专利名称：用于从诸如大厦、钻井平台、船舶等建筑物上抢救人员的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于从诸如大厦、钻井平台、船舶等建筑物上抢救人员的装置。
背景技术：
许多人员停留在其中的高建筑物，如饭店大楼、办公大楼，还有住宅楼总是具有这样的风险，即在例如火灾、恐怖袭击、地震等危险状态下不能够迅速地和足够安全地把人员疏散。由于停电风险电梯只不能或不应该被使用。通过楼梯间下楼不仅时间非常长而且也很辛苦，特别是对于有行走障碍的人员、儿童或年龄较大的人员。楼梯间的逃生道路也经常被烟雾阻断。
在有大量人员在其中的高层建筑内，通过现有的楼梯间在最短的时间内疏散人员几乎是不可能的。一个建筑物中人员可能疏散的速度决定性地取决于在这个建筑物中人员数量，以及最慢的人员的离开速度。通过如消防队或技术援救人员拥有的能升降的梯子抢救，考虑到待抢救人员的数量同样是昂贵和耗费时间的。此外，很多人要忍受恐高症或眩晕的感觉，这给抢救造成困难，在个别情况下甚至阻断。
作为选择还有通过沿着绳索下滑救生。为此目的可以在建筑物的一面外墙上固定一条绳索。人员攀着这条绳索而下，特别是从较高的高度，但只有对于受过体育训练的人才有可能。此外，一条固定在建筑物外墙上的绳索能被来自不同楼层的许多人员够到，这样就存在许多人同时握住这条绳索而使得在一定情况下不能再胜任负载的的危险。此外从窗口冲出的火焰可能把容易燃烧的绳索毁坏。在此为了救助，DE 202 03 970U1提出一种绳索下降器材。这种装置具有一条能从绳索储存器中拉出的绳索，该绳索在其端部有一个用于悬挂在一个固定的配合装置中的固定装置。绳索被缠绕在一个能转动地安装在一个外壳中的滚筒上，在该外壳上固定有一个带有中柱和安装在那里的手柄的支撑平台。手柄中的一个构成为用于操作制动器的转动手柄。然而这种装置具有只能由一个单独的人攀绳而下的缺点。
类似的绳索下降器材例如在DE3546429、DE3922825C2、DE3924218A1或DE3826401A1中描述。
发明内容
本发明的目的是，找到一种安装在建筑物上的装置，这种装置能够功能可靠地工作，并且没有危险地把需要援救的人员从上述建筑物中抢救出来。
这个目的用按照权利要求1所述装置来实现。这个装置的一个主要部分是一个与建筑物牢固连接的、能摆动地设置的臂架，在该臂架上固定有或能固定绳索。通过臂架的长度在需要救援的人员攀绳索而下时产生一个离建筑物的足够距离，这个距离防止待攀绳索而下的人员被风或其它影响而在建筑物墙壁上可能受到伤害。绳索下降器材有一个支承面，该支承面最好设计成坐位面，人员能借助安全带或其他的器材被扣紧在这个座位面上。绳索下降器材还能够借助一个快速夹紧装置锁紧和放松，这使得能够使绳索下降器材在攀绳索下滑过程中与绳索连接。为了保证待抢救的人员只用适度的速度循绳索下降，绳索下降器材具有一个制动装置，该制动装置最好有一个控制器，该控制器补偿不同体重对滑动速度的影响，并且产生与速度成比例的制动力，使得不超过一个最大的速度。按照本发明的装置的优点在于它的简单构造和容易的可操作性。臂架可以在每层或每两层这样安装，使它不受外面天气状况的影响。不需要昂贵的维护或者机械或电控制器。受到威胁的人员根据经验本能地向外部正面的方向朝向窗户逃避，而不是向着建筑物中心朝向楼梯或电梯通道逃避。为了抢救位于这些楼层中的人员，臂架必须转向外面，以使缠在其末端上的最好是钢制的耐火绳索能展开。绳索长度按楼层确定。对应于期待的楼层人员有足够数量的绳索下降器材，它们把待抢救人员系紧。在沿绳索滑下之前臂架重新转向里面，从而可以够到在有关楼层的绳索，然后必要时通过救援人员把绳索下降器材的快速锁闩与绳索连接。在这些发生后，臂架又被转向外面，沿绳索下降的过程控制速度地全自动地进行。最好，以及随后还要描述，有辅助装置，该辅助装置使沿绳索下降的速度能够在到达地面之前大大减小或被阻尼，以避免在撞击时受伤。在沿绳索下降的人员到达地面之后，快速夹紧装置被松开，使得此后下一个人员在相应地把臂架重新转向里面之后被系紧，以便沿绳索下降。除松开和系紧之外，不需要待抢救人员再做其它任何事情。
优选绳索下降器材的支承面是一个带有靠背的座位面，在座位面的外壁上固定有侧导杆和快速夹紧装置。现在通过这些措施就可以保证，在绳索上被输送的人员不会无意地松开快速夹紧装置。
按照本发明的另外一种构造，绳索下降器材具有一个带有多个转向轮的绳索导向器或带有缠绕装置的滑动导向器，这些导向器最好产生一个与速度成比例的摩擦力。特别是绳索导向器可以具有滑轮或滑动部件，它们在绳索下降器材向下滑动时为了制动被压向绳索。作为选择绳索导向器可以具有液压作用的制动转子，这个转子被安装在由液体和/或固体-液体-混合物组成的粘性物质中。制动装置的作用是，限制沿绳索下降时的滑动速度，而无须待救援人员自己必需或能够干预。
按照本发明的另外一种构造，在绳索末端固定有一个能充气的或充满液体的减弱冲击的安全岛。通过在其中“被迫”容易叉开腿的坐姿的座位壳的结构，与“软的”安全岛结合保证，尽可能地避免腿部受伤。优选安全岛与卷起的绳索一起作为包裹固定在臂架上，在臂架第一次转向外面之后绳索被展开。在绳索被展开后，可以例如通过一个拉力弹簧，一根杆等打开位于救生岛内部的一个驱动气体瓶的锁闩，使流出的驱动气体为安全岛自动充气。作为选择，在本发明范围内当然也可以借助于在地面上的液压或气动装置对安全岛充气。按照本发明的另外一种构造，绳索可张紧在臂架和一个固定在建筑物旁边的地面上的钩子之间。这具有以下的优点，绳索不只是被安全岛的重量张紧。
按照本发明的一种扩展结构，一个可翻出或可转出的踏板面按楼层地与建筑物连接，这个踏板面在翻出或转出之后用作待救援人员以及救援人员的站立面，救援人员把绳索下降装置夹紧到绳索上，然后把臂架水平地转出，之后沿绳索下降自动地开始。这个踏板面有以下的优点，待援救人员在锁紧绳索下降装置时还有一个稳固的立脚点。为了进一步消除恐惧，可以附加地规定，至少两个垂直的、通过一个铰链相互连接的视域防护板与臂架连接，这个防护板与踏板面一起形成只向上敞开，但在其余方向不透光封闭的空间。由此待沿绳索下降的人员从建筑物踏进一个朝侧面和向下封闭的室，这个室随着臂架的转出而打开，也就是说，在待救援的人员已经通过绳索下降器材与绳索连接的时刻。
根据另外一个措施，在绳索下端装有一个使绳索下降器材的滑动速度减速的弹簧-阻尼装置。
为了简单地构成快速夹紧装置，快速夹紧装置最好具有一个可借助摆动杆操纵的滑轮系统。一旦滑轮系统与绳索连接，附加地一个防止绳索从滑轮导向装置中弹出的保险杆就会翻转。
最好在绳索末端区域内，也就是在地面附近或在安全岛附近可以设有像凸块(Nocken)等的绳索分叉部或绳索变粗部，它们的作用是自动地打开快速夹紧装置，这样被救援的人员就能尽快地离开安全岛或在那儿能尽快地变得安全。
绳索下降器材本身也可以具有附加的制动滑轮，该制动滑轮通过一个传动装置与其余转向轮连接，并且在绳索上与转向轮方向相反地转动，并通过一个对绳索的相应的加压装置起制动作用。
在理想的情况下，臂架和踏台形成一个折叠在一起的能翻开的单元，这个单元被设置在建筑物楼层的内部空间内，最好设置在至少每两层楼层的内部空间内，并且能用机械、液压和/或电操纵。如已经谈到的那样，绳索螺旋形地被缠绕在一个绳索滚筒上，并且最好在一端与臂架固定地连接。在紧急情况下通过一个相应的紧急开关把整个系统彼此翻开，其中，通过转出臂架使踏台、垂直的视域保护壁和绳索滚筒或者卷成一卷的绳索露出，这样在完全展开绳索和给安全岛充气之后，臂架能被相应地转回，使救助人员能抓住绳索末端，并且能够使第一个人员能够通过与绳索下降器被锁紧。
在附图中描述本发明的其它优点和其他的实施形式。附图中图1带有一个按照本发明的救生装置的大楼示意图；图2至6带有示意的救生装置功能图解在不同时刻的建筑物顶层的各局部视图；以及图7和8绳索下降器材的各个视图。
具体实施例方式
在图1中示出一栋具有一顶层11的高楼10，在该楼层11装有按照本发明的装置。相应地对其它楼层也适用，优选是对这栋建筑物10的每个楼层，各装置分别以安全的水平间距相互设置。图1表示在展开状态中的按本发明的装置12带有折叠打开的臂架，在其末端固定有一条与一个安全岛14连接的绳索13。安全岛14与绳索连接并通过其重量使绳索张紧，其中通过安全岛相应大的直径使救生绳索与建筑物墙壁保持距离。
图2表示在折叠起来的装入状态中的按本发明的装置12，在这种状态中整个装置被安装在这栋建筑物10的顶层11中。在其顶端固定有一绳索滚筒16的臂架15在紧急情况下按照图3被转出。同时一个此后用作站立面的踏台(Trittform)17被翻下。
由图4可以看出，在臂架转出之后绳索13被展开，一旦这些完全发生，安全岛就被充气。为了抢救第一个人员，臂架15又被转进，使现在已经站到平台17上的人员18被系紧，以便能沿绳索下降。在图5和6中未画出的绳索下降器材被相应地固定之后臂架15又被转出，由此或然后待救援的人员18向下滑动。从图7和8可以看出对绳索下降器材的原理说明，图中示出一个带有一个靠背19和一个座位面20的座位壳，该座位壳这样构成，使待救援的人员被迫以略微叉开腿的姿势就坐。贴紧待救援的人员18并借其把待救援的人员固定在座位19、20上的安全带和固定环没有画出。在靠背的背面上固定有用于绳索导向的装置和快速夹紧装置。该绳索导向装置具有三个滑轮21、22和23。它们固定在一条导轨24上。首先，在臂架15重新转入时绳索13被置于滑轮21和22之间，然后，借助于把手25使导轨在箭头26的方向上转动90°，使绳索通过滑轮系统21、22和23引导。此后，铰接的保险杆26沿箭头27方向向上转动，之后这根杆占据位置26′(参看图7)。然后，通过把臂架15转出才开始真正的绳索下降过程。至少一个滑轮与一个例如液压作用的制动装置28连接。
未示出垂直的视域保护壁，它们与臂架15连接并且按照图5在臂架15(重新)驶入的状态下形成一个环绕的视域保护。
随着臂架转出，待救援的人员18开始沿绳索下降，待援救人员在这个时刻首先视觉上感觉到，他从多高被抢救。与绳索相关的恐慌反应或拒绝因此大大的减小。通过把绳索下降器材固定在靠背19以及快速夹紧装置的背面上的措施，也可以避免处于沿绳索下降过程中的人员，在恐慌反应中在快速夹紧装置上寻找扶持的东西和无意中把快速夹紧装置打开。在图7和8中示出的压绳索下降器材实施形式必须由一个留到最后的救助人员操作。为了使这个人员也能沿绳索下降，在一种变型中，绳索下降器材可以具有一个被固定在侧面或前面的快速夹紧装置，使这个人员能自己把自己锁紧。必要时为此座位面20可以位于偏转180°的位置，必要时可以在中间开出一条缝，使绳索13能够穿过。然后可以用两个分开的腿壳代替封闭的座位面20。
绳索下降器材的下降速度按照本发明例如这样被限制，即导向装置21至24通过一个杆系统或一个其它的夹紧装置自动地用一个与待救援人员18重量成比例的力压紧在绳索13上。在此绳索和导向器的摩擦幅可以这样选择，使绳索不磨损或只有很少磨损，最大部分的磨损在导向器21至23中，因为导向器只被使用一次，相反，绳索应该为其他人员保留。因此作为绳索材料最好选择钢，钢不会像纺织或塑料绳索那样被拉断或被火焰毁坏。为了限制绳索下降器材的下降速度，绳索下降器材也可以有一个离心式制动器。
在一个特别的实施形式中，选择一种导致和速度成比例的摩擦力的磨损性能，从而在绳索下降时与下落高度无关地实现一种不变的下落状态，在这种状态中不超过一定的极限速度。
在本发明的一种实施形式中，通过滑轮支导向器，并且滑轮转速在一个液压制动器28中被限制在一个最大转速，并从而被限制到一个最大的向下速度。此外，救生绳索13也可以在一个环中通过导向器引导。
作为选择也可以，特别是在较小的建筑物高度时在，通过在冲击到安全岛上之前在一个安全高度降低速度达到制动作用，为此使救生绳索在下部区域内变粗，并从而增大摩擦力。救生绳索13也可以在这个制动区域内设有一层特别的摩擦片。此外，也可以在绳索的下端装有一个弹簧-阻尼装置，这样在绳索下降器材进到这个区域内时，下降速度被降低到一个较小的值。
导向装置在必要时也可以用一种粘弹性液体填充，这种粘弹性液体在向下运动时流出导向器和绳索之间，并且产生与速度近似成比例的摩擦力，其与涂有润滑油的滑动轴承类似地作用。必要时在沿绳索下降时可以用一个空气制动伞限制速度。这个空气制动伞可以固定在导向器上。与使用降落伞救援时待救援的人员主动地跳和降落伞必需打开相反，人员仍然与绳索连接，这样避免了下落人员由于风的影响而偏离建筑物墙壁的方向。
在另一个实施方案中，制动装置也可以由所谓的间歇制动器(Stotterbremse)构成，在这种制动器中滑轮和滑动系统在共振中被偏移，从而在一定时间或空间的间距内触发一个周期性制动。通过图7和8中示出的导向装置也保证，待援救的人员在下滑时无意识地接触绳索。
如已经提到的，也可以设有一个自动的脱钩装置，这个脱钩装置例如通过凸块、加粗部等在绳索13上被控制，这样在到达地面或安全岛后人员能尽可能迅速地离开绳索末端区域，以免与后续的人员相撞。
为了能够抢救像儿童一样胆小的、年龄较大的、不爱运动的或有残疾的人员，也可以设置用于两个或多个人员的固定环，或者这样设计座位面19、20，使得还有另一个人员与这个人员一起下滑，就像降落伞-双跳时那样，做出辅助位置。
按照本发明的救生系统优选设计成模块化的，这样通过用制成的单元替换一个窗户框架，必要时能够在已经存在的建筑物上配备这种系统。因为臂架和绳索滑轮位于内部空间中，并且在紧急情况下才被向外翻出，所以这种系统能防止由天气引起的侵蚀并且根本不需要保养。在每层楼层上，臂架或救生绳索的位置都可以移向相邻的楼层，这样不同楼层的救援行动能够不相互妨碍。踏板17还具有以下的优点，待救援人员与建筑物墙壁的距离随着进入沿绳索下降过程在开始时已经被放大。
通过上述的措施保证，沿绳索下降的速度或降落速度被限制，以便避免在绳索末端的高冲击速度和与此相联系的提高的受伤危险。把救生绳索这样卷起，使它在紧急情况下能自动地展开。优先选用机械工作系统作为绳索下降器材的制动装置，也就是说，优先选用起制动作用的绳索导向器、缠绕件、滑动部件、间歇作用的“间歇制动器”、液体或气体或粘性-缓冲介质以及向下变粗或分叉的绳索。
安全岛应该这样构成，即，它在冲击时自动充气并因此自动起作用。借此在救助人员(消防队等)到达之前赢得宝贵的时间。必要时使用其它具有更强的制动性能的绳索导向系统，用于双人-绳索下降器材。
在本发明范围内同样有可能这样设计在臂架上的绳索导向器，使待救援人员在到达垂直的绳索之前，首先通过一段水平的或稍微倾斜引导的绳索向下滑动。
绳索也可以配有脉冲发送器，它能够检查绳索是否完全打开。
本发明原则上能用于诸如大楼以及钻井平台或船舶等所有的建筑物，在最后提到的情况下沿绳索下降到水中时，在绳索末端的缓冲介质就不需要了。
在一层楼层被疏散以后，特别是当绳索末端被固定在地面上之后，张紧的绳索还可以用于使救援力借助马达驱动的升降装置使用这条绳索，以便到达顶层进行灭火等工作。
权利要求
1.用于从诸如大厦(10)、钻井平台、船舶等建筑物上抢救人员的绳索落放装置，包括一个具有一支承面的绳索下降器材，该绳索下降器材在一根下垂的绳索(13)上、在锁紧之后在重力的作用下向下滑动，其中这个绳索下降器材的滑动速度能够通过一个制动装置减小，其特征在于，所述绳索(13)被固定或能被固定在一个与建筑物(10)牢固连接的、可摆动地铰接的臂架(15)上，并且这个绳索下降器材能借助一个快速夹紧装置锁紧或松开，其中这个绳索下降器材的滑动速度优选不超过一个最大速度。
2.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，绳索下降器材的支承面是一个座位面(20)，该座位面优选与一个靠背(19)连接，在该靠背的外壁上固定有用于绳索导向的装置和快速夹紧装置。
3.按照权利要求2所述的装置，其特征在于，绳索下降器材具有一个带有多个转向轮(21、22、23)的绳索导向器或者带有缠绕装置的滑动导向器，这些导向器优选产生一个与速度成比例的制动力，和/或所述绳索下降器材具有一个离心式制动器。
4.按照权利要求2所述的装置，其特征在于，绳索导向器具有滑轮或滑动部件，它们在绳索下降器材向下滑动时为了制动被压向绳索，和/或绳索导向器具有液压作用的制动转子，这些制动转子设置在一种由一种液体和/或一种固体-液体混合物组成的粘性物质中。
5.按照权利要求1至4之一所述的装置，其特征在于，在绳索末端固定有一个能充气的或充满液体的安全岛(14)。
6.按照权利要求1至4之一所述的装置，其特征在于，绳索(13)能被张紧在臂架(15)和一个固定在建筑物(10)旁边的地面上的钩子之间。
7.按照权利要求1至6之一所述的装置，其特征在于，一个能折叠打开或能翻出的踏板面(17)与建筑物(10)连接，该踏板面在翻出或转出后用作待救援人员以及救援人员的站立面，救援人员将绳索下降器材锁紧在绳索(13)上，然后把臂架(15)水平地转出。
8.按照权利要求7所述的装置，其特征在于，至少两块垂直的、通过一个铰链相互连接的视域保护壁与臂架(15)连接，该视域保护壁与踏板面(17)一起构成一个只能向上打开、但在其他方向紧密封闭的空间。
9.按照权利要求1至8之一所述的装置，其特征在于，在绳索下端装有一个弹簧/缓冲单元，它使绳索下降器材的滑动速度降低。
10.按照权利要求1至9之一所述的装置，其特征在于，快速夹紧装置由一个能借助一个摆动杆(24)操纵的滑轮系统和一个保险杆(26)组成，该保险杆(26)能转向绳索卡持部而锁闭。
11.按照权利要求1至10之一所述的装置，其特征在于，在绳索末端区域内设有诸如凸块的绳索分叉装置或绳索加粗部，它们的作用是自动打开快速夹紧装置。
12.按照权利要求1至11之一所述的装置，其特征在于，绳索下降器材具有制动滑轮，它们通过一个传动装置与其余的转向滑轮连接并且相对于该转向滑轮反向转动，以及通过压紧装置对绳索起制动作用。
13.按照权利要求7至12之一所述的装置，其特征在于，臂架(15)和踏台(17)构成一个折叠在一起的能翻开的单元，该单元安装在建筑物楼层的内部空间中，并且能机械、液压和/或电气式操作该单元。
14.按照权利要求1至13之一所述的装置，其特征在于，绳索(13)螺旋形地缠绕在一个绳索滚筒(16)或一个核心上或者自由地展开，并且优选在一端牢固地与臂架(15)连接。
全文摘要
为了迅速地从建筑物中疏散处于火灾或其它危险情况下的人员，建议使用一种带有绳索下降器材的装置，绳索下降器材在一条下垂的绳索上、在锁紧之后在重力作用下向下滑动，其中绳索下降器材的滑动速度通过设有的制动装置不超过一个最大速度，以及绳索被固定或能被固定在一个与建筑物牢固连接的能摆动地铰接的臂架上。绳索下降器材能借助一个快速夹紧装置锁紧或打开。
文档编号A62B1/14GK1568208SQ02820354
公开日2005年1月19日 申请日期2002年10月24日 优先权日2001年10月25日
发明者赫维希·菲舍尔 申请人:先进技术经营有限公司