能量吸收器和墜落制動(dòng)系統(tǒng)安全裝置制造方法
【專利摘要】用于在墜落制動(dòng)系統(tǒng)或墜落安全系統(tǒng)中的使用的安全裝置包括用于在墜落或其他沖擊事件的情況下吸收能量的能量吸收器。能量吸收器是提供裝置的第一部件和裝置的第二部件之間的干涉配合的彈性元件(比如公差環(huán))。在墜落制動(dòng)或其他沖擊事件的情況下，第一部件和第二部件產(chǎn)生相對(duì)于彼此的移動(dòng)，干涉配合被克服，并且彈性元件/公差環(huán)起作用以抵抗相對(duì)移動(dòng)，由此吸收能量。
【專利說明】能量吸收器和墜落制動(dòng)系統(tǒng)安全裝置
[0001]本發(fā)明涉及墜落制動(dòng)系統(tǒng)能量吸收器(fall arrest system energy absorber)和安全裝置并且特別地涉及包括用于吸收墜落制動(dòng)事件的能量的能量吸收器布置的裝置。
[0002]墜落制動(dòng)系統(tǒng)用于防止在高處作業(yè)的人員由于墜落而受傷。墜落制動(dòng)系統(tǒng)常稱為高處安全系統(tǒng)或防墜落系統(tǒng)。這些系統(tǒng)經(jīng)常利用布置為如果高于預(yù)定的臨界值的負(fù)荷被施加則激活的能量吸收器裝置。能量吸收器裝置可以采取許多形式，例如織物帶裝置、摩擦制動(dòng)器裝置或在展開期間塑性變形以吸收能量的可塑性變形的布置。
[0003]依賴能量吸收器的一種類型的裝置是布置為從錨結(jié)構(gòu)上方懸掛的所謂的安全塊。這樣的布置通常包括安全繩索纏繞在其上的滾筒；布置為抑制高于預(yù)定旋轉(zhuǎn)速度的滾筒旋轉(zhuǎn)的速度響應(yīng)機(jī)構(gòu)，以及布置為如果當(dāng)速度響應(yīng)機(jī)構(gòu)被展開時(shí)遇到高于預(yù)定的臨界值的負(fù)荷則被展開的能量吸收器裝置。示例性的布置在W02009/047541和W02008/007119中公開。
[0004]另外種類的墜落制動(dòng)裝置或墜落安全裝置在例如W095/01815中示出，其公開了用于與系索一起使用的裝置，并且包括能量吸收器，并且被于在使用者的用具和用于系索的錨點(diǎn)之間連接。
[0005]另一種類型的墜落制動(dòng)裝置或墜落安全裝置是能量吸收錨柱，比如在EP1282460中示出的布置。系統(tǒng)例如適合于在錨固到諸如屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)的基于纜繩的墜落制動(dòng)系統(tǒng)中使用。纜繩需要保持為很好地離開屋頂表面，以允許墜落制動(dòng)系統(tǒng)行進(jìn)部分無阻礙地沿著纜繩行進(jìn)。柱的殼體使這能夠?qū)崿F(xiàn)。卷式可塑性變形的能量吸收器在EP1282460中公開。
[0006]用于墜落保護(hù)系統(tǒng)的安全裝置的另外的可選擇的實(shí)施方案的例子在EP0605538中示出。系統(tǒng)例如適合于在安全繩索系統(tǒng)中使用，以吸收突然的撞擊負(fù)荷以及吸收沖擊能量或震動(dòng)能量。系統(tǒng)利用能量吸收器裝置，如之前的例子，但是在這種情況下當(dāng)兩個(gè)部件相對(duì)于彼此平移地或線性地而不是旋轉(zhuǎn)地(如在之前描述的現(xiàn)有技術(shù)例子中)移動(dòng)時(shí)吸收能量。在EP0605538中主要描述的實(shí)施方案中，桿的移動(dòng)導(dǎo)致鎖緊螺母沿著套筒被推動(dòng)以將套筒永久地向外塑性變形。套筒的塑性變形吸收能量。
[0007]一種改進(jìn)的布置現(xiàn)在已經(jīng)被設(shè)想。
[0008]根據(jù)第一方面，本發(fā)明提供一種用于在墜落制動(dòng)系統(tǒng)或墜落安全系統(tǒng)中使用的安全裝置，安全裝置包括用于在墜落或其他沖擊事件的情況下吸收能量的能量吸收器布置，其中能量吸收器布置包括提供裝置的第一部件和裝置的第二部件之間的干涉配合的彈性元件。
[0009]在墜落或其他沖擊事件的情況下，第一部件和第二部件優(yōu)選地產(chǎn)生相對(duì)于彼此的移動(dòng)，干涉配合被克服，并且彈性元件起作用以抵抗相對(duì)移動(dòng)，由此吸收能量。
[0010]在第一實(shí)施中，能量吸收器布置包括提供裝置的旋轉(zhuǎn)部件和裝置的另一個(gè)部件之間的干涉配合的彈性元件。
[0011]一個(gè)部件可以包括圍繞裝置的諸如轂或軸的另一個(gè)部件而安裝的旋轉(zhuǎn)部件。
[0012]優(yōu)選的是，布置包括用于產(chǎn)生彈性元件定位在其之間的部件的相對(duì)旋轉(zhuǎn)移動(dòng)的機(jī)構(gòu)。
[0013]在一個(gè)實(shí)施方案中，相對(duì)旋轉(zhuǎn)移動(dòng)能夠通過一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器纏繞物(例如致動(dòng)器條)來實(shí)現(xiàn)，該一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器纏繞物(例如致動(dòng)器條)圍繞部件纏繞并且從纏繞狀態(tài)至解繞狀態(tài)是可展開的，在這樣做時(shí)產(chǎn)生相對(duì)旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。
[0014]在這種布置中，條/纏繞物的一個(gè)端部連接到待被旋轉(zhuǎn)的部件并且另一個(gè)端部被拉離以展開條，在這樣做時(shí)導(dǎo)致部件旋轉(zhuǎn)。當(dāng)能量已經(jīng)被吸收時(shí)旋轉(zhuǎn)停止并且當(dāng)條/纏繞物被完全地展開(解繞)時(shí)進(jìn)一步的展開被阻止。
[0015]在可選擇的實(shí)施中，部件布置為當(dāng)干涉配合被克服時(shí)線性地或平移地移動(dòng)，并且彈性元件起作用以抵抗相對(duì)移動(dòng)，由此吸收能量。
[0016]在優(yōu)選的實(shí)施方案中，彈性元件包括公差環(huán)(tolerance ring)。使用公差環(huán)將匹配的內(nèi)部件和外部件連接在一起是已知的。例如，公差環(huán)可以夾在位于形成在殼體中的相應(yīng)的孔中的軸之間，或其可以充當(dāng)力限制器以允許扭矩在軸和殼體之間傳遞。公差環(huán)的使用適應(yīng)內(nèi)部件和外部件的直徑方面的小的變化，而沒有實(shí)質(zhì)上影響它們的互相連接?，F(xiàn)有技術(shù)公差環(huán)的例子在例如W02010/035127中公開。
[0017]本發(fā)明使用公差環(huán)的扭矩臨界值特性以及公差環(huán)的本質(zhì)意味著公差環(huán)可吸收能量并且適合于用于在墜落制動(dòng)裝置中如此做的發(fā)明實(shí)施。
[0018]根據(jù)另外的方面，本發(fā)明提供一種用于在墜落制動(dòng)系統(tǒng)中使用的安全裝置，安全裝置包括通過公差環(huán)安裝成用于在軸上旋轉(zhuǎn)的安全繩索滾筒。
[0019]根據(jù)另外的方面，本發(fā)明提供一種用于墜落制動(dòng)裝置的能量吸收器，能量吸收器包括提供裝置的旋轉(zhuǎn)部件和裝置的另一個(gè)部件之間的干涉配合的彈性元件。
[0020]根據(jù)另外的方面，本發(fā)明提供一種用于墜落制動(dòng)裝置的能量吸收器，該能量吸收器包括公差環(huán)。
[0021]根據(jù)另外的方面，本發(fā)明提供一種用于在墜落制動(dòng)系統(tǒng)中使用的安全裝置，該安全裝置包括:
[0022]安裝成用于旋轉(zhuǎn)的安全繩索滾筒；
[0023]對(duì)滾筒的旋轉(zhuǎn)速度做出響應(yīng)的速度響應(yīng)接合機(jī)構(gòu)，其在高于滾筒的預(yù)定旋轉(zhuǎn)速度時(shí)被激活；
[0024]公差環(huán)，其充當(dāng)能量吸收器布置，以當(dāng)速度響應(yīng)接合機(jī)構(gòu)被激活時(shí)吸收能量并且減慢安全繩索滾筒的旋轉(zhuǎn)。
[0025]因此優(yōu)選的是，能量吸收器布置包括提供裝置的旋轉(zhuǎn)部件和裝置的另一個(gè)部件之間的干涉配合的彈性元件(比如公差環(huán))，裝置的另一個(gè)部件安裝到裝置的旋轉(zhuǎn)部件上。
[0026]優(yōu)選的是，旋轉(zhuǎn)部件包括旋轉(zhuǎn)軸。
[0027]在一個(gè)實(shí)施方案中，優(yōu)選的是，能量吸收器布置包括提供裝置的旋轉(zhuǎn)軸和安裝在軸上的安全繩索滾筒之間的干涉配合的彈性元件。
[0028]期望的是，提供裝置的旋轉(zhuǎn)部件和裝置的另一個(gè)部件之間的干涉配合的彈性元件布置為當(dāng)預(yù)定的臨界值扭矩水平被達(dá)到或獲得或施加時(shí)允許連接部件的相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0029]在一個(gè)實(shí)施方案中，可以是優(yōu)選的是，多個(gè)彈性元件(例如在軸的間隔部分處)被提供，以提供裝置的旋轉(zhuǎn)部件和裝置的另一個(gè)部件之間的干涉配合。
[0030]優(yōu)選的是，彈性元件是包括多個(gè)徑向延伸的突出部的帶或環(huán)。
[0031]在一個(gè)實(shí)施方案中,速度響應(yīng)接合機(jī)構(gòu)可以包括棘輪和棘爪裝置。棘輪可以包括棘輪盤或輪子并且在棘輪和棘爪之間有相對(duì)旋轉(zhuǎn)。[0032]在一個(gè)實(shí)施方案中，棘輪或棘爪中的一個(gè)可以被聯(lián)結(jié)，以隨著滾筒安裝在其上的軸而旋轉(zhuǎn)。
[0033]優(yōu)選的是，裝置還包括再纏繞或再卷繞機(jī)構(gòu)，以在安全繩索中沒有放出繩索的足夠張力時(shí)旋轉(zhuǎn)滾筒以將安全繩索再纏繞至滾筒上。
[0034]在可選擇的實(shí)施方案中，根據(jù)本發(fā)明的第一方面的安全裝置包括長(zhǎng)形可展開材料的纏繞儲(chǔ)存部(wound store);其中當(dāng)施加到所述長(zhǎng)形可展開材料的力足夠大,足以克服兩個(gè)部件之間的由彈性元件提供的干涉配合時(shí)，纏繞材料被展開至解繞狀態(tài)(unwoundstate)。
[0035]在一個(gè)實(shí)施方案中，長(zhǎng)形材料包括纏繞在滾筒上的長(zhǎng)形繩索。
[0036]在這種實(shí)施方案中，可以是優(yōu)選的是，滾筒通過彈性元件安裝到轂或軸。
[0037]在本實(shí)施方案中，裝置可以包括錨裝置，其使長(zhǎng)形材料的一個(gè)端部布置為在錨點(diǎn)處相對(duì)于一個(gè)結(jié)構(gòu)被錨固，并且另一個(gè)端部能夠從該結(jié)構(gòu)的錨點(diǎn)被拉動(dòng)離開。
[0038]在另一個(gè)實(shí)施方案中，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，彈性元件相對(duì)于定位在第二部件內(nèi)部的第一部件被固定并且布置為當(dāng)墜落或沖擊事件導(dǎo)致干涉配合被克服時(shí)沿著第二部件的接觸表面線性地或平移地移動(dòng)。
[0039]在本實(shí)施方案中，第二部件可以包括管子。
[0040]根據(jù)另外的方面，本發(fā)明提供一種錨裝置，其具有纏繞在滾筒上的長(zhǎng)形柔性繩索，其使長(zhǎng)形材料的一個(gè)端部布置為在錨點(diǎn)處相對(duì)于一個(gè)結(jié)構(gòu)被錨固，并且另一個(gè)端部能夠從滾筒解繞；其中僅當(dāng)預(yù)定的展開力施加到繩索時(shí)柔性繩索能夠從滾筒解繞，并且能量吸收器裝置起作用以抑制繩索從滾筒展開。
[0041]優(yōu)選的特征將在權(quán)利要求中以及下文的實(shí)施方案的詳細(xì)描述中闡明。應(yīng)容易理解，某些方面或某些實(shí)施方案的優(yōu)選特征可有用地并入其他描述的實(shí)施方案中，即使本文在這些方面沒有詳細(xì)描述。
[0042]本發(fā)明現(xiàn)在將在詳細(xì)的實(shí)施方案中僅以例子的方式并且參照附圖來進(jìn)一步描述，在附圖中:
[0043]圖1和圖2是根據(jù)本發(fā)明的墜落制動(dòng)安全裝置的示意性前視圖和側(cè)視圖。
[0044]圖3和圖4是類似于圖1和圖2的視圖的視圖，但是其中裝置在可選擇的構(gòu)型中；以及
[0045]圖5A至圖5C是圖1至圖4的裝置的部件(公差環(huán))的側(cè)視透視圖和端視圖。
[0046]圖6是根據(jù)本發(fā)明的安全裝置的可選擇的實(shí)施方案的示意圖；
[0047]圖7是圍繞圖6的裝置旋轉(zhuǎn)90度的示意圖；
[0048]圖8是在初始展開狀態(tài)中的圖6和圖7的裝置的示意圖；
[0049]圖9是類似于圖8的實(shí)施方案的示意圖，但是在幾乎完全展開的狀態(tài)中。
[0050]圖10是在未展開狀態(tài)中的根據(jù)本發(fā)明的安全裝置的可選擇的實(shí)施方案的示意圖；
[0051]圖11是在已展開狀態(tài)中的圖10的安全裝置的視圖；
[0052]圖12A至圖12E是根據(jù)本發(fā)明的另外的可選擇的墜落安全系統(tǒng)的表示，采用根據(jù)本發(fā)明的公差環(huán)能量吸收器。
[0053]圖12A是側(cè)視圖；[0054]圖12B是圖12A中的截面AA ；
[0055]圖12C是第一端視圖；
[0056]圖12D是沿著圖12A中的CC的剖視圖；
[0057]圖12E是第二端視圖。
[0058]參照附圖，并且最初參照?qǐng)D1至4，示出了根據(jù)本發(fā)明的墜落制動(dòng)安全裝置2，其具有U形底架框架主體I，該U形底架框架主體I具有相對(duì)的底架板la、lb。軸5安裝在底架板la、lb之間并且旋轉(zhuǎn)滾筒3安裝為能夠通過一對(duì)間隔的公差環(huán)4與軸5 —致地旋轉(zhuǎn)，在軸5的每一個(gè)端部處設(shè)置一個(gè)公差環(huán)4。
[0059]通常，公差環(huán)4包括各自的彈性材料例如彈簧鋼的分裂的彈簧帶，其端部被朝向彼此帶動(dòng)以形成環(huán)。這種公差環(huán)的例子在圖5A至圖5C中示出。突出部6的條從環(huán)徑向延伸，如示出的從環(huán)的中心向外延伸，(或者在可選擇的實(shí)施中朝向環(huán)的中心向內(nèi)延伸)。突出部6可以是成形部，可能是規(guī)則的成形部，比如皺狀部(corrugation)、脊?fàn)畈俊⒉畈炕蛑笭畈?。帶因此包括突出部從其延?例如在徑向方向上)的未成形區(qū)。可以有兩行或更多行突出部。環(huán)在區(qū)域7處被分裂。形成公差環(huán)4的彈性材料條例如通過重疊彈簧條或彈簧帶的端部被彎曲以允許環(huán)容易成形。
[0060]在使用中，公差環(huán)4位于軸5和滾筒3之間的環(huán)形空間中，使得突出部6在軸5和滾筒3之間被壓縮。通常，突出部6中的全部向外或向內(nèi)延伸，使得軸5和滾筒3中的一個(gè)鄰接突出部并且另一個(gè)鄰接未成形區(qū)。每個(gè)突出部6充當(dāng)彈簧并且對(duì)軸5和滾筒3施加徑向力，由此提供它們之間的干涉配合。由于扭矩被環(huán)傳遞，軸5部件或滾筒3部件的旋轉(zhuǎn)將產(chǎn)生在另一個(gè)中的類似的旋轉(zhuǎn)(使得它們一致地旋轉(zhuǎn))。
[0061]如果扭矩被施加到軸5和滾筒3中的一個(gè)或兩個(gè)使得部件之間的合力高于臨界值，那么內(nèi)部件和外部件可相對(duì)于彼此移動(dòng)，即公差環(huán)允許它們滑動(dòng)。
[0062]此外并且重要的是，公差環(huán)4布置為響應(yīng)于軸5和滾筒3的相對(duì)旋轉(zhuǎn)移動(dòng)而吸收能量。這是本發(fā)明的重要方面。
[0063]在軸5和滾筒3之間具有干涉配合的設(shè)備組裝期間，公差環(huán)4通常相對(duì)于第一(內(nèi)或外)部件(軸5或滾筒3)保持靜止，同時(shí)第二部件(軸5或滾筒3)移動(dòng)成與第一部件匹配接合，從而接觸并壓縮公差環(huán)4的突出部以提供干涉配合。一旦被裝配，那么公差環(huán)4保持在被供能狀態(tài)中。組裝設(shè)備所需要的力的量可以取決于突出部6的剛度以及所需要的壓縮程度。同樣地，由在其最終的位置上的公差環(huán)4所傳遞的負(fù)荷以及因此提供的保持力/臨界值力的量或可傳遞的扭矩還可以取決于壓縮力的大小以及突出部6的剛度和/或構(gòu)型。
[0064]安全裝置包括用于從現(xiàn)有技術(shù)已知的安全塊裝置的錨固結(jié)構(gòu)懸掛的附接部19。安全繩索(未示出)纏繞在滾筒上。
[0065]在某些實(shí)施方案中，裝置可以包括通常毗鄰于旋轉(zhuǎn)滾筒3并且連接到旋轉(zhuǎn)滾筒3而定位的再纏繞或再卷繞機(jī)構(gòu)。這種布置在例如W02009/047541和W02008/007119中示出。當(dāng)某長(zhǎng)度的安全繩索被從滾筒放出(導(dǎo)致滾筒3的旋轉(zhuǎn))時(shí)，再纏繞機(jī)構(gòu)將小的扭矩施加到滾筒3，導(dǎo)致滾筒3在趨于將安全繩索向回再纏繞至滾筒上的方向上逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。再纏繞機(jī)構(gòu)的一個(gè)優(yōu)選的類型是鐘表彈簧類型的螺旋彈簧。許多合適的再纏繞機(jī)構(gòu)是本領(lǐng)域中已知的并且因此將不在本文中詳細(xì)地描述。[0066]包括棘爪10和棘輪9的速度響應(yīng)接合布置也在滾筒的另一側(cè)聯(lián)結(jié)到滾筒。棘爪和棘輪布置可以例如是類似于在W02008/007119中描述的類型的類型。棘輪9通過設(shè)置在軸5的端部上的用螺栓連接的板11和固定螺母15 (在圖1中未示出)被安裝以用于隨著軸5旋轉(zhuǎn)。棘爪10固定到底架框架la。棘爪10安裝為圍繞支撐底架框架Ia上的樞軸成形部20進(jìn)行樞軸移動(dòng)。棘爪10可以在圖1和圖2示出的第一脫離位置和圖2和圖3示出的第二接合位置之間樞軸地移動(dòng)，在第一脫離位置上棘輪9和軸5能夠相對(duì)于固定的底架框架I旋轉(zhuǎn)，在第二接合位置上棘爪10中的至少一個(gè)與棘輪9接合，使得棘輪9和軸5相對(duì)于底架結(jié)構(gòu)I在順時(shí)針方向上的進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)被阻止。
[0067]在滾筒3的旋轉(zhuǎn)速度低于預(yù)定的速率時(shí)，安全繩索能夠從滾筒不減弱地放出。在該狀態(tài)中，棘輪9隨著軸5和滾筒3旋轉(zhuǎn)并且棘爪10保持與棘輪9齒成形部脫離。棘爪10保持固定到底架。這是在圖1和圖2中示出的情況。這在W02008/007119中詳細(xì)地描述。因此，當(dāng)滾筒3、軸5和附接的棘輪9順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)(如在圖1中示出的)，棘輪9的每個(gè)齒18依次接觸棘爪10的跟端IOb并且逆著片簧21的偏置向外推動(dòng)棘爪10的棘爪的第二端趾端10a。結(jié)果，棘爪25遵循振蕩移動(dòng)，但是不傾翻至接合位置。
[0068]軸5和棘輪9的旋轉(zhuǎn)速度越高，那么棘爪10的振蕩振幅將越大。當(dāng)軸5和棘輪9的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)速度升高至臨界值速度時(shí)，棘爪10的振蕩振幅將足以使棘爪10傾翻到圖3和圖4中示出的接合位置，使棘爪25的趾端IOa與棘輪9的齒18接觸，阻止軸5和棘輪9
的進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)。
[0069]這是在墜落情況中發(fā)生的事情。安全繩索以比在正常的‘安全’放出情況中高的速度從滾筒3放出。在滾筒3旋轉(zhuǎn)速度達(dá)到所設(shè)置的預(yù)定的臨界值時(shí)，棘輪9導(dǎo)致棘爪10逐出至某個(gè)程度，使得樞轉(zhuǎn)安裝的棘爪10圍繞其樞軸軸轂20樞轉(zhuǎn)超出傾翻點(diǎn)并且變成定向到棘爪10與棘輪9的齒相接合的接合位置。這在W02008/007119中詳細(xì)地描述。
[0070]在齒接合位置上，軸5有效地鎖定至底架并且被保持防止進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)。相對(duì)的扭矩差別因此施加在現(xiàn)在靜止的軸5和由于用戶墜落時(shí)放出的繩索所施加的力而繼續(xù)趨于旋轉(zhuǎn)的滾筒3之間。如果扭矩高于連接的公差環(huán)4的設(shè)計(jì)臨界值，那么軸5和滾筒3之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)將被允許，然而滾筒3的旋轉(zhuǎn)將被減慢(最終至停止)，這是由于置于軸5和滾筒3之間的公差環(huán)4的能量吸收制動(dòng)效應(yīng)。取決于公差環(huán)的設(shè)計(jì)特性以及軸尺寸和滾筒尺寸，至滾筒停止的放出時(shí)間可以被控制至期望的結(jié)果。聯(lián)結(jié)軸和滾筒的公差環(huán)的使用因此在達(dá)到預(yù)定的扭矩差別時(shí)允許相對(duì)旋轉(zhuǎn)，并且因?yàn)楣瞽h(huán)保持被供能，因此還提供能量吸收/制動(dòng)效應(yīng)，并且當(dāng)所施加的扭矩下降回到較低的水平時(shí)停止?jié)L筒的進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)(即滾筒3和軸變?yōu)橛晒瞽h(huán)重新聯(lián)結(jié))。
[0071 ] 本發(fā)明已經(jīng)主要用提供軸5和滾筒3之間的干涉配合的公差環(huán)4來描述。然而，考慮了本發(fā)明的更寬方面以覆蓋不是這種情況的其他布置。一般地說，本發(fā)明覆蓋其中公差環(huán)被用作能量吸收器布置而不管能量吸收器定位在何處的墜落制動(dòng)安全裝置的其他布置。所有所需要的是彈性元件提供裝置的旋轉(zhuǎn)部件和裝置的另一個(gè)部件之間的干涉配合。例如在W02009/047541中示出的實(shí)施方案中，卷式帶材吸收器和摩擦制動(dòng)器吸收器可以用安裝在旋轉(zhuǎn)軸的端部上的包括通過中間公差環(huán)固定到軸的固定制動(dòng)器護(hù)套的布置來代替。
[0072]例如，適合于例如用于在人員安全系索和錨點(diǎn)之間附接以在墜落的情況下吸收能量的可選擇的安全裝置在圖12A至圖12E中示出。在所示出的布置中，安全裝置包括底架301，包括夾在外轉(zhuǎn)子303和內(nèi)主體305之間的公差環(huán)304的能量吸收器裝置安裝到底架301。類似于上文描述的實(shí)施方案，在需要制動(dòng)的墜落情況下，產(chǎn)生外轉(zhuǎn)子303和內(nèi)主體305之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致公差環(huán)304吸收墜落能量。在所示出的布置中，能量吸收器的操作通過雙繞線式制動(dòng)條306產(chǎn)生，雙繞線式制動(dòng)條306由于需要制動(dòng)的墜落而被導(dǎo)致展開。致動(dòng)器條306具有在使用中直接地或通過介入纜繩或介入繩索連接到錨點(diǎn)的第一端部306a。雙繞線式制動(dòng)條的遠(yuǎn)端端部306b在使用中連接到人員墜落保護(hù)系索。在相對(duì)的端部之間的條306是圍繞外轉(zhuǎn)子303的減少的直徑(階梯式)部分303a的纏繞線圈形式。通過經(jīng)過邊緣凹口 321并且在階梯式部分303a和305a之間的空間中內(nèi)部地延伸約180°，在該處其經(jīng)過外轉(zhuǎn)子階梯式部分303a中的直徑上相對(duì)的凹口 32從該空間出來，致動(dòng)器條306與外轉(zhuǎn)子303的階梯式部分303a的端部邊緣相交。
[0073]在使用中，當(dāng)墜落制動(dòng)事件發(fā)生時(shí)，在致動(dòng)器條306的端部306a和端部306b之間有效地存在施加力。這導(dǎo)致端部306a和端部306b在施加的負(fù)荷下分離(移動(dòng)開)，在這樣做時(shí)，外轉(zhuǎn)子303被導(dǎo)致在內(nèi)主體305上旋轉(zhuǎn)。當(dāng)旋轉(zhuǎn)發(fā)生時(shí)能量被定位在內(nèi)主體305和外轉(zhuǎn)子303之間的被供能的公差環(huán)304吸收。內(nèi)主體305被穿過設(shè)置在內(nèi)主體中的孔的保持桿307保持為相對(duì)于底架靜止。展開(外轉(zhuǎn)子303和內(nèi)主體305的相對(duì)旋轉(zhuǎn))繼續(xù)，直到公差環(huán)304起作用以防止進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)，或條306被展開至其最大程度。條306可以由諸如金屬條的塑性變形材料制成并且因此由于塑性變形提供進(jìn)一步的能量吸收。在可選擇的實(shí)施方案中，展開條306可以由織物或其他柔性材料制成是可能的。
[0074]用于墜落保護(hù)系統(tǒng)的安全裝置的另外的可選擇的實(shí)施方案的例子在圖6至圖9中示出。該實(shí)施方案包括能量吸收錨柱101，該能量吸收錨柱101在包括所意圖的用途的某些方面上類似于在EP1282460中示出的布置。系統(tǒng)例如適合于在錨固到諸如屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)的基于纜繩的墜落制動(dòng)系統(tǒng)中使用。纜繩需要被保持為很好地離開屋頂表面，以允許墜落制動(dòng)系統(tǒng)行進(jìn)部分無阻礙地沿著纜繩行進(jìn)。柱的殼體使這能夠?qū)崿F(xiàn)。本發(fā)明使公差環(huán)能量吸收器代替諸如EP1282460中公開的卷式可塑性變形的能量吸收器的其他更昂貴的能量吸收器而使用。
[0075]在所公開的布置中，錨柱包括安裝錨板102，安裝錨板102通過U形螺栓109固定到屋頂結(jié)構(gòu)仿形板103，U形螺栓109具有擰到穿過錨板102的U形螺栓的各個(gè)端部的固定螺母108。一定長(zhǎng)度的柔性金屬纏繞纜繩110的成圈端部110固定到U形螺栓109。該一定長(zhǎng)度的纜繩110的另一個(gè)端部IlOb固定到纜繩滾筒主體111。纜繩滾筒環(huán)形物112固定到纜繩滾筒主體并且纜繩的中間長(zhǎng)度圍繞纜繩滾筒環(huán)形物112纏繞。纜繩滾筒主體112定位為鄰接圓柱形安裝轂105的端面并且由鐙形物布置119的側(cè)板119a、119b定位。固定螺栓113和螺母114將纜繩滾筒主體111和轂105安裝到鐙形物布置119。鐙形物布置119固定到柱的上圓頂帽121并且圍繞D形環(huán)負(fù)荷構(gòu)件123的軸122固定。安全繩索(未示出)穿過D形環(huán)負(fù)荷構(gòu)件123，并且在墜落事件的情況下對(duì)錨布置施加沖擊負(fù)荷。
[0076]滾筒環(huán)形物112被提供有安裝至纜繩滾筒主體的周向外表面上的干涉配合，使得2個(gè)部件彼此牢固保持。滾筒環(huán)形物112還被提供有安裝至轂105的周向外表面上的干涉配合，但是在這種情況下，干涉配合通過定位在兩個(gè)部件的表面之間的公差環(huán)104來實(shí)現(xiàn)。為了克服由滾筒環(huán)形物112和轂105之間的公差環(huán)104提供的干涉配合所需要的施加扭矩顯著地小于為了克服提供在滾筒環(huán)形物112和滾筒主體114之間的干涉配合所需要的施加扭矩。
[0077]在使用中，使用者被夾到連接到行進(jìn)部分的繩索，行進(jìn)部分固定到穿過D形環(huán)的安全繩索。在墜落制動(dòng)事件的情況下，穿過D形環(huán)負(fù)荷構(gòu)件123的安全繩索(未示出)在側(cè)向方向上將墜落的沖擊負(fù)荷施加到D形環(huán)123。這最初導(dǎo)致安全裝置101開始從圖6和7中示出的位置重新定向到圖8中示出的位置并且然后向前定向到圖9中示出的位置。
[0078]在圖8中示出的位置中，裝置被D形環(huán)123上的張力側(cè)向拉動(dòng)。這導(dǎo)致螺栓113遠(yuǎn)離在U形螺栓109上方居中的其初始位置而側(cè)向移動(dòng)。裝置的側(cè)部主體殼體125圍繞其最下邊緣而傾斜。沖擊負(fù)荷將從滾筒環(huán)形物延伸到U形螺栓109的該一定長(zhǎng)度的纜繩110置于張力中。假如纜繩110被給予的張力具有足夠高的大小，則施加到滾筒環(huán)形物112的扭矩將具有足夠的大小以克服由滾筒環(huán)形物112和轂105之間的公差環(huán)104提供的干涉配合。當(dāng)這發(fā)生時(shí)，滾筒環(huán)形物112圍繞轂105的周向旋轉(zhuǎn)。滾筒環(huán)形物112和滾筒主體111圍繞螺栓113的軸線一致地旋轉(zhuǎn)。當(dāng)這發(fā)生時(shí)，儲(chǔ)存在滾筒環(huán)形物112上的纜繩110放出，增加了定位在滾筒環(huán)形物112之間并且延伸到至錨板102的U形螺栓錨具109的纜繩長(zhǎng)度，錨板102保持錨固到屋頂仿形板103。
[0079]在高于克服由公差環(huán)104提供的干涉配合的選擇的臨界值扭矩時(shí)，滾筒環(huán)形物112和轂105之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)將因此被允許，然而滾筒環(huán)形物112的旋轉(zhuǎn)將被減慢，這是由于置于滾筒環(huán)形物112和轂105之間的公差環(huán)104的能量吸收制動(dòng)效應(yīng)。取決于公差環(huán)的設(shè)計(jì)性能和滾筒環(huán)形物112的尺寸和轂105的尺寸，扭矩/展開臨界值和能量吸收制動(dòng)效應(yīng)可以被控制至期望的結(jié)果。一旦預(yù)定的扭矩差別達(dá)到，聯(lián)結(jié)滾筒環(huán)形物112和轂105的公差環(huán)的使用因此允許相對(duì)旋轉(zhuǎn)，并且還提供能量吸收/制動(dòng)效應(yīng)。
[0080]用于墜落保護(hù)系統(tǒng)的安全裝置的另外的可選擇的實(shí)施方案的例子在圖10和圖11中示出。該實(shí)施方案包括震動(dòng)/能量吸收裝置201,該震動(dòng)/能量吸收裝置201在包括所意圖的用途的某些方面上類似于EP0605538中示出的布置。系統(tǒng)例如適合于在安全繩索系統(tǒng)中使用，以吸收突然的撞擊負(fù)荷以及吸收沖擊能量或震動(dòng)能量。系統(tǒng)利用公差環(huán)能量吸收器裝置，如之前的實(shí)施方案，但是在這種情況下當(dāng)兩個(gè)部件相對(duì)于彼此平移地或線性地移動(dòng)而不是旋轉(zhuǎn)地(如在之前描述的實(shí)施方案中)移動(dòng)時(shí)吸收能量。
[0081]在EP0605538中主要描述的實(shí)施方案中，桿的移動(dòng)導(dǎo)致鎖緊螺母沿著套筒被推動(dòng)以將套筒永久地向外變形。套筒的塑性變形吸收能量。根據(jù)本發(fā)明，能量吸收效應(yīng)通過選擇合適的公差環(huán)204以提供兩個(gè)線性地/平移地可移動(dòng)部件之間的干涉配合來實(shí)現(xiàn)，而沒有套筒的塑性變形。
[0082]在裝置201的一個(gè)端部，纜繩模鍛插口 202被模鍛到金屬纜繩207的端部。鎖定螺母208將墊圈215固定在合適的位置上以將公差環(huán)204保持在插口 202上的合適位置上。纜繩207延伸穿過套筒209，套筒209具有被包括安裝到插口 202的公差環(huán)204的組件塞住的遠(yuǎn)端開放端部。公差環(huán)204被選擇為提供與管子209的內(nèi)部周向表面(其涂覆有潤(rùn)滑齊U)的干涉配合。軛狀物211定位為包圍管子209并且在其近端端部212處鄰接管子，從而使輒狀物211當(dāng)被附接部在其遠(yuǎn)端端部210處拉動(dòng)時(shí)在圖11中的fif頭A的方向上移動(dòng)管子，同時(shí)纜繩的位置保持固定。在這樣做時(shí)，包括安裝到插口 202的公差環(huán)204的組件朝向近端端部212被拉到管子9中。
[0083]在插口 202和管子209之間干涉配合的設(shè)備組裝期間，公差環(huán)204的突出部被接觸并壓縮以提供干涉配合。一旦被裝配，那么公差環(huán)204保持在被供能狀態(tài)中。組裝設(shè)備所需要的力的量可以取決于突出部6的剛度以及所需要的壓縮程度。同樣地，由在其最終的位置上的公差環(huán)4所傳遞的負(fù)荷以及因此提供的線性的保持力/臨界值力的量還可以取決于壓縮力的大小以及突出部6的剛度和/或構(gòu)型。
[0084]當(dāng)包括安裝到插口 202的公差環(huán)204的組件被朝向近端端部拉動(dòng)到管子209中時(shí)，由于隨著該組件沿著管子209的內(nèi)部表面線性地移動(dòng)而由被供能的公差環(huán)202產(chǎn)生的制動(dòng)效應(yīng)，能量被吸收。
[0085]在附圖中示出的布置包括設(shè)置在裝置的每個(gè)端部處的單獨(dú)的線性吸收器201、301。
[0086]圖11示出了從圖10中示出的初始構(gòu)型部分地展開的能量吸收器裝置。
【權(quán)利要求】
1.一種安全裝置，其用于在墜落制動(dòng)系統(tǒng)或墜落安全系統(tǒng)中使用，所述安全裝置包括能量吸收器布置，所述能量吸收器布置用于在墜落或其他沖擊事件的情況下吸收能量，其中所述能量吸收器布置包括彈性元件，所述彈性元件提供所述裝置的第一部件和所述裝置的第二部件之間的干涉配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全裝置，其中在墜落或其他沖擊事件的情況下，所述第一部件和所述第二部件產(chǎn)生相對(duì)于彼此的移動(dòng)，所述干涉配合被克服，并且所述彈性元件起作用以抵抗所述相對(duì)移動(dòng)，由此吸收能量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的安全裝置，其中所述能量吸收器布置包括彈性元件，所述彈性元件提供所述裝置的旋轉(zhuǎn)部件和所述裝置的另一個(gè)部件之間的干涉配合。
4.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的安全裝置，其中所述部件被一個(gè)圍繞另一個(gè)地安裝。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或權(quán)利要求4所述的安全裝置，其中一個(gè)部件包括旋轉(zhuǎn)部件，所述旋轉(zhuǎn)部件圍繞所述裝置的諸如轂或軸的另一個(gè)部件安裝。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5中任一項(xiàng)所述的安全裝置，其中提供了用于優(yōu)選地響應(yīng)于墜落制動(dòng)或抑制事件而產(chǎn)生所述第一部件和所述第二部件之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)移動(dòng)的機(jī)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的安全裝置，其中所述相對(duì)旋轉(zhuǎn)移動(dòng)能夠通過一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器纏繞物(例如致動(dòng)器條)來實(shí)現(xiàn)，所述一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器纏繞物(例如致動(dòng)器條)圍繞所述部件纏繞并且從纏繞狀態(tài)至解繞狀態(tài)是可展開的。
8.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的安全裝置，其中所述部件布置為當(dāng)所述干涉配合被克服時(shí)線性地或平移地移動(dòng) ，并且所述彈性元件起作用以抵抗所述相對(duì)移動(dòng)，由此吸收能量。
9.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的安全裝置，還包括: i)安全繩索滾筒，其安裝成用于旋轉(zhuǎn)； ?)速度響應(yīng)接合機(jī)構(gòu)，其對(duì)所述滾筒的旋轉(zhuǎn)速度做出響應(yīng)，在高于所述滾筒的預(yù)定旋轉(zhuǎn)速度時(shí)所述速度響應(yīng)接合機(jī)構(gòu)被激活； 其中，所述能量吸收器布置起作用以當(dāng)所述速度響應(yīng)接合機(jī)構(gòu)被激活從而導(dǎo)致所述裝置的所述第一部件和所述第二部件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)吸收能量并且減慢所述安全繩索滾筒的旋轉(zhuǎn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的安全裝置，其中: 所述速度響應(yīng)接合機(jī)構(gòu)包括棘輪和棘爪裝置；優(yōu)選地，其中所述棘輪包括棘輪盤或輪子并且在所述棘輪和所述棘爪之間有相對(duì)旋轉(zhuǎn)，和/或其中所述棘輪或所述棘爪I中的一個(gè)被聯(lián)結(jié)以隨著所述滾筒安裝在其上的軸旋轉(zhuǎn)；和/或 所述裝置還包括再纏繞或再卷繞機(jī)構(gòu)，以在所述安全繩索中沒有放出所述繩索的足夠張力時(shí)旋轉(zhuǎn)所述滾筒以將所述安全繩索再纏繞至所述滾筒上。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或權(quán)利要求10所述的安全裝置，其中所述能量吸收器布置包括彈性元件，所述彈性元件提供所述裝置的旋轉(zhuǎn)軸和所述安全繩索滾筒之間的干涉配合。
12.根據(jù)任一前述權(quán)利要求中所述的安全裝置，其中提供所述裝置的所述第一部件和所述第二部件之間的干涉配合的所述彈性元件布置為當(dāng)預(yù)定的臨界值力水平或臨界值扭矩水平被達(dá)到或獲得或施加時(shí)允許所連接的部件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)(旋轉(zhuǎn)的或線性的)。
13.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的安全裝置，其中所述彈性元件包括彈簧帶。
14.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的安全裝置，其中所述彈性元件包括公差環(huán)裝置。
15.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的安全裝置，其中多個(gè)彈性元件被提供，以提供所述裝置的所述第一部件和所述第二部件之間的干涉配合。
16.根據(jù)權(quán)利要求13至15中任一項(xiàng)所述的安全裝置，其中所述帶或所述環(huán)包括多個(gè)徑向延伸的突出部。
17.一種安全裝置，其用于在墜落制動(dòng)系統(tǒng)中使用，所述安全裝置包括: 軸； 安全繩索滾筒，其安裝成用于在所述軸上旋轉(zhuǎn)； 其中所述安全繩索滾筒通過提供所述軸和所述安全繩索滾筒之間的干涉配合的彈性元件而安裝在所述軸上。
18.一種安全裝置，其用于在墜落制動(dòng)系統(tǒng)中使用，所述安全裝置包括安全繩索滾筒，所述安全繩 索滾筒通過公差環(huán)安裝成用于在軸上旋轉(zhuǎn)。
19.一種用于墜落制動(dòng)裝置的能量吸收器，所述能量吸收器包括彈性元件，所述彈性元件提供所述裝置的第一部件和所述裝置的第二部件之間的干涉配合。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的能量吸收器，其中所述彈性元件包括彈簧帶，所述彈簧帶圍繞所述部件中的一個(gè)裝配。
21.根據(jù)權(quán)利要求19或權(quán)利要求20所述的能量吸收器，其中所述彈性元件包括公差環(huán)裝置，所述公差環(huán)裝置圍繞所述部件中的一個(gè)裝配。
22.根據(jù)權(quán)利要求19、20或權(quán)利要求21所述的能量吸收器，其中所述帶或所述環(huán)包括多個(gè)徑向延伸的突出部。
23.一種用于墜落制動(dòng)裝置或墜落安全裝置的能量吸收器，所述能量吸收器包括公差環(huán)。
24.一種墜落制動(dòng)裝置或墜落安全裝置，其具有能量吸收器，所述能量吸收器包括公差環(huán)。
25.一種用于在墜落制動(dòng)系統(tǒng)中的使用的安全裝置，所述安全裝置包括: 安全繩索滾筒，其安裝成用于旋轉(zhuǎn)； 速度響應(yīng)接合機(jī)構(gòu)，其對(duì)所述滾筒的旋轉(zhuǎn)速度做出響應(yīng)，在高于所述滾筒的預(yù)定旋轉(zhuǎn)速度時(shí)所述速度響應(yīng)接合機(jī)構(gòu)被激活； 公差環(huán)，其充當(dāng)能量吸收器布置以當(dāng)所述速度響應(yīng)接合機(jī)構(gòu)被激活時(shí)吸收能量并且減慢所述安全繩索滾筒的旋轉(zhuǎn)。
26.根據(jù)任一適用的前述權(quán)利要求所述的安全裝置，包括長(zhǎng)形可展開材料的纏繞儲(chǔ)存部；其中當(dāng)施加到所述長(zhǎng)形可展開材料的力足夠大，足以克服所述兩個(gè)部件之間的由所述彈性元件提供的干涉配合時(shí)，所述纏繞材料被展開至解繞狀態(tài)。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的安全裝置，其中所述長(zhǎng)形材料包括纏繞在滾筒上的長(zhǎng)形繩索。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的安全裝置，其中所述滾筒通過所述彈性元件安裝到轂或軸。
29.根據(jù)權(quán)利要求26至28中任一項(xiàng)所述的安全裝置，包括錨裝置并且所述長(zhǎng)形材料的一個(gè)端部布置為在錨點(diǎn)處相對(duì)于一個(gè)結(jié)構(gòu)被錨固，并且另一個(gè)端部能夠從所述結(jié)構(gòu)的所述錨點(diǎn)被拉動(dòng)離開。
30.根據(jù)任一適用的前述權(quán)利要求所述的安全裝置，其中所述彈性元件相對(duì)于定位在所述第二部件內(nèi)部的所述第一部件被固定并且布置為當(dāng)墜落或沖擊事件導(dǎo)致所述干涉配合被克服時(shí)沿著所述第二部件的接觸表面線性地或平移地移動(dòng)。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的安全裝置，其中所述第二部件包括管子。
32.—種錨裝置，具有纏繞在滾筒上的長(zhǎng)形柔性繩索，所述長(zhǎng)形材料的一個(gè)端部布置為在錨點(diǎn)處相對(duì)于一個(gè)結(jié)構(gòu)被錨固，并且另一個(gè)端部能夠從所述滾筒解繞；其中當(dāng)預(yù)定的展開力施加到所述繩索時(shí)所述柔性繩索才能夠從所述滾筒解繞，并且能量吸收器裝置起作用以抑制所述繩索從所述 滾筒展開。
【文檔編號(hào)】E04G21/32GK103958002SQ201280052667
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2012年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月27日
【發(fā)明者】歐文·瓊斯, 卡爾·瓊斯 申請(qǐng)人:拉奇韋斯公開有限公司