PL184120B1

PL184120B1 - Urządzenie do automatycznego powstrzymywania upadku dla osób pracujących na wysokości

Info

Publication number: PL184120B1
Application number: PL97325518A
Authority: PL
Inventors: Guido Gortan; Maksimiljan Cencis
Original assignee: Tractel Sa
Priority date: 1996-07-16
Filing date: 1997-07-15
Publication date: 2002-09-30
Also published as: JPH11512958A; CZ292340B6; DE69723046T2; US6056086A; CA2231722A1; FR2751233B1; BR9702343A; ES2202628T3; CZ79898A3; PL325518A1; DE69723046D1; AU729685B2; CA2231722C; FR2751233A1; CN1100576C; CN1197401A; AU3698397A; EP0859648B1; EP0859648A1; WO1998002210A1

Abstract

1. Urzadzenie do automatycznego powstrzy- mywania upadku dla osób pracujacych na wysoko- sci, przesuwajace sie samoczynnie po linie zabez- pieczajacej zamocowanej w punkcie znajdujacym sie powyzej omawianego urzadzenia, polaczone z uzytkownikiem albo obciazeniem, zawierajace ele- ment zaciskajacy liny zabezpieczajacej i element wykrywajacy próg przyspieszenia lub predkosci przesuwania sie liny zabezpieczajacej wzgledem urzadzenia, znamienne tym, ze element wykrywa- jacy (10), który stanowi krazek obracajacy sie i element zaciskajacy (7), bedacy krzywka sa od- dzielnymi elementami, przy czym element wykry- wajacy (10) jest zamocowany na elemencie zaci- skajacym (7) i popycha go w kierunku zaciskania, pod dzialaniem momentu oporowego o okreslonej wartosci, przeciwstawiajacego sie ruchowi obroto- wemu elementu wykrywajacego (10), natomiast moment oporowy wytworzony jest za pomoca apa- ratu (12, 13), zamocowanego na elemencie zaciska- jacym (7) i dzialajacym po przekroczeniu okreslo- nego progu predkosci lub przyspieszenia liny zabez- pieczajacej (2). FIG. 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do automatycznego powstrzymywania upadku dla osób pracujących na wysokości, mające zastosowanie do indywidualnego zabezpieczenia przeciwko upadkom i szczególnie, urządzenie skonstruowanego w celu automatycznego powstrzymywania upadku osoby pracującej na wysokości.

Znane są urządzenia indywidualnego zabezpieczenia przed upadkiem, przesuwające się po nośniku, na przykład po linie, zorientowanego pionowo i zamocowanego w swojej górnej części. Te urządzenia są połączone za pomocą uwięzi z operatorem, którego mają zabezpieczać przed upadkiem.

W tym celu urządzenia te są zaprojektowane w ten sposób, że przesuwają się w górę i w dół wzdłuż nośnika i na którym blokują się w przypadku upadku operatora.

Istnieją mniej lub bardziej skomplikowane typy tego urządzenia, wywołujące akcję przyciskania elementu do nośnika za pomocą efektu dynamicznego wywołanego przez upadek operatora połączonego z urządzeniem.

Wadą najbardziej skomplikowanych modeli jest posiadanie dużej ilości delikatnych części. W ogólności urządzenia te wymagają ciągłej czujności związanej ze stanem ich czystości, ponieważ są one czułe na obecność okruchów i pyłu, które obniżają efektywność ich działania.

Patent USA nr 4923037 opisuje urządzenie automatycznego zapobiegania upadkom, poruszające się wzdłuż nośnika pionowego. Urządzenie to zawiera koło zębate, kręcące się w obudowie zewnętrznej, która jest umieszczona wewnątrz obudowy zewnętrznej i zamocowana elastycznie, kierując koło zębate w kierunku nośnika, przechodzącego przez kanał pionowy, zlokalizowany w części przedniej obudowy zewnętrznej. W czasie przemieszczania się urządzenia wzdłuż nośnika, koło zębate jest wprowadzane w ruch obrotowy trąc o nośnik. W momencie, w którym prędkość opuszczania się urządzenia wzdłuż nośnika osiągnie określoną wartość, odpowiadająca jej prędkość obrotowa koła zębatego wyzwala mechanizm zasprzęglenia odśrodkowego, który zatrzymuje rotację koła zębatego. Tarcie między nośnikiem a zatrzymanym kołem zębatym wywołuje przekręcenie obudowy koła zębatego w kierunku, który zapewnia przyciśnięcie nośnika przez koło zębate do obudowy, co powoduje zablokowanie urządzenia na nośniku.

W tym urządzeniu, w którym koło zębate służy jednocześnie jako wykrywacz prędkości przesuwania się urządzenia względem nośnika, jak również element hamujący, sprzęgło odśrodkowe, które automatycznie wyzwala zaciskanie, jest elementem kosztownym i delikatnym, wrażliwym na pyły.

Wniosek o przyznanie patentu francuskiego nr 2574511, również prezentuje urządzenie do automatycznego zaciskania na linie bezpieczeństwa. To urządzenie zawiera krążek poruszający się wzdłuż rampy pomiędzy pozycją, dolną - spoczynkową, w której jest on oddalony od liny i pozycją górną, w której przyciska on linę blokując na niej urządzenie. Dźwignia, do której jest przymocowana uwięź łącząca urządzenie z użytkownikiem, oddziaływuje na ruchomy krążek poprzez efekt dynamiczny wywołany upadkiem użytkownika, ustawiając krążek w pozycji górnej - roboczej.

Urządzenie to, z uwagi na lekkość krążka, który może przesuwać się wzdłuż rampy pod działaniem uderzeń lub wibracji, charakteryzuje się czułością funkcjonowania trudną do skontrolowania i może być podatne na funkcjonowanie wadliwe.

Prezentowany wynalazek ma na celu realizację urządzenia automatycznego powstrzymywania upadku, pozbawionego wymienionych wyżej wad znanych urządzeń, posiadającego zalety prostoty oraz większej wytrzymałości i skuteczności.

W tym celu urządzenie jest zrealizowane na pomocą małej liczby części o prostej konstrukcji, które współpracują ze sobą w celu jednoczesnego zastosowania trzech sposobów wyzwolenia efektu zaciskania się na nośniku:

poprzez przyspieszenie elementu wykrywającego umieszczonego na elemencie zaciskającym, które zapoczątkowuje ruch zaciskający;

poprzez realizację elementu zaciskającego w formie krzywki zaciskającej, zamocowanej w taki sposób, że położenie jej środka ciężkości w stosunku do jej osi obrotu wywołuje efekt bezwładnościowy, w przypadku gwałtownego przemieszczenia się urządzenia w dół, wywołując ruch zaciskający krzywki.

184 120

Istota wynalazku, którym jest urządzenie do automatycznego powstrzymywania upadku dla osób pracujących na wysokości, przesuwające się samoczynnie po linie zabezpieczającej zamocowanej w punkcie znajdującym się powyżej omawianego urządzenia, połączonego z użytkownikiem albo obciążeniem, zawierające element zaciskający liny zabezpieczającej i element wykrywający próg przyspieszenia lub prędkości przesuwania się liny zabezpieczającej względem urządzenia, polega na tym, że element wykrywający, który stanowi krążek obracający się i element zaciskający będący krzywką, są oddzielnymi elementami, przy czym element wykrywający jest zamocowany na elemencie zaciskającym i popycha go w kierunku zaciskania, pod działaniem momentu oporowego o określonej wartości, przeciwstawiającego się ruchowi obrotowemu elementu wykrywającego, natomiast moment oporowy wytworzony jest za pomocą aparatu, zamocowanego na elemencie zaciskającym i działającym po przekroczeniu określonego progu prędkości lub przyspieszenia liny zabezpieczającej.

Korzystnym jest, gdy aparat wytwarzający moment oporowy składa się ze ślizgacza, przyciśniętego do elementu wykrywającego za pomocą sprężyny, opartej o element zaciskający wytwarzając moment oporowy rosnący wraz z prędkością liny zabezpieczającej w urządzeniu aż do przekroczenia przeciwstawnego momentu oporowego liny zaciskającej.

Korzystnym jest też, gdy element zaciskający jest obracającą się krzywką, która zaciska się samoczynnie na linie zabezpieczającej, na której element wykrywający umieszczony jest w taki sposób, że pozostaje on w kontakcie umożliwiającym współpracę z liną wtedy, gdy element zaciskający nie zaciska się na linie, a rozłącza się w momencie rozpoczęcia zaciskanie się elementu zaciskającego z liną zabezpieczającią

Również korzystnym jest, gdy ruch elementu zaciskającego w kierunku zaciskającym jest ograniczony przez ramię, które wyznacza pozycję elementu wykrywającego, umożliwiającą oddziaływanie na ten element przez względny ruch liny zabezpieczającej przez sprężynę umocowaną do obudowy urządzenia, ciągnącą element zaciskający w kierunku przeciwnym do kierunku zaciskania, aż do oparcia się przez nią o ramię.

Poza tym korzystnym jest, gdy środek ciężkości elementu zaciskającego jest umieszczony względem jej osi obrotu w ten sposób, że wraz z jej masą ustawia on element zaciskający w pozycji nie zaciskającej, przy braku odpowiedniego przyspieszenia urządzenie w dół i popycha element zaciskający w kierunku przeciwnym w obecności takiego przyspieszenia, po przekroczeniu przezeń określonego progu, z siłą wystarczającą by zneutralizować działanie sprężyny, by wyzwolić akcję samozaciskania.

Zwłaszcza korzystnym jest, gdy zawiera ono dźwignię pozwalającą na oddziaływanie przez obciążenie, która poprze ramię współpracuje w jednym kierunku z elementem zaciskającym w taki sposób, że dźwignia może oddziaływać na element zaciskający jedynie w kierunku powodującym jej zaciśnięcie.

Dodatkowo korzystnym jest, gdy ograniczenie ruchu elementu zaciskającego w kierunku zwalniającym zacisk jest zrealizowane za pomocą dźwigni poprzez blokowanie jej o ściankę obudowy, w ten sposób, że w połączeniu z działaniem sprężyny zamocowanej do elementu blokującego, utrzymywany jest ciągły kontakt dźwigni z elementem blokującym w momencie gdy dźwignia pozostaje w spoczynku, dzięki czemu nie śledzi ona elementu blokującego podczas ruchu zaciskającego.

Także korzystnym jest, gdy zawiera ono dźwignię na wypadek potrzeby zaciśnięcia elementu blokującego.

Przedmiot wynalazku został uwidoczniony w przykładowym wykonaniu schematycznie na rysunku, na którym: fig. 1 jest rzutem z boku, prezentującym częściowo przekrój pionowy, urządzenia do automatycznego powstrzymywania upadku, zgodnego z wynalazkiem, przedstawionego w pozycji spoczynkowej, pozwalającej na przemieszczanie się wzdłuż liny zabezpieczającej, fig. 2 jest ujęciem urządzenia z fig. 1 w pozycji zablokowanej, po wyzwoleniu zaciskania przez przemieszczenie się obracającej się dźwigni, fig. 3 jest ujęciem urządzenia z fig. 1 w pozycji zablokowanej, gdzie zaciskanie nie jest wyzwolone przez dźwignię, fig. 4 jest ujęciem analogicznym do fig. 2, lecz pokazującym urządzenie zablokowane ręcznie i celowo (parking).

184 120

Zgodnie z rysunkiem, urządzenie automatycznego zatrzymywania przedstawione schematycznie na fig. 1 jest przeznaczone do zaciskania się na linie zabezpieczającej 2, która przez niego przechodzi. Lina 2 jest zamocowana swoim górnym końcem i zaopatrzona w obciążenie (nie przedstawione na rysunku) u swojego dołu.

Urządzenie 1 zawiera obudowę, złożoną z dwóch bocznych ścianek 3 (z których tylko jedna jest widoczna na rysunku) połączonych dwoma poprzeczkami 4 oraz ze ścianki przedniej 5 i tylnej 6.

Wewnątrz obudowy zainstalowany jest element zaciskający 7, w postaci krzywki, umocowany w ten sposób, by mógł się obracać wokół osi poziomej 8, utrzymywanej przez ścianki boczne 3. W swojej części przedniej, element zaciskający 7 dysponuje powierzchnią zaciskającą w kształcie łuku 9, w swej części przedniej wyższej, zawiera ona element wykrywający 10 w postaci krążka, zamontowany w szczególny sposób na osi poprzecznej 11 utrzymywanej przez element zaciskający 7.

W przestrzeni znajdującej się między powierzchnią wewnętrzną przedniej ścianki 5 i przednim końcem elementu zaciskającego 7 przemieszcza się lina zabezpieczająca 2, której ruch względem urządzenia 1 wywołuje ruch obrotowy elementu wykrywającego 10. Rotacja elementu wykrywającego 10 jest hamowana przez ślizgacz 12, który dociśnięty jest do obwodu elementu wykrywającego 10 przez sprężynę 13, zamocowanego do elementu zaciskającego 7. Siła z jaką naciska sprężyna 13 jest dobrana w taki sposób, by po przekroczeniu progu prędkości obrotowej elementu wykrywającego 10, oddziaływać na niego momentem oporowym o wyznaczonej wartości, przeciwstawiającym się rotacji elementu wykrywającego 10 i sprzęgającym częściowo element wykrywający 10 z elementem zaciskającym 7.

Sprężyna 14 oparta o oś 8 zamocowana jednym końcem do elementu zaciskającego 7, a drugim do ścianki tylnej 6, oddziaływuje na element zaciskający 7 utrzymując go w pozycji pokazanej na fig. 1, gdzie powierzchnia zaciskająca elementu zaciskającego 7 nie dotyka liny zabezpieczającej 2, a element wykrywający 10 współpracuje z liną 2.

Załamana dźwignia 15, zamocowana w swojej części środkowej do osi 8, stanowi ramię wystające przez szczelinę 16 w ściance tylnej 6, podczas gdy jej drugi koniec 17 opiera się o ściankę tylną 6 w opozycji górnej dźwigni (jak to jest pokazane na fig. 1) podpierając element zaciskający 7 w pozycji spoczynkowej.

Położenie elementu wykrywającego 10 na elemencie zaciskającym 7, jest dobrane w taki sposób, ażeby w czasie gdy element zaciskający 7 jest zaparty o dźwignie 15, element wykrywający 10 pozostawał w kontakcie z liną 2.

Położenie środka ciężkości elementu zaciskającego 7 względem osi jej obrotu 8 powoduje pozostawanie w pozycji spoczynkowej pod nieobecność określonego przyśpieszenia urządzenia w dół i przekręcenie elementu zaciskającego 7 w położenie przeciwne w momencie przekroczenia przez przyśpieszenie określonego progu, neutralizując działanie sprężyny 14.

Ramię dźwigni 15, przechodzącej przez szczelinę 16 posiada na swoim końcu otwór 18 służący do zapięcia karabińczyka (nie przedstawionego na rysunku), którym przypina się uwięź użytkownika.

Należy zauważyć, że dzięki zapadce dźwignia 15 oddziaływuje na element zaciskający 7 jedynie w kierunku wywołującym zaciskanie. Pozwala to uniknąć niezamierzonego rozluźnienia zacisku poprzez jakikolwiek nieprawidłowy lub przypadkowy ruch tą dźwignią.

Działanie urządzenia jest następujące: w pozycji nie zaciśniętej tak jak to pokazuje fig. 1, wystające ramię dźwigni 15 jest ustawione w górę, gdyż dzięki swemu ciężarowi, urządzenie znajduje się poniżej użytkownika. Element zaciskający 7 znajduje się w pozycji niezaciśniętej i zapiera się o ramię 17 dźwigni 15, które w kolei zapiera się o ściankę 6, dzięki połączonemu oddziaływaniu masy elementu zaciskającego 7 i sprężyny 14. Urządzenie 1 przesuwa się zatem swobodnie wzdłuż liny zabezpieczającej 2, w górę lub w dół, zgodnie z ruchem użytkownika, wprowadzając w ruch element wykrywający 10.

W przypadku upadku użytkownika, zachodzą jednocześnie trzy efekty wyzwalające zaciskanie elementu zaciskającego 7:

a) Gwałtowne owyspieszeniezwiązznez pneesuwaniem nięurządzenia 1 ni dół, wzdłuż liny zabezpieczającej 2, jest natychmiast wykrywane przez element wykrywający 10, którego

184 120 prędkość obrotowa wzrasta tak, że moment oporowy, któremu jest poddany przekracza przeciwstawny mu moment oporowy elementu zaciskającego 7. Obraca się on zatem zgodnie z ruchem wskazówek zegara wokół osi 8 w ten sposób, że powierzchnia zaciskająca wchodzi w kontakt z liną 2, blokując ją o ściankę 5, uruchamiając urządzenie.

b) Jak widzimy na fig. 2, element zaciskający 7 zaczyna swój ruch zaciskający linę 2, element wykrywający 10 przestaje z liną 2 współpracować, a z pozycji maksymalnego zaciskania element zaciskający 7 zapiera się o jedną z poprzeczek 4, w celu skontrolowania zaciskania.

c) Szybkie przemieszczenie się urządzenia 1 w dół, spowodowane upadkiem, wyzwala dzięki bezwładności elementu zaciskającego 7 ruch obrotowy owego elementu w kierunku zaciskającym linę 2.

d) Dźwignia 15 obciążona na końcu wystającego ramienia 18, przez spadający swobodnie ciężar, obraca się w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara, oddziaływując swoim ramieniem 17 na element zaciskający 7, popychając go w kierunku pozycji zaciskającej. Dźwignia 15 prowadzi element zaciskający 7 podczas całego ruchu zaciskającego, aż do całkowitego zablokowania liny 2. Jako, że dźwignia 15 obraca się swobodnie dookoła osi 8, przypadkowe zablokowanie tej dźwigni w jej pozycji spoczynkowej z fig. 1, nie może się przeciwstawić temu, że jeden z dwóch efektów opisanych powyżej w punktach a) i b), albo oba te efekty jednocześnie, wyzwoli akcję zaciskania.

Dodatkowo, jak to jest pokazane na fig. 4, urządzenie blokujące dźwignię 15 w pozycji blokującej, który stanowić może przykładowo przełącznik 19 zamocowany w punkcie 20 na obudowie, oddziaływujący na powierzchnię tylną, dźwigni 15, pozwala zablokować element zaciskający 7 w jego pozycji blokującej linę 2, tworząc w ten sposób hamulec postojowy.

Obudowa urządzenia posiada zamknięcie (nie pokazane na rysunku) takie, że zamknięcie obudowy jest zapewnione przez dwa oddzielne elementy, co wymaga dwóch celowych operacji w celu otwarcia obudowy.

Dla potrzeb opisu prezentowanego tu wynalazku, zaadoptowano w sposób nie ograniczający linę 2 jako nośnik zabezpieczający i jako element zaciskający 7 krzywkę, której gardziel zaciskająca jest wyprofilowana w sposób odpowiadający przekrojowi zaciskanej liny w momencie gdy ma miejsce samo zaciskanie. W tym samym celu jako element wykrywający 10 zastosowany został krążek. Rozumie się jednakowoż, że w duchu wynalazku, ten sam system może być skonstruowany, zgodnie ze stanem technik tak, że jako nośnik zastosowany zostanie kabel metalowy lub usztywniony profil.

184 120

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Urządzenie do automatycznego powstrzymywania upadku dla osób pracujących na wysokości, przesuwające się samoczynnie po linie zabezpieczającej zamocowanej w punkcie znajdującym się powyżej omawianego urządzenia, połączone z użytkownikiem albo obciążeniem, zawierające element zaciskający liny zabezpieczającej i element wykrywający próg przyspieszenia lub prędkości przesuwania się liny zabezpieczającej względem urządzenia, znamienne tym, że element wykrywający (10), który stanowi krążek obracający się i element zaciskający (7), będący krzywką są oddzielnymi elementami, przy czym element wykrywający (10) jest zamocowany na elemencie zaciskającym (7) i popycha go w kierunku zaciskania, pod działaniem momentu oporowego o określonej wartości, przeciwstawiającego się ruchowi obrotowemu elementu wykrywającego (10), natomiast moment oporowy wytworzony jest za pomocą aparatu (12, 13), zamocowanego na elemencie zaciskającym (7) i działającym po przekroczeniu określonego progu prędkości lub przyspieszenia liny zabezpieczającej (2).
2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że aparat wytwarzający moment oporowy składa się ze ślizgacza (12), przyciśniętego do elementu wykrywającego (10) za pomocą sprężyny (13), opartej o element zaciskający (7) wytwarzając moment oporowy rosnący wraz z prędkością liny zabezpieczającej (2) w urządzeniu aż do przekroczenia przeciwstawnego momentu oporowego liny zaciskającej (2).
3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że element zaciskający (7) jest obracającą się krzywką, która zaciska się samoczynnie na linie zabezpieczającej (2), na której element wykrywający (10) umieszczony jest tak, że pozostaje on w kontakcie umożliwiającym współpracę z liną. (2) wtedy, gdy element zaciskający (7) nie zaciska się na linie (2), a rozłącza się w momencie rozpoczęcia zaciskania się elementu zaciskającego (7) z liną zabezpieczającą (2).
4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że ruch elementu zaciskającego (7) w kierunku zaciskającym jest ograniczony przez ramię (17), które wyznacza pozycję elementu wykrywającego (1), umożliwiaj ącą oddziaływanie na ten element przez względny ruch liny zabezpieczającej (2), przez sprężynę (14) umocowaną do obudowy urządzenia, ciągnąca element zaciskający (7) w kierunku przeciwnym do kierunku zaciskania, aż do oparcia się przez niąo ramię (17).
5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że środek ciężkości elementu zaciskającego (7) jest umieszczony względem jej osi obrotu (8) w ten sposób, że wraz z jej masą ustawia on element zaciskający (7) w pozycji nie zaciskającej, przy braku odpowiedniego przyspieszenia urządzenia w dół i popycha element zaciskający (7) w kierunku przeciwnym w obecności takiego przyspieszenia, po przekroczeniu przezeń określonego progu, z siłą wy starczającą by zneutralizować działanie sprężyny (14), by wyzwolić akcję samozaciskania.
6. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zawiera dźwignię (15) pozwalającą na oddziaływanie przez obciążenie, która poprzez ramię (17) współpracuje w jednym kierunku z elementem zaciskającym (7), że dźwignia (15) może oddziaływać na element zaciskający (7) jedynie w kierunku powodującym jej zaciśnięcie.
7. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że ograniczenie ruchu elementu zaciskającego (7) w kierunku zwalniającym zacisk jest zrealizowane za pomocą dźwigni (15) poprzez blokowanie jej o ściankę obudowy, tak, że w połączeniu z działaniem sprężyny (14) zamocowanej do elementu blokującego (7) utrzymywany jest ciągły kontakt dźwigni (15) z elementem blokującym (7) w momencie gdy dźwignia (15) pozostaje w spoczynku, dzięki czemu nie śledzi ona elementu blokującego (7) podczas ruchu zaciskającego.
8. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że zawiera ono dźwignię (19) na wypadek potrzeby zaciśnięcia elementu blokującego (7).

184 120