DE29520702U1

DE29520702U1 - Vorrichtung zum Umlenken und Sichern eines Kletterseiles

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Priority date: 1995-12-30
Filing date: 1995-12-30
Publication date: 1996-03-07
Anticipated expiration: 2005-12-31

Description

G 95 109

Beschreibung

Dipl.-Ing. Johannes Dahm 53115 Bonn

Vorrichtung zum Umlenken und Sichern eines Kletterseiles

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zum Umlenken und Sichern eines Kletterseiles für eine kletternde absturzgefährdete Person, die über der Position, in der sich die absturzgefährdete Person befindet, wie am höchsten Punkt einer Kletterroute, anbringbar ist, wobei die 0 absturzgefährdete Person an einem Ende des Kletterseiles hängt und von einer am anderen Ende des Kletterseiles angreifenden sichernden Person gehalten wird, mit einem Gehäuse mit mindestens einer Rolle zum Umlenken des Kletterseiles.

Das Klettern in Kletterhallen ist aus dem Extremklettern am Fels entstanden. Aus diesem Grunde werden auch bis heute noch die Ausrüstungsgegenstände für Bergsteiger in der Halle verwendet. Diese Vorrichtungen sind jedoch unter anderen Gesichtspunkten entwickelt worden, wobei geringes Gewicht und vielseitige Anwendbarkeit entscheidend waren. Wichtig hierbei war, daß der Sichernde im Umgang mit dem Sicherungsgerät geübt war und seine Aufgabe: mit großer Sorgfalt wahrnahm. In Kletterhallen wird der Kletternde mit einem Seil, das über dem höchsten Punkt der Kletterroute umgelenkt ist, von seinem Partner gesichert. Hierbei verwendet der Sichernde ein Gerät, das an seinen Körper befestigt ist. In dieser Vorrichtung wird das Kletterseil, an dem der Kletternde gesichert wird, beim

Ablassen gebremst. Die Handhabung dieser Geräte bedarf in allen Fällen einer großen Sorgfalt und Erfahrung.

Auf Grund der zunehmenden Beliebtheit des Klettersports in Hallen klettern bzw. sichern zunehmend auch Anfänger bzw. unerfahrene Kletterer, so daß die Gefahr unsachgemäßen Sicherns und somit das Unfallrisiko sehr stark gestiegen ist. Da die Intervalle zwischen den einzelnen Klettervorgängen kürzer sind als am Fels und der Kletternde sich mit dem Sichernden jeweils abwechselt, erhöht sich selbst bei versierten Kletterern die Wahrscheinlichkeit der Handhabungsfehler. Die gestiegenen Unfallzahlen der jüngsten Vergangenheit belegen dies. Da sich auch automatisch stoppende Sicherungsgeräte in der Hand von nicht versierten Kletterern als gefährlich erwiesen haben, empfiehlt es sich, ein automatisch stoppendes Sicherungsgerät am Seilumlenkungspunkt zu positionieren, um so eine falsche Handhabung auszuschließen.

Es sind heute schon einige automatische Seilbremsen bekannt, die den Kletterer von oben sichern. Diese arbeiten jedoch alle mit einem Drahtseil, das die Kletterwände beschädigen kann. Außerdem wird, um das Seil stramm zu halten, ständig ein leichter Zug nach oben auf den Kletterer ausgeübt. Ferner ist es bei den automatischen Sicherungsgeräten ohne Hilfsleine nicht möglich, zum Ausruhen oder zum Einhängen von Zwischensicherungen zu stoppen.

Andere bekannte Vorrichtungen arbeiten mit einer Hilfsleine, mit der die auf- und Abwärtsbewegung gesteuert wird. Sie sind in überhängenden Kletterwandsektoren nicht brauchbar und unpraktikabel, da der Kletternde für solche Aufgaben keine Hand frei hat.

5 Diese bekannten Sicherungsgeräte ermöglichen alleine, d.h. ohne Sichernden zu klettern. Für das Freizeitklettern in Kletterhallen ist jedoch das Klettern mit Partner, d.h. einer

sichernden Person, schon aus Gründen der Kommunikation erwünscht.

Aufgabe der Neuerung ist es, eine Vorrichtung mit Sicherung für den Kletterhallenbetrieb zu entwickeln, die Fehler des Sichernden ausgleicht und trotzdem in der Handhabung alle Vorteile der herkömmlichen Sicherungsmethoden bietet.

Die Neuerung umfaßt eine Vorrichtung zum Sichern absturzgefährdeter Personen, die beim Absturz der Person automatisch bremst. Die neuerungsgemäße Vorrichtung zum Umlenken und Sichern eines Kletterseiles zeichnet sich dadurch aus, daß mindestens zwei oder mehr Rollen zum Führen des Kletterseiles an einem in dem Gehäuse bewegbar angebrachten Element vorgesehen sind und mindestens eine der Rollen mit einem Freilauf ausgestattet ist, der bei einer Abwärtsbewegung des Seilteiles, an dem die kletternde Person hängt, blockiert und das bewegbare Element Teil einer Bremse für das Kletterseil bildet, deren Bremsmechanismus bei Überschreiten einer vorbestimmten abwärts gerichteten Seilgeschwindigkeit des Seilteiles, an dem die kletternde Person hängt, auslöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Neuerung sind den kennzeichnenden Merkmalen der Unteransprüche entnehmbar.

Die neuerungsgemäße Seilbremse für Kletterseile, die als Vorrichtung zum Umlenken und Sichern eines Kletterseiles ausgebildet ist, hat gegenüber den konventionellen für Kletterhallen verwendeten Sicherungsgeräten die folgenden Vorteile:

1. Fehler durch einen unachtsamen Sicherer sind unmöglich bzw. deren Auswirkungen für die Sicherheit des Kletternden unerheblich, da die Seilbremse, auch wenn der Sichernde das Seil losläßt, stoppt, sobald der Stürzende eine bestimmte Geschwindigkeit überschreitet.

2. Aufgrund der einfachen Handhabung (der Sichernde muß nur noch am freien Seilende ziehen) und der automatischen Notstoppeigenschaft braucht der Sichernde keine Kenntnisse über Sicherungstechniken.

3. Der Seilumlenkungspunkt erfährt nur noch ca. 60% der Belastung gegenüber einer konventionellen Sicherung, da der Sichernde nur noch mit 10% der durch den Gesicherten verursachten Kraft an seinem Seilende sichern muß.

4. Bis jetzt mußte der Sichernde mindestens 70% des Gewichtes des Kletternden wiegen. Da der Sichernde nur noch 10% der Kraft, die der Gesicherte verursacht, halten muß, spielt das Gewichtsverhältnis der beiden keine Rolle mehr.

5. Der Kletterer kann sich bei Ermüdung vom Sicherungsseil zum Ausruhen in seiner Position halten lassen. Beim Abseilvorgang kann zum Einhängen von Zwischensicherungen gestoppt werden.

6. Aufgrund der Freiläufe kann ein gestürzter Kletterer vom Sichernden ohne Reibung hochgezogen werden, bislang war bei den konventionellen Sicherungssystemen aufgrund der Reibung in der Umlenkung hier das 1,8 fache Gewicht des Gesicherten zu überwinden.

7. Da die Seile in der neuen Vorrichtung nur noch zweidimensional geführt werden, krangeln sie nicht mehr und verschleißen deswegen nicht mehr so schnell.

0 Die Neuerung wird nachfolgend in der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel dargestellt und erläutert. Es zeigen

Fig. 1 die neuerungsgemäße Vorrichtung - Sicherungsgerät-

in schemat.ischer Darstellung im passiven Zustand 35

Fig. 2 das Sicherungsgerät gemäß Fig. 1 im aktiven Zustand mit ausgelöstem Bremsmechanismus

Fig. 3 Darstellung der Kräfteverhältnisse am Sicherungsgerät

Fig. 4 Anwendung des Sicherungsgerätes bei einer an einer Kletterwand kletternden Person.

In der Fig. 4 ist schematisch ein Klettervorgang einer in einer Halle aufgebauten Kletterwand KW dargestellt. Die neuerungsgemäße Vorrichtung zum Sichern und Umlenken des Kletterseiles 7, kurz als Sicherungsgerät 100 auch bezeichnet, ist am höchsten Punkt der Kletterroute, beispielsweise an der Kletterwand, befestigt. Das Kletterseil 7 ist durch das Sicherungsgerät 100 geführt und umgelenkt und wird hierbei in die beiden Seilteile 7a und 7b unterteilt. An dem Seilteil 7b hängt am unteren Ende die kletternde Person K, während am Seilteil 7a die sichernde Person S angreift und den Kletternden hält. Der Seilteil, an dem der Sichernden S angreift, wird auch als Halteseilteil 7a bezeichnet, während der Seilteil, an dem die kletternde Person hängt, auch als Sicherungsseilteil 7b bezeichnet wird.

In der Fig. 1 ist die Vorrichtung 100 zum Umlenken und Sichern des Kletterseiles schematisch in einer Seitenansicht dargestellt. Die Vorrichtung umfaßt ein Gehäuse 2, das beispielsweise an der Kletterwand KW am höchsten Punkt einer Kletterroute angebracht wird, d.h. sowohl der Sichernde wie auch der Kletternde befinden sich unterhalb der Vorrichtung, siehe Fig. 4. An dem Gehäuse 2 ist ein Element 3, als Segment ausgebildet, bewegbar angebracht. Bei dem dargestellten 0 Ausführungsbeispiel ist das Element 3 um die Drehachse 8 drehbar im Gehäuse 2 gelagert. An dem Gehäuse ist des weiteren ein vorstehender Anschlag 10 angebracht, an dem das drehbare Element 3 im Normalzustand, d.h. im Kletterzustand oder Ruhezustand, anliegt, so daß eine Drehbewegung nur in einer Richtung aus dieser Ruheposition, wie der Pfeil in Fig. 1 andeutet, möglich ist,, In dieser Position ist das bewegbare Element 3 beim Anliegen am Anschlag 10 mittels eines Arretierungselementes 9, beispielsweise nach Art einer

Verrastung, festgelegt. Auf dem bewegbaren Element sind drei Rollen 4, 5, 6 beispielsweise so angeordnet, daß ihre Achsen X, Y, Z die Eckpunkte eines gleichschenkligen Dreiecks bilden, das in der Ruheposition gemäß Fig. 1 auf der Spitze steht, und das Kletterseil 7 ist über die Rollen geführt. Mindestens eine der Rollen 4, 5, 6 ist mit einem Freilauf ausgestattet, vorzugsweise jedoch alle drei Rollen, der bei einer Abwärtsbewegung des Seilteiles 7b, an dem die kletternde Person hängt, blockiert. Das Kletterseil wird zweidimensional über die Rollen 4, 5, 6 geführt. Aufgrund der Summe der Umschlingungswinkel des Kletterseiles um die Rollen 4, 5, 6 entsteht über die Gleitreibung des Kletterseiles auf den Rollen ein einstellbares Kräfteverhältnis von Haltekraft Sichernder - zu Sicherungskraft - kletternde Person - von zum Beispiel 1:10. Dies bedeutet, daß der Sichernde nur ein Zehntel der Kraft aufzubringen braucht, die der Gesicherte durch sein Gewicht und seine Dynamik erzeugt. Das bewegbare Element 3 ist über eine Feder 11 an dem Gehäuse 2 angehängt, und zwar mit dem gegenüber dem am Anschlag 10 festgelegten Hebelende und so austariert, daß ein großer Teil des Gewichtes des Halteseilteiles 7a kompensiert wird. An Stelle einer Feder könnte auch ein Gewicht vorgesehen sein.

Oberhalb des Anschlages 10 ist im Gehäuse 2 des weiteren eine Bremsbacke 1 ausgebildet, die bei Bewegung des bewegbaren Elementes 3 um seine Drehachse 8 in Pfeilrichtung gemäß Fig. mit der Rolle 6, wie in der Fig. 2 dargestellt, als Bremse zusammenwirkt und das Kletterseil zwischen Rolle 6 und Bremsbacke 1 festklemmen kann. Die Drehbewegung oder 0 Schwenkbewegung des Elementes 3 und das Auslösen des Bremsmechanismus wird bei Überschreiten einer vorbestimmten abwärts gerichteten Seilgeschwindigkeit des Seilteiles 7b, an dem die kletternde Person hängt, d.h. aufgrund des geschwindigkeitsbedingten Anstieges der Seilkraft Fl dieses 5 Seilteiles 7b, bewirkt. Hierbei wird zuerst die Arretierung 9 überwunden, d.h. das Element 3 wird über die gestiegene Seilkraft des Seilteiles 7b gelöst, d.h. ausgerastet und das Element 3 kann sich um seine Drehachse 8 bewegen.

• ·

Beim Ablassen der kletternden Person bleibt das bewegliche Element 3 mit den Rollen 4, 5, 6 stets in der Rastposition, wie in der Fig. 1 dargestellt, bis eine Grenzgeschwindigkeit erreicht wird. Mit zunehmender Seilgeschwindigkeit des Seilteiles 7b nach abwärts steigt der Widerstand des Seiles gegen das Durchziehen durch die Rollen 4, 5, 6 in Richtung des Kletternden. Wenn dieser Widerstand einen bestimmten Wert erreicht, wird das bewegliche Element 3 durch das Moment, welches durch den Abstand des Sicherungsseilteiles 7b zur Drehachse 8 des Elementes 3 und die Widerstandskraft entsteht, aus der Arretierung 9 gerissen. Das bewegbare Element 3 kippt in Pfeilrichtung in die in Fig. 2 dargestellte Position und klemmt das Seil zwischen der Bremsbacke 1 und der Rolle 6 ein.

Begünstigt wird der sich hierbei ergebende Bremsvorgang durch folgende erfindungsgemäße Ausgestaltung der Vorrichtung:

Die Drehachse 8 des bewegbaren Elementes 3 ist bei dem Ausführungsbeispiel außerhalb des von den drei Achsen X, Y, Z gebildeten Dreieckes der Rollen, jedoch innerhalb des von dem über die Rollen geführten Kletterseiles 7 eingegrenzten Umlenkungsbereich.es angeordnet, siehe auch Fig. 3. Die Drehachse 8 des Elementes 3 ist zwischen der Achse X der Rolle 4, von der das Seilteil 7b an dem die kletternde Person hängt, und dem von dieser Rolle 4 abwärts geführten Seilteil 7b angeordnet, so daß der Abstand Ll, siehe Fig. 3, zwischen dem Seilteil 7b und der Drehachse 8 mit zunehmender Schwenkbewegung - Kippwinkel - des Elementes 3 in Pfeilrichtung, siehe Fig. 1, wächst. Aufgrund dieser Anordnung der Drehachse 8 zur ersten Rolle, die dem Kletternden benachbart ist, wächst der Abstand zwischen dem Seilteil 7b, an dem der Kletternde hängt, und der Drehachse mit zunehmendem Kippwinkel und hierdurch erhöht sich das Kippmoment M.

5 Das Seil zieht durch seine Reibung auf der Bremsbacke 1 das Element 3 auf diese Bremse zu. Hierdurch verringert sich der Raum zwischen Bremsbacke 1 und Rolle 6 und die Bremskraft erhöht sich.

Durch die Reibung des Seiles auf den beiden ersten Rollen und 5 braucht nur noch ein Bruchteil der durch den gesicherten verursachten Kraft zwischen Bremsbacke 1 und Rolle 6 gebremst zu werden.

Das durch das Gewicht des Seilteiles 7a verursachte Moment verringert sich, da sich durch das Kippen, Schwenken des Elementes aus der Rastposition dieser Hebelarm L2 verringert, siehe auch Fig. 3. Die durch die Seilreibung bedingten Kräfte Fl, F2 der Seilteile 7b,7a sind in der Fig. 3 dargestellt. Die Hebelarme Ll und L2 sind in bezug auf das Seil betrachtet, ausgehend von der Drehachse 8 des Elementes 3 zwischen den beiden äußeren Rollen, von denen jeweils das Seil auf- bzw. abläuft, bestimmt. Gemäß der Neuerung ist das Hebelverhältnis Ll zu L2 größer als das reibungsbedingte Kräfteverhältnis Fl zu F2 und nur bei einem solchen Hebelverhältnis ist ein Ablassen des Kletternden möglich.

Der Bremsvorgang wird noch begünstigt, wenn der Sichernde seinen Seilteil losläßt. Somit ist dem Sichernden jede denkbare Fehlermöglichkeit genommen und eine größtmögliche Sicherheit für die kletternde Person gegen Absturz durch das Aktivwerden des Bremsmechanismus der Vorrichtung 100 gegeben.

Zum Ablassen der kletternden Person wird der Halteseilteil 7a vom Sichernden mit den Händen gebremst. Hierbei beträgt die erforderliche Seilkraft für den Sichernden je nach Umschlingungswinkels des Kletterseiles um die Rollen und je nach Ablaßgeschwindigkeit 1/10 statisch bis 1/20 zügiges Ablassen der durch den Kletternden verursachten Kraft.

Die Anordnung der Rollen an dem bewegbaren Element kann auch in anderer Weise vorgenommen werden als in dem 5 Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung erläutert. Beispielsweise können die Achsen bei Vorsehen von drei Rollen auch ein beliebiges Dreieck bilden oder gar auf einer Geraden liegen. Es ist auch die Anordnung von mehr als drei Rollen möglich.

Auch die Drehachse des bewegbaren Elementes kann innerhalb der von den Achsen der Rollen umschriebenen Fläche angeordnet sein, wobei ein längerer Hebel L>2 erforderlich wäre. Dies könnte auch mit einem Getriebe erreicht werden. Es ist auch möglich, Drehachse gleich Achse X auszubilden.

Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen möglich. Beispielsweise ist es denkbar, die Auslösung des Bremsmechanismus über eine Rolle, die eine Fliehkraftkupplung antreibt, zu bewerkstelligen.

Claims

G 95 Schutzansprüche

1. Vorrichtung zum Umlenken und Sichern eines Kletterseiles für eine kletternde absturzgefährdete Person, die über der Position, in der die absturzgefährdete Person sich befindet, wie am höchsten Punkt einer Kletterroute, anbringbar ist, wobei die absturzgefährdete Person an einem Ende des Kletterseiles hängt und von einer am anderen Ende des Kletterseiles angreifenden sichernden Person gehalten wird, mit einem Gehäuse mit mindestens einer Rolle zum Umlenken des Kletterseiles, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei oder mehr Rollen (4, 5, 6) zum Führen des Kletterseiles (7) an einem in dem Gehäuse (2) bewegbar angebrachten Element (3) vorgesehen sind und mindestens eine der Rollen mit einem Freilauf ausgestattet ist, der bei einer Abwärtsbewegung des Seilteiles (7b), an dem die kletternde Person hängt, blockiert und das bewegbare Element (3) Teil einer Bremse (1) für das Kletterseil (7) bildet, deren Bremsmechanismus bei Überschreiten einer vorbestimmten abwärts gerichteten Seilgeschwindigkeit des Seilteiles (7b), an dem die kletternde Person hängt, auslöst.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß das bewegbare Element (3) um eine Drehachse (8) drehbar im Gehäuse (2) gelagert ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung von drei Rollen (4, 5, 6) auf dem Element (3) diese so angeordnet sind, 5 daß ihre Achsen (X, Y, Z) die Eckpunkte eines Dreiecks bilden und die Drehachse (8) des Elements (3) außerhalb des von den drei Achsen (X, Y, Z) gebildeten Dreiecks

jedoch innerhalb des von dem über die Rollen geführten Kletterseiles (7) eingegrenzten Umlenkungsbereiches liegt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkbewegung des Elements (3) um die Drehachse (8) auf Grund des geschwindigkeitsbedingten Anstiegs der Seilkraft (Fl) des Seilteiles (7b), an "dem die kletternde Person hängt, auslösbar ist.
10

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) mit einer Bremsbacke (1) ausgestattet ist und das Kletterseil (7) zwischen der Bremisbacke (1) und einer der Rollen abbremsbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (3) in einer Rastposition zum Bewegen des Kletterseiles (7) über die Rollen (4, 5, 6) an einem am Gehäuse (2) angeordneten Anschlag (10) anliegt und in der Rastposition arretierbar ist und diese Arretierung über die Seilkraft (Fl) lösbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch, gekennzeichnet, daß das Seilgewicht des Seilteiles (7a) des von der sichernden Person zu greifenden Kletterseiles (7) über eine einstellbare Feder (11) oder ein Gewicht teilweise kompensiert ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (8) des Elementes (3) zwischen der Achse (X), der Rolle (4), von dem das Seilteil (7b), an dem die kletternde Person hängt, und dem von dieser Rolle (4) abwärts geführten Seilteil (7b) des Kletterseiles angeordnet ist, so daß der Abstand (Ll) zwischen dem Seilteil (7b) und der Drehachse (8) mit

zunehmender Schwenkbewegung {Kippwinkel) des Elementes (3) wächst.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,

dadurch gekennzeichnet, daß das Kletterseil (7) zweidimensional über mehrere Rollen (4, 5, 6) geführt ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Rollen mit einem Freilauf, der bei einer Abwärtsbewegung der gesicherten Person blockiert, ausgestattet sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsbacke (1) so am Gehäuse (2) angeordnet ist, daß beim Schwenken des Elementes (3) um die Drehachse (8) das Kletterseil (7) zwischen einer der Rollen (4,5,6), von der das Kletterseil zur sichernden Person abläuft, und der Bremsbacke (1) festklemmbar ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß daq Hebelverhältnis des Abstandes Ll der Drehachse (8) zum Seilteil (7b) zum Abstand L2 der Drehachse (8) zum Seilteil (7a) des Kletterseiles großer ist als das reibungsbedingte Kräfteverhältnis Fl zu F2 der beiden Seilteile {7b bzw. 7a) .