CN105339050A - 防坠器 - Google Patents

Abstract

本发明一般地涉及一种通过联接装置(6)附接至使用者安全带的防坠器(10)。该防坠器(10)设计为附接至备用绳或安全线(12)。防坠器(10)包括主体(14)，和枢转地联接至主体(14)的控制杆(16)。控制杆(16)包括主凸轮(18)，其被配置为和联接装置(6)协作。操作中，使用者的下降促使联接装置(6)与控制杆(16)接触，该控制杆(16)枢转以实现安全线(12)在主体(14)和主凸轮(18)之间的制动。一些优选实施方式包括惯性凸轮以发起控制杆的枢转移动以用于用主凸轮制动绳；牵引凸轮与包括机械熔断器的牵引线相连接；次级凸轮与控制杆相连从而将绳和联接器朝向彼此恐慌抓紧促进了绳在主凸轮和主体之间的制动；加速器元件加速联接器和控制杆的接触；并且反向凸轮保证防坠器的正确方向。

Description

防坠器

发明领域

本发明一般涉及一种防坠器。

发明背景

图1阐明用于使用者1下降的普通绳进入系统，其中下降器装置2接合工作绳3以用于控制下降，并且防坠器4接合备用绳5。若下降器装置2或其它关联的设备失灵，防坠器4自动地在备用绳5上制动以阻止使用者1下降。有各种各样的防坠器设计，其通常可以被分类为自动免手动随动件或备用手动装置。

在典型的自动随动件中，提供具有铰接门的用于包围备用绳的壳体。随动件还包括大凸轮和控制杆，其中控制杆的头部通过系索和竖钩式弹簧扣联接到使用者的安全带。若使用者掉落，则控制杆枢转大凸轮，该大凸轮制动壳体内的备用绳。这种类型的自动随动件经受固有设计缺点，其在于在恐慌抓住中的暴露的控制杆可能和备用绳一起被抓紧，以释放大凸轮而不阻止该装置。

在典型的手动装置中，提供主凸轮以用于制动，其中使用者的竖钩和系索与装置的主体连接。主体包括枢转盖板，其可以被打开以用于在备用绳上定位防坠器。该手动装置在使用者迅速下降时相对于用于制动绳的主凸轮摇动壳体。该手动装置还包括次级凸轮和控制杆，其与使用者的竖钩相连接，使得通过次级凸轮促进壳体的摇动，该次级凸轮摩擦地接合备用绳。这种类型的手动装置呈现对象掉下的危险，因为当附接至备用绳时，该装置必须与使用者的竖钩分离。

应理解，在本说明书中现有技术的任何认可不被认为是承认该现有技术形成普遍一般知识的一部分。

发明概述

根据本发明第一方面，提供了一种防坠器，包括：

主体，其适合于通过联接器联接至使用者；

控制杆，其包括主凸轮，该控制杆枢转地联接至主体并且设置为与联接器协作，从而在操作中，使用者的下降促使联接器与控制杆接触，该控制杆枢转以实现穿过防坠器的绳在主凸轮和主体之间的制动。

优选地，防坠器还包括惯性凸轮，该惯性凸轮在接近主凸轮处枢转地联接至控制杆，并且配置为在使用者迅速下降时枢转成与绳接触以发起控制杆的枢轴移动以利用主凸轮制动绳。

根据本发明第二方面，提供了一种防坠器，包括：

主体，其适合于接收绳；

控制杆，其包括设置为在防坠器下降时制动绳的主凸轮，控制杆枢转地联接至主体；

牵引凸轮，其可移动地联接至主体并且配置为与控制杆接触以枢转控制杆并且从绳释放主凸轮以允许在防坠器下降期间沿着绳手动地牵引防坠器。

优选地，主体包括适合于保持联接器的闭合开口。更优选地，控制杆相对于该闭合开口定位，从而使用者的上升提供联接器与主体的接触以实现防坠器独立于控制杆和主凸轮而上升。

优选地，防坠器还包括次级凸轮，该次级凸轮连接到控制杆，从而，将绳和联接器朝向彼此抓紧迫使绳与次级凸轮接触，从而枢转控制杆以促进绳在主凸轮和主体之间的制动。更优选地，次级凸轮枢转地连接于控制杆并且被偏置以维持与绳接触以沿着绳在要求的位置处约束住防坠器。甚至更优选地，防坠器还包括次级凸轮锁，次级凸轮锁连接到控制杆并且设置为在缩回的位置锁住次级凸轮以允许防坠器沿着绳子在两个方向的滑动移动。

优选地，防坠器此外包括牵引凸轮，牵引凸轮枢转地联接至主体以提供与控制杆接触，以枢转控制杆并且从绳释放相关联的主凸轮，以允许在防坠器下降时沿着绳手动地牵引防坠器。更优选地，牵引凸轮相对于控制杆配置为超出牵引凸轮的预定枢转角时脱离控制杆以允许通过主凸轮制动绳。甚至更优选地，牵引凸轮连接到牵引线，牵引线被手动地拉动以枢转牵引凸轮以允许牵引防坠器。仍然更优选地，牵引线包括机械熔断器，机械熔断器在预定的拉力负载时断裂，其中牵引凸轮停用。

更优选地，防坠器还包括加速器元件，其枢转地联接至主体并且适合于接合该联接器，以加速联接器与控制杆的接触以利用主凸轮加速制动绳。更优选地，加速器元件可操作地联接至偏置构件，该偏置构件促使联接器维持与控制杆的接触。

优选地，主体包括底部主体和可移动盖板，该盖板在打开位置提供防坠器至绳的附接。更优选地，主体配置为在盖板在关闭位置时大体上容纳至少主凸轮和控制杆。甚至更优选地，主体包括反向凸轮，该反向凸轮可移动地安装至底部主体，以仅在防坠器相对于绳正确定向时允许盖板关闭到关闭位置，以保证下降时的制动。

优选地，防坠器一体地连接于联接器。更优选地，联接器是转环连接器的形式。

附图简述

为了获得本发明的本质的较好理解，现将只通过示例的方式参考附图来描述防坠器的优选实施方式，在附图中：

图1是包括防坠器的普通绳进入系统的示意图；

图2是本发明的实施方式的防坠器连同联接器的透视图；

图3A和图3B是图2的防坠器连同不同长度联接装置的透视图；

图4A和图4B分别是图2的防坠器的关闭和打开构型的侧视图；

图5是图4A和图4B的实施方式的防坠器的侧视图，为清楚起见盖板被移除；

图6A和6B是分别以自动模式和手动模式示出的图5的防坠器的侧视图；

图7A和7B是自动模式的图5的防坠器的侧视图；

图8A和8B是手动模式的图5的防坠器的侧视图；

图9是处于“恐慌抓紧”情形下示出的图5的防坠器的示意图；

图10是处于反向位置的图5的防坠器的透视图；

图11A和11B是本发明另一实施方式的防坠器的透视图，为清楚起见盖板被移除；

图12A和12B是图11A和11B的防坠器的侧视图；

图13是以制动绳的自动模式示出的图11A和11B的防坠器的横截面图。

优选实施方式详述

如图2和图3A/3B中最佳所示的，有根据本发明优选实施方式的防坠器10，其通过联接装置6联接于使用者的安全带(未示出)。在此实施方式中，该联接装置6包括以与防坠器10一体连接的转环连接器7的形式的联接器。转环连接器7分别与图3A和图3B中所示的短的或长的系索8相连。系索8在相对的一端处与竖钩9相连，该竖钩9可分离地连接到由附接到安全带的D-环(未示出)界定的连接点。

如图4A/4B和图5中所示，防坠器10被设计为附接至备用绳或安全线12。防坠器10包括主体14和枢转地联接至主体14的控制杆16。控制杆16包括主凸轮18，该主凸轮18在此实施方式中与控制杆16一体形成，该控制杆16配置为与联接器协作，这种联接器的示例是联接装置6。操作中，使用者的下降促使该联接器与控制杆16接触，该控制杆16枢转以造成安全线12在主凸轮18和主体14两者之间的制动。

主体14包括底部主体20和可移动盖板22，该可移动盖板22在此示例中围绕底部主体20枢转。底部14包括枢转轴24，盖板22围绕该枢转轴24枢转。枢转轴24还提供枢轴底座，控制杆16枢转地联接至该枢轴底座。底部主体20与盖板22一起界定闭合开口26，该闭合开口26设计成保持该联接器。底部主体20和盖板22是有凹槽的，使得在盖板22打开和关闭两者时开口26被维持与该联接器相连，分别如在图4A和图4B中所示。

底部主体20包括保持按钮28，其保持盖板22处于图4A的关闭位置。按下保持按钮28以释放盖板22并且允许盖板22围绕枢转轴24枢转到如图4B中所示的其打开位置。操作中，使用者的上升从控制杆16释放该联接器并且该联接器围绕该开口26接触主体14以造成防坠器10独立于操纵杆16和主凸轮18而上升。如图5中最佳所示，主凸轮18受重力影响远离安全线12枢转以使防坠器10沿着安全线12相对自由移动。在该实施方式中，控制杆16和主凸轮18否则不被主动地偏置。

防坠器10还包括枢转地联接至底部主体20的加速器元件30。加速器元件30通过以扭转弹簧(未示出)的形式的偏置构件沿顺时针方向被偏置(如图5中所示)以维持与该联接器接触。这意味着在使用者迅速下降时，该联接器被加速器元件30迫使与控制杆16接触以用主凸轮18发起安全线12的制动。加速器元件30因此避免了防坠器10和使用者以相同的速率加速而该联接器没有接触控制杆16以造成通过主凸轮18制动的情形。

防坠器10还包括次级凸轮32，其与控制杆16连接。次级凸轮32被设计成使得将安全线12和联接器朝向彼此的抓紧迫使安全线12与次级凸轮接触。与次级凸轮32的此接触沿顺时针方向枢转控制杆16(如图6B中所示)，以促进安全线12在主凸轮18和主体16之间的制动。本实施方式中的次级凸轮32枢转地连接于控制杆16以允许防坠器10分别以图6A和6B中所示的自动或手动模式操作。

防坠器10还包括安装在控制杆16上并且设计为以自动模式将次级凸轮32保持在固定且缩回的位置的次级凸轮锁34。按下次级凸轮锁34以释放次级凸轮32，该次级凸轮32以手动模式被偏置以将控制杆16向外枢转成与安全线12摩擦接合。

在如图7A中所示的自动模式中，防坠器10可沿着安全线12以向上的方向和向下的方向两者自由滑动或浮动。在沿着安全线12向上移动时，该联接器提升防坠器10的主体14而不影响控制杆16的枢转，该控制杆16在重力影响下沿逆时针方向枢转，将主凸轮18远离安全线12移动。防坠器10类似地沿着安全线12向下行进，而不抓紧安全线12。在行进中，在两个方向，次级凸轮32都可离开安全线12缩回。在快速下降中，防坠器10被激活，其中加速器元件30将联接器推动成与控制杆16接触，以便使主凸轮18沿顺时针方向旋转以造成用主凸轮18加速制动安全线12。

在手动模式中，如图8A和图8B所示，次级凸轮32通过释放或按下次级凸轮锁34而被朝向安全线12偏置。次级凸轮32从而保持与安全线12摩擦接合，沿顺时针方向枢转控制杆16以将凸轮18压靠安全线12。这意味着防坠器10沿着安全线12在要求的位置处保持静止或停靠。次级凸轮32因此迫使主凸轮18轻轻地制动安全线12以有效地将防坠器10停靠在要求的高度处。若使用者迅速下降，则该联接器与控制杆16接触，枢转主凸轮18以将安全线12抵靠着主体14制动。

如图8A和图8B中最佳所示，防坠器10还包括牵引凸轮36，其枢转地联接至底部主体20。该牵引凸轮36被设计为以手动模式将防坠器10沿着安全线12向下牵引。牵引凸轮36配置为与控制杆16的下侧表面38接触，以沿逆时针方向枢转控制杆16，以从安全线12释放相关联的主凸轮18。牵引线40与牵引凸轮36相连接，使得当牵引线40被拉时，其将牵引凸轮36沿逆时针方向枢转。牵引凸轮36通过牵引线40独立于主凸轮18被驱动。控制杆16在其下侧表面38处被成形，其中超过预定的枢转角的牵引凸轮36脱离控制杆16。一直到该预定的枢转角为止，牵引凸轮36靠在控制杆16的下表面38上以枢转控制杆16并且从安全线12释放主凸轮18。次级凸轮32在手动模式中保持与安全线12摩擦接触以便使防坠器10平滑降下。牵引线40包括机械熔断器，例如图9中示出的分离绳42。分离绳42在预定的拉力负载时与牵引线40的剩余部分分离，其中牵引凸轮36停用。牵引凸轮36通过抗扭弹簧43沿顺时针方向被偏置。

此实施方式的防坠器10的主体14容纳控制杆16和主凸轮18连同其它活动部件的大部分。控制杆16是端部开口的，使得仅在下降时与联接器接触时枢转相关联的凸轮18是有效的。如图9中所示，这也意味着，在“恐慌抓紧”时，联接器或在次示例中的竖钩43不与控制杆16接触并且不影响主凸轮18。而是，次级凸轮32在“恐慌抓紧”时与安全线12接触并且将控制杆16和相关联凸轮18枢转成与安全线12制动接触。竖钩43在有凹槽开口26之内自由移动，其中加速器元件30逆着其偏置力枢转离开。

如图10中所示的防坠器10配置为使得其只可在单一方向上附接至安全线12，其中安全线12的制动在防坠器10下降时起作用。为此，底部主体20设置有反向凸轮44，其随着防坠器10定向在正确布置中而枢转缩回。随着反向凸轮44缩回，盖板22自由枢转经过底部主体20以用按钮保持器28保持住。如果防坠器10相对于安全线12不正确地定向，则反向凸轮44从底部主体20延伸，如图10中所示。这意味着盖板22被反向凸轮44阻碍，不允许盖板22完全关闭。因此这警告使用者防坠器10的错误定向。

为了进一步地理解本发明，优选的防坠器10的操作包括以下步骤：

1.在安全环境中，与联接器一体连接的防坠器10通过系索和竖钩与使用者的安全带连接；

2.通过按下保持按钮28并且逆时针枢转盖板22来打开防坠器10以呈现长形的通道以用于附接或捕捉安全线12；

3.盖板22沿顺时针方向枢转以围绕安全线12闭合；

4.使用者使用常规下降装置沿工作绳下降并且依靠通常在自动模式中的作为备用安全装置的防坠器10；

5.已下降到要求的工作高度的使用者可以选择沿着安全线12在要求的高度处以手动模式停靠防坠器10；

6.使用者可以在手动模式中牵引防坠器10，用牵引线40和相关联的牵引凸轮36将防坠器沿着安全线12向下滑动。

在坠落或迅速下降的情况下，防坠器10在其自动或手动模式下靠着安全线12制动或锁定以阻止使用者的下降。如果牵引线40与分离绳42一起使用，则分离绳42将与牵引线40的剩余部分分离，并且牵引凸轮36将停用。

图11到图13显示了依据本发明的防坠器的另一实施方式。本实施方式的防坠器100本质上与之前的实施方式相同，除了包括惯性凸轮130。为便于参考和为了避免重复，防坠器100对于对应于之前实施方式的部件以增加“0”被示出或标示。例如，该防坠器100的壳体被标示为140。

如图11A中最佳所示的，惯性凸轮130在主凸轮180处枢转地连接至控制杆160。该惯性凸轮130围绕枢轴销150枢转或摇摆，该枢轴销150在主凸轮180处固定至控制杆160。该惯性凸轮130在使用者快速下降时配置为枢转成与绳120接触，如图11B中所示。惯性凸轮130与绳120接触，从而发起了控制杆160和相关联的主凸轮180的枢转移动，以用主凸轮180制动绳120。惯性凸轮130因而可以从图11A的用于坠落器100的正常操作的缩回位置摇摆到图11B的用于主凸轮180的激活的延伸位置。

如图12A和12B中所示，防坠器100可以用在固定的且缩回的位置的次级凸轮320以自动模式操作。在自动模式中，防坠器沿着绳或安全线120在向上和向下两个方向都可自由滑动或浮动。万一迅速下降(其可能和恐慌抓紧相关联)，如图12B所示的惯性凸轮130由于系统内的惯性差异在主凸轮180之外摇摆。惯性凸轮130包括齿，例如170，其设计为接触和获得绳120，并且从而发起主凸轮180的锁定。在迅速下降中，下降的质量进一步激活主凸轮180以用于制动绳120以阻止降落。

图13描述了迅速下降后的防坠器100，其中绳120被制动。惯性凸轮130在主凸轮180处缩回控制杆160内的槽口(rebate)190。惯性凸轮130在该缩回位置不接触或损坏绳120。防坠器100否则构造成以类似于前述实施方式的方式操作。

现已描述了本发明的一些优选实施方式，对于本领域技术人员将明显的是防坠器至少有以下优点：

1.防坠器被保持在联接器或竖钩和系索上同时附接于安全线或与安全线分离从而消除落下的风险；

2.防坠器可以自动模式或手动模式操作，并且这些模式可同时在相对轻松的操作中切换；

3.防坠器用以下设计特征中的一个或组合消除了与“恐慌抓紧”相关联的危险：

i.主体容纳控制杆和相关联的主凸轮使得控制杆不可被抓住；

ii.竖钩或其它联接器不被控制杆保持而是仅在下降时接触或接合控制杆；

iii.次级凸轮与安全线的接触促使主凸轮与安全线接触制动；

iv.主凸轮可包括确保绳的制动的惯性凸轮；

4.防坠器可以通过牵引凸轮被安全地牵引，该牵引凸轮独立于主制动凸轮被激活；

5.牵引凸轮被设计为若由于恐慌过度拉动则停用。

本领域技术人员应理解，在这里描述的本发明易于受到除了所具体描述的那些之外的改变或修改。例如，防坠器和其相关部件的形状和结构可能不同于所描述的为其提供依照发明的本质特点的功能的形状和结构。防坠器不必包括次级凸轮，在这种情况下，防坠器将仅在自动模式下工作。所有这些改变和修改都应被视为在本发明的范围内，其本质是从上述描述中确定的。

Claims (22)

1.一种防坠器，包括：

主体，所述主体适合于通过联接器联接至使用者；

控制杆，所述控制杆包括主凸轮，所述控制杆枢转地联接至所述主体并且设置为与所述联接器协作，从而在操作中，使用者的下降促使所述联接器与所述控制杆接触，所述控制杆枢转以实现穿过所述防坠器的绳在所述主凸轮和所述主体之间的制动。

2.如权利要求1所述的防坠器，还包括惯性凸轮，所述惯性凸轮在靠近所述主凸轮处枢转地联接至所述控制杆，并且配置为在使用者迅速下降时枢转成与所述绳接触以发起所述控制杆的枢转移动以利用所述主凸轮制动所述绳。

3.如权利要求1或2所述的防坠器，还包括牵引凸轮，所述牵引凸轮枢转地联接至所述主体，以提供与所述控制杆的接触，以枢转所述控制杆并且从所述绳释放关联的主凸轮，以允许在所述防坠器下降时沿着所述绳手动地牵引所述防坠器。

4.如权利要求3所述的防坠器，其中所述牵引凸轮相对于所述控制杆配置为超出所述牵引凸轮的预定枢转角时从所述控制杆脱离以允许通过所述主凸轮制动所述绳。

5.如权利要求3或4所述的防坠器，其中所述牵引凸轮连接到牵引线，所述牵引线被手动地拉动以枢转所述牵引凸轮以允许牵引所述防坠器。

6.如权利要求5所述的防坠器，其中所述牵引线包含机械熔断器，所述机械熔断器在预定的拉力负载下断裂，其中所述牵引凸轮停用。

7.一种防坠器，包括：

主体，其适合于接收绳；

控制杆，其包括设置为在所述防坠器下降时制动所述绳的主凸轮，所述控制杆枢转地联接至所述主体；

牵引凸轮，其可移动地联接至所述主体并且配置为与所述控制杆接触以枢转所述控制杆并且从所述绳释放所述主凸轮以允许在所述防坠器下降期间沿着所述绳手动地牵引所述防坠器。

8.如权利要求7所述的防坠器，其中所述牵引凸轮相对于所述控制杆配置为超出所述牵引凸轮的预定枢转角时从所述控制杆脱离以允许通过所述主凸轮制动所述绳。

9.如权利要求7或8所述的防坠器，其中所述牵引凸轮连接到牵引线，所述牵引线被手动地拉动以枢转所述牵引凸轮以允许牵引所述防坠器。

10.如权利要求9所述的防坠器，其中所述牵引线包括机械熔断器，所述机械熔断器在预定的拉力负载下断裂，其中所述牵引凸轮停用。

11.如上述权利要求中的任一项所述的防坠器，其中所述主体包括适合于保持所述联接器的闭合开口。

12.如权利要求11所述的防坠器，其中所述控制杆相对于所述闭合开口定位，从而使用者的上升提供所述联接器与所述主体的接触以实现所述防坠器独立于所述控制杆和所述主凸轮而上升。

13.如上述权利要求中的任一项所述的防坠器，还包括次级凸轮，所述次级凸轮连接到所述控制杆，从而，将所述绳和所述联接器朝向彼此抓紧促使所述绳与所述次级凸轮接触，从而枢转所述控制杆以促进所述绳在所述主凸轮和所述主体之间的制动。

14.如权利要求13所述的防坠器，其中所述次级凸轮枢转地连接于所述控制杆并且被偏置以维持与所述绳接触以沿着所述绳在要求的位置处约束住所述防坠器。

15.如权利要求13或14所述的防坠器，还包括次级凸轮锁，所述次级凸轮锁连接到所述控制杆并且设置为在缩回的位置中锁住所述次级凸轮以允许所述防坠器在沿着所述绳子的两个方向的滑动移动。

16.如上述权利要求中的任一项所述的防坠器，还包括加速器元件，所述加速器元件枢转地联接至所述主体并且适合于接合所述联接器以加速所述联接器与所述控制杆的接触以利用所述主凸轮加速制动所述绳。

17.如权利要求16所述的防坠器，其中所述加速器元件可操作地联接至偏置构件，所述偏置构件促使所述联接器维持与所述控制杆接触。

18.如上述权利要求中的任一项所述的防坠器，其中所述主体包括底部主体和可移动盖板，所述盖板在打开位置提供所述防坠器至所述绳的附接。

19.如权利要求18所述的防坠器，其中所述主体配置为在所述盖板在关闭位置时大体上容纳至少所述主凸轮和所述控制杆。

20.如权利要求18或19所述的防坠器，其中所述主体包括反向凸轮，所述反向凸轮可移动地安装至所述底部主体以仅在所述防坠器相对于所述绳正确定向时允许所述盖板关闭到所述关闭位置，以保证下降时制动。

21.如上述权利要求中的任一项所述的防坠器，其中所述防坠器一体地连接于所述联接器。

22.如上述权利要求中的任一项所述的防坠器，其中所述联接器是转环连接器的形式。