СПОСОБСТВУЮЩЕЕ ПОДЪЕМУ УСТРОЙСТВО
DEVICE TO ASSIST ASCENDING

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0001] Для технического обслуживания расположенного на высоте оборудования требуется устройство, обеспечивающее специалисту по обслуживанию доступ к указанному оборудованию. Одним широко распространенным устройством, используемым для получения доступа к высоко расположенным местам, является лестница. Однако при значительной высоте расположения оборудования лестница может использоваться только тем персоналом, который физически способен подняться на ее высоту. Кроме того, должны учитываться вопросы безопасности. Более уставший рабочий с большей вероятностью подвержен несчастному случаю, например соскальзыванию и падению. Соответственно, при реализации устройства получения доступа к расположенному на высоте оборудованию следует учитывать усталость, которая возникает при подъеме на большую высоту.
[0002] Вследствие вышеуказанных, а также других изложенных ниже причин, которые станут более очевидны специалистам при прочтении приведенного описания, существует необходимость в эффективном и безопасном средстве, помогающем рабочему подняться на лестницу.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0003] Вышеуказанные проблемы, присущие существующим устройствам, решаются с помощью вариантов выполнения данного изобретения и станут понятны при прочтении и изучении нижеследующего описания. Нижеследующее краткое изложение сущности изобретения является иллюстративным, а не ограничивающим, и приведено исключительно для облегчения понимания читателем некоторых аспектов изобретения.
[0004] Согласно одному из вариантов выполнения предложено способствующее подъему моторизованное устройство. Указанное устройство содержит петлеобразный ремень, крепежный элемент, узел двигателя и останавливающий падение узел. Крепежный элемент присоединен к петлеобразному ремню. К крепежному элементу в свою очередь присоединено страховочное снаряжение. Узел двигателя включает двигатель и ведущий шкив. Двигатель включает ведущий вал. Ведущий шкив соединен с ведущим валом. Кроме того, ведущий шкив находится в контакте с петлеобразным ремнем. Останавливающий падение узел объединен с ведущим шкивом и выполнен с возможностью ограничения перемещения петлеобразного ремня в случае падения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0005] Данное изобретение может стать более понятным, а его дополнительные преимущества и варианты использования более очевидными при рассмотрении подробного описания и нижеследующих чертежей, на которых:
[0006] фиг.1А изображает вид спереди в аксонометрии лестницы, содержащей прикрепленное к ней способствующее подъему устройство в соответствии с одним вариантом выполнения данного изобретения,
[0007] фиг.1В изображает вид сзади в аксонометрии лестницы, содержащей прикрепленное к ней способствующее подъему устройство, показанное на фиг.1,
[0008] фиг.2А изображает увеличенный вид сзади в аксонометрии узла двигателя и регулирующего натяжение узла в соответствии с одним вариантом выполнения данного изобретения,
[0009] фиг.2В изображает увеличенный вид спереди в аксонометрии узла двигателя и регулирующего натяжение узла, показанных на фиг.2А,
[0010] фиг.2С изображает схему прохождения троса через шкивы в соответствии с одним вариантом выполнения данного изобретения,
[ООН] фиг.3 изображает увеличенный вид спереди узла двигателя в соответствии с одним вариантом выполнения данного изобретения,
[0012] фиг.4А изображает вид спереди в аксонометрии узла двигателя в собранном виде в соответствии с одним вариантом выполнения данного изобретения,
[0013] фиг.4В изображает вид спереди в аксонометрии узла двигателя, показанного на фиг.4А, в разобранном виде,
[0014] фиг.4С изображает вид спереди в аксонометрии узла двигателя в собранном виде в соответствии с другим вариантом выполнения данного изобретения,
[0015] фиг.4D изображает вид спереди в аксонометрии узла двигателя в соответствии с еще одним вариантом выполнения данного изобретения в разобранном виде,
[0016] фиг.5А изображает вид спереди ведущего шкива в собранном виде в соответствии с одним вариантом выполнения данного изобретения,
[0017] фиг.5В изображает вид спереди в аксонометрии ведущего шкива, показанного на фиг.5А, в разобранном виде,
[0018] фиг.5С изображает вид спереди ведущего шкива в соответствии с одним вариантом выполнения данного изобретения,
[0019] фиг.5D изображает вид сбоку ведущего шкива, показанного на фиг.5С, в разрезе по линии ВВ,
[0020] фиг.5Е изображает вид спереди в аксонометрии ведущего шкива, показанного на фиг.5С, в разобранном виде,
[0021] фиг.5F изображает вид спереди останавливающего падение узла в соответствии с одним вариантом выполнения данного изобретения,
[0022] фиг.6 изображает пульт управления в соответствии с одним вариантом выполнения данного изобретения,
[0023] фиг.7 изображает блок-схему устройства управления в соответствии с одним вариантом выполнения данного изобретения,
[0024] фиг.8А изображает вид спереди в аксонометрии регулирующего натяжение узла в собранном виде в соответствии с одним вариантом выполнения данного изобретения,
[0025] фиг.8В изображает вид спереди в аксонометрии регулирующего натяжение узла, показанного на фиг.8А, в разобранном виде,
[0026] фиг.9А изображает вид спереди верхней направляющей троса в собранном виде в соответствии с одним вариантом выполнения данного изобретения.
[0027] фиг.9В изображает вид спереди верхней направляющей троса, показанной на фиг.9А, в разобранном виде,
[0028] фиг.10А изображает вид спереди верхней направляющей троса в собранном виде в соответствии с другим вариантом выполнения данного изобретения,
[0029] фиг.10В изображает вид сзади верхней направляющей троса, показанной на фиг.10А, в собранном виде,
[0030] фиг.10С изображает вид верхней направляющей троса, показанной на фиг.10А, в разобранном виде,
[0031] фиг.11А изображает вид сзади в аксонометрии другой верхней направляющей троса в соответствии с одним вариантом выполнения данного изобретения,
[0032] фиг.11В изображает вид спереди в аксонометрии верхней направляющей троса, показанной на фиг.11А,
[0033] фиг.11С изображает вид спереди в аксонометрии верхней направляющей троса, показанной на фиг.11А, в разобранном виде, и
[0034] фиг.11D изображает увеличенный разрез верхней направляющей троса, показанной на фиг.11А.
[0035] В соответствии с общепринятой практикой различные рассмотренные элементы изображены не в масштабе, а показаны для выделения конкретных особенностей, характерных для данного изобретения. На протяжении всех чертежей и описания одинаковые номера позиций обозначают одинаковые элементы.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0036] Нижеследующее подробное описание приведено со ссылкой на сопроводительные чертежи, которые составляют его часть и на которых показаны в качестве примера конкретные варианты выполнения для реализации данного изобретения. Указанные варианты выполнения описаны достаточно подробно для обеспечения возможности реализации данного изобретения на практике специалистами, при этом следует понимать, что возможно использование других вариантов выполнения и внесение логических, механических и электрических изменений без отклонения от сущности и объема данного изобретения. Таким образом, нижеследующее подробное описание не должно считаться ограничивающим, а объем данного изобретения определяется только пунктами формулы изобретения и их эквивалентами.
[0037] В вариантах выполнения данного изобретения предложен узел, который способствует подъему пользователя на лестницу и его спуску с нее. В вариантах выполнения к пользователю функционально присоединен петлеобразный трос или аналогичное прикрепляющее средство, например петлеобразный канат. Указанный трос обеспечивает избирательное действие тяговой силы на пользователя при его подъеме на лестницу или спуске с нее. Соответственно, часть веса пользователя уменьшается при подъеме или спуске с уменьшением, таким образом, требующихся от пользователя усилий. В некоторых вариантах выполнения способствующий подъему узел регистрирует остановку пользователя и в ответ прекращает воздействие тяговой силы. В этих вариантах выполнения указанный узел переустанавливается вследствие действия пользователя, например натягивания троса. В других вариантах выполнения в способствующее подъему устройство встроено останавливающее падение устройство.
[0038] На фиг.1А и 1В изображен вариант выполнения способствующего подъему устройства 100. В частности, на фиг.1А изображен вид спереди в аксонометрии лестницы 101, содержащей прикрепленное к ней способствующее подъему устройство 100, а на фиг.1В изображен вид сзади в аксонометрии лестницы, содержащей прикрепленное к ней способствующее подъему устройство 100. Варианты выполнения устройства 100 могут быть присоединены либо к передней, либо к задней части лестницы 101. Устройство 100 содержит верхнюю направляющую 103 троса (или верхнюю направляющую 103), регулирующий натяжение узел 104, узел 102 двигателя и петлеобразный трос 120. Петлеобразный трос 120 или петлеобразный канат 120, который представляет собой в целом удлиненный элемент, может быть назван петлеобразным ремнем 120. Верхняя направляющая 103 троса содержит выдвижной элемент 106, который присоединен вблизи верхнего конца лестницы 101 с помощью крепежных скоб 110. Крюк 112 выдвижного элемента 106 используется для позиционирования элемента 106 на месте на лестнице 101 при присоединении крепежных скоб 110. К выдвижному элементу 106 верхней направляющей 103 присоединено D-образное кольцо 118. Указанное кольцо 118 может использоваться для присоединения стропы или страховочного троса, прикрепленного к страховочному поясу, надетому на пользователя, когда он работает около выдвижного элемента 106. Соответственно, кольцо 118 может использоваться для защиты от падения или для фиксации рабочего положения. D-образное кольцо 118 также может использоваться в качестве точки присоединения лебедки, поднимающей выдвижной элемент вверх по лестнице 101 для обеспечения исходного размещения. Вблизи верхнего конца элемента 106 присоединен узел 116 верхнего шкива. Узел 116 направляет петлеобразный трос 120, как проиллюстрировано на фиг.1В.
[0039] Регулирующий натяжение узел 104 содержит корпус 105, прикрепленный к лестнице 101 скобами 110. Аналогично выдвижному элементу 106, корпус 105 содержит крюк 112, используемый для позиционирования корпуса 105 на лестнице 101 при присоединении крепежных скоб 110. К узлу 104 присоединен узел 102 двигателя, который прикладывает тяговое усилие к тросу 120, как описано более подробно ниже. Как показано на фиг.1В, трос 120 проходит вокруг узла 116 верхнего шкива и через узел 102 двигателя. К петлеобразному тросу 120 присоединен способствующий подъему крепежный элемент 122. Пользователь прикрепляет надетый на него страховочный пояс и т.п. к крепежному элементу 122. В одном варианте выполнения элемент 122 представляет собой съемный соединитель тросов, такой как съемный соединитель тросов LAD-SAF™ №6116540 от компании DB Industries Inc. В варианте выполнения, показанном на фиг.1В, трос 120 является тросом, концы которого соединены друг с другом при помощи соединителей 121 с образованием петли. В другом варианте выполнения для соединения концов троса друг с другом используется необжатое концевое приспособление (не показано). В одном примере этого устройства используются крепежные средства Quick Attach™ Eye от компании Suncor Stainless Inc. Предполагается использование других способов соединения концов троса друг с другом с образованием петли, при этом данное изобретение не ограничено конкретным способом. В варианте выполнения, показанном на фиг.1В, вблизи каждой стороны тросового соединения расположены амортизаторы 123А и 123В. Кроме того, в одном варианте выполнения каждый амортизатор 123А и 123В выполнен в виде цилиндрического элемента из уретана, расположенного вокруг троса 120. Амортизаторы 123А и 123В останавливают перемещение троса 120 прежде, чем тросовое соединение может удариться о существенно важный элемент способствующего подъему устройства 100. В частности, если амортизатор 123В входит в контакт с узлом 116 верхнего шкива или амортизатор 123А входит в контакт с узлом 102 двигателя, то трос прекращает перемещаться. Более подробное обсуждение вопроса, касающегося перемещения и остановки троса 120, приведено ниже. Таким образом, амортизаторы 123А и 123В предотвращают повреждение соединения или других существенно важных элементов устройства 100.
[0040] На фиг.2А и 2В изображены увеличенные виды узла 102 двигателя и регулирующего натяжение узла 104. В частности, на фиг.2А изображен увеличенный вид сзади в аксонометрии узла 102 двигателя и регулирующего натяжение узла 104, а на фиг.2В изображен увеличенный вид спереди в аксонометрии узла 102 двигателя и регулирующего натяжение узла 104. На фиг.2А и 2В проиллюстрирован способ присоединения узла 102 к узлу 104. В частности, регулирующая скоба 204 узла двигателя, показанная на фиг.2А, присоединена к удерживающей пластине 412 узла 102 и крепежному элементу 208, который вставлен в корпус 105 узла 104. Доступ к крепежному элементу 208 обеспечивается через отверстие 206, проходящее через корпус 105 узла 104, как показано на фиг.2А и 2В. В одном варианте выполнения крепежный элемент 208 присоединен к крепежной скобе 204 и удерживающей пластине 412 при помощи стержня 252, который проходит через крепежное отверстие 825 в элементе (показанное на фиг.8В), отверстие 270 в скобе 204 и отверстие 272 в пластине 412. Кроме того, в одном варианте выполнения винт 205, проходящий через крепежную скобу, взаимодействует с отверстием 811 (показанным на фиг.8В) с обеспечением предотвращения поворота крепежного элемента 208 в корпусе 105 при повороте регулирующего элемента 108. В еще одном варианте выполнения размер и форма крепежного элемента 208 выбраны с обеспечением его плотной посадки в корпусе 105 для предотвращения поворота. В этом варианте выполнения винт 205 не используется. Скоба 204 дополнительно присоединена к пластине 412 через отверстие 206 в корпусе 105 при помощи крепежа 251, как показано на фиг.2А и 2В. Регулирование положения крепежного элемента 208 в корпусе 105 обеспечивается регулирующим элементом 108. Регулирующий натяжение узел 104 рассмотрен более подробно ниже при рассмотрении фиг.8А и 8В.
[0041] Кроме того, на фиг.2А показана скоба 202 способствующего подъему узла, которая присоединяет крепежный элемент 122 указанного узла к тросу 120. Кроме того, на фиг.2А показан бесконтактный переключатель 250. Указанный переключатель 250 используется для текущего контроля перемещения шкива, как рассмотрено более подробно ниже. Перемещение шкива в вариантах выполнения используется по меньшей мере частично для управления узлом 102 двигателя, что также рассмотрено более подробно ниже в отношении фиг.7. Узел 102 двигателя содержит четыре различных узла 209, 211, 213 и 215 шкивов, вокруг которых проходит трос 120. В частности, узлы 215, 213 и 211 проводят петлеобразный трос 120 вокруг узла 209 ведущего шкива. Прилегание троса 120 к узлу 209 обеспечивает перемещение указанного троса 120. Фиг.2С иллюстрирует прохождение троса 120 через узлы 209, 211, 213 и 215 узла 102 двигателя.
[0042] На фиг.3 изображен увеличенный вид спереди в аксонометрии узла 102 двигателя, на котором показано останавливающее падение устройство 330 в соответствии с одним вариантом выполнения данного изобретения. Устройство 330 содержит кольцевой захват 304, который присоединен к защитной крышке 420 узла 209 ведущего шкива. Кольцевой захват 304 имеет внутренние выступы 306. К ведущему шкиву 210 узла 209 присоединены собачки 302, которые вращаются вместе с указанным шкивом 210. Собачки 302 взаимодействуют с внутренними выступами 306 захвата 304 с обеспечением остановки, таким образом, вращения ведущего шкива 210, если шкив 210 приводится во вращение в направлении, противоположном способствующему подъему направлению, с выбранной скоростью. Таким образом, если пользователь соскальзывает и падает, петлеобразный трос 120, к которому прикреплен пользователь, быстро тянется в направлении (вниз), противоположном способствующему подъему направлению (вверх). Петлеобразный трос 102, который находится во фрикционном контакте с ведущим шкивом 210, в ответ на падение обеспечивает относительно быстрое вращение шкива 210 в направлении, противоположном способствующему подъему направлению. В результате указанного относительно быстрого вращения собачки 302 взаимодействуют с внутренними выступами 306 захвата 304, что дополнительно препятствует указанному направленному перемещению шкива 210. После остановки перемещения шкива 210 трос 120 также останавливается и, таким образом, останавливает падение. Поскольку данное останавливающее падение устройство (собачки 302 и кольцевой захват 304) является механическим устройством, то оно работает даже в случае нарушения энергоснабжения узла 100. Более подробное описание останавливающего падение устройства приведено ниже при рассмотрении фиг.5С-5Е. На фиг.3 также показан пульт 320 управления, который в данном примере присоединен к узлу 102 двигателя. В других вариантах выполнения пульт 320 управления установлен на узле 100 в других местоположениях. Пульт 320 обеспечивает интерфейс для взаимодействия пользователя с узлом 100. Пример пульта управления описан ниже при рассмотрении фиг.6.
[0043] На фиг.4А и 4В изображен узел 102 двигателя. В частности, на фиг.4А изображен вид спереди в аксонометрии узла 102 двигателя в собранном виде, а на фиг.4В изображен вид спереди в аксонометрии демонтированного узла 102 двигателя в разобранном виде. Узел 102 содержит двигатель 402 с ведущим валом 410, приводимым во вращение двигателем 402. В целом все компоненты, как показано на фиг.4В, соединены друг с другом крепежами 450, 452, 454 и 460 и гайками 458. К корпусу двигателя 102 прикреплена удерживающая пластина 412 с отверстием 411, предназначенным для прохождения ведущего вала 410. К удерживающей пластине 412 присоединены с возможностью вращения первый направляющий шкив 212 первого узла 211, второй направляющий шкив 214 второго узла 213 и третий направляющий шкив 216 третьего узла 215. Вокруг первого и второго направляющих шкивов 212 и 214 установлена первая защитная крышка 414. Указанная крышка 414 имеет первое отверстие 415, обеспечивающее прохождение петлеобразного троса 120 ко второму шкиву 214, и второе отверстие 413, обеспечивающее прохождение троса 120 к первому шкиву 212. К первой защитной крышке 414 присоединена первая шкивная крышка 406, обеспечивающая закрытие передней части первого и второго направляющих шкивов 212 и 214. Вокруг третьего направляющего шкива 216 установлена вторая защитная крышка 442. Вторая защитная крышка 442 имеет первое и второе отверстия 441 и 443, которые обеспечивают прохождение петлеобразного троса 120 к третьему направляющему шкиву 216 и от него. Ко второй защитной крышке 442 присоединена вторая шкивная крышка 408, обеспечивающая закрытие передней части третьего направляющего шкива 216.
[0044] Ведущий шкив 210 присоединен к ведущему валу 410 двигателя 402 с помощью муфты 502 скольжения. К удерживающей пластине 412 присоединена третья защитная крышка 420, обеспечивающая закрытие троса 120, расположенного в V-образной канавке ведущего шкива 210. Крышка 420 имеет первую выемку 421 и вторую выемку 423, обеспечивающие прохождение троса 120 к ведущему шкиву 210 и от него. Кольцевой захват 304 присоединен к крышке 420, как показано на чертеже. К захвату 304 присоединены первая и вторая крышки 404 и 422 ведущего шкива, обеспечивающие закрытие первого ведущего шкива 210.
[0045] На фиг.4С изображен вид спереди в аксонометрии узла 430 двигателя в собранном виде в соответствии с другим вариантом выполнения данного изобретения. Данный вариант выполнения содержит радиочастотную идентификационную (RFID) метку 432, которая используется для идентификации способствующего подъему устройства 100, проверки направляющих и других данных, относящихся к устройству 100. Кроме того, в данном варианте выполнения показана пластина 439, которая присоединена к первой шкивной крышке 406. На фиг.4D изображен покомпонентный вид спереди в аксонометрии узла 430 двигателя, на котором проиллюстрирован способ взаимодействия крепежей 434 с шайбами 436 и подшипниками 438 для обеспечения присоединения с возможностью вращения соответствующих первого, второго и третьего направляющих шкивов 212, 214 и 216 к удерживающей пластине 412.
[0046] Ведущий шкив 210 дополнительно показан на фиг.5А и 5В. На фиг.5А изображен вид спереди в аксонометрии ведущего шкива 210, содержащего муфту 502 скольжения, в собранном виде. На фиг.5 В изображен вид спереди в аксонометрии ведущего шкива 210 и муфты 502 скольжения в разобранном виде. Как показано на чертежах, ведущий шкив 210 содержит шкив 508 с канавкой 507, в которой размещен петлеобразный трос 120 (не показан). В одном варианте выполнения канавка 507 имеет V-образную форму. Перемещение троса 120 происходит вследствие трения между шкивом 508 и тросом 120. Чем плотнее натянут трос 120, тем сильнее возникающее трение. Муфта 502 скольжения содержит короткий вал 521, имеющий центральный канал 501, воротниковую часть 526 и цилиндрическую часть 518, отходящую от воротниковой части 526. В центральном канале 501 расположен ведущий вал 410 двигателя 402 (показан на фиг.4 В). Цилиндрическая часть 518 короткого вала 521 имеет резьбу 524, а также первую и вторую плоские поверхности 520 и 522, как показано на чертеже. Первый фрикционный диск 503 имеет первую и вторую внутренние прямолинейные части 503 и 505, каждая из которых примыкает к соответствующей плоской поверхности 522 и 520 части 518 вала 521. Как показано на чертеже, между шкивом 508 и валом 521 расположен вкладыш 506. Шкив 508 удерживается на части 518 вала 521 с помощью гайки 514, которая взаимодействует с резьбой 524 на части 528 вала 521. Между гайкой и шкивом 508 расположены второй фрикционный диск 510 и шайба 512. Второй фрикционный диск 510, который расположен вплотную к шкиву 508, имеет первую и вторую прямолинейные части 511 и 513, примыкающие к соответствующим первой и второй плоским поверхностям 511 и 520 части 518 вала 521. Муфта 502 обеспечивает возможность скольжения шкива 508 относительно ведущего вала 410 в случае чрезмерного приложения силы. Таким образом, муфта 502 препятствует натягиванию троса 102 узлом 102 двигателя с силой, превышающей требуемую величину. Например, отказ электрического/электронного оборудования вызывает возникновение на выходе двигателя слишком большого крутящего момента, при этом муфта 502 препятствует полному подъему пользователя. В другом примере муфта 502 проскальзывает в случае застревания где-нибудь ноги, одежды, инструментов пользователя во время подъема.
[0047] На фиг.5С-5Е изображен ведущий шкив 210, содержащий собачку 530 останавливающего падение устройства. В частности, на фиг.5С изображен вид спереди ведущего шкива 210 в соответствии с одним вариантом выполнения. На фиг.5D изображен вид сбоку ведущего шкива 210, показанного на фиг.5С, в разрезе по линии ВВ, а на фиг.5Е изображен вид спереди в аксонометрии ведущего шкива 210, показанного на фиг.5С, в разобранном виде. Как показано на чертежах, останавливающее падение устройство содержит поджимающие элементы 530. В одном варианте выполнения указанные элементы 530 представляют собой пружины. Первый конец каждой собачки 302 шарнирно присоединен к боковой пластине 210а ведущего шкива 210 с помощью крепежей 532 и подшипников 532. Каждый поджимающий элемент 530 присоединен между вторым концом соответствующей собачки 302 и боковой пластиной 210а шкива 210. Указанные элементы 530 поджимают собачки 302 в направлении от внутренних выступов 306 кольцевого захвата 304 (показанного на фиг.3) до тех пор, пока скорость вращения ведущего шкива 210 не создаст достаточную центробежную силу для противодействия усилию поджимающего элемента 530. Это происходит во время падения. Как изложено выше, взаимодействие собачек 302 с выступами 306 захвата 304 обеспечивает выполнение предложенным устройством функции остановки падения.
[0048] На фиг.5F изображен другой вариант выполнения останавливающего падение узла 550, содержащего собачки 302А и 302В и кольцевой захват 304. Данный узел 550 может использоваться в останавливающем падение устройстве любого типа, содержащем поворотные собачки для предотвращения разматывания страховочного троса во время падения. В данном варианте выполнения подшипники и вкладыши 532 выполнены из сжимаемого материала, например, но без ограничения этим, из 'упругого материала, такого как уретан. Это способствует предотвращению явления «обратного срабатывания храпового механизма» («ratcheting») во время падения. Выражение «обратное срабатывание храпового механизма» используется в данной области техники для обозначения состояния, при котором груз, находящийся на заблокированном страховочном тросе, при ударе отскакивает вверх. Указанный отскок вверх может вызвать высвобождение тормозного узла (например, вывести собачку из соединения с выступом 306), что приводит к вероятности оттягивания и разматывания страховочного троса, вызывающего падение пользователя до тех пор, пока тормозной узел вновь не прекратит вращение барабана. Это явление обратного срабатывания храпового механизма может возникать несколько раз во время падения. Наличие вкладышей 532, выполненных из эластичного материала, способствует предотвращению возникновения указанного явления в узле 550.
[0049] В данном примере останавливающее падение устройство 550 содержит две собачки 302А и 302В. Следует понимать, что возможно использование одной или более собачек и что данное изобретение не ограничено двумя собачками. Первый конец каждой из собачек 302А и 302В шарнирно присоединен к боковой пластине 210а вращательного барабана, например ведущего шкива 210. Шкив 210 находится во вращательном соединении со страховочным тросом, например петлеобразным тросом 120, как изложено выше. Вокруг шарнирного соединения 570 расположен упругий вкладыш 532. Вблизи другого конца каждой из собачек 302А и 302В, между соединительными отверстиями 556, выполненными в соответствующих собачках 302А и 302В, и винтами 558 присоединены поджимающие элементы 530. Как изложено выше, элементы 530 поджимают собачки в направлении от внутренних выступов 306 кольцевого захвата 304 до тех пор, пока скорость вращения ведущего шкива 210 не создаст достаточную центробежную силу для противодействия усилию поджимающего элемента 530 с обеспечением, таким образом, возможности поворота собачек наружу.
[0050] Фиг.5F изображает узел 550 во время остановки падения. В частности, на фиг.5F собачка 302А повернута так, что ее поверхность 552 взаимодействует с поверхностью 554 внутреннего выступа 306. На данном чертеже также проиллюстрирована деформация или сжатие упругого вкладыша 532 под действием усилия, создаваемого собачкой 302А в ответ на падение. В частности, показано, что обозначенная соответствующими стрелками радиальная длина 560 части вкладыша 532, относящегося к собачке 302А, меньше обозначенной соответствующими стрелками радиальной длины 562 другой части вкладыша 532, относящегося к собачке 302А. Кроме того, радиальные длины 560 и 562 могут быть сравнены с радиальными длинами 560' и 562', относящимися к собачке 302 В, которая не взаимодействует с выступом 306. Как показано, радиальная длина 560 меньше радиальной длины 560', а радиальная длина 562 больше радиальной длины 562'.
[0051] При эксплуатации вкладыш 532, относящийся к собачке 302А, деформируется с поглощением некоторого количества энергии, создаваемой во время воздействия поверхности 552 собачки 302А на поверхность 554 выступа 306. Указанная энергия поглощается вместо ее обратного высвобождения, что является типичным для жесткой контактной системы (например, системы металл-металл). В дополнение к этому аспекту поглощения энергии, деформация вкладыша 532 обеспечивает возможность небольшого поворота шкива в направлении, противоположном направлению падения, прежде чем собачка выйдет из соединения. Это обусловлено тем, что для возврата вкладыша в его исходное недеформированное состояние необходим поворот шкива на несколько градусов. Люфт (различие в радиальных длинах), обеспечиваемый упругим вкладышем 532 во время поворота шкива на несколько градусов, является достаточным для содействия предотвращению разъединения собачки 302А и внутреннего выступа 306 захвата 304 (храпового колеса). Таким образом, даже если указанное устройство совершит обратный ход на пару градусов, деформация, обеспечиваемая упругими вкладышами 532, позволяет устройству компенсировать этот обратной ход без отсоединения собачки 302А от выступа 306. Соответственно, использование упругих вкладышей 532 предотвращает обратное срабатывание храпового механизма. Несмотря на то, что на фиг.5F показана только одна собачка 302А, взаимодействующая с внутренним выступом, в других вариантах выполнения с внутренними выступами во время падения может взаимодействовать более одной собачки. Кроме того, несмотря на то что узел 550 показан присоединенным к ведущему шкиву 210 способствующего подъему устройства 100, он может применяться в останавливающем падение устройстве любого типа, в котором используются барабан и одна или более собачек, например, но без ограничения этим, в самоубирающихся страховочных тросах.
[0052] На фиг.6 изображен пульт 600 управления в соответствии с одним вариантом выполнения. Пульт 600 управления обеспечивает интерфейс для взаимодействия пользователя со способствующим подъему устройством 100, аналогично пульту 320 управления, показанному на фиг.3. Как показано, одним из пользовательских средств управления является регулятор 602 подъемной силы, который регулирует величину силы, прикладываемой к ведущему шкиву 410 двигателем 402. Выбранная величина силы зависит от веса пользователя, включая вес любого оборудования или инструментов, переносимых пользователем, а также от личных предпочтений и удобства пользователя. Например, в одном варианте выполнения подъемная сила может регулироваться в диапазоне от 50 до 120 фунтов (от 22,6 до 54,5 кг). Однако предполагается использование других диапазонов величины подъемной силы в зависимости от применения, при этом данное изобретение не ограничено конкретным диапазоном. На чертеже также показан переключатель 606, который включает двигатель 402 узла 100 при работе и выключает при прекращении работы. Для обеспечения визуального определения пользователем состояния способствующего подъему устройства, например состояния его подъема или опускания, используются индикаторы 608 и 610. Регулятор 604 аварийной остановки позволяет пользователю, находящемуся вблизи пульта управления, быстро остановить двигатель 104 узла 100 в случае аварийной ситуации. Регулятор 650 возврата позволяет второму пользователю возвращать крепежный элемент 122, когда тот находится вблизи верхней части лестницы 101 и когда первый пользователь отсоединил страховочное снаряжение от крепежного элемента 122 троса 120. Это позволяет выполнять работу вблизи верхней части лестницы более чем одному пользователю. Например, первый пользователь может использовать способствующий подъему узел 100, чтобы добраться до верхней части лестницы 101, затем он отсоединяет свое страховочное снаряжение (не показано) от крепежного элемента 122 и присоединяет его амортизирующим стропом или другим аналогичным средством к D-образному кольцу 118 или к другой крепежной опоре. Затем второй пользователь, который находится на земле, нажимает регулятор 650 для возврата крепежного элемента 122. После возврата элемента 122 второй пользователь может прикрепить к нему свое страховочное снаряжение (не показано) и привести в действие устройство 100. Пульт 600 управления в данном варианте выполнения также содержит бирки 612, 614 и 616. В частности, бирка 612 относится к техническим характеристикам устройства 100, бирка 614 относится к предупреждениям, а бирка 616 относится к инструкциям по эксплуатации.
[0053] На фиг.7 изображена блок-схема устройства 700 управления способствующим подъему устройством 100 в соответствии с одним вариантом выполнения. В данном варианте выполнения к пульту управления, такому как пульт 600 управления, показанный на фиг.6, присоединен контроллер 702 для обеспечения приема входных сигналов 704 от пользователя. Контроллер 702 присоединен для обеспечения управления двигателем 402 на основании входных сигналов от пользователя и сигнала от бесконтактного переключателя 250. Переключатель 250, дополнительно показанный на фиг.2А, осуществляет текущий контроль перемещения шкива узла 102 двигателя. Указанный переключатель 250 в целом может быть назван датчиком перемещения. Как указано выше, при использовании переключатель 250 осуществляет текущий контроль перемещения соответствующего шкива. Переключатель 250 может осуществлять текущий контроль любого из шкивов 212, 214, 216 и 210, показанных на фиг.4В. Таким образом, данное изобретение не ограничено текущим контролем перемещения конкретного шкива 212, 214, 216 и 210. Если контролируемый шкив останавливается, переключатель 250 (или датчик перемещения) передает сигнал к контроллеру 702, который останавливает двигатель 402. Для повторного запуска двигателя с возобновлением содействия подъему в одном варианте выполнения пользователь просто тянет за петлеобразный трос 120, что вызывает перемещение контролируемого шкива 212, 214, 216 и 210, которое в свою очередь регистрируется датчиком перемещения. Указанный датчик передает сигнал к контроллеру 702, который в ответ запускает двигатель 402 для содействия подъему. Таким образом, датчик перемещения передает сигналы к контроллеру 702 на основании действий пользователя, прикрепленного к тросу 120. На фиг.7 также показано устройство 708 вывода, например в виде визуальных индикаторов 608 и 610, изображенных на фиг.6 и управляемых контроллером 702, как показано на фиг.7. В одном варианте выполнения контроллер 702 содержит частотно-регулируемый привод (ЧРП), который регулирует крутящий момент и скорость вращения двигателя. ЧРП задает двигателю 402 соответствующую величину крутящего момента. В частности, ЧРП обеспечивает вращение двигателя с соответствующей скоростью для получения требуемого крутящего момента. При перемещении верхолаза ЧРП регулирует скорость вращения двигателя 402, подгоняя ее под скорость пользователя до тех пор, пока не будет достигнут соответствующий крутящий момент.
[0054] На фиг.8А и 8В изображен вариант выполнения регулирующего натяжение узла 104. Как изложено выше, трение между тросом 120 и ведущим шкивом 210 обеспечивает перемещение троса 120. Натяжение, регулируемое узлом 104, по меньшей мере частично определяет трение между тросом 120 и шкивом 210. На фиг.8А изображен вид спереди в аксонометрии регулирующего натяжение узла 104 в собранном виде. На фиг.8В изображен вид спереди в аксонометрии регулирующего натяжение узла в разобранном виде. Как изложено выше, узел 104 содержит корпус 105, который присоединен к лестнице 101 по меньшей мере частично с помощью крюка 112. Корпус 105 имеет отверстие 206, проходящее через противоположные стороны. Как дополнительно изложено выше, в корпус 105 вставлен крепежный элемент 208. Узел 103 двигателя (на фиг.8А и 8В не показан) присоединен к крепежному элементу 208, как описано выше при рассмотрении фиг.2А и 2В. В частности, отверстия 825 в крепежном элементе 208, показанные на фиг.8В, используются для присоединения крепежной скобы 204 и удерживающей пластины 412 узла 102 двигателя, показанных на фиг.2А и 2В, к элементу 208 с помощью стержня 252.
[0055] На фиг.8В также показано, что регулирующий натяжение узел 104 содержит регулирующий элемент 108 и подвижную опору 803. При вращении регулирующего элемента 108 опора 803 перемещается вниз с обеспечением регулирования натяжения троса 120. Подвижная опора 803 содержит крепежный элемент 208, как указано выше. Опора 803 также содержит поджимающий элемент 808, шайбу 806, стержень 252 и подшипники 812А и 812В. Стержень 252 проходит через отверстия 825 в крепежном элементе 208. Подшипники 812А и 812В установлены на стержне 252 вблизи его соответствующих концов. В частности, между подшипниками 812А и 812В и внешней поверхностью крепежного элемента 208 расположены соответствующие удерживающие кольца 816А и 816В. Указанные кольца 816А и 816В обеспечивают удерживание крепежной трубки 208 в средней части корпуса 105, который в одном варианте выполнения имеет квадратное сечение. Подшипники 812А и 812В направляют крепежный элемент 208 в отверстиях 206, выполненных в противоположных сторонах корпуса 105 узла 104, как показано на фиг.8А для подшипника 812В в отверстии 206. Кроме того, регулирующий элемент 108 входит в резьбовое соединение с резьбовым отверстием 804 в корпусе 105 для обеспечения перемещения элемента 108 вверх и вниз. При достижении заданной величины натяжения стопорную гайку 802 затягивают для закрепления подвижной опоры 803 в заданном положении в корпусе 105. Один конец 850 регулирующего элемента 108 взаимодействует с шайбой 806, которая в свою очередь взаимодействует с поджимающим элементом 808. Второй конец элемента 808 взаимодействует со стержнем 252. Узел 102 двигателя (показанный на фиг.2А и 2В), присоединенный к крепежному элементу 208, продвигает указанный элемент 208 по направлению к гайке 802 (см. фиг.8В) в верхней части регулирующего натяжение узла 104. Взаимодействующий конец 850 элемента 108, примыкающий к шайбе 806, обеспечивает противодействие данному усилию. Натяжение увеличивается путем поворота регулирующего элемента 108 в резьбовом отверстии 804, так что конец 850 элемента 808 перемещается в направлении от отверстия 804 и дополнительно сжимает поджимающий элемент 808, расположенный на стержне 252. Таким образом, вращение элемента 108 обеспечивает регулирование натяжения троса 102 в ведущем шкиве 210. В вариантах выполнения важно поддерживать достаточное натяжение для обеспечения остановки падения и передачи надлежащего крутящего момента к пользователю для содействия подъему. В одном варианте выполнения используется метка 810, так что пользователь может визуально убедиться в том, что используется надлежащая величина натяжения. В одном варианте выполнения метка 810 в соответствии с положением шайбы 806 в окне 827 крепежного элемента 208 указывает на низкое, высокое или нормальное натяжение.
[0056] На фиг.9А и 9В изображена верхняя направляющая 103 троса, присоединенная к верхней части лестницы. В частности, на фиг.9А изображен вид спереди в аксонометрии верхней направляющей 103 троса в собранном виде, а на фиг.9В изображен вид спереди в аксонометрии верхней направляющей 103 троса в разобранном виде. Выдвижной элемент 106 направляющей 103 содержит крюк 112, D-образное кольцо 118 и устройство 116 верхнего шкива, как изложено выше. В одном варианте выполнения элемент 106 представляет собой квадратную в сечении трубку. Как показано на фиг.9В, D-образное кольцо 118 присоединено к выдвижному элементу 106 с помощью скобы 922 и крепежей 930 и 932. Узел 116 верхнего шкива содержит верхнюю монтажную пластину 902, верхнюю защитную крышку 904, верхний шкив 906 и верхнюю крышку 908. Пластина 902 присоединена к элементу 106 с помощью крепежей 930 и 932. Верхняя защитная крышка 904 установлена вокруг верхнего шкива 906 и имеет отверстия 903 и 905, обеспечивающие возможность прохождения троса 120 (на фиг.9А не показан) к указанному шкиву 906 и от него. Верхняя крышка 908 закрывает переднюю часть шкива 906 и присоединена к крышке 904 и пластине 902 с помощью крепежей 940, как показано на чертежах.
[0057] На фиг.10А, 10В и 10С изображен другой вариант выполнения верхней направляющей 1000, содержащей пластину 1014 для регулирования положения троса. На фиг.10А изображен вид спереди в аксонометрии верхней направляющей 1000 троса, на фиг.10 В изображен вид сзади в аксонометрии верхней направляющей 1000 троса, а на фиг.10С изображен вид в аксонометрии верхней направляющей 1000 троса в разобранном виде. Указанная направляющая 1000 содержит выдвижной элемент 1002, прикрепленный вблизи второго конца лестницы, аналогично выдвижному элементу 106, показанному на фиг.1А и 1В. К выдвижному элементу 1002 с помощью крепежей 1020 присоединен крюк 1006. К элементу 1002 с помощью скобы 1018 присоединено D-образное кольцо 1008. Скоба 1018 частично прикреплена к элементу 1002 при помощи болта 1022, шайбы 1050 и гайки 1048.
[0058] К регулирующей пластине 1014 присоединен узел 1004 верхнего шкива. Указанный узел 1004 содержит верхний шкив 1010, который с возможностью вращения присоединен к пластине 1014 при помощи крепежа 1040, шайб 1042 и гайки 1046. Между поверхностью крепежа 1040 и частью верхнего шкива 1010, которая ограничивает центральное отверстие 1060, проходящее через шкив 1010, расположен подшипник 1044. Часть троса 120 (не показан), расположенная в шкиве 1010, закрыта верхней защитной крышкой 1012. Крышка 1012 имеет первое отверстие 1062 и второе отверстие 1064, которые обеспечивают возможность вхождения троса 120 (не показан) в шкив 1010 и его выхода из него. Для закрытия передней части шкива 1010 используется передняя верхняя крышка 1016. Передняя верхняя крышка 1016 и верхняя защитная крышка 1012 присоединены к регулирующей пластине 1014 с помощью крепежей 1038. Регулирующая пластина 1014 имеет верхний и нижний пазы 1030А и 1030В. Пластина 1014 с возможностью скольжения присоединена к выдвижному элементу 1002 болтами 1024А и 1024В, которые проходят через верхний и нижний пазы 1030А и 1030В, а также через отверстия 1032А и 1032В в элементе 1002. Болты 1024А и 1024В удерживаются в пазах 1030А и 1030В пластины 1014 и отверстиях 1032А и 1032В элемента 1002 гайками 1036А и 1036В. Кроме того, как показано на фиг.10С, с болтами 1024А и 1024В используются шайбы 1026А и 1026В и распоры 1028А и 1028В. Для регулирования положения узла 1004 верхнего шкива болты 1024А и 1024В ослабляют и перемещают узел 1004 скольжением в пазах 1030А и 1030В до требуемого положения. Затем болты 1024А и 1024В затягивают для удерживания узла 1004 в заданном положении. Таким образом, данный вариант выполнения обеспечивает возможность позиционирования троса 102 относительно лестницы 101. На фиг.1В показано одно положение троса 120 относительно лестницы 101.
[0059] На фиг.11А-11D изображен еще один вариант выполнения верхней направляющей троса. На фиг.11А изображен вид сзади в аксонометрии верхней направляющей 1100 троса, на фиг.11В изображен вид спереди в аксонометрии верхней направляющей 1100 троса, а на фиг.11С изображен вид спереди в аксонометрии верхней направляющей 1100 троса в разобранном виде. Указанная направляющая 1100 содержит выдвижной элемент 1102, прикрепленный вблизи второго конца лестницы, аналогично выдвижному элементу 106, показанному на фиг.1А и 1В. К элементу 1106 присоединен крюк 1106. К элементу 1102 с помощью скобы 1118 присоединено D-образное кольцо 1108. Скоба 1118 частично прикреплена к элементу 1002 при помощи крепежей 1124А и 1124В и соответственно гаек 11136А и 11136В.
[0060] Узел 1104 верхнего шкива присоединен к регулирующей пластине 1114. Узел 1104 содержит верхний шкив 1110, который с возможностью вращения присоединен к удерживающей пластине 1170 при помощи крепежа 1140, шайб 1142 и гайки 1148. В частности, крепеж 1140 проходит через центральное отверстие 1170 с удерживающей пластины и входит в соединение с гайкой 1148. Между поверхностью крепежа 1140 и частью верхнего шкива 1110, которая ограничивает центральное отверстие 1160, проходящее через указанный шкив 1110, расположен подшипник 1144. Часть троса 120 (не показан), расположенная в шкиве 1110, закрыта верхней защитной крышкой 1112. Крышка 1112 имеет первое отверстие 1162 и второе отверстие 1164, которые обеспечивают возможность вхождения троса 120 (не показан) в шкив 1110 и его выхода из него. Для закрытия передней части шкива 1110 используется передняя верхняя крышка 1116. Передняя верхняя крышка 1116 и верхняя защитная крышка 1112 присоединены к удерживающей пластине 1070 с помощью крепежей 1138.
[0061] Верхняя направляющая 1100 данного варианта выполнения дополнительно содержит регулирующую пластину 1114. Пластина 1114 имеет первый и второй пазы 1114С и 1114D. Между указанными пазами 1114С и 1114D расположен третий паз 1114Е, высота которого превышает высоту пазов 1114С и 1114D. Удерживающая пластина 1170 с возможностью скольжения присоединена к регулирующей пластине 1114. В частности, крепежи 1172А и 1172В, проходящие через отверстия 11170А и 1170В в удерживающей пластине 1170 и соответственно пазы 1114С и 1114D, удерживаются шайбами 1150 и гайками 1146. В центральном пазу 1114Е расположена гайка 1148, присоединенная к крепежам 1140. Для регулирования положения шкива 1110 гайки 1146 ослабляют с обеспечением возможности скольжения крепежей 1172А и 1172 В в пазах 1114С и 1114D регулирующей пластины. После достижения требуемого положения гайки 1146 снова затягивают. Регулирующая пластина 1114 присоединена к выдвижному элементу 1102 крепежами 1124А и 1124В. В частности, крепежи 1124А и 1124В, проходящие через отверстия 1114А и 1114В в регулирующей пластине и проходы 1132А и 1132В в выдвижном элементе 1102, присоединены к элементу 1102 с помощью гаек 1136А и 1136В. Для отделения пластины 1114 от элемента 1102 используются распоры 1128А и 1128В. В одном варианте выполнения пластина 1114 не является симметричной и, таким образом, ее установка в правильное положение является критичной. В данном варианте выполнения в поверхности, которая ограничивает паз 1114Е, выполнена выемка 1182, как показано на увеличенном виде части 1180 на фиг.11D. Выемка 1182 в данном варианте выполнения указывает на то, что при сборке верхней направляющей 1100 троса регулирующая пластина 1114 должна быть установлена так, чтобы выемка 1182 была направлена к земле.
[0062] Несмотря на то, что в данном документе изображены и описаны конкретные варианты выполнения, специалистам техники должно быть понятно, что приведенный конкретный вариант выполнения может быть заменен любым устройством, спроектированным с обеспечением достижения той же цели. Подразумевается, что данная заявка охватывает любые модификации и изменения предложенного изобретения. Таким образом, очевидно, что данное изобретение ограничено только пунктами формулы изобретения и их эквивалентами.