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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein individuelles Fallschutzgerät
und insbesondere eine Vorrichtung, die dazu konzipiert ist, den
Fall einer Person, die in Höhe
arbeitet, automatisch zu stoppen.
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Es sind Fallschutzgeräte bekannt,
die auf einem Träger
gleiten, zum Beispiel einem Seil, das senkrecht ausgerichtet und
in seinem oberen Teil befestigt ist.
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Diese Vorrichtungen sind mit einer
Leine mit dem Bediener verbunden, den sie vor einem Fall schützen sollen.
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Dazu sind sie so konzipiert, dass
sie entlang des Trägers
nach oben und nach unten gleiten und sich auf diesem bei einem Fall
des Bedieners blockieren.
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Es gibt mehr oder minder komplizierte
Modelle solcher Vorrichtungen, die eine Spannaktion eines Organs
auf dem Träger
unter der dynamischen Wirkung nach sich ziehen, die vom Fall des
mit der Vorrichtung verbundenen Bedieners hervorgerufen wird.
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Die perfektioniertesten Modelle weisen
den Nachteil auf, dass sie empfindlich sind und zahlreiche Teile
umfassen. Insgesamt benötigen
diese Vorrichtungen eine ständige
Wachsamkeit bezüglich
ihres Sauberkeitszustands, denn sie reagieren auf die Anwesenheit
von Schutt und Staub empfindlich, die der Effizienz ihres Funktionierens
schaden.
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Die US-amerikanische Patenschrift
Nr. 4923037 beschreibt eine Fallstoppvorrichtung mit automatischem
Funktionieren, die entlang eines senkrechten Trägers mobil ist. Diese Vorrichtung
umfasst ein Zahnrad, das montiert ist, um in seiner Aufnahme zu
drehen, welche im Inneren einer äußeren Aufnahme
angelenkt ist und in die Richtung, die das Zahnrad gegen den Träger anlegt,
der in einem senkrechten Kanal läuft,
der am vorderen Teil der äußeren Aufnahme
eingerichtet ist, elastisch gespannt wird. Wenn sich die Vorrichtung
entlang des Trägers
verstellt, wird das Zahnrad in Drehung durch seine Reibung auf diesem
angetrieben. Wenn die Abstiegsgeschwindigkeit der Vorrichtung entlang
des Trägers
einen vorausbestimmten Wert erreicht, löst die entsprechende Drehzahl
des Zahnrads einen Zentrifugalkupplungsmechanismus aus, der die
Drehung des Zahnrads stoppt. Die Reibung zwischen dem Träger und
dem arretierten Zahnrad bewirkt ein Schwenken der Aufnahme dieses
in die Richtung, die das Spannen des Trägers zwischen dem Zahnrad und
der äußeren Aufnahme
und das Blockieren der Vorrichtung auf dem Träger gewährleistet.
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Bei dieser Vorrichtung, bei der das
Zahnrad sowohl als Verschiebungsgeschwindigkeitsdetektor der Vorrichtung
als auch als Spannorgan dient, ist das Zentrifugalkupplungssystem,
das die auslösende Rolle
des automatischen Spannens spielt, ein kostspieliges und empfindliches
Organ, das staubempfindlich ist.
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Mit dem französischen Patentantrag veröffentlicht
unter der Nr. 2574511 ist auch eine automatische Spannvorrichtung
auf einem Sicherheitsseil bekannt. Diese Vorrichtung umfasst eine
Walze, die entlang einer Rampe zwischen einer unteren Ruhestellung,
in der sie vom Sicherheitsseil beabstandet ist, und einer oberen
Stellung, in der sie das Seil spannt, um die Vorrichtung auf dieser
zu blockieren, beweglich ist. Ein Hebel, an dem die mit dem Benutzer
verbundene Leine eingehängt
ist, erfasst die bewegliche Walze unter der dynamischen Wirkung
des Benutzers, um sie in ihre Spannposition zu bringen.
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Diese Vorrichtung hat aufgrund der
Leichtigkeit der Spannwalze, die entlang der Führungsrampe unter der Einwirkung
von Stößen oder
von Schwingungen hochsteigen kann, eine schlecht gesteuerte Funktionssensibilität und kann
zufällig
ausgelöst
werden.
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Die vorliegende Erfindung soll eine
automatische Fallstoppvorrichtung herstellen, die die oben genannten
Nachteile der bekannten Vorrichtungen vermeidet und die Vorteile
Einfachheit, Robustheit und verbesserte Effizienz aufweist.
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Dazu wird die Vorrichtung aus einer
kleinen Anzahl Teile in einfachen Formen hergestellt, die untereinander
zusammenwirken, um gleichzeitig drei Auslösemodi der Spannwirkung auf
den Träger durchzuführen:
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- – durch
Beschleunigen eines Detektionsorgans, das auf dem Spannorgan liegt
und dessen Spannbewegung auslöst,
- – durch
das Herstellen des Spannorgans in Form eines Spannnockens, der so
montiert ist, dass die Position seines Schwerpunkts in Bezug auf
seine Drehachse bei einer plötzlichen
Beanspruchung der Vorrichtung nach unten eine Trägheitswirkung hervorruft, die
die Spannbewegung des Nockens nach sich zieht,
- – durch
Betätigen
eines Hebels unter der Lasteinwirkung.
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Erfindungsgemäß ist das automatische Fallschutzgerät, das ohne
zusätzliche
Operation auf einem Sicherungsträger
gleitet, der an einem Punkt befestigt ist, der über der Vorrichtung liegt,
mit der der Benutzer oder eine Last verbunden ist, vom Typ, der ein
Spannorgan des Sicherungsträgers
und ein Detektionsorgan einer Beschleunigungs- oder Ablaufgeschwindigkeitsschwelle
des Sicherungsträgers
in Bezug auf die Vorrichtung umfasst. Sie zeichnet sich dadurch
aus, dass das Detektionsorgan, gebildet aus einer Walze oder einem
gleichwertigen Drehorgan und das Spannorgan getrennt sind, wobei
das Detektionsorgan auf das Spannorgan montiert ist und dieses in
Richtung des Spannens unter der Einwirkung eines Widerstandsmoments
mit bestimmtem Niveau antreibt, das sich der Drehung der Walze widersetzt und
die Walze und das Spannorgan teilweise fest verbindet, wobei das
Widerstandsmoment von einem Mittel bewirkt wird, das auf dem Spannorgan
befestigt ist und ab einer bestimmten Geschwindigkeits- oder Beschleunigungsschwelle
des Sicherungsträgers
in der Vorrichtung wirkt.
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Vorteilhafterweise besteht das Mittel,
das das Widerstandsmoment bewirkt, aus einem Reiber, der unter der
Einwirkung einer Feder, die auf dem Spannorgan anliegt gegen die
Walze gedrückt
wird und ein Widerstandsmoment erzeugt, das mit der Geschwindigkeit
des Trägers
in der Vorrichtung bis zu einer Schwelle steigt, die größer ist
als ein Gegenwiderstandsmoment des Nockens.
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Das Spannorgan kann aus einem Schwenknocken
mit Selbstspannwirkung mit dem Sicherungsträger bestehen, auf welchem die
Detektionswalze so angeordnet ist, dass sie mit dem Nocken bei einer
bestimmten Position des Nockens unter Fehlen einer Spannbeanspruchung,
die an diesem anliegt, in Zusammenwirkungskontakt ist und so, dass
der Kontakt unterbrochen wird, sobald der Nocken seine Spannaktion
beginnt.
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Der Schwerpunkt des Nockens ist in
Bezug auf die Drehachse desselben so angeordnet, dass der Nocken
gemeinsam mit seiner Masse in die Richtung seines Lockerns beansprucht
wird, wenn eine bestimmte Beschleunigung nach unten fehlt, und dass
der Nocken in die umgekehrte Richtung in Anwesenheit einer solchen
Beschleunigung ab einem Schwellenwert derselben beansprucht wird,
um die Spannaktion zu beginnen.
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Erfindungsgemäß umfasst die Vorrichtung zum
Herstellen der dritten Spannwirkung einen Hebel zum Betätigen durch
die Last, der in eine Richtung mit dem Nocken über einen Anschlag zusammenwirkt,
sodass dieser Nocken von diesem Hebel nur in die Richtung betätigt werden
kann, die das Spannen hervorruft.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform, umfasst
eine Verbindungsfeder, die auf die dem Hebel und dem Nocken gemeinsame
Gelenkachse montiert ist, zwei Enden, von denen sich eines in einem
Punkt des Gehäuses
der Vorrichtung anlegt und das andere auf den Nocken, sodass dieser
in Drehung in die Lockerungsrichtung so beansprucht wird, dass er
ständig
in Berührung
auf den Hebel angelegt wird, solange keine positive Blockierungsaktion
desselben in Hochstellung gleichzeitig mit einer Erscheinung eintritt,
die den Nocken zum Spannen mitnimmt.
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Die Masse des Nockens wird mit der
Positionierung seines Schwerpunkts assoziiert so berechnet, dass
die Wirkung der Feder neutralisiert wird, um eine Spannbewegung
der gesamten Vorrichtung unter der Einwirkung einer bestimmten Beschleunigung nach
unten durchzuführen.
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Auf jeden Fall bewirkt der Beginn
der Drehung des Nockens in die Spannrichtung das automatische Fortsetzen
der Spannbewegung durch die Konfiguration der Fläche, die mit der Verseilung
zusammenwirkt, und verursacht eine Selbstspannerscheinung bis zum
kompletten Blockieren.
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Der Betätigungshebel ist so konfiguriert
und positioniert, dass er den Nocken über dessen gesamten Spannhub
bis zum kompletten Blockieren der Verseilung betätigen oder begleiten kann.
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Zum besseren Verstehen der erfindungsgemäßen Vorrichtung
wird nachstehend beispielweise und ohne einschränkende Wirkung eine bevorzugte Ausführungsform
unter Bezugnahme auf die anliegende schematische Zeichnung beschrieben,
in welcher:
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1 eine
teilweise Seitenansicht in senkrechtem Schnitt einer automatischen
erfindungsgemäßen Fallschutzvorrichtung
ist, die in ihrer Ruhestellung dargestellt ist, die ihr Verfahren
entlang eines Sicherungsseils erlaubt,
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2 eine
Ansicht der Vorrichtung der 1 in
ihre Stopprichtung, nach dem Auslösen des Spannens durch Verschieben
des Schwenkhebels ist;
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3 eine
Ansicht der Vorrichtung der 1 in
ihrer Stoppposition ist, ohne dass das Auslösen des Spannens vom Hebel
gesteuert wurde; und
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4 eine
analoge Ansicht der 2 ist,
die jedoch die in gewollter manueller Stopprichtung (Parkstellung)
gesperrte Vorrichtung zeigt.
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Unter Bezugnahme auf die Zeichnung
ist die automatische Fallschutzvorrichtung, die allgemein 1 bezeichnet
wird, dazu bestimmt, ein senkrechtes Sicherungsseil 2,
durch welches sie läuft,
zu spannen. Das Seil 2 ist an seinem oberen Ende befestigt
und mit einem Ballast (nicht dargestellt) am unteren Ende versehen.
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Die Vorrichtung 1 umfasst
ein Gehäuse
bestehend aus zwei seitlichen Flanschen 3 (von welchen
einer in der Zeichnung sichtbar ist), die von Abstandshaltern 4,
einer Vorderwand 5 und einer Hinterwand 6 verbunden
sind.
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Im Inneren des Gehäuses ist
ein Spannnocken 7 untergebracht, der zum Schwenken um eine horizontale
Achse 8 montiert ist, die von den Flanschen 3 getragen
wird. Gegen seinen vorderen Teil weist der Nocken 7 eine
gebogene Spannfläche 9 auf und
umfasst in seinem oberen vorderen Teil eine Detektionswalze 10,
die frei drehend auf einer Querachse 11 montiert ist, die
vom Nocken 7 getragen wird.
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In dem zwischen der unteren Seite
der Vorderwand 5 und dem vorderen Ende des Nockens 7 eingerichteten
Raum zirkuliert das Sicherungsseil 2, dessen relative Bewegung
mit der Vorrichtung 1 die Detektionswalze 10 in
Drehung antreibt. Die Drehung der Walze 10 wird von einem
Reiber 12 gebremst, der die Peripherie dieser Walze unter
der Beanspruchung einer Feder 13 umgibt, die auf dem Körper des Nockens 7 aufliegt.
Die Kraft der Feder 13 wird so ausgewählt, dass sie ab einem bestimmten
Schwellenwert der Drehzahl der Walze an die Walze 10 ein Widerstandsmoment
mit einem bestimmten Niveau anlegt, das sich der Drehung der Walze
widersetzt und teilweise die Walze 10 und den Nocken 7 fest miteinander
verbindet.
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Eine Feder 14, die um die
Welle 8 gewickelt ist und sich einerseits auf den Nocken 7 und
andererseits auf die hintere Wand 6 legt, wirkt auf den
Nocken 7 ein, um diesen in der in 1 dargestellten Stellung zu halten, in
der seine Spannoberfläche 9 das
Sicherungsseil 2 nicht erfasst und in der die Detektionswalze 10 mit
diesem Seil 2 zusammenwirkt.
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Ein Winkelhebel 15 der in
seinem unteren Teil um die Achse 8 angelenkt ist, weist
einen Arm auf, der durch einen Schlitz 16 der hinteren
Wand 6 steht, während
das Ende 17 des anderen Arms in Hochstellung des Hebels 15 im
Anschlag an die Wand 6 (wie in 1 dargestellt) für den Nocken 7 in seiner
gelockerten Position als Anschlag dient.
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Die Vorrichtung der Walze 10 auf
dem Nocken 7 ist dazu vorgesehen, dass die Walze 10 bei dieser
Anschlagposition des Nockens gegen den Hebel 15 mit dem
Seil 2 in Berührung
gerät.
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Der Nocken 7 ist derart,
dass sein Schwerpunkt in Bezug auf die Drehachse 8 so angeordnet ist,
dass dieser Nocken in die Richtung seines Lockerns bei Fehlen einer bestimmten
Beschleunigung der Vorrichtung nach unten beansprucht wird, und dass
dieser Nocken in die umgekehrte Richtung durch Trägheit in
Anwesenheit einer solchen Beschleunigung ab einem bestimmten Schwellenwert desselben
beansprucht wird, indem er dann die Wirkung der Feder 14 aufhebt.
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Der Arm des Hebels 15, der
den Schlitz 16 durchquert, weist an seinem Ende eine Öffnung 18 zum
Einhaken des Karabiners (nicht dargestellt) einer mit einem Arbeiter
verbundenen Leine auf.
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Zu bemerken ist, dass der Hebel 15 das
Verschieben des Nockens 7 durch Anschlagen nur in die Spannrichtung
steuert. Das vermeidet jede ungewollte Lockerungsaktion durch eine
ungeschickte oder ungelegene Betätigung
dieses Hebels.
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Die Funktionsweise der Vorrichtung
ist die folgende, wobei vorausgesetzt wird, dass man sich in nicht
gespanntem Zustand befindet, der in 1 dargestellt
ist, wobei der vorstehende Arm des Hebels 15 sich in Hochspannung
befindet, denn das Gerät 1 befindet
sich aufgrund seines Gewichts auf einem niedrigeren Niveau als der
Benutzer.
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Der Nocken 7 befindet sich
wie weiter oben angegeben in seiner gelockerten Stellung, in Anlage gegen
den Anschlagteil 17 des Hebels 15, der selbst gegen
die Wand 6 unter der gemeinsamen Einwirkung der Masse des
Nockens und der Feder 14 anliegt. Die Vorrichtung 1 gleitet
nun frei entlang des Sicherungsseils 2 nach oben oder nach
unten, je nach Bewegung des Benutzers, und dreht dabei die Walze 10 in
Drehung an.
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Beim Fallen des Benutzers erfolgt
die dreifache Auslösewirkung
des Spannens des Nockens 7 gleichzeitig:
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- a) Die plötzliche
Beschleunigung der Abstiegbewegung der Vorrichtung 1 entlang
des Seils 2 wird sofort von der Walze 100 erkannt,
deren Drehgeschwindigkeit steigt, bis das Widerstandsmoment, dem
sie unterworfen ist, das Gegenwiderstandsmoment des Nockens 7 überwindet.
Dieser schwenkt nun in die Uhrzeigerrichtung um die Welle 8 so,
dass seine Spannoberfläche 9 das Seil 2 erfasst
und es gegen die Wand 5 blockiert, wobei die Vorrichtung
arretiert wird.
Wie in 2 sichtbar,
hört die
Detektionswalze 10, sobald der Nocken 7 seine
Spannungsbewegung des Seils 2 startet, auf, mit diesem
zusammenzuwirken, und der Nocken erfasst in seiner maximalen Spannposition
einen Anschlag, der aus einem der Abstandshalter 4 besteht,
um das Blockieren zu steuern.
- b) Die plötzliche
Beanspruchung nach unten der Vorrichtung 1 aufgrund des
Falls löst
aufgrund der Trägheit
des Nockens 7 eine Schwenkbewegung desselben in die Richtung
aus, die das Spannen des Seils 2 beginnt.
- c) Unter Einwirkung der an seinem Ende 18 angebundenen
Last im freien Fall, schwenkt der Hebel 15 in den Uhrzeigersinn,
indem er durch seinen Anschlagteil 17 auf den Nocken 7 einwirkt,
um ihn in seine Spannposition zu bringen. Der Hebel 15 begleitet
den Nocken über
den gesamten Spannhub bis zum kompletten Blockieren des Seils 2.
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Da der Hebel 15 frei auf
der Achse 8 schwenkt, kann sich eine zufällige Arretierung
desselben in seiner Ruhestellung der 1 nicht
dem widersetzen, dass eine der beiden in a) und b) oben beschriebenen
Wirkungen oder beide die Spannwirkung ausüben.
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Wie in 4 dargestellt,
erlaubt eine Verriegelungsvorrichtung des Hebels 15 in
blockierender Stellung zum Beispiel durch eine Ratsche 19,
die in 20 auf dem Gehäuse
angelenkt ist und die Rückseite des
Hebels 15 erfasst, das Halten des Nockens 7 in seiner
Blockierstellung des Seils 2, und wirkt so als Feststellbremse.
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Das Gehäuse der Vorrichtung umfasst
ein Öffnungsmittel
(in der Zeichnung nicht dargestellt), sodass die geschlossene Position
des Gehäuses
von zwei getrennten Organen gesperrt wird, wobei der Eingriff zweier
absichtlicher auf einander folgender Operationen erforderlich ist,
um dieses Gehäuse
zu öffnen.
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Zur Beschreibung der vorliegenden
Erfindung wurde in nicht einschränkender
Weise als Träger
der Vorrichtung eine Verseilung und als Spannorgan ein Nocken ausgewählt, dessen
Spannkehle ein Profil aufweist, das dem Querschnitt der Verseilung bei
einer Selbstspannungsaktion auf dieser Verseilung entspricht. Aus
den gleichen Erfordernissen wurde als Detektor die Form einer Walze
ausgewählt. Es
versteht sich jedoch von selbst, dass das gleiche System, ohne die
Reichweite der Erfindung zu verlassen, auch gemäß dem Stand der Technik gebaut werden
könnte,
um auf einem Träger
zu funktionieren, der aus einem Metallkabel oder einem starren Profil
besteht.