专利名称:用于建筑物内人员的疏散和救援的装置的制作方法
技术领域:
本发明涉及用于生产人员的疏散和救援的设备、装置和辅助材料 的工业领域。
背景技术:
在目前现存的建筑物内人员的疏散和救援系统中,需要强调的是
与本申请为同一申请人的申请是于1984年在德国提交的、有关"火灾 时建筑物人员的救援系统的完善"的、532907号发明专利。所述专利 描述的系统随着年月的增长和技术的重大更新,已经不适应当前的情 况而被淘汰,这已经在本发明及其描述的装置的展出中体现出来。
后来,本发明的申请人还对上述用来疏散被困于高楼内的人员的 系统做了重大改进,2002年7月14日的P200201406文献描述的系统 如果继续有效的话,则需要做重大的改善。本次申请的发明专利能够 更加节省成本,同时能够提供更好的解决方案保证使用该装置的人员 的最大安全。
在2004 SICUR国际安全博览会上(2004年2月25日至28日, 马德里),发明人会晤了消防员、企业家、公共及私人结构以及特定人 员等跟安全问题有关的人员。该领域的测验向发明人表明,发明人当 时推荐的这套装置跟市场上的产品不一样,同时在遇到严重灾难的时 候还得需要更加完善的安全。 也是在这次2004 SICUR国际安全博览会上,发明人收到了一系 列的建议,对于这些建议发明人在很大程度上予以采纳,并正在把它 们转化为具体的技术解决方案。需要强调的是有很大一批人对2002年 注册专利的水利空气动力制动系统提出了意见,说"该系统仍然有效, 但是我们能看到人们会受到精神创伤,因为他们是用自由落体的方式 来降落的,用很粗暴的方式来减速"。实际上这些建议,要求发明人"能 够控制被疏散的潜在受害者的降落速度"。
从2004年2月份到2004年年底,发明人一直致力此,对上述建 议的改进正是下文所描述的。在1984年以及2002年的专利中,也都 是在寻找如何把发生火灾的大楼上的人员给快速的疏散下来,用的方 法是把下降缆绳的坡度弄的低一些,这样就需要把制动装置摆放在离 发生灾难的大楼很远的距离之外(物理空间问题),这样就同时增加了 下降缆绳与鞍具弹簧钩之间的摩擦。
发明内容
本发明涉及用于建筑物内的人员的疏散和救援装置,该发明的目 的是提供一种以安全、快捷、有效和经济的方式救援被困于建筑物中 的人员的生命的装置,前提是事故发生的建筑物和房屋要安全结实, 能够用来装备救援部队,例如,可以是消防队和安全部队,以便于他 们救援被困于房屋内部的人员的生命。
要指出的是,除了前面提及的房屋等建筑物外,该发明还可以用 于船只,石油平台,高山救援,展会和娱乐场所等需要增强安全措施 的地方。 本发明提出的用于建筑物内人员的疏散和救援的装置在于以下
事先安装好或者在发生灾难的现场提供救生装置,借助望远吊车或直 升飞机的配合,通过另外的步骤把这些装置从外面扔进去等等,这些 救生装置是一系列的下降或疏散缆绳和扔进房屋内的一定数量的鞍 具,这些东西根据建筑物特点的不同而有所不同,带闸的装置可以是 建筑物本来配制好的并且已经安装在外面或者是在灾难现场现安装 的。
这套制动装置可以是移动的,在这种情况下,移动要由专业人员 来操做,比如消防队、城市救援队、安全部队、专业人士等等,该装 置也可以固定在所保护的建筑物或不动产上。
更具体的说,作为本发明目的的用于建筑物内人员的疏散和救援 的装置是从缆绳出发开始构建的,所述缆绳是一定数量的缆绳与缆绳 之间相互盘绕而成的,形成一个螺旋面,像蜗杆一样围绕自己的纵轴
按照我们需要的速度旋转。这样产生的结果就是
1. 可以控制和操作缆绳的旋转和螺旋线或"螺母"的螺距,使其 长一点或短一点,正是通过这种方式来控制被疏散人员下降的速度。
2. 弹簧钩和下降缆绳的摩擦是最小的,因为旋转的速度是很低的 (总是受到控制的),这样被疏散人员所用的弹簧钩的下降摩擦力就很
小,跟缆绳之间的磨损(产生热量)也就很低了 (技术上可以忽视)。
3. 下降缆绳的螺旋面是由单独的缆绳组成(最好是两根),下降缆 绳应该通过旋转缆绳的张力发生作用,不会产生振动也不会产生多余 的波浪。如果坡度很大或者拉紧缆绳减少形成的悬链线,则该效果可 以避免。
4. 一旦一个人进入下降缆绳的螺旋面而且只要旋转到了一半(螺 旋面的半圈),就可以让另一个被疏散的人开始下降而不会相互碰撞在 一起。"在物理上由于受到螺距的影响"。这就意味着如果将螺距设置 为一米,那么降落人员就会与另一人以半米的间距降落。通过改变缆 绳的螺距,跟缆绳的转动圈数一样,可以让被疏散人员下降的更快些 或更慢一些(如果需要,甚至可以停止缆绳的转动,终止人员的下降,
此时制动为0)。
总之,通过本发明的救援装置,可以保证被疏散人员下降时被很 好的分开,因为所有的人将会以相同的速度和间距下降,而不受其体 重和物理条件(神志清醒,神志昏迷,受伤等等)的影响。
这种装置可以被安装在建筑物上也可以在灾难发生现场搭建。通 过现有的望远吊车可以从外面把被困在20层高楼位置的人员疏散出 来。(有一些吨位高的吊车的吊杆顶端可以升高到30层楼的高度)。这 种类型的吊车的"吊杆"可以把被困在自家卧室或房间的人或者被困 在工作地点的人"取出来"。
如果所述装置被固定安装在建筑物或例如轮船、石油平台等其他 结构上,则疏散缆绳要固定在例如立柱或者横梁等结构性部件上,这 样可以保证本发明的装置以自己的方式发生作用,而建筑物或建筑物 保持不动。
缆绳的一端应该能够旋转从而产生轴向的转动,缆绳的另一端需 要被固定在带闸装置上或者是要到达的地方,跟建筑物上的固定处一 样,这一端要支持缆绳的旋转。
另 一种选择是让缆绳固定在建筑物地基上,所述缆绳的旋转通过 上面的一个减速器来控制,让下面的一端自由,也就是要固定端在下面。
还有一种经过实践证明的选择就是,把缆绳以90度垂直固定,实 行垂直降落让被救援人员旋转降落,这种旋转是被救援人员自动生成 的,从而让缆绳旋转起来。
等待使用的。第一种选择,半展开,更加的迅速,在几秒钟之内就可 以操作起来,当然带来的问题就是由于长期受到气候变化的影响从而 容易出现生锈和卫生问题。
带闸装置可以选择通过手工方式或者机械方式来驱动,可以让救 援缆绳产生旋转,也可以停止这种旋转(制动)。通常安装电动的和/ 或半手工半机械方式的马达,可以是曲柄、转盘、杠杆等等,能够根 据危险情况或要求时刻的本身需要来控制本发明,让它发挥作用。
另一种选择,就是前面已经提到过的,使用固定的螺旋缆绳,不 需要制造旋转,让被疏散的、挂在鞍具上的人用自己的体重产生旋转 降落。
这个疏散和救援装置的逻辑就是,存在把制动装置安装在固定的 地方或者活动的地方这两种情况,也就是说,在第一种情况下, 一个 简单的带有减速机的马达就可以很好的控制这个疏散和救援装置,但 是一定要注意,如果所述马达出现问题(比如说,没有电力供应),就 应该操作手动装置。首先要考虑的是该装置由消防队或者经常做维护 的地方使用(比如说商业中心,写字楼等等),该装置会通过电力马达
或爆破马达(在消防车的情况下,习惯于利用车轴的转动)很好的运 转,然而,如果该装置安装在一般大楼或类似的大楼里面,而在那里 很少维护或者无效维护,那么基本的建议就是动用最基本的机械设施, 但是这些机械设施要能够使用才可以(曲柄、转盘、杠杆),这些设施 基本不需要维护但是在用的时候要能好用。
在选择不需要转动的缆绳的情况下,只需要鞍具就可以了,具体 的就是弹簧钩,就能够做旋转的垂直于地面的降落。
该装置可使用类似蜗杆的疏散缆绳。在这种情况下,缆绳就不是 由一根缆绳形成的,而是多根的总和(最少两根),所述多根缆绳相互 编织形成一个螺旋面,能够通过它来控制人员疏散和救援的过程。
为了得到蜗杆原理的效果,可以使用多根缆绳。理论上可以使用N
根缆绳,N大于等于l (多于一根缆绳),但最多不能超过6根,因为 如果螺旋面由6根或者多于6根的缆绳形成,那么就会扩展成圓形了, 从而使所述缆绳起所需要的蜗杆作用比较困难。
最有效的缆绳组合是两根,因为这样缆绳直径跟螺旋直径比最大 "1/2",这样可以获得最大的机械效率,也就是说如果一根缆绳的直径 是10mm,那么螺旋面的厚度就应该是20mm,这样就可以获得缆绳旋 转时候的最大效率。
由三根缆绳形成的螺旋面也是有效的,但是在设计和构造下降鞍 具的弹簧钩的时候就会产生很多的问题,同时缆绳直径和螺旋面直径 的比越小,本装置的效率也就越低。应该指出的是,优选是使用两根单独的缆绳缠绕在一起,调节螺 母或者螺旋面的第一个螺距,该"螺距,,的长度跟缆绳转动的圈数一 样,这样可以下降的更加迅速一些或者緩慢一些。
本发明的物理和技术原理是很简单和基本的
A) 需要使用这套装置的人,通过自己的体重就可以驱动这套装置 (只有当是很小的儿童的时候需要转动所述系统)。
B) 被固定住的两头自由的缆绳通过降落人员自身体重产生的扭 力作用而旋转"下降人员的前进被转化成缆绳的扭力人员下降,缆 绳旋转"。
C) 在大多数情况下,到达端,带闸装置,是自动的或者手动的, 可以调节发明中所见到的旋转数量,当 一次降落很多人对缆绳产生很 大扭力张力的时候可以制动,或者当被降落人员的体重不够,比如说 婴儿,不足以驱动该装置的时候,就是说没有足够的惯性的时候,可 以是增加圈数。如果选择没有转动的缆绳的时候,就是下降人员自己 在缆绳上产生转动,而不受其体重和物理状态的影响。
D) 在该装置中我们需要特别强调三个地方
1. 作为出发地点在建筑物上挂钩的地方,能够顺利地把弹簧钩挂到 缆绳上,需要一个平滑的圆筒横跨让缆绳通过,也可以让被疏散的人 员自动的进入到缆绳的螺旋面,而不需要再被巻起来。
2. 降落区域长度大概等同于建筑物的高度,缆绳上的螺距和缆绳 的旋转决定了降落人员降落的速度。 3.到达区域,在该区域放置一个没有螺旋面的筒子(类似于上部 区域中挂钩的部位),能够旋转所述装置同时又方便被救援的人员从该
装置中解脱出来(跟进入处的情况相反)。如果是在90度降落中(垂
直降落),则该区域可以免于使用。
如果安装不需要旋转的缆绳,而是让降落的人自己转动的话,那 么也不需要带闸装置了,而只需要降落缆绳、鞍具以及相应的挂入缆 绳螺旋面的相应的弹簧钩。
E)理论上是在到达端安装制动装置和牵引马达,从而调节整个装 置的降落速度(+/-)。需要指出的是,垂直于地面的、不需要旋转的缆 绳除外,就是说,90。的垂直缆绳除了需要一个下降鞍具,也就是放置 在缆绳上的弹簧钩之外,不需要任何别的附加装置。
以减速机为基础的、通过齿轮传动的救生手段表明是非常有效的,
这个带制动的或可调节下降速度的装置(对缆绳旋转圏数的控制)可 以4立于上"^。
综上所述,本发明的新系统具有下述优点
1. 可以按照要求调节人员下降的速度,即可以下降的更加迅速或 者緩慢,甚至在某些时候停下来。
2. 下降缆绳的坡度可以更大一些,大于80度,甚至垂直于地面, 当然也可以更小一些。这也就是iJi 定条件要求的角度来使用下降缆绳-
3. 除了可以修改坡度之外,该系统通过使用望远吊车从建筑物外 面运用也非常理想,同时该系统也适应于安装在楼内作为安全救生装置。
4. 下降鞍具的弹簧钩与下降缆绳之间的摩擦非常小,可以认为已 经不存在了。以前申请专利的系统中(1984和2002)曾经存在的下降 缆绳的磨损问题在现在推荐的新产品中几乎不存在了 。
5. 该系统跟1984年和2002年推出的系统相比较更加的经济实惠 和容易操作。取消了涡轮机,取而代之的是一个很简单的很便宜的制 动装置,操作很容易、很基本(带减速器的电机,手动驱动和制动装 置)。
6. 这套带刹车系统的体积跟以前推荐的相比更小。
为了描述和更好的理解本发明的特征,下文参照作为本申请不可 分割的一部分的附图,对本发明进行描述,如下
图1为本发明用于建筑物疏散和救援装置的弹簧钩的侧视图。
图2为多根缆绳结合成螺旋状的视图,能够实现被营救人员的安 全降落,并且是受到控制的,这种效果也可通过一^J览绳获得。
图3为将图1中的弹簧钩和图2中的缆绳结合起来,显示鞍具支 撑的决定性配合的视图。
图4为显示在与汽车的后端连接的制动装置(减速马达)被固定 在下端时,承载被救援人员的鞍具的视图。 图5为显示在缆绳上端被固定在建筑物的支撑件上时,配备向导 缆绳的被救援人员降落的视图。通过这根导向缆绳,可以免除不舒服 的旋转,在选择垂直于地面的不需要旋转的方案时这根缆绳可以不要, 因为此时下降人员是用自身的体重来降落的,不需要旋转缆绳也不需 要制动装置。
具体实施例方式
通过附图可以发现,该人员疏散和救援装置是如何应用于建筑物 及其它结构的,例如轮船或者其它类似的东西。该装置的构成是从一
根缆绳或缆绳10和11的总成出发,缆绳10和11是由12和12'形成的, 螺旋布置,也能看到弹簧钩1的一端有一个入口 2和横支撑3,其跟缆 绳10和11连接,在另一端有一个比较窄的区域4。
如图3所示,可以看到缆绳10和11是如何支撑弹簧钩1的,所 述弹簧钩上挂着一个支撑20,该支撑用来连接放置被救援人员身体30 的鞍具21,缆绳10和11总成被最后固定在拉紧器22和相应的挂钩区 域的减速马达(制动装置)23。
在图5中,显示了缆绳10和11总成的上端44被支撑在大楼41 正面的横^争体40的部分42上,还有一根附加缆绳13,也是用来支撑 弹簧钩的端部4的,缆绳13是作为向导用的,从支撑40的部分42的 支撑43中被引下来的。
降落缆绳由两根缆绳10和11 (最少是一根)相互编织成螺旋面, 所述缆绳10和11是由多根相应的绳12和12'组成,,所述缆绳转动(螺 距的作用)的时候可以让被疏散的人员下降。每一转(一圈)代表一 段具体下降距离(跟螺旋的螺距一样长度)。
弹簧钩1的图阐明了疏散装置的原理和运转。
弹簧钩的上端部分的宽度应该略宽于螺旋缆绳的直径。(比如如 果缆绳直径的宽度是10mm,那么弹簧钩的上端的宽度大概应该是在 llmm左右,比缆绳直径宽10%-15%)。如果螺旋面由两根缆绳组成(最 少一根),当转动的时候,会产生最低10mm到最多20mm的距离(垂 直于地面方向),直到螺旋面平行于地面。既然弹簧钩只有llmm左右, 那么咽喉上面的部分的间隙或者公差是等于或大于lmm,从而允许弹 簧沟沿着缆绳降落而不会有任何问题(直径10mm),在缆绳螺旋面通 过重力配合就没有问题(lmm公差)。 一旦挂到缆绳上,就只能按照缆 绳圏数决定的速度来下降。
通过图4可以看到一个人30是如何从建筑物上被疏散下来的,在 这种情况下,制动装置被连接到汽车上(移动制动装置),但是也可以 被连接到电线杆上,墙上,或者其它能够把制动装置固定到降落缆绳 的物体。
通过图5可以看到该发明的缆绳是如何做垂直降落的,即垂直于 地面的降落,也可以看到上面的人用制动电机。所述装置可以安装在 楼体的外面或内部。
在图5中可以看到,本发明可以安装导向缆绳13,这一装置可以 实现整套装置沿着建筑物横向移动,也就是说,减速机、缆绳和被疏 散人员横向移动(跟建筑物的这个面平行)。利用这一点,可以在建筑 物的该面的任何点上进行人员疏散,通过上面的导向可以靠近降落缆 绳。
权利要求
1、一种用于建筑物内的人员疏散和救援的装置,其包括一根或几根缆绳(10)和(11),所述缆绳是由相应的缆绳(12)和(12′)组合而成的,缆绳(10)和(11)或缆绳总成呈现螺旋状态,弹簧钩(1)挂在缆绳的螺旋表面,该弹簧钩(1)的一端具有入口(2)和横支撑(3),其另一端的区域(4)的宽度比该端的宽度窄一些,支撑条(20)连接于弹簧钩(1),该支撑条用来连接载人(30)的鞍具(21),缆绳(10)和(11)总成的一端通过拉力器(22)被连接在减速马达(23)上,缆绳(10)和(11)总成的另一端被固定在紧急支撑(42)的下面区域,该紧急支撑在建筑物(41)正面的横跨支架上,所述紧急支撑(42)具有固定连接缆绳上部的区域(44),进一步还具有纵向支撑(43),从所述纵向支撑(43)上扯一根导向缆绳(13)以连接弹簧钩(1),来实现鞍具(21)中的使用者(30)的纵向移动。
2、 按照权利要求1所述的用于建筑物内的人员疏散和救援的装置, 其特征在于,缆绳(10)和(11)形成的螺旋的螺距是经过计算的。
3、 按照权利要求1或2所述的用于建筑物内的人员疏散和救援的 装置,其特征在于,缆绳(10)和(11 )的两头是自由的,可以自由 的转动,可以通过机械方式牵动,可以通过被救援者自身的体重牵动, 或者通过被救援人员下降时的手动操作牵动。
4、 按照权利要求1所述的用于建筑物内的人员疏散和救援的装置, 其特征在于,进一步包括制动装置,该制动装置可以固定安装在建筑 物的上面或内部,或者在灾难现场搭建,是自动的和/或手动的装置。
5、 按照权利要求1所述的用于建筑物内的人员疏散和救援的装置, 其特征在于,所述弹簧钩(1)可以同时连接一才艮或几4艮垂直于地面的 降落缆绳,具体是导向缆绳(13 )和螺旋缆绳(11 )和(10 ),取消旋 转效果。
6、按照权利要求1所述的用于建筑物内的人员疏散和救援的装置, 其特征在于,使用者或被救援人员可以通过固定的不旋转的缆绳降落, 而使用者自己转动。
全文摘要
一种用于建筑物内的人员疏散和救援的装置,其包括一根或几根缆绳(10)和(11),所述缆绳是由相应的缆绳(12)和(12′)组合而成,缆绳(10)和(11)或缆绳总成呈现螺旋状态,弹簧钩(1)挂在缆绳的螺旋表面,该弹簧钩(1)的一端具有入口(2)和横支撑(3),其另一端的区域(4)的宽度比该端的宽度窄一些,支撑条(20)连接于弹簧钩(1),该支撑条用来连接载人(30)的鞍具(21),缆绳(10)和(11)总成的一端通过拉力器(22)被连接在减速马达(23)上,缆绳(10)和(11)总成的另一端被固定在紧急支撑(42)的下面区域,该紧急支撑在建筑物(41)正面的横跨支架上,所述紧急支撑(42)具有固定连接缆绳上部的区域(44)和可选择配置的纵向支撑(43),从所述纵向支撑上扯一根导向缆绳(13)以连接弹簧钩(1),来实现鞍具(21)中的使用者(30)的纵向移动,取消旋转效果。使用者可以通过固定的不旋转的缆绳降落,而使用者自己旋转。此外,该装置包括一套制动装置,可以被固定在建筑物的上面或内部,或者在灾难现场安装,有自动的和/或手动的装置。
文档编号A62B1/00GK101340948SQ200580035014
公开日2009年1月7日 申请日期2005年10月31日 优先权日2004年11月22日
发明者何塞·玛丽亚·冈萨雷斯奥多奈斯 申请人:何塞·玛丽亚·冈萨雷斯奥多奈斯