DE69917057T2

DE69917057T2 - Energieabsorbierender verbinder

Info

Publication number: DE69917057T2
Application number: DE69917057T
Authority: DE
Inventors: C. Scott CASEBOLT
Original assignee: DB Industries LLC
Current assignee: DB Industries LLC
Priority date: 1998-10-23
Filing date: 1999-10-21
Publication date: 2005-04-07
Anticipated expiration: 2019-10-22
Also published as: EP1338304A1; CA2346045C; DE69920295T2; EP1123140A1; ATE265876T1; DE69917057D1; AU1448600A; CA2346045A1; EP1338304B1; EP1123140B1; US6279680B1; DE69920295D1; EP1338305A1; EP1123140A4; ATE276019T1; WO2000024470A9; WO2000024470A1; AU749846B2

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Vorrichtungen zum Liefern einer energieabsorbierenden Verbindung zwischen zwei Baugliedern, z. B. einem Sicherheitsseil und einer Trägerstruktur.
Hintergrund der Erfindung
Energieabsorbierende Verbinder kommen in einer Vielzahl von Formen vor und sind bei einer Vielzahl von Anwendungen nützlich. Ein Typ eines energieabsorbierenden Verbinders ist in der US-Patentschrift Nr. 3,106,989 an Fuchs; in der US-Patentschrift Nr. 3,694,028 an Andres et al.; und in der US-Patentschrift Nr. 5,738,377 an Sugiki et al. offenbart. Diese bekannten Anordnungen verbinden einen Metallstreifen zwischen zwei Baugliedern auf eine Weise, die bewirkt, daß das Metall reißt, wenn es einer Kraft ausgesetzt wird, die eine Schwellenkraft übersteigt. Das Scheren des Metalls absorbiert eine beträchtliche Menge an Energie und verringert die Wahrscheinlichkeit eines Schadens an den Baugliedern und/oder an Personen, die sich in der Nähe der Bauglieder befinden. Diese Art von energieabsorbierendem Verbinder wird bereits bei Automobilen und bei Fallarretierungssystemen verwendet.
Bezüglich der letztgenannten Anmeldung ist zu erwähnen, daß sich Personen aufgrund verschiedener Betätigungen bei relativ großen Höhen in prekären Situationen wiederfinden, wodurch ein Erfordernis einer Fallarretierungssicherheitsvorrichtung geschaffen wird. Eine derartige Vorrichtung erfordert in der Regel ein zuverlässiges Sicherheitsseil und zuverlässige Verbindungen mit der Trägerstruktur und der Person, die in der Nähe der Trägerstruktur arbeitet. Ein Typ eines bekannten Fallarretierungssystems verbindet ein horizontales Seil mit einer Trägerstruktur, um einzelne Mitarbeiter-Sicherheitsseile zu tragen und die Bewegungen des Mitarbeiters minimal zu stören.
Beispiele von Horizontal-Sicherheitsseil-Systemen sind in den US-Patentanmeldungen Nrn. 5,343,975 an Riches et al., 5,279,385 an Riches et al., 5,224,427 an Riches et al. und 4,790,410 an Sharp et al. offenbart. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen verbesserten energieabsorbierenden Verbinder zur Verwendung an den Enden von Sicherheitsseilen, die bei dieser Art System verwendet werden, zu liefern. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen energieabsorbierenden Verbinder zu liefern, der ein ausgewogenes Gleichgewicht zwischen Energieabsorptionskapazität und Kosteneffektivität erzielt.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung schafft einen energieabsorbierender Verbinder, der folgende Merkmale aufweist: einen länglichen Metallstreifen, der ein erstes Ende, ein zweites Ende und einen Zwischenabschnitt zwischen denselben aufweist, wobei sich eine erste Linie von intermittierend beabstandeten Diskontinuitäten entlang dem Zwischenabschnitt erstreckt und sich eine zweite Linie von intermittierend beabstandeten Diskontinuitäten entlang dem Zwischenabschnitt erstreckt, und wobei das erste Ende des Streifens durch einen Schnitt, der sich zwischen der ersten Linie und der zweiten Linie erstreckt, in eine erste Verankerungsnase und eine zweite Verankerungsnase geteilt ist, und dadurch gekennzeichnet, daß die Diskontinuitäten in der ersten Linie relativ zu den Diskontinuitäten in der zweiten Linie derart longitudinal versetzt sind, daß quer beabstandete Segmente des Zwischenabschnitts abwechselnd der Länge nach reißen, um Energie zu absorbieren.
Das zweite Ende des Streifens kann in dem Zwischenabschnitt des Streifens gewendelt sein. Der sich ergebende Verbinder absorbiert Energie sowohl dadurch, daß er entlang der Reißlinie reißt, als auch dadurch, daß er sich abwickelt.
Zusätzliche Merkmale und/oder Vorteile der vorliegenden Erfindung werden eventuell aus der folgenden ausführlichen Beschreibung näher ersichtlich.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung, bei denen gleiche Bezugszeichen in allen Ansichten gleiche Teile und Baugruppen darstellen, zeigen:
1 eine Draufsicht eines Metallstreifens, der gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung konfiguriert ist und zu einem energieabsorbierenden Verbinder manipulierbar ist;
2 eine Seitenansicht des Streifens der 1;
3 eine Seitenansicht eines energieabsorbierenden Verbinders, der aus dem Streifen der 1 hergestellt ist;
4 eine Draufsicht des Verbinders der 3; und
5 eine perspektivische Ansicht eines Horizontal-Sicherheitsseil-Systems, das den Verbinder der 3 umfaßt.
Ausführliche Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
Ein Verbinder eines bevorzugten Ausführungsbeispiels, der gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, wird in den 1 bis 5 als 100 und 100' bezeichnet. Der Verbinder 100 ist aus einem Metallstreifen 110 hergestellt, der vorzugsweise Edelstahl ist und etwa 0,66 m (26 Zoll) lang, 76 mm (3 Zoll) breit und 3 mm (ein Achtel eines Zolls) dick ist. Der Streifen 110 erstreckt sich der Länge nach zwischen einem ersten Ende 111 und einem zweiten Ende 112. Zwei Unterbrechungslinien 117 erstrecken sich parallel zueinander entlang einem Zwischenabschnitt 114 des Streifens 110. Die Unterbrechungen 117 teilen den Zwischenabschnitt 114 des Streifens 110 in einen Innenstreifen 137, der zwischen gegenüberliegenden Seitenstreifen 127 angeordnet ist. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel 100 sind die Unterbrechungen Löcher, die sich durch den Streifen erstrecken und einen Durchmesser von 3,2 mm (ein Achtel Zoll) aufweisen. Fachleute werden erkennen, daß die Löcher auch durch andere Unterbrechungen, z. B. Kerben, auf einer oder auf beiden Seiten des Streifens, ersetzt werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Jede Unterbrechungslinie 117 beginnt bei einem Trennungspunkt zwischen Nasen 120 und 130 und endet bei einem relativ größeren Loch 119 an dem zweiten Ende 112 des Streifens 110. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel 100 weist jedes größere Loch 119 einen Durchmesser von 12,7 mm (ein halbes Zoll) auf.
Die Unterbrechungen in der ersten Linie sind relativ zu den Unterbrechungen in der zweiten Linie longitudinal versetzt. Bei 1 beispielsweise ist das relativ größere Loch an dem Ende der rechten Linie von den relativ kleineren Unterbrechungen getrennt, wohingegen das relativ größere Loch am Ende der linken Linie die letzte relativ kleinere Unterbrechung in der Linie umfaßt. Ferner sind bei 4 in der linken Linie neun ganze Unterbrechungen gezeigt, wohingegen in der rechten Linie acht Lochunterbrechungen und zwei fraktionelle Unterbrechungen gezeigt sind.
Ein allgemein U-förmiger Schnitt 115 teilt das erste Ende 111 des Streifens 110 in eine erste, äußere Nase 120 und eine zweite, innere Nase 130. Ein Loch 121 erstreckt sich durch einen mittigen Abschnitt der ersten Nase 120, um eine Befestigungsvorrichtung aufzunehmen, und ein ähnliches Loch 131 erstreckt sich durch einen mittigen Abschnitt der zweiten Nase 130, um desgleichen eine Befestigungsvorrichtung zu empfangen. Die Enden des Schnittes 115 sind mit den Unterbrechungslinien 117 ausgerichtet, und die Mitte des Schnitts 115 erstreckt sich auf bogenförmige Weise bei einem Radius, der mehr als die Hälfte der Entfernung zwischen den Unterbrechungslinien 117 beträgt, über das Loch 131.
Der Streifen 110 kann zu der in 3 bis 4 gezeigten Konfiguration manipuliert werden. Das zweite Ende 112 des Streifens 110 und ein nahegelegener Teil des Zwischenabschnitts 114 sind gewendelt oder in dem Rest des Zwischenabschnitts 114 aufgerollt. Die Nasen 120 und 130 sind in entgegengesetzten Richtungen von dem Zwischenabschnitt 114 weggebogen, so daß sie sich senkrecht zu demselben und parallel zueinander erstrecken. 4 zeigt die Öffnung in der ersten Nase 120, die durch das Beseitigen der zweiten Nase 130 geschaffen wurde. Der sich ergebende Verbinder 100' eignet sich für eine Reihenschaltung zwischen zwei weiteren Baugliedern. Die aufgerollte Anordnung des Verbinders 100' ist derart, daß sie relativ wenig Raum einnimmt und dabei jedoch eine relativ große Energieabsorptionskapazität liefert. Insbesondere wird Energie sowohl dadurch verbraucht, daß der Metallstreifen 110 entlang der Unterbrechungen 117 reißt, als auch dadurch, daß der Metallstreifen 110 gerade ausgerichtet wird, während die Abschnitte 127 und 137 auseinanderreißen.
Eine bevorzugte Anwendung für die vorliegende Erfindung 100 kann unter Bezugnahme auf Horizontal-Sicherheitsseil- Systeme desjenigen Typs beschrieben werden, der in den US-Patentschriften 5,343,975 an Riches et al., 5,279,385 an Riches et al., 5,224,427 an Riches et al. und 4,790,410 an Sharp et al. offenbart ist. Wie in 5 gezeigt ist, ist der Verbinder 100' zwischen eine Trägerstruktur 20 und das Ende eines horizontalen Sicherheitsseils 40 in Reihe geschaltet. Das horizontale Seil 40 wird auch durch Zwischenhalterungen 90 getragen. Ein persönliches Sicherheitsseil 70 verbindet die Schutzgurte eines Arbeiters und ein geschlitztes Kopplungsbauglied 80, das sich entlang des horizontalen Seils 40 bewegt. Im Fall einer beträchtlichen Zugwirkung auf das Seil, wie beispielsweise während einer Fallarretierung, absorbiert der Verbinder 100' einen Teil der mit dem Fall zusammenhängenden Energie und verringert dadurch die Wahrscheinlichkeit der Verletzung eines Menschen und/oder eines Schadens an den bedeutendsten Komponenten des Systems. Ein ausgedienter Verbinder 100' kann ohne weiteres anhand von Bolzen oder anderen Befestigungsvorrichtungen, die durch die Löcher 121 und 131 in den Nasen 120 bzw. 130 verbunden sind, ersetzt werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel und eine bestimmte Anwendung beschrieben wurde, befähigt diese Offenbarung Fachleute auf dem Gebiet, zusätzliche Ausführungsbeispiele und/oder Anwendungen, die in den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung fallen, zu erkennen. Wie beispielsweise durch den vorstehenden Absatz „Hintergrund der Erfindung" nahegelegt wurde, kann die vorliegende Erfindung bei anderen Umgebungen, einschließlich Automobilen, verwendet werden. Somit sollte der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung lediglich in dem Ausmaß der folgenden Patentansprüche beschränkt sein.

Claims

Ein energieabsorbierender Verbinder, der folgende Merkmale aufweist: einen länglichen Metallstreifen (110), der ein erstes Ende (111), ein zweites Ende (112) und einen Zwischenabschnitt (114) zwischen denselben aufweist, wobei sich eine erste Linie von intermittierend beabstandeten Diskontinuitäten (117) entlang dem Zwischenabschnitt erstreckt und sich eine zweite Linie von intermittierend beabstandeten Diskontinuitäten (117) entlang dem Zwischenabschnitt erstreckt, und wobei das erste Ende (111) des Streifens durch einen Schnitt (115), der sich zwischen der ersten Linie und der zweiten Linie erstreckt, in eine erste Verankerungsnase (120) und eine zweite Verankerungsnase (130) geteilt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Diskontinuitäten (117) in der ersten Linie relativ zu den Diskontinuitäten (117) in der zweiten Linie derart longitudinal versetzt sind, daß quer beabstandete Segmente des Zwischenabschnitts abwechselnd der Länge nach reißen, um Energie zu absorbieren.
Der Verbinder gemäß Anspruch 1, bei dem jede der Linien von Diskontinuitäten (117) in der Nähe des zweiten Endes des Streifens in einer relativ größeren Diskontinuität (119) endet.
Der Verbinder gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die erste Nase (120) und die zweite Nase (130) konfiguriert und angeordnet sind, um sich in entgegengesetzten Richtungen voneinander zu trennen und zu erstrecken.
Der Verbinder gemäß Anspruch 3, bei dem die erste Linie und die zweite Linie reißen, wenn Kraft auf jede der Nasen ausgeübt wird, wodurch sie Energie absorbieren.
Der Verbinder gemäß Anspruch 4, bei dem sich der Metallstreifen verdreht, wenn die erste Linie von Unterbrechungen (117) und die zweite Linie von Unterbrechungen (117) reißen.
Der Verbinder gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem jede der Unterbrechungslinien eine Mehrzahl von kreisförmigen Löchern ist, die sich durch den Metallstreifen erstrecken.
Der Verbinder gemäß Anspruch 6, bei dem jede Unterbrechungslinie in einem relativ größeren Loch (119) endet, das sich durch den Metallstreifen erstreckt.
Der Verbinder gemäß Anspruch 7, bei dem die kreisförmigen Löcher einen Durchmesser von etwa 3,2 mm (ein Achtel Zoll) aufweisen und bei dem jedes der größeren Löcher (119) einen Durchmesser von etwa 13 mm (einem halben Zoll) aufweist.
Der Verbinder gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Metallstreifen aus einem etwa 3 mm (ein Achtel Zoll) dicken Edelstahl hergestellt ist.
Der Verbinder gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die zweite Nase (130) aus einem Innenabschnitt der ersten Nase (120) ausgeschnitten ist.
Der Verbinder gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem sich durch jede der Nasen ein Laschenloch erstreckt.
Der Verbinder gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das zweite Ende (112) in dem Zwischenabschnitt (114) gewendelt ist.
Der Verbinder gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das zweite Ende (112) des Streifens und der Großteil des Zwischenabschnitts (114) des Streifens in einem Rest des Zwischenabschnitts des Streifens aufgerollt sind.