КРЕПЕЖНОЕ УСТРОЙСТВО И СИСТЕМА ЗАЩИТЫ ОТ ПАДЕНИЯ
FASTENING DEVICE AND FALL PROTECTION SYSTEM

Настоящее изобретение относится к крепежным устройствам для закрепления на объекте, содержащим по меньшей мере по существу сохраняющую форму основную часть по меньшей мере с одним крепежным элементом, и содержащим по существу гибкую створку, которая отходит перпендикулярно от основной части и имеет по меньшей мере по существу герметичную, по меньшей мере по существу свободную дистальную часть, и которое предназначено и выполнено с возможностью прикрепления к поверхности объекта. Изобретение также относится к системе защиты от падения.
Крепежное устройство такого типа, как заявлено в преамбуле, известно из европейского патента EP 1699991 того же заявителя. Описанное в нем крепежное устройство является частью устройства безопасности, к которому человек может, например, прикрепить себя во время работы, связанной с опасностью падения. В варианте осуществления известного крепежного устройства основная часть содержит высококачественный блок из набора тарелкоподобных металлических фланцевых корпусов, между которыми располагается проксимальная часть гибкой пластины. Различные части крепко и плотно прижаты друг к другу под влиянием прижимного усилия, производимого центральным болтом, от которого в дистальном наружном конце отходит фиксирующий элемент в виде крепежной петельки. Гибкая пластина содержит покрывающий стенку материал, в частности, битумный кровельный материал, и вследствие этого дистальный участок простирается примерно на 25 сантиметров наружу от фланцевых корпусов. Гибкая пластина тем самым обеспечивает надежное фиксирующее основание, с помощью которого вся конструкция может быть прикреплена обычным герметичным способом к имеющемуся покрытию стены, например, здания. В настоящем документе плотный зажим проксимальной части гибкой пластины между двумя фланцевыми деталями обеспечивает не только надежное закрепление гибкой пластины, но также и желательную герметичность всей конструкции.
Хотя известное крепежное устройство по существу дает возможность исключительно надежного, длительного и крепкого прикрепления к крыше или другой стене здания, такая высококачественная конструкция, однако, имеет недостаток, заключающийся в относительно высокой себестоимости, а также весе известного устройства. Следовательно, настоящее изобретение имеет, помимо прочих, задачу, заключающуюся в обеспечении крепежного устройства, которое, обладая удерживающей способностью и надежностью, может изготавливаться более легким и быть более экономичным в изготовлении.
Для достижения поставленной задачи крепежное устройство заявленного в преамбуле типа имеет признак, заключающийся в том, что основная часть содержит по меньшей мере по существу сформированный единым целым, держащий форму корпус с по меньшей мере по существу сплошной основой, и при этом проксимальная часть гибкой пластины вмонтирована по меньшей мере по существу плотно в основу корпуса, а дистальная часть гибкой пластины отходит в сторону от основной части. Желательная герметичность между основной частью и гибкой пластиной достигается тем, что проксимальная часть гибкой пластины, полностью заключенная в материал основы корпуса, является встроенной в него. Таким образом, можно обойтись без относительно тяжелой зажимающей конструкции, имеющейся в известном устройстве. Кроме того, конструкция по изобретению обеспечивает относительно низкую себестоимость изготовления и относительно малый общий вес.
Предпочтительный вариант осуществления крепежного устройства по изобретению имеет в этом отношении признак, заключающийся в том, что корпус содержит материал основы, который заливается вокруг проксимальной части гибкой пластины, и, более конкретно, что материал основы содержит термопластическую пластмассу и наносится при повышенной температуре на обе стороны проксимальной части гибкой пластины в процессе горячего формования. Такая заливка или другая заделка проксимальной части гибкой пластины уже приводят по существу к исключительно надежному, долговечному и прочному прикреплению и фиксации гибкой пластины в корпусе при том, что процесс производства всей конструкции также очень прост.
Для надлежащей фиксации проксимальной части гибкой пластины в корпусе, даже в случае чрезвычайно высокой оттягивающей нагрузки, еще один вариант осуществления крепежного устройства по изобретению имеет признак, заключающийся в том, что проксимальная часть гибкой пластины имеет открытую конструкцию с целью вмещения материала основы корпуса между первой и второй основными поверхностями гибкой пластины. Таким образом, открытая конструкция проксимальной части гибкой пластины таким образом позволяет материалу корпуса, например во время процесса заливки, проникать в него с обеих сторон, посредством чего после отвердевания корпуса пластина жестко закреплена в корпусе. В настоящем документе открытая конструкция может быть реализована, помимо других способов, путем полного или частичного использования открытой сетчатой структуры для гибкой пластины или путем выполнения перфораций, каналов или иной открытой сетки локально в заделанной пластине.
Для оптимальной совместимости с имеющимся покрытием стен еще один предпочтительный вариант осуществления крепежного устройства по изобретению имеет признак, заключающийся в том, что пластина содержит покрывающий стену материал, в частности, битуминозный материал или пластиковый кровельный материал. Таким образом, пластина может быть прикреплена к имеющейся крыше или покрытию стены с помощью традиционных способов скрепления поверхностей, таких как сварка, припаивание или склеивание, без неблагоприятного влияния на целостность имеющегося покрытия.
Частный компактный вариант осуществления крепежного устройства по изобретению имеет признак, заключающийся в том, что корпус и гибкая пластина содержат по существу концентрические или кольцевые периферические области. В настоящем документе изобретение основано на идее о том, что сила прикрепления гибкой пластины к поверхности пропорциональна размеру поверхности прикрепления, и что кольцевая периферическая область, с учетом этой поверхности, занимает минимальное место. Исключительно хорошие результаты достигнуты в этом отношении в практическом варианте осуществления крепежного устройства по изобретению, которое отличается тем, что корпус имеет диаметр, находящийся в диапазоне от 15 до 25 сантиметров, и что по существу свободная дистальная часть гибкой пластины выходит за пределы корпуса по меньшей мере на 20-30 сантиметров. Было установлено, что при таких размерах прикрепление гибкой пластины к имеющемуся покрытию крыши будет достаточным при нормальных условиях для поглощения, например, динамической нагрузки, как может произойти, когда крепежное устройство применяется в системе защиты от падения для страховки человека в случае угрозы падения. Установлено, что закрепление проксимальной части гибкой пластины в основной части с целью такого применения практически достаточна в еще одном частном варианте осуществления крепежного устройства по изобретению, отличающегося тем, что проксимальная часть гибкой пластины входит в корпус по меньшей мере на 10 сантиметров.
Для применения крепежного устройства в более жестких условиях, таких, как например, экстремальные климатические условия, или при чрезмерных оттягивающих нагрузках, еще один частный вариант осуществления крепежного устройства по изобретению имеет признак, заключающийся в том, что на стороне гибкой пластины, дальней от крепежного элемента, фланцевая часть вытянута в стороны от корпуса таким образом, что наружный край лежит между соответствующим наружным краем части корпуса, лежащей на противоположной стороне гибкой пластины, и наружным краем гибкой пластины. В настоящем документе фланцевая часть обеспечивает дополнительное основание для крепления, подходящее для механического, проникающего первичного прикрепления устройства к поверхности, тогда как пластина, выходящая за ее пределы, обеспечивает герметизацию, а также вторичное, поверхностное прикрепление всей конструкции к поверхности объекта. В данном случае возможно ограничиться первичным прикреплением, достаточно прочным для конкретного применения.
Фланцевая часть может содержать необязательную держащую форму отдельную часть, которая объединена в блок с другой частью устройства, хотя в еще одном предпочтительном варианте осуществления крепежное устройство по изобретению отличается тем, что фланцевая часть монолитно вытянута из корпуса, то есть составляет с ним единое целое. Фланцевая часть может, таким образом, быть выполнена единым целым с другой частью основной части.
То же самое относится к крепежному элементу. Он также может быть собран отдельно с другой частью устройства и фиксироваться к корпусу постоянным образом, например, винтами или другим механическим способом. Крепежный элемент, таким же образом, как гибкая пластина, может в настоящем документе, в частности, быть залит в корпус или иначе вмонтирован в него при изготовлении. Однако предпочтительный вариант осуществления крепежного устройства по изобретению имеет признак, заключающийся в том, что крепежный элемент образуется монолитно с корпусом, то есть как единое целое. Таким образом, не требуется никаких дополнительных компонентов или работ для крепежного элемента, и создается чрезвычайно крепкий, герметичный объект.
Настоящее изобретение также относится к системе защиты от падения, содержащей по меньшей мере одно крепежное устройство по изобретению в блоке защиты от падения, которое дополнительно содержит по меньшей мере индивидуальное средство защиты от падения, которое предназначено и выполнено с возможностью присоединения непосредственно или опосредованно к крепежному элементу по меньшей мере одного крепежного устройства.
В настоящем документе изобретение будет далее объяснено на основании нескольких примерных вариантов осуществления и сопроводительных чертежей. На чертежах:
Фиг.1 - вид сверху первого примерного варианта осуществления крепежного устройства по изобретению;
Фиг.2А - сечение устройства фиг.1 по линии А-А;
Фиг.2B - сечение устройства фиг.1 по линии B-B;
Фиг.3 - сечение второго примерного варианта осуществления крепежного устройства по изобретению;
Фиг.4 - вид сверху третьего примерного варианта осуществления крепежного устройства по изобретению; и
Фиг.5 - сечение устройства фиг.4 по линии V-V.
Чертежи являются просто схематичными и, по меньшей мере, не всегда вычерченными в масштабе. Для ясности некоторые размеры, в частности, могут быть увеличены в большей или меньшей степени. Соответствующие части насколько возможно обозначаются одинаковыми номерами ссылочных позиций.
Крепежное устройство фиг.1 может, например, быть использовано как удерживающая основа в системе защиты от падения, и с этой целью содержит крепежный элемент 10, в данном примере в форме прилегающей фиксирующей петли, видимой также на фиг.2A, к которой может быть присоединен, непосредственно или опосредованно, страховочный трос, идущий от индивидуального средства защиты от падения, такого, как ремень безопасности при падении или привязной ремень безопасности. Фиксирующая петля 10 отходит монолитно, то есть единым целым, от центральной основной части устройства, включающего по меньшей мере по существу держащий форму корпус 20, который также выполнен единым целым со сплошной основой. В этом примере основная часть 20 заливается целиком при повышенной температуре в соответствующую форму из прочного термопластического пластика, такого, например, как полистирол, полипропилен или ABS в качестве материала основы, и далее отверждается до сохраняющего форму изделия с приблизительно кольцевой наружной периферической частью. Диаметр основной части 20 обычно находится в диапазоне от 15 до 25 сантиметров, при обычной толщине корпуса в диапазоне 20-40 миллиметров. Однако в рамках изобретения могут быть предусмотрены другие размеры как большие, так и меньшие, выполненные с учетом конкретной области применения и предполагаемых для него статических и/или динамических нагрузок. В соответствии с конкретным требованием вместо кольцевой или дискообразной может также быть применена основная часть другой формы, например, удлиненная.
От основной части 20 отходит гибкая, то есть мягкая пластина 30, также имеющая кольцевую наружную периферическую часть. В настоящем документе проксимальная часть 31 гибкой пластины выступает приблизительно на 15 сантиметров в основную часть 20, а дистальная часть 32 отходит от основной части на расстояние, обычно минимально равное приблизительно 20-30 сантиметрам. Проксимальная часть 31 имеет открытую структуру с отверстиями 33, видимыми на фиг.2B, для приема в них материала основы корпуса 20, при отливке корпуса 20. Таким образом, пластина устанавливается и закрепляется в корпусе исключительно надежным, прочным и герметичным способом, тогда как свободная дистальная часть 32 обеспечивает надлежащее основание для прикрепления для поверхностного прикрепления к имеющемуся покрытию крыши или стены без необходимости неблагоприятного влияния на целостность последнего. Для этой цели пластина предпочтительно образована из куска обычного покрывающего стену материала, в частности, битумного или пластмассового кровельного материала, таким образом, чтобы она могла быть жестко прикреплена обычным способом, таким как приклеивание, припаивание или сварка, к существующему, уже имеющемуся, покрытию стены. Открытая структура 33 проксимальной части 31 гибкой пластины 30 с одной стороны обеспечивает надежное и чрезвычайно прочное закрепление гибкой пластины в основной части 20, и кроме того, позволяет отливаемому материалу протекать через отверстия 33 от одной стороны гибкой пластины к другой во время процесса отливки корпуса. Пластина 30 может, таким образом, быть уже заранее вставлена в форму и корпус, когда он отливается вокруг гибкой пластины для образования полностью единого целого.
Второй вариант осуществления крепежного устройства по изобретению показан на фиг.3. Этот вариант осуществления в значительной степени подобен первому, за исключением того, что в этом случае фланцевая часть 21 заходит в радиальном направлении за основную часть 20 на нижней ее стороне. Фланцевая часть как отдельный элемент может здесь быть объединена с основной частью 20 или, как в данном случае, отлита как одно монолитное целое вместе с ней. Фланцевая часть 21 заходит на расстояние приблизительно 5-10 сантиметров за часть основного корпуса 20, расположенную на другой стороне гибкой пластины, и имеет несколько просверленных отверстий для вставки в них крепежных элементов 40, таких как винты или болты. На выполненном таким образом крепежном крае 21 устройство может таким образом быть преимущественно закреплено постоянно на поверхности посредством таких крепежных элементов 40, тогда как поверхностное прикрепление, то есть без проникновения в объект, гибкой пластины 32, лежащей дальше, обеспечивают желательную герметичность всей конструкции в случае применения вне помещений.
В этом случае крепежный элемент содержит металлическую ввинчивающуюся петлю 11, которая может быть ввернута в корпус 20 позже, возможно после того, как под нее просверлено отверстие, или, как в данном случае, была предпочтительно заранее вставлена в форму во время отливки корпуса, чтобы позволить материалу корпуса обтечь ее и впоследствии затвердеть. Если требуется, в данном случае на ножке 11 крепежного элемента могут быть обеспечены один или более фланцев или крыльев 12, которые впоследствии обеспечивают чрезвычайно прочное закрепление в корпусе 20. Таким образом, этот вариант осуществления обеспечивает, даже при жестких условиях эксплуатации, в частности, температуры окружающей среды и нагрузки, исключительно надежное крепежное устройство, которое может безопасно применяться в качестве основы в системе защиты от падения в любых возможных условиях, встречающихся на практике.
Третий вариант осуществления крепежного устройства по изобретению показан на фиг.4 и 5. В этом случае устройство содержит удлиненную основную часть 20, которая, как в предшествующих примерах, была отлита из подходящей пластмассы, служащей в качестве материала основы, вокруг проксимальной части 31 гибкой пластины 30, отходящей от нее в сторону. Представленное устройство особенно подходит в качестве устройства безопасности при работе на крыше, причем устройство монтируется так, что основная часть 20 направлена к краю крыши, при этом свободный дистальный конец 32 гибкой пластины прикрепляется к поверхности крыши. В целях монолитного, надежного соединения гибкая пластина в данном случае предпочтительно выполнена из обычного кровельного материала, такого как битум, EPDM или другая пластмасса, и прикрепляется путем приклеивания, сварки или другим присоединением к подобному имеющемуся кровельному материалу. В основную часть 20 ввернута металлическая фиксирующая петля 10, к которой может прикрепляться индивидуальное средство безопасности системы защиты от падения.
Хотя изобретение далее объясняется на основе только пары примерных вариантов осуществления, будет очевидно, что изобретение ни в коем случае ими не ограничивается. Напротив, для специалиста в данной области техники существует еще множество изменений и вариантов осуществления без отступления от объема изобретения. В представленных примерных вариантах осуществления, например, гибкая пластина содержит центральное отверстие и открытую структуру, в частности, с целью обеспечения надлежащего потока материала между отдельными частями формы во время процесса производства и для достижения надежного закрепления гибкой пластины в основной части в готовом продукте, хотя может быть, если требуется, применена пластина с закрытой проксимальной частью. В таком случае материал для основной части может предпочтительно отливаться вокруг гибкой пластины с обеих сторон при изготовлении, для достижения надлежащего заполнения формы и обхватывания, при этом более прочное закрепление гибкой пластины в основном корпусе может быть достигнуто, если требуется, путем использования сквозных штифтов или других фиксирующих элементов.
Основная часть устройства по изобретению может также содержать под собой, помимо гибкой пластины, гибкую кромку из, например, кровельного материала, подходящей пластиковой пленки или текстильной ткани. Такая кромка обеспечивает постоянное прикрепление к имеющемуся кровельному материалу, например, при помощи металлических скоб, гвоздей или путем прошивания, тогда как лежащая выше гибкая пластина обеспечивает эффективную водонепроницаемость.
Приведенные материалы и размеры в целом приведены главным образом посредством иллюстрации, хотя в принципе могут применяться относительно свободно другие материалы, формы и размеры для конкретного применения. Помимо относительно компактной кольцевой основной части, возможна в этой связи удлиненная основная часть в виде балки, от которой гибкая пластина отходит в поперечном направлении не только с одной стороны, как представлено в примерном варианте осуществления, но также и с двух сторон. Гибкая пластина по изобретению в данном случае также заделана по существу жестко в основную часть.
Фиксирующий элемент в примерных вариантах осуществления содержит держащую форму петлю определенной формы, выступающую с противоположной стороны основной части, но может также быть выполнен различными другими способами. Углубление, в которое крепежный элемент заглубляется и покрывается, может таким образом быть выполнен в держащем форму корпусе на его основной поверхности. В данном случае крепежный элемент предпочтительно содержит одну или более стержнеподобных металлических деталей, которые покрывают такое углубление в поперечном направлении и наружный конец которых выступает в корпус с обеих сторон на расстояние и глубину, достаточные для надежной фиксации.
Помимо отливки термопластического материала при повышенной температуре и физическом отверждении, требуемая жесткая интеграция гибкой пластины в основную часть может также быть реализована путем формирования исходного материала, возможно, при повышенном давлении и/или температуре, вокруг проксимальной части гибкой пластины, и его химического отверждения. Для этой цели подходящими являются многочисленные материалы, такие как, в частности, (эпоксидные) смолы и каучуки. Вместо битуминозной гибкой пластины может также быть применена гибкая пластина из другого герметичного материала, особенно герметичной пластиковой пленки, например поливинилхлорида или EPDM. И вместо того, чтобы образовываться как отдельный компонент, который объединен в блок с другой частью устройства, гибкая пластина может также быть образована как единое монолитное целое со смежной частью основной части, и затем может быть изготовлена целиком вместе с ней, например, в процессе горячего формования. В таком случае гибкая пластина может длительно удерживаться, например, с помощью клея, на поверхности, которая может обеспечивать чрезвычайно прочное соединение вплоть до чрезвычайно высоких окружающих температур.
Относительно областей применения устройство по изобретению подходит не только в рамках контекста системы защиты от падения, но устройство в целом обеспечивает крепежную основу для конструкций на крышах или стенах, таких, как, в частности, антенны крыши и, возможно, временные строения на крыше здания. Один или более резьбовых концов или навинчивающихся болтов, выступающих из корпуса, может предпочтительно служить в качестве крепежного элемента вместо фиксирующей петли.