TW201831216A - 繞繩下降裝置 - Google Patents

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Abstract

繞繩下降裝置100包含一環形捲軸4，具有一內表面，捲軸4係可繞一中央軸旋轉。捲軸4包含一環形齒輪5，圍繞該環形齒輪的周邊具有朝向該中央軸的齒輪齒。一線，纏繞在捲軸4，該線具有一端固定至捲軸4，且另一端包含附接構件。裝置100亦包含一軸桿6，該軸桿係與該中央軸共軸，以及一離心式制動器，該離心式制動器附接至該軸桿。該離心式制動器包含用於對捲軸4施加一制動力的制動墊9。裝置100亦可包含一制動齒輪7，其附接至軸桿6，該制動齒輪可與軸桿6一起旋轉，及一複級齒輪10。複級齒輪10包含一第一齒輪11用於與該制動齒輪7嚙合，以及一第二齒輪12用於與該環形齒輪5嚙合。第一齒輪11具有比第二齒輪12更多數量的齒。當捲軸4於休止，制動墊9繞著捲軸4的內表面的圓周延伸超過80%。

Description

繞繩下降裝置
本發明關於用於繞繩下降的一種裝置。特別是，可由一個人使用以在緊急情況下從一建築物逃出。舉例而言，該裝置可在低樓層有火災的情況下，用來從在高於地面樓層的窗戶繞繩下降。然而，它亦可用於娛樂或為了商業目的，例如於建築或維修工程。
習知的繞繩下降裝置，例如於WO 2009/000015中所知，其包含了一離心式制動器，安裝在一旋轉滾筒內，該旋轉滾筒附接一繞繩下降線纜。當線纜被繞轉開時，運行的齒輪系統將轉動傳遞至該離心式制動器，以為了能使一使用者的降落減緩。該系統具有大約12吋的直徑。
本發明提供了一種繞繩下降裝置，包含：一環形捲軸，具有一內表面，該捲軸係可繞一中央軸旋轉，該捲軸包含一環形齒輪，圍繞該環形齒輪的周邊具有朝向該中央軸的複數個齒輪齒；一線，纏繞在該捲軸，該線具有一端固定至該捲軸，且另一端包含附接構件；一軸桿，係與該中央軸共軸；一離心式制動器，附接至該軸桿，該離心式制動器包含：用於對該捲軸施加一制動力的複數個制動墊；一制動齒輪，附接至該軸桿，且可與該軸桿一起旋轉；一複級齒輪，包含一第一齒輪及一第二齒輪，該第一齒輪用於與該制動齒輪嚙合，該第二齒輪用於與該環形齒輪嚙合，其中該第一齒輪具有比該第二齒輪更多數量的齒，及；其中當該捲軸於休止時，該制動墊繞著該捲軸的該內表面的該圓周延伸超過80%。
這樣能允許繞繩下降裝置大幅小於先前技藝中，在藉由使用複級齒輪來達到相同的速度控制的已知的繞繩下降裝置。
在某些實施例中，複級齒輪更包含一軸桿，附接至該第一與第二齒輪，以使它們能一起轉動，但較佳地，該第一與第二齒輪係組成一單一的連續複級齒輪，以進一步縮小該裝置。
較佳地，為了簡化，該第一齒輪直接與該制動齒輪嚙合，且該第二齒輪直接與該環形齒輪嚙合。然而，亦可以有額外的中介齒輪。
在某些實施例中，當該捲軸於休止時，該制動墊繞著該捲軸的該內表面的該圓周延伸超過90%。這樣確保一合適的制動力能作用於該捲軸。
在某些實施例中，該制動表面的半徑相比該圓筒捲軸的最大點的比率係大於60%。
在某些實施例中，該制動表面的半徑相比該圓筒捲軸的最大點的比率係大於70%。
在某些實施例中，該複級齒輪延伸通過該圓筒捲軸的最大點。
在某些實施例中，該裝置更包含：供該些組件用的一殼；及至少三個軸承，位於該殼的每一側，該些軸承接觸該捲軸的一外表面。這些軸承將該捲軸支撐於該殼內，並允許該捲軸旋轉。
圖1圖示了繞繩下降裝置100，包含在一殼內，該殼以中央殼體1及第一與第二端板2所形成。在圖2中，兩端板2的其中之一並未顯示。繞繩下降裝置100包含圓筒捲軸4，繞繩下降線纜21係纏繞於圓筒捲軸4上。在圓筒捲軸4的側面上提供一個小洞，且線纜21係伸入穿過這個洞以將線纜21附接至捲軸4。儘管在本實施例使用纏繞圓筒捲軸4的線纜21，亦可使用繩索或其他合適的材料。
圓筒捲軸4被四個軸承3支撐在殼體1內，四個軸承3與一外凸緣的一外表面接合，該外凸緣大致延伸圍繞圓筒捲軸4的外圍。這些軸承3允許圓筒捲軸4在該殼體1內繞著一中央軸旋轉。
圓筒捲軸4為中空的以形成一圓柱形的殼。兩個制動墊9係位於圓筒捲軸4內，以對圓筒捲軸4的一內表面施加一制動力。
圓筒捲軸4外凸緣設置有一系列的朝向內的齒輪齒，以形成一環形齒輪5。設置有由第一外齒輪11與第二內齒輪12(如圖4所示)所組成的一複級齒輪10。在圖示的實施例中，該二個齒輪係形成一單一複級齒輪10，但它們反而是不同的齒輪且附接至一共用軸桿以形成一複級齒輪10。第二齒輪12具有的齒比第一齒輪11少。第二齒輪12與環形齒輪5嚙合。第一齒輪11與一制動齒輪7嚙合。在第一齒輪11與制動齒輪7之間，及/或在第二齒輪12與環形齒輪5之間，尚可有附加的齒輪。在一較佳實施例中，第一齒輪11與制動齒輪7直接嚙合，且/或第二齒輪12與環形齒輪5直接嚙合。
制動齒輪7係附接至軸桿6，使得軸桿6與制動齒輪7一起轉動。軸桿6係與圓筒捲軸4的轉動軸共軸，且亦能繞此軸轉動。軸桿6係提供有驅動元件8，其與軸桿6一起轉動。每一個制動墊9具有一徑向凹槽16，驅動元件8係位於徑向凹槽16中。該些制動墊9能相對於驅動元件8徑向地滑動。當驅動元件8轉動時，制動墊9接著被迫使而轉動。驅動元件8與軸桿6可為不同元件，或可與軸桿6一體成形。
如圖6所示，在使用中，一吊帶20係附接至殼1，且一使用者將吊帶20固定於其身上。尤其是，吊帶20可為在使用者的腋下和胸圍周圍延伸的簡單吊帶。線纜21的釋放端連接在正發生一緊急情況（圖6中，係以火災24來代表）的建築物23上的錨點上，而使用者開始下降。在使用者下降時，線纜21從圓筒捲軸4纏繞開，當使用者正在下降時線纜21通過殼1。這使得圓筒捲軸4會隨著線纜21纏繞開而開始旋轉。由於環形齒輪5與第二齒輪12的嚙合，圓筒捲軸4的轉動會引起複級齒輪10的旋轉。經由制動齒輪7與第一齒輪11的嚙合，複級齒輪10的旋轉被傳遞到軸桿6。
在一開始位置，制動墊9尚未對圓筒捲軸4施加一制動力。當軸桿6開始轉動時，驅動元件8開始轉動，且因此制動墊6亦開始轉動。在轉動參考設計中，產生遠離制動墊9上的轉動軸的一離心力。這會迫使制動墊9當其相對於驅動元件8滑動時遠離該轉動軸，並且將其制動表面15與圓筒捲軸4的內表面接觸。隨著使用者下降得更快，圓筒捲軸4的轉動會加快，這會增加了制動墊6的離心力。這會促使形成增大的制動力。
因此，將會達到一最終的下降速度，其中使用者不會經歷任何更多的加速度，而可以安全地下降。
本發明的複級齒輪，其中該第一齒輪具有比該第二齒輪更多數量的齒，以允許能達到滾筒與離心制動的所需的加速度比率，並同時使得該裝置的尺寸縮小。尤其是，這對於緊急撤離情況更為有利，因為小的裝置可被安全地存放及運送。本實施例可使裝置具有能夠利於21公尺、或7個樓層的下降，其中寬度、高度、及殼的寬幅均小於110公厘。小於155公厘的一個稍微較大的裝置，能允許60公尺、或20個樓層的下降。如此較大的裝置可包含多個複級齒輪。傳統的系統可能在尺寸上到達300公厘，此會增加存放的空間和重量的需求條件。
該些制動墊大致上延伸圍繞圓筒捲軸4的孔的整個圓周。這可產生一制動力，該制動力與在通常具有較小的圓周向延伸的一較大裝置中所產生的制動力相同。尤其是，制動墊在休止時與80％以上的孔的圓周接觸。在較佳實施例中，制動墊可在休止時與90％以上的孔的圓周接觸。
透過使用複級齒輪來實現尺寸的減小，因為這樣可以減小圓筒捲軸的半徑。圓筒捲軸的半徑受到環形齒輪上的齒的數量的限制，因為需要適當大量的齒才能達到合適的下降速率。複級齒輪的使用，意謂著可以透過較少的環形齒來達到相同的下降速率的全面的降低，因此可以使用較小的圓筒捲軸。特別是，制動表面15的半徑與該圓筒捲軸的最大點的比率係大於60％。優選地，該比率可以大於70％。在較佳實施例中，複級齒輪10延伸超過該圓筒捲軸的最大點。
1‧‧‧殼體
2‧‧‧端板
3‧‧‧軸承
4‧‧‧圓筒捲軸
5‧‧‧環形齒輪
6‧‧‧軸桿
7‧‧‧制動齒輪
8‧‧‧驅動元件
9‧‧‧制動墊
10‧‧‧複級齒輪
11‧‧‧第一齒輪
12‧‧‧第二齒輪
15‧‧‧制動表面
16‧‧‧凹槽
20‧‧‧吊帶
21‧‧‧線纜
22‧‧‧錨點
23‧‧‧建築物
24‧‧‧火災
100‧‧‧繞繩下降裝置
本發明將參照所附圖式作描述，在其中：
圖1為根據本發明的繞繩下降裝置的外部視圖；
圖2為根據本發明的繞繩下降裝置的隱藏前方殼體的視圖；
圖3為根據本發明的繞繩下降裝置的齒輪組合的視圖；
圖4為根據本發明的繞繩下降裝置的齒輪組合的後視圖；
圖5為根據本發明的繞繩下降裝置的單一制動墊的視圖；及
圖6為根據本發明的裝置在使用中的一圖例。
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Claims (8)

  1. 一種繞繩下降裝置，包含： 一環形捲軸，具有一內表面，該捲軸係可繞一中央軸旋轉，該捲軸包含一環形齒輪，圍繞該環形齒輪的周邊具有朝向該中央軸的複數個齒輪齒；一線，纏繞在該捲軸，該線具有一端固定至該捲軸，且另一端包含附接構件；一軸桿，該軸桿係與該中央軸共軸；一離心式制動器，附接至該軸桿，該離心式制動器包含：用於對該捲軸施加一制動力的複數個制動墊；一制動齒輪，附接至該軸桿，且可與該軸桿一起旋轉；一複級齒輪，包含一第一齒輪及一第二齒輪，該第一齒輪用於與該制動齒輪嚙合，該第二齒輪用於與該環形齒輪嚙合；及一殼，用於該些組件；及至少三個軸承，位於該殼的每一側上，該些軸承接觸該捲軸的一外表面，其中該第一齒輪具有比該第二齒輪更多數量的齒，及；其中當該捲軸於休止時，該制動墊繞著該捲軸的該內表面的該圓周延伸超過80%。
  2. 如前述任一請求項所述的繞繩下降裝置，其中該第一與第二齒輪係組成一單一的連續複級齒輪。
  3. 如前述任一請求項所述的繞繩下降裝置，其中該第一齒輪直接與該制動齒輪嚙合。
  4. 如前述任一請求項所述的繞繩下降裝置，其中該第二齒輪直接與該環形齒輪嚙合。
  5. 如前述任一請求項所述的繞繩下降裝置，其中當該捲軸於休止時，該制動墊繞著該捲軸的該內表面的該圓周延伸超過90%。
  6. 如前述任一請求項所述的繞繩下降裝置，其中，該制動表面的半徑相比該圓筒捲軸的最大點的比率係大於60%。
  7. 如前述任一請求項所述的繞繩下降裝置，其中，該制動表面的半徑相比該圓筒捲軸的最大點的比率係大於70%。
  8. 如前述任一請求項所述的繞繩下降裝置，其中該複級齒輪延伸通過該圓筒捲軸的最大點。
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