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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Energieabsor-
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bierer welcher z.B. vorteilhaft bei Hängegerüsten und dergleichen
angewendet werden kann, und welcher die plötzlich freikommende hohe kinetische Energie
bei einem Kabelbruch unmittelbar und vollständig absorbieren kann durch Umsetzung
dieser Energieform in Wärme welche bei dem Uberwinden einer vorher eingestellten
Reibung entsteht sobald eine bekannte Sicherheitsklemme das Gerüst sperrt.
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Also ist es erfindungsgemäss möglich die Belastung der Aufhängemittel
der Gerüste bei einem eventuellen Kabelbruch erheblich zu reduzieren.
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Bis heute war es üblich jedes Ende eines Gerüsts an einen Kabel,
den sogenannten Tragkabel, aufzuhängen, welcher durch eine Winde läuft um eine senkrechte
Verlagerung des Gerüsts zuzulassen.
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Aus Sicherheitsgründen ist jedes Ende des Gerüsts ausserdem mit einer
Sicherheitsklemme versehen durch welche ein zweiter Kabel, der sogenannte Sicherheitskabel,
läuft.
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Zahlreiche Arten Sicherheitsklemmen sind schon bekannt aber ihre
Wirkung, das heisst das Abbremsen und Klemmen des Gerüsts bei einem Bruch des Tragkabels,
findet immer verzögert statt. Dies hat zur Folge, dass das Gerüst immer einen, zwar
kurzen, Fall machen wird bevor durch die Sicherheitsklemme an den Sicherheitskabel
gesperrt zu werden.
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Es ist ja klar, dass dies eine sehr hohe Beanspruchung der Aufhängemittel
zur Folge hat und dass diese nachträgliche Beanspruchung mit einer Kraft, welche
ein Vielfach des höchstzulässigen Gewichtes des Gerüsts sein kann, übereinstimmt.
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Demzufolge ist es notwendig die Aufhängemittel, welche einer so grossen
und plötzlichen Beanspruchung widerstehen müssen, so auszubilden, dass eine hohe
Sicherheitsmarge einkalkuliert ist, was zwangsläufig zu einer teueren und ziemlich
schweren Konstruktion führt.
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Die Anmelderin hat jedoch gefunden, dass diese Nachteile durch Anwendung
eines erfindungsgemässen Energieabsorbierers behoben werden können. Die erfindungsgemässe
Einrichtung beantragt ja die plötzlich freikommende hohe kinetische Energie welche
durch einen Bruch des Tragkabels hervorgerufen wird, unmittelbar und vollständig
zu absorbieren durch Ubersetzung dieser Energieform in Wärme, welche bei der Uberwindung
einer vorher eingestellten Reibung entsteht, wobei die Energieabsorption vollständig
stattfindet sobald eine bekannte Sicherheitsklemme das Gerüst sperrt.
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Die Anwendung eines erfindungsgemässen Energieabsorbierers ist vorteilhaft
da die Aufhängemittel bei einem Bruch des Tragkabels nicht einer plötzlichen und
hohen Beanspruchung unterworfen werden und die vorgenannte Mittel demzufolge in
einer leichteren und deshalb billigeren Ausführung als die üblichen bekannten Ausführungen
gebildet werden können, ohne dass die Sicherheit gefährdet wird.
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In einer bevorzügten Ausführungsform soll der erfindungsgemässe Energieabsorbierer
ausgeführt sein als zwei rechteckigen Metallplatten von nahezu gleicher Stärke,
resp.
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die Tragplatte und die Bremsplatte, welche in einer selben vertikalen
Ebene und auf der gleichen Längsachse liegen. Die Tragplatte ist auf passende Weise
direkt mit dem Gerüst verbunden, während die Bremsplatte mit der Sicherheitsklemme
verbunden ist oder umgekehrt.
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Beide Platten werden durch zwei anderen rechteckigen Metallplatten,
die sogenannten Seitenplatten, zusammengehalten, welche die erstgenannten Platten
beidseitig flankieren, und durch eine Anzahl von Bolzen welche durch Offnungen in
den vorgenannten Platten stecken. Die Offnungen in den Seitenplatten und in der
Tragplatte zeigen einen Durchmesser, welcher mit dem der vorgenannten Bolzen übereinstimmt,
während die Bremsplatte einen Längsschlitz zeigt, dessen Breite ebenfalls mit dem
Durchmesser der Bolzen übereinstimmt.
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Die Befestigung der Tragplatte an die Seitenplatten findet auf klassische
Weise statt, das heisst mittels eines Bolzen welcher durch die drei Offnungen gesteckt
wird und mittels einer Mutter und eines klassischen Mutterplättchens festgesetzt
wird.
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Die Bremsplatte wird zwischen den Seitenplatten mittels zwei Bolzen
geklemmt, welche durch die genannten Offnungen in die Seitenplatten und durch den
Längsschlitz in die Bremsplatte gesteckt werden.
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Der erste dieser Bolzen wird an das obere Ende des Schlitzes in das
Bremsplättchen eingeführt, während der andere Bolzen von der gegenüberliegenden
Seite und etwas tiefer durch den Schlitz gesteckt wird. Die genannten Bolzen werden
dann mit Muttern festgesetzt. Erfindungsgemäss ist es wichtig, dass letztgenannte
Muttern nicht zu stark angezogen werden, so dass, ab einer kritischen Beanspruchung
des Energieabsorbierers, eine Longitudinalverschiebung der Bolzen durch den Schlitz,
oder von dem Bremsplättchen zwischen den Seitenplatten, möglich ist.
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Die betreffenden Muttern müssen demzufolge mit einem mathematisch
exakten Drehmoment angeschraubt werden, wobei gegebenenfalls auch federnde Elemente,
z.B. Blattfedern, zwischen den Seitenplatten und den Muttern angebracht werden können.
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Ausserdem muss die Länge des Schlitzes in das Bremsplättchen derart
gewählt werden, dass das genannte Plättchen über einen Abstand welcher nahezu mit
dem bekannten maximalen Fall welcher durch die gebrauchten Sicherheitsklemmen zugelassen
wird, übereinstimmt, von zwischen den Seitenplatten ausgezogen werden kann.
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Die Erfindung wird nun mehr insbesondere anhand eines nicht beschränkenden
Beispiels einer praktischen Ausführung und mit Bezug auf den beigefügten Zeichnungen
beschrieben, worin die Abbildung 1 eine allgemeine und schematische Darstellung
eines Teiles des Gerüstes ist, das erfindungsgemäss gesichert ist; und die Abbildung
2 eine vergrösserte Wiedergabe in Durchschnitt der erfindungsgemässen Einrichtung
ist.
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Der Vereinfachung wegen wird die Erfindung nun anhand der Befestigung
des Gerüstes an einem seiner Enden (Abb.l) besprochen werden, da es klar ist, dass
die gleichen Mitteln auch an dem anderen Ende zurückzufinden sind.
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Ein Gerüst 1 ist an einen Tragkabel 2 aufgehängt und ist mittels
einer Winde 3 vertikal über dem Kabel verschiebbar angebracht. Der Sicherheit wegen
ist das Gerüst 1 ebenfalls via eine Sicherheitsklemme 4 mit einem Sicherheitskabel
5 verbunden so dass vermieden werden kann, dass bei einem eventuellen Bruch des
Tragkabels 2 das Gerüst 1 in die Tiefe stürzen wird.
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Die Verbindung zwischen Sicherheitsklemme 4 und Gerüst 1 wird gemäss
der Erfindung via einen Energieabsorbierer 6 gebildet, welcher in Abb. 2 in Durchschnitt
dargestellt ist.
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Man muss jedoch bemerken, dass die Aufstellung des Energieabsorbierers
6 nicht unbedingt gemäss dem in Abb. 1 dargestellten Beispiel stattfinden muss,
aber dass auch vorteilhaft die Konzeption der Tragbügel geändert werden kann und
der Energieabsorbierer auf eine andere Stelle montiert werden kann.
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Es ist aber unbedingt notwendig, dass der Energieabsorbierer immer
die Verbindung bildet zwischen der Sicherheitsklemme 4 und dem Gerüst 1.
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Die erfindungsgemässe Einrichtung 6 besteht hauptsächlich aus zwei
rechteckigen Metallplatten 7 und 8, bzw. die Bremsplatte und die Tragplatte genannt,
welche in einer selben vertikalen Ebene über einander und auf der gleichen Längsachse
liegen.
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Die Bremsplatte 7 ist mit nicht gezeigten Mitteln mit der Sicherheitsklemme
4 verbunden, während die Tragplatte 8 auf geeignete, aber nicht gezeigte, Weise
mit dem Gerüst 1 verbunden ist. Es ist ja klar dass die Bremsplatte 7 auch vorteilhaft
mit dem Gerüst 1 und die Tragplatte 8 mit der Sicherheitsklemme 4 verbunden sein
können.
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Die Platten 7 und 8 werden mittels zwei Seitenplatten 9, 10, welche
auf beiden Seiten der genannten Platten 7 und 8 angebracht sind, gegenseitig zusammengehalten
wobei der also gebildete Sandwich mit Bolzen 11, 12 und 13 zusammengehalten wird.
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Die Verbindung der Tragplatte 8 mit den Platten 9 und 10 wird auf
bekannte Weise via ein Bolzen 11 gebildet, welcher durch entsprechende Öffnungen
14, 15 und 16 in den Platten 9, 8 und 10 gesteckt wird und mittels einer Mutter
17 und eines Mutterplättchens 18 festgesetzt wird.
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Die Bremsplatte 7 zeigt einen Längsschlitz 19, dessen Breite im wesentlichen
dem Durchmesser der Bolzen 12 und 13 entspricht und dessen Länge grösser ist als
die maximale Fallstrecke l des Gerüstes 1 bevor es mittels der Sicherheitsklemme
4 gesperrt wird.
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Die Bremsplatte 7 ist mittels Bolzen 12 und 13, welche durch die
entsprechenden Öffnungen 20, 21 und 22, 23 in die Platten 9 und 10 durch den Schlitz
19 der Bremsplatte 7 gesteckt werden, zwischen den Seitenplatten 9 und 10 geklemmt.
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Die Bolzen 12 und 13 werden mit einem kritischen Drehmoment mit Muttern
24, 25 festgesetzt, und zwar auf solche Weise dass wenn eine starke Kraft auf Bremsplatte
7 ausgeübt wird, letztgenannte von zwischen den Seitenplatten 9 und 10 über eine
der maximalen Fallstrecke welche die gebrauchte Sicherheitsklemme 4 zulässt entsprechende
Strecke l verschieben kann.
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Es ist ja klar, dass die Kraft womit die Platten 9 und 10 gegen die
Bremsplatte 7 angepresst werden, sehr kritisch ist und deshalb genau berechnet werden
muss in Ubereinstimmung mit der maximal zulässigen Beanspruchung des Gerüstes und
mit den Charakteristiken der angewendeten Aufhängeinrichtung.
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Blattfedern 26, 27 können vorteilhaft zwischen Mutter 24 und Platte
9, bzw. zwischen Mutter 25 und Platte 10 vorgesehen werden um eine kontrolierte
Klemmung von Bremsplatte 7 zwischen Platten 9 und 10 zu bekommen um die gewünschte
Reibung bei einer eventuellen Beanspruchung zu veranlassen.
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Die Kraft womit die Muttern 24 und 25 angeschraubt werden müssen,
muss erfindungsgemäss so gross sein dass, bei einem eventuellen Bruch des Tragkabels
2, wobei die also £reigekommene kinetische Energie von Gerüst 1 via Sicherheitsklemme
4 vollständig auf den EnergieabsorbiererQ übertragen wird, wobei die Energie durch
letztgenannten nahezu unmittelbar und vollständig durch Reibung übersetzt wird sobald
die Sicherhetsklemme 4 das Gerüst sperrt
Durch die Regulierung des
durch die Platten 9 und 10 auf die Bremsplatte 7 ausgeübtenDruckes ist es ja möglich
den Reibungswiderstand zwischen diesen Platten auf solche Weise zu kontrollieren,
dass die Kraft welche notwendig ist um die Bremsplatte 7 von zwischen den Seitenplatten
9 und 10 zu ziehen übereinstimmt mit der freigekommenen kinetischen Energie infolge
des Brechens des Tragkabels und dass diese kinetische Energie vollständig absorbiert
werden kann durch Ubersetzung in Wärme durch Reibung bevor die Bremsplatte 7 über
die Strecke von zwischen den Seitenplatten 9 und 10 gezogen wird.
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Es ist ja selbstverständlich, dass der Reibungswiderstand zwischen
Platten 9, 7 und 10 durch mehrere Parameter beeinflüsst werden kann, z.B. die Grösse
und die Struktur der Obenfläche der Platten, die Anzahl von Bolzen, die Grösse des
Drehmomentes womit die Muttern angeschraubt sind, usw.
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Alle diese Parameter können erfindungsgemäss beliebig gewählt werden
wenn nur das Erfordernis nachgekommen wird, dass die bei einem Kabelbruch freikommende
Energie vollständig durch Reibung in Wärme übersetzt wird sobald die Sicherheitsklemme
4 das Gerüst sperrt nachdem es über eine Strecke l gestürtzt ist.
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Mit anderen Wörter besteht die Wirkung des Energieabsorbierers darin,
dass das Gerüst bei einem Bruch des Tragkabels, nach der Sperrung, eine gleichförmig
verzögerte Fallbewegung untergeht, wobei die Fallgeschwindigkeit gleich Null wird
wenn das Gerüst über eine maximale Strecke von 2 l gestürtzt ist.
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Selbstverständlich kann die Befestigung von Brems-und Tragplatte
an die Seitenplatten mit mehreren Bolzen stattfinden, kann die Bremsplatte mehrere
Längsschlitze zeigen, können zwei Bremsplatten statt eine Bremsplatte und eine Tragplatte
angewendet werden und können die Grösse und die Art der mit einander in Kontakt
kommenden Oberflächen von Bremsplatte und Seitenplatten so gewählt werden dass ein
noch grösserer Reibungswiderstand zwischen den genannten Platten bekommen wird.
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Ausserdem ist es ja klar dass der erfindungsgemässe Energieabsorbierer
auch vorteilhaft angewendet werden kann in anderen Einrichtungen wobei plötzliche
und sehr grosse Beanspruchungen aufgehoben werden müssen, und dass die erfindungsgemasse
Einrichtung sich in ihre Anwendung nicht auf die eingangs als Beispiel beschriebene
Ausführung beschränkt sieht.