson mit der Fangvorrichtung verbunden ist. Das als Schlitten
ausgeführte
Läufergehäuse 1 wird
auf einer Führungsschiene
B geführt.
In der Führungsschiene B
befinden sich parallel und beabstandet zur Außenseite der Führungsschiene
B Fangrasten A, die auch als Bolzen, oder Stege ausgeführt sein
können,
in einem definierten Abstand. Beim Auslösen der Sperrklinke 3 durch
zu hohe Geschwindigkeit greift eine keilförmige Spitze des unteren Schenkels
der Sperrklinke 3 hinter die im spitzen Winkel nach oben
ausgestaltete Fangraste A ein und bremst beziehungsweise stoppt
die fallartige Bewegung der Fangvorrichtung. Die Rückholfeder 5 ist
bei hoher Geschwindigkeit nicht mehr in der Lage die Rückholung
der Sperrklinke 3 zu bewirken, weil die oben angeordnete Tastrolle 4 ständig gegen
die Führungsrasten
A stößt und dadurch
verhindert, dass die keilförmige
Spitze durch die Rückholfeder 5 in
das Läufergehäuse 1 gezogen
wird. Auf solche Weise wird der freie Fall gestoppt. Die Schwenkachse 2 ist
mit ihrem zentrischen Bolzen bezüglich
ihrer Dimensionierung derart ausgebildet, dass sie problemlos die
auftretenden Kräfte der
wippenartigen Sperrklinke 3 auffängt und während des Betriebes auch eine
ständige
Beweglichkeit gewährleistet.
Die Fangrasten A sind vorzugsweise als Material aus der zur Führungsschiene
B parallel angeordneten zweiten Schiene ausgeklinkt, oder werden
durch Querrohre, Stege beziehungsweise auch Bolzen gebildet.
In
einem zweiten Ausführungsbeispiel
unter Verwendung einer Zahnstange sowie eines Zahnrades wird das
erfindungsgemäße geschwindigkeitsabhängige System
analog in 2 dargestellt.
Dabei ist in dem Läufergehäuse 1 anstelle
der Wippe eine verzahnte Sperrklinke 3 axial gelagert.
Die Sperrklinke 3 ist über
ein, auf einer Schwenkachse 2 gelagertes Zahnrad 7 mit
einer ebenfalls axial gelagerten Zahnstange 8 verbunden,
an deren unterem Ende eine Tastrolle 4 befestigt ist. Die
Tastrolle 4 wird über
eine Rückholfeder 5 immer
wieder in ihre Ausgangsstellung gebracht. Schließlich weist die Vorrichtung
einen Anschlagpunkt 6 auf, über welchen die Steigperson
mit der Fangvorrichtung verbunden ist. Das als Schlitten ausgebildete
Läufergehäuse 1 wird
auf einer Führungsschiene
B geführt.
In der Führungsschiene
B befinden sich parallel und beabstandet zur Außenseite der Führungsschiene
B Fangrasten A, welche auch als Bolzen, oder Stegen ausgeführt sein können, in
einem definierten Abstand. Beim Überfahren
der Fangrasten A mittels der Tastrolle 4 wird diese nach
oben gedrückt,
wobei die Zahnstange 8 die Aufwärtsbewegung über das
Zahnrad 7 als Negativ auf die verzahnte Sperrklinke 3 überträgt. Nach
dem Überfahren
der Fangraste A drückt
die Rückholfeder 5 die
Zahnstange 8 nach unten, wobei die Tastrolle 4 wieder
gegen den Schienengrund der Führungsschiene
B gedrückt
wird. Über
das Zahnrad 7 wird diese Bewegung ebenfalls auf die Sperrklinke 3 übertragen,
die dann wieder so weit in das Läufergehäuse 1 eintaucht,
dass ein problemloses Überfahren
der Fangraste A möglich
ist. Wird die Abwärtsgeschwindigkeit
beispielsweise durch einen Absturz der über den Anschlagpunkt 6 mit
der Fangvorrichtung verbundenen Steigperson zu groß, bleibt
der Rückholfeder 5 nach Überfahren
der Fangraste A nicht mehr genügend
Zeit die Zahnstange 8 mit Tastrolle 4 in die Ausgangsstellung
zu bringen. Das führt
zu dazu, dass die Sperrklinke 3 ebenfalls nicht vollständig in das
Läufergehäuse 1 eintauchen
kann und somit gegen die Fangnase A stößt und die Abwärtsbewegung stoppt.
Die Sperrklinke 3 sowie deren Führung sind so ausgelegt, dass
sie die im Absturz auftretenden Kräfte aufnehmen kann.
Im
dritten Ausführungsbeispiel
ist das erfindungsgemäße geschwindigkeitsabhängige System in 3 unter Verwendung eines
Nockens 10 in der Funktion der Sperrklinke 3 dargestellt.
Dabei ist im Läufergehäuse 1 die
Tastrolle 4 mit einer Fangkerbe 12 axial gelagert.
Die Sperrklinke 3 ist auf einer Schwenkachse 2 gelagert.
Durch die Auf- und Abwärtsbewegung
des Nockens 10 wird die Sperrklinke 3 um die Schwenkachse 2 geschwenkt.
Die Tastrolle 4 wird über
die Pufferfeder 11 und die Druckfeder 9 immer
wieder in ihre Ausgangsstellung gebracht. Die Sperrklinke 3 wird
wiederum durch die Rückholfeder 5 in
ihre Ausgangsstellung gebracht. Schließlich weist die Vorrichtung
einen Anschlagpunkt 6 auf, über den die Steigperson mit
der Fangvorrichtung verbunden ist. Das als Schlitten ausgebildete
Läufergehäuse 1 wird
auf einer Führungsschiene
B geführt. In
der Führungsschiene
B befinden sich parallel und beabstandet zur Außenseite der Führungsschiene
B Fangrasten A, die auch als Bolzen oder Stege ausgeführt sein
können,
in einem definierten Abstand. Beim Überfahren der Fangrasten A
mit der Tastrolle 4 wird diese nach oben gedrückt, wobei
sich die Aufwärtsbewegung über die
Pufferfeder 11 auf den Nocken 10 überträgt. Der
Nocken 10 drückt
gegen die ausgeformte Sperrklinke 3 und schwenkt diese
um die Schwenkachse 2 aus dem Bereich der Fangkerbe 12 und
ermöglicht
somit das Eintauchen der Tastrolle 4 in das Läufergehäuse 1.
Nach dem Überfahren
der Fangraste A, drücken
die Pufferfeder 11 und die Druckfeder 9 den Nocken 10 und
die Tastrolle 4 wieder nach unten in die Ausgangsstellung.
Die Druckfeder 9 stellt die Sperrklinke 3 in ihre
Ausgangsstellung zurück.
Wird die Abwärtsgeschwindigkeit
wie beispielsweise durch einen Absturz der über den Anschlagpunkt 6 mit
der Fangvorrichtung verbundenen Steigperson zu groß, wird
die Aufwärtsbewegung des
Nockens 10, durch den Impuls der Tastrolle 4, durch
das Trägheitsmoment
der Pufferfeder 11 verzögert.
Durch die Verzögerung
kann der Nocken 10 die Sperrklinke 3 nicht rechtzeitig
um die Schwenkachse 2 aus dem Bereich der Fangkerbe 12 schwenken.
Die Tastrolle 4 wird blockiert und stößt gegen die Fangraste A wodurch
die Abwärtsbewegung
gestoppt wird.