КАНАТНО-СПУСКОВОЕ УСТРОЙСТВО С ДВУМЯ ТОРМОЗАМИ

Полезная модель относится к канатно-спусковым устройствам для спуска грузов, в частности людей, и может быть использована для проведения высотных работ, а также для эвакуации людей из домов, например, при пожарах.
Канатно-спусковые устройства для спуска грузов, особенно людей и специальных спасательных приборов, которые крепятся при помощи карабина к конструкциям, таким как стены зданий, известны из уровня техники в различных исполнениях.
Наиболее близким аналогом заявленной полезной модели является канатно-спусковое устройство, раскрытое в патенте DE 19818688. Такое устройство содержит корпус, ролик для каната, центробежный тормоз с колодками, включающими тормозные накладки, соединенными при помощи магнитов, и средство передачи вращения от ролика к тормозу. Недостатком такого устройства является то, что скорость спуска находится в зависимости от веса спускаемого груза: чем больше вес, тем выше скорость. Это ограничивает возможности применения устройства при необходимости спуска тяжелых грузов, поскольку в таких случаях трудно предсказать скорость спуска а, следовательно, и конкретные действия людей, связанные с таким спуском.
Задачей, на которую направлена заявленная полезная модель, является расширение области применения канатно-спускового устройства в случае грузов, имеющих различный вес.
Задача решается за счет создания канатно-спускового устройства, содержащего корпус, ролик для каната, основной центробежный тормоз с колодками, включающими тормозные накладки, соединенными при помощи магнитов, и средство передачи вращения от ролика к тормозу, отличающегося тем, что оно содержит дополнительный центробежный тормоз с колодками, включающими тормозные накладки, соединенными при помощи магнитов или магнита и магнитящейся металлической пластины, при этом соединение колодок основного тормоза является более слабым, чем соединение колодок дополнительного тормоза.
При этом средство передачи вращения от ролика к основному тормозу и дополнительному тормозу представляет собой зубчатое колесо, на оси которого закреплен ролик для каната, соединенное с осями вращения тормозов.
Каждая колодка основного и/или дополнительного тормозов может включать по меньшей мере один дополнительный вырез для помещения в него тормозной накладки,. Благодаря таким дополнительным вырезам обеспечивается возможность установки накладок дальше или ближе от оси крепления колодки, что позволяет изготавливать тормозные механизмы, имеющие различную силу торможения.
Колодки тормозов соединяются при помощи магнита на одной колодке и противолежащей ему пластины или вставки из материала, имеющего свойство притягиваться магнитом, на другой колодке.
В предпочтительном варианте устройство снабжено двумя внешними болтами, имеющими изогнутые участки, например, в форме открытого витка спирали. Предназначение болтов состоит в том, что свободный конец каната набрасывается на открытый виток спирали болта, и спускающийся человек может путем захвата висящего рядом свободного конца каната без существенных усилий остановить спуск.
Технический результат заявленной полезной модели заключается в обеспечении одинаковой безопасной скорости спуска грузов с различным весом. Также обеспечивается возможность регулирования такой скорости спуска.
Полезная модель может быть проиллюстрирована следующими чертежами:
Фиг. 1 - осевое сечение по линии А-А;
Фиг. 2 - вид устройства спереди со снятой оболочкой корпуса;
Фиг. 3 - вид устройства сзади;
Фиг. 4 - вид устройства сверху;
Фиг. 5 - вид устройства снизу;
Фиг. 6 - вид устройства сбоку;
Таким образом, каждый из основного и дополнительного тормозов содержит пару полукруглых тормозных колодок, образующих круг за счет их крепления к корпусу на осях с одной стороны и их взаимного притяжения при помощи магнитов с другой стороны, при этом каждая колодка оснащена тормозными накладками, и соединение пары колодок основного тормоза является более слабым, чем соединение пары колодок дополнительного тормоза за счет предустановленной силы притяжения магнитов. Также устройство содержит средство передачи вращения от ролика к основному и дополнительному тормозам.
Особенность конструкции заявленного канатно-спускового устройства состоит в следующем. В корпусе находится вращающийся ролик, который направляет канат, ролик связан с зубчатым колесом, передающим вращение на оси, связанные с центробежными тормозами. При вращении центробежных тормозов центробежная сила, преодолевая притяжение магнитов, размыкает пары тормозных колодок. Тормозные накладки трутся о внутреннюю поверхность корпуса, и вращение замедляется. Помимо основного тормоза в устройстве предусмотрен дополнительный тормоз, который вступает в действие и замедляет скорость спуска в случае спуска более тяжелых грузов. Магнит дополнительного тормоза имеет более существенную силу притяжения, и тормозные колодки дополнительного тормоза размыкаются при более высокой скорости вращения, которая возникает тогда, когда, при более значительном весе спускаемого груза, основной тормоз более не замедляет скорости вращения, достигнув предела своего тормозящего усилия.
В момент, когда снижается тормозное усилие тормозных накладок основного тормоза по причине увеличения скорости вращения при более тяжелом грузе, дополнительный тормоз начинает процесс торможения. В результате скорость спуска, независимо от массы груза или человека, не превышает определенного допустимого значения, необходимого для безопасного спуска груза.
Процесс торможения представляет собой серию циклов, в каждом из которых, при увеличении скорости вращения тормозных колодок, сила притяжения магнитов основного и вспомогательного тормозов ослабевает, тормозные накладки сближаются с корпусом, трутся об него, скорость вращения от этого снижается, сила притяжения магнитов вновь преодолевает снижающуюся центробежную силу, тормозные колодки дополнительного тормоза соединяются (переходят в нерабочее состояние), тормозные накладки прекращают тереться о корпус, и скорость вращения вновь увеличивается, приводя к началу следующего такого цикла. Количество таких циклов зависит от веса груза.
Тормозные накладки устанавливаются в вырезах (углублениях) в тормозных колодках. Чтобы обеспечить возможность изменения скорости спуска, вырезы делаются в различных местах тормозных колодок. При установке тормозных накладок в различные вырезы торможение происходит с различной силой. Конструкция устройства, в случае его вскрытия, позволяет визуально определить, требуется ли замена тормозных накладок по причине их износа.
Устройство может дополнительно комплектоваться внешними болтами, имеющими изогнутые участки для удерживания каната, например, в виде открытого витка спирали. Они располагаются на корпусе с двух сторон. Через один из них внахлест пропускается канат со стороны, противоположной стороне крепления груза по отношению к устройству (свободный конец). При наличии внешних болтов спускающийся человек имеет возможность без существенных усилий, удерживая свободный конец рукой, останавливать спуск или регулировать скорость.
Устройство имеет состоящий из нескольких частей сборный корпус 1, в котором расположен ролик для каната 2, жестко закрепленный на оси 3. На оси 3 сидит так же зубчатое колесо (шестерня) 4, которая передает вращение на малые шестерни 5 и 5', которые, в свою очередь, насажены на валики 6 и 6'. Эти валики смонтированы в корпусе на опорах скольжения и имеют на своих верхних окончаниях втулки 7 и 7'. На каждой втулке, в свою очередь, находится пара дугообразных тормозных колодок 8 и 8' двух тормозов, установленных на осях 9 и 9', обеспечивающих их подвижность (возможность раздвижения, раскрытия).
На фиг. 1 и 3 устройство показано в состоянии покоя, при котором тормозные колодки 8 и 8' и их тормозные накладки 10 и 10' не воздействуют на внутреннюю стенку тормозного барабана в корпусе 1. При вращении ролика для каната тормозные колодки 8 приходят в движение. Тормозные накладки, закрепленные на них, совершая вращательное движение, при заранее установленной скорости спуска трутся о внутреннюю поверхность корпуса 1 и замедляют вращение ролика для каната 2 и скорость спускаемого груза.
Как показано на фиг. 3, тормозные накладки могут быть установлены на тормозных колодках 8 в положении 10 и 10' или в положении 10”. Расположение влияет на скорость спуска.
Одна из каждой пары тормозных колодок 8 и 8' на своих свободных концах снабжена круглым магнитом 11 и 11', который притягивает противоположную ей тормозную колодку и удерживает пару тормозных колодок в соединенном положении до тех пор, пока колодки не начали вращение или вращаются с максимально допустимой скоростью. Вследствие этого, при начальном движении каната и начальном вращении тормозных колодок отсутствует сопротивление. Но сила притяжения магнита и пластины такова, что при определенной скорости спуска колодки основного тормоза раздвигаются за счет преодоления силы притяжения магнита и пластины центробежной силой вращения тормозных колодок. Благодаря наличию двух симметричных тормозных структур, стопорение каната происходит при помощи тормозных колодок 8 и 8'. Причем при малой скорости вращения и при незначительном весе груза раздвигаются тормозные колодки только одного тормоза, так как сила притяжения одного магнита слабее, чем второго магнита. Это позволяет спускать человека с незначительным весом, например, ребенка, с установленной скоростью. При большем весе увеличивается скорость вращения, и к процессу торможения подключается дополнительный тормоз, в котором магнит имеет более значительную силу притяжения. Тормозные колодки второй системы так же раздвигаются, сила трения в обоих тормозах увеличивается, и скорость спуска снижается. Таким образом, скорость спуска находится практически на одном уровне независимо от массы груза. Например, систему можно настроить на такие параметры спуска: 0,8 м/с при любом весе от 30 до 150 кг
Изображенные на фиг. 3-6 два внешних болта 12, изогнутые по форме открытого витка спирали, служат для подведения каната со стороны, противоположной стороне крепления груза по отношению к устройству (свободный конец) чтобы спускаемый человек в любой момент с применением минимальных усилий мог остановить спуск. Эта остановка может быть сделана как спускаемым человеком, так и помощником (спасателем).