СТРАХОВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО
BELAY DEVICE

Область техники
Изобретение относится к страховочному устройству для регулирования и блокирования перемещающейся внутри него веревки.
Под «страховочным устройством» подразумевается предохранительное устройство, применяемое главным образом в альпинистском снаряжении, но и не только, при помощи которого первый альпинист контролирует и блокирует удерживающую веревку, используемую для страховки второго альпиниста.
Данные устройства, известные в области альпинизма как «страховочные устройства», могут использоваться как при натурном альпинизме, так и на альпинистской стенке, и позволяют в случае опасности обеспечивать безопасность альпиниста, блокируя удерживающую веревку, к которой он прикреплен, предотвращая тем самым его падение.
Фактически данные устройства обычно применяют для страховки поднимающегося по стенке альпиниста напарником на земле, в полевых условиях именуемым «страхующим», который предупреждает свободное падение альпиниста с помощью страховочного устройства в случае, если во время подъема альпинист совершит ошибку с последующей потерей надежного захвата руками.
Данная технология известна как «страхование ведущего альпиниста», при которой ведущий альпинист, приступающий к подъему, страхуется напарником на земле, а именно страхующим, с помощью страховочного устройства, которое в случае аварии позволяет блокировать прикрепленную к альпинисту удерживающую веревку. При этом альпинист прикрепляет веревку к одному или более кольцу, находящемуся на альпинистской стенке, во время постепенного подъема.
Также известны другие страховочные устройства, обладающие возможностью блокирования удерживающей веревки в случае аварии, в частности, когда страхующий может также выполнять свою функцию, находясь на альпинисткой стенке.
Например, могут быть применены устройства для страховки второго альпиниста. В данном случае ведущий альпинист на альпинистской стенке действует в качестве страхующего и с помощью страховочного устройства управляет удерживающей веревкой, к которой прикреплен поднимающийся по стенке ниже него второй альпинист. В случае когда второй альпинист теряет захват руками, страховочное устройство, прикрепленное к верхнему альпинисту, обеспечивает блокирование удерживающей веревки, предотвращая тем самым падение напарника.
Также хорошо известно, как применять данные устройства в качестве спусковых устройств, другими словами, для спуска с преодоленной стенки. Фактически альпинист, неся закрепленное на нем устройство, использует способность страховочного устройства к блокированию движущейся внутри веревки и последующему регулированию скорости спуска подходящим средством, в случае снабжения им устройства, или просто вручную, изменяя силу трения, действующую на веревку в устройстве.
Уровень техники
Известные страховочные устройства регулируют движение веревки и блокируют ее посредством торможения, обычно создавая трение. Таким образом, можно регулировать движение, замедляя или блокируя движение веревки и предотвращая тем самым падение страхуемого альпиниста.
Известны управляемые вручную устройства или полуавтоматические устройства, которые в случае аварии при внезапном натяжении веревки из-за падения альпиниста автоматически защелкиваются в аварийное положение, в котором веревка блокируется.
В управляемых вручную устройствах, наоборот, в случае падения человек, обладающий прикрепленным устройством для страхования напарника на альпинистской стене, должен вручную перемещать удерживающую веревку в положение, в котором устройство могло бы замедлить ее движение и осуществить блокирование.
Например, управляемое вручную страховочное устройство DOUBLE V-ROW, серийно выпускаемое «Aludesign SpA company», снабжено наконечником удобной формы, по корпусу которого веревка проходит с усилием в случае падения альпиниста. Особенная форма корпуса позволяет создавать трение веревки, ограничивая тем самым усилие, необходимое для блокирования веревки рукой человека, обеспечивающего безопасность падения напарника.
Данный тип страховочного устройства несмотря на его дешевизну обеспечивает уровень безопасности и эффективность блокирования веревки, зависящие от опыта и профессионализма применяющего устройство человека, т.е. страхующего, обеспечивающего безопасность напарника. Кроме того, после достижения положения блокирования веревки пользователь должен прочно держать веревку в руке, предотвращая ее движение по корпусу и осуществляя тем самым блокирование веревки за счет трения.
Полуавтоматическим или самотормозящим страховочным устройством является модель «GRI-GRI model», серийно выпускаемая кампанией «Petzl company».
Данное устройство снабжено эксцентричным кулачком, вокруг которого проходит удерживающая веревка. Кулачок прикреплен к конструкции устройства с возможностью поворота, так что в случае аварии, когда подлежащий страхованию альпинист падает, натяжение удерживающей веревки будет приводить к повороту кулачка в блокирующее положение. В данном положении кулачок натягивает удерживающую веревку между собой и неподвижной поверхностью конструкции устройства. Устройство также снабжено рукояткой, позволяющей при достижении положения блокировки регулировать уровень торможения, осуществляя небольшой поворот кулачка в противоположном направлении относительно направления, обеспечивающего натяжение веревки для ее блокировки. Например, рукоятку используют, когда устройство применяют в качестве спускового устройства для регулирования скорости спуска, частично блокируя веревку.
Описанное страховочное устройство, являющееся по существу устройством полуавтоматического типа, обеспечивает более высокий уровень безопасности по сравнению с управляемым вручную устройством, поскольку достижение блокирующего веревку положения происходит автоматически за счет натяжения удерживающей веревки весом падающего вниз альпиниста.
Однако для обеспечения эффективной работы как ручное, так и автоматическое устройства требуют удержания веревки в заданном положении человеком, применяющим устройство для страхования другого альпиниста.
В действительности оба конца веревки, входящий и выходящий из устройства, во избежание любой проблемы с достижением блокирующего веревку положения должны поддерживаться в правильном положении относительно самого устройства.
Также автоматические устройства не особенно надежны при использовании рукоятки, когда требуется частичное освобождение веревки.
Задачей изобретения является разработка страховочного устройства, гарантирующего высокий уровень надежности при блокировании удерживающей веревки при любом условии применения и имеющего при этом контролируемые размеры и вес.
В частности, устройство согласно настоящему изобретению является ручным или самотормозящего типа и обеспечивает автоматическое блокирование веревки после внезапного усиления натяжения, вызванного падением страхуемого альпиниста и пользователем (страхующим), держащим в одной руке свободный конец веревки.
Дополнительной задачей является преодоление проблем известных полуавтоматических устройств, в частности улучшение безопасности и надежности, как при блокировании веревки, так и при ее последующем частичном освобождении, например, когда требуется дать часть веревки страхуемому альпинисту или когда устройство используют в качестве спускового.
Дополнительной задачей изобретения является разработка страховочного устройства, способного обеспечить блокирование веревки тогда, когда пользователь непреднамеренно неправильно ее вводит.
Дополнительной задачей данного изобретения является разработка страховочного устройства для осуществления блокирования веревки.
Раскрытие изобретения
Страховочное устройство для блокирования веревки согласно настоящему изобретению содержит основной корпус, выполненный из двух расположенных предпочтительно в параллельных плоскостях плоских пластин, скрепленных между собой несколькими крепежными элементами, предпочтительно четырьмя разнесенными шпильками.
Веревка введена внутрь корпуса устройства, дополнительно содержащего прикрепленный к нему карабин, проходящий через отверстие в корпусе устройства.
Карабин позволяет закрепить страховочное устройство на пользователе и выполнен с возможностью перемещения вдоль отверстия между неблокирующим веревку положением, которое является условием нормального применения, и аварийным положением, в котором веревка заблокирована, и наоборот.
Контур отверстия разделен по меньшей мере одним выступом на два участка, при этом, когда карабин расположен в первом участке, устройство находится в неблокирующем веревку состоянии, а когда карабин расположен во втором участке, устройство находится в аварийном состоянии, в котором веревка заблокирована.
Устройство содержит также средство предотвращения случайного перемещения карабина вдоль отверстия, предпочтительно представляющее собой подвижный рычаг, установленный посредством пружины напротив выступа, разделяющего контур отверстия. По этой причине подвижный рычаг предотвращает случайное перемещение карабина из первого участка отверстия во второй участок отверстия и наоборот.
Для блокирования веревки в аварийном положении устройство содержит по меньшей мере один блокирующий элемент, который совместно с карабином создает необходимое трение.
Фактически, когда карабин расположен во втором участке отверстия, веревка оказывается заблокированной за счет своего трения между карабином и блокирующим элементом.
Особая форма контура отверстия пластин, образующих корпус устройства, в частности наличие выступа, позволяет защитить устройство от случайного и нежелательного блокирования веревки или аварийного состояния при нормальной работе.
Фактически снабжение устройства подвижным рычагом предотвращает перемещение карабина вдоль отверстия, исключая риск случайного перехода из неблокирующего веревку положения в аварийное положение, в котором веревка заблокирована, и наоборот.
Дополнительно, как отмечалось выше, страховочное устройство может также работать в качестве спускового устройства, гарантирующего при таком использовании высокую надежность и безопасность.
В отличие от традиционных автоматических страховочных устройств в устройстве согласно изобретению нет рукояток или подобных средств, предназначенных для регулирования блокирования веревки, например, при спуске со стены. Фактически частичное освобождение веревки осуществляется только движением руки по корпусу устройства, при этом устраняются проблемы, например, при использовании рукоятки для осуществления такого действия.
Дополнительные особенности и преимущества настоящего изобретения будут более понятны из дальнейшего описания со ссылкой на чертежи.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 показано страховочное устройство согласно настоящему изобретению, вид в перспективе;
на фиг.2 - введение удерживающей веревки внутрь страховочного устройства согласно настоящему изобретению;
на фиг.3 - прикрепление карабина к страховочному устройству согласно настоящему изобретению;
на фиг.4 - страховочное устройство согласно настоящему изобретению в неблокирующем удерживающую веревку состоянии, вид в перспективе;
на фиг.5 - страховочное устройство согласно настоящему изобретению в аварийном состоянии или в состоянии блокирования удерживающей веревки, вид в перспективе.
Осуществление изобретения
Как показано на фиг.1, страховочное устройство согласно предпочтительному варианту его выполнения содержит основной корпус 1, состоящий из двух плоских пластин 2 и 3, скрепленных между собой несколькими крепежными элементами 4-7.
Плоские пластины 2 и 3 подобны одна другой и выполнены из металлического материала, имеющего высокие механические характеристики и небольшой вес.
Пластины скреплены одна с другой таким образом, что между ними образовано пространство для пропускания проходящей внутри устройства веревки.
В показанном на чертежах варианте осуществления изобретения пластины предпочтительно лежат в двух параллельных плоскостях и скреплены четырьмя разнесенными шпильками 4-7, выполненными также из металлического материала. Как показано на фиг.1, в корпусе страховочного устройства выполнено отверстие 8, контур которого имеет определенную форму, за счет которой, как подробнее будет описано ниже, устройство может находиться в первом неблокирующем веревку состоянии, в котором она может свободно двигаться, или во втором блокирующем веревку или аварийном состоянии.
Контур отверстия 8 на обеих пластинах 2 и 3 имеет выступающий участок, образованный выступом 20, разделяющим отверстие 8 на два соответствующих участка 21 и 22, причем первый участок 21 находится под выступом 20, а второй участок 22 - над выступом 20.
Обе скрепленные одна с другой пластины 2 и 3 образуют корпус 1 устройства, боковая поверхность которого частично закрыта пластиковым закрывающим участком 9, имеющим соответствующую форму для размещения на боковой поверхности корпуса устройства так, чтобы закрывать пространство между двумя пластинами.
Как показано на фиг.1, участок 11 боковой поверхности устройства открыт для доступа удерживающей веревки 10, которую вводят в корпус устройства в пространство между двумя пластинами 2 и 3.
На фиг.2 показана операция ввода веревки 10 в устройство. В частности, удерживающей веревке придают U-образную форму для введения через открытый участок 11 наружной боковой поверхности корпуса устройства до тех пор, пока она не достигнет нижней части корпуса, как показано на фиг.3.
Веревка 10 должна быть правильно введена в устройство, так чтобы конец 10а, т.е. конец, проходящий над шпилькой 4, прикреплялся к страхуемому альпинисту, а конец 10b, проходящий над шпильками 5 и 6 и являющийся свободным концом веревки, постепенно перемещался в устройстве, пока альпинист поднимается по стене.
Правильную работу страховочного устройства согласно настоящему изобретению обеспечивает применение карабина 15 или эквивалентного соединителя, который прикрепляют к устройству после ввода удерживающей веревки, как описано ранее со ссылкой на фиг.2.
Как показано на фиг.3, обычный карабин 15 прикрепляют к корпусу 1 устройства, пропуская его открытым через отверстие 8 в корпусе устройства.
Карабин 15 выполняет двойную функцию, удерживая устройство на пользователе (страхующий), страхующем второго альпиниста в случае падения, и дополнительно взаимодействуя с самим устройством по обеспечению блокирования веревки.
Другими словами, нет необходимости в дополнительных карабинах или эквивалентном средстве для прикрепления устройства согласно изобретению к пользователю, страхующему компаньона.
Как будет понятно, в частности, после описания работы устройства, карабин 15, прикрепленный к устройству путем пропускания через отверстие 8, может перемещаться вдоль самого отверстия между первым участком 21 и вторым участком 22 и наоборот. Когда карабин находится в первом участке 21 отверстия 8, как показано на фиг.4, то устройство находится в блокирующем веревку состоянии, другими словами - в нормальном рабочем состоянии, при котором веревка может свободно проходить внутри корпуса 1 устройства.
Когда карабин находится во втором участке 22 отверстия 8, как показано на фиг.5, устройство находится в аварийном состоянии и веревка заблокирована, за счет чего предотвращается ее движение.
Страховочное устройство является полуавтоматическим только в случае, если пользователь держит в одной руке ненатянутую веревку, т.е. свободный ее конец. Если страхуемый альпинист падает, пользователь (страхующий) держит в одной руке свободный конец веревки, а карабин 15 автоматически защелкивается в блокирующем положении. Фактически в случае падения конец 10а, вслед за веревкой, подвергается натяжению, прилагающему усилие к карабину, вызывая его движение вдоль отверстия 8 из первого участка 21 во второй участок 22, за счет чего устройство переходит в аварийное состояние, и последующее движение веревки предотвращается.
Внутри корпуса 1 страховочного устройства, т.е. внутри пространства, ограниченного двумя пластинами 2 и 3, установлены блокирующий элемент 12 и средство для предотвращения случайного движения карабина 15 из неблокирующего веревку положения в аварийное положение и наоборот.
Блокирующий элемент 12 неподвижно закреплен на шпильках 5 и 6 и является элементом, обеспечивающий совместно с карабином 15 блокирование веревки, когда карабин перемещается во второй участок 22 отверстия 8 вследствие натяжения веревки, вызванного падением страхуемого альпиниста, а также того, что пользователь (страхующий) удерживает свободный конец 10а веревки. Как показано на фиг.1, на поверхности блокирующего элемента 12, контактирующей с веревкой, выполнена V-образная выемка 45 или эквивалентный элемент для повышения трения, создаваемого на веревке, чтобы более эффективно осуществлять ее блокирование.
В частности, как видно на фиг.5, когда устройство находится в блокирующем веревку 10 состоянии, веревка располагается между блокирующим элементом 12 и карабином 15, расположенным во втором участке 22 отверстия 8. Движение веревки 10 блокируется за счет трения карабина 15, который прижимается к блокирующему элементу 12 при натяжении веревки 10.
Средство для предотвращения случайного перемещения карабина 15 представляет собой подвижный рычаг 13, установленный с возможностью поворота на конце блокирующего элемента 12. В частности, рычаг прикреплен к блокирующему элементу 12 пружиной, не показанной на чертежах.
Пружина нагружена таким образом, чтобы оказывать давление на подвижный рычаг 13 для расположения его напротив выступа 20 в отверстии 8.
Другими словами, предварительное нагружение пружины будет определять поворот рычага 13 таким образом, чтобы последний располагался в центральном участке устройства.
Рычаг предотвращает перемещение карабина 15 из первого участка 21 во второй участок 22 отверстия и наоборот, воздействуя только на веревку, или только на карабин.
Когда устройство находится в неблокирующем веревку 10 состоянии, а карабин 15 находится в первом участке 21 отверстия 8 (положение, показанное на фиг.4), подвижный рычаг 13 за счет предварительного нагружения пружины давит на участок 10с веревки и на карабин 15 таким образом, что последний будет находиться под выступом 20, предотвращающим его перемещение вдоль отверстия 8.
Таким образом, человек, к которому прикреплено устройство, может оставить веревку движущейся внутри устройства без риска случайного перемещения карабина 15 во второе положение 22, блокирующее веревку.
Предварительное нагружение пружины является таковым, что при нормальных условиях оно предотвращает случайное перемещение карабина 15.
В аварийных условиях усилие, прикладываемое натянутой веревкой 10 к карабину 15, способно превысить оказываемое пружиной предварительное нагружение, отодвигая подвижный рычаг 13 для обеспечения перемещения карабина 15 вдоль отверстия 8 до достижения блокирующего веревку положения во втором участке 22 (фиг.5).
После расположения карабина во втором участке 22 для блокирования веревки 10 подвижный рычаг 13 освобождается, возвращаясь в положение, в котором он располагается напротив выступа 20 отверстия 8. При необходимости возврата устройства в неблокирующее веревку состояние пользователь может вручную переместить корпус устройства так, чтобы карабин 15 переместился вдоль отверстия 8 из второго участка 22 в первый участок 21.
Для выполнения данной операции должно быть создано такое усилие, которое превысит предварительное нагружение пружины подвижного рычага, чтобы вызвать, таким образом, его временное перемещение и допустить перемещение карабина 15 к выступу 20. После возвращения карабина 15 в первый участок 21 в неблокирующее веревку положение рычаг опять занимает положение, в котором он располагается напротив выступа 20 для предотвращения случайного перемещения карабина в блокирующее положение во время нового этапа применения.
Как описано выше со ссылкой на фиг.2 и 3, веревка 10 должна быть правильно введена внутрь устройства. Если веревка введена неверно, другими словами, когда конец 10b, пропущенный над шпильками 5 и 6, прикреплен к страхуемому альпинисту, а конец 10а является свободным, страховочное устройство согласно настоящему изобретению способно в любом случае гарантировать блокирование веревки и предотвращение падения страхуемого альпиниста.
Действительно, как показано на чертежах, верхний участок пластин 2 и 3 над шпилькой 4 имеет выемку 50 на каждой из них для обеспечения блокирования веревки в случае, когда она была введена внутрь устройства неправильно.
В случае падения страхуемого альпиниста неправильно закрепленный на нем конец 10b натягивается, но устройство не защелкнется в аварийное состояние или в любом случае не будет способно создать такое трение, чтобы обеспечить блокирование веревки.
Под действием натяжения, вызванного весом падающего альпиниста, свободный конец 10а веревки стремится самостоятельно или в любом случае под воздействием пользователя, страхующего напарника, расположиться так, чтобы проходить в одном из двух углублений 50, обеспечивая создание трения на веревке, вызывая тем самым ее блокирование. Выемки 50 имеют соответствующую форму для того, чтобы способствовать расположению внутри них конца 10а веревки и создать достаточное трение для осуществления ее блокирования.
Однако необходимо уточнить, что выемки 50 гарантируют блокирование веревки при условии неправильного использования устройства, что не должно быть предпочтительнее показанного на чертежах варианта, согласно которому конец 10а веревки, проходящий над шпилькой 4, является концом, прикрепленным к страхуемому альпинисту.
С целью пояснения здесь будут описаны рабочие этапы использования страховочного устройства согласно изобретению в случае, когда устройство применено для страхования первого альпиниста из связанной веревкой группы. Как отмечалось ранее, данная технология предполагает, что человек на земле или на альпинистской стенке, обладающий устройством, прикрепленным к нему карабином 15, будет страховать первого альпиниста, поднимающегося по стенке.
Прежде всего человек на земле должен ввести веревку в устройство и закрепить карабин путем пропускания его через отверстие 8, как описано выше со ссылкой на фиг.2 и 3.
После этого человек на земле закрепляет устройство на себе в неблокирующем веревку состоянии путем закрепления карабина 15 на своем привязном ремне или специальной ленте, обычно используемой в снаряжении альпиниста.
Задача человека на земле заключается в обеспечении возможности постепенного движения удерживающей веревки внутри устройства, когда альпинист поднимается, т.е. в обеспечении движения свободного конца 10b внутри устройства для его подачи альпинисту, прикрепленному к концу 10а.
Человек на земле обеспечивает альпиниста веревкой, применяя известный способ, заключающийся в прекращении удерживания в одной руке страховочного устройства и использовании рук для регулирования участков веревки выше и ниже устройства, т.е. свободного конца 10b и конца 10а, используемого страхуемым альпинистом.
В аварийном случае, т.е. при падении страхуемого альпиниста, человек на земле удерживает ненатянутую веревку, т.е. ее свободный конец 10b, и устройство благодаря усилию, передаваемому натянутой веревкой карабину, автоматически переключается в блокирующее состояние за счет перемещения карабина 15 вдоль отверстия 8.
Фактически, когда альпинист ослабляет захват, вследствие чего начинается падение, прикрепленный к нему конец 10а веревки натягивается за счет веса альпиниста. Данное внезапное усиление натяжения прикрепленного конца веревки приводит к перемещению карабина 15 вдоль отверстия 8 под действием усилия, передаваемого веревкой, стремящейся выйти из устройства.
Усилие, развиваемое веревкой при натяжении, является достаточным для преодоления противоположного усилия пружины подвижного рычага 13, за счет чего карабин 15 перемещается во второй участок 22 в блокирующее веревку положение. В частности, веревка располагается между блокирующим элементом 12 и карабином 15.
Таким образом, веревка блокируется прежде всего благодаря ее трению между элементом 12 и карабином 15.
В аварийном положении, для частичного ослабления веревки может быть снижено ее трение между карабином 15 и блокирующим элементом 12. Для осуществления данной операции устройство не имеет рукояток или подобных деталей, как в традиционных устройствах.
Пользователь работает с устройством вручную с помощью паза 30, выполненного на участке из пластического материала 9, двигая корпус 1 устройства направлении, показанном стрелкой F на фиг.5.
Необходимо отметить, что паз 30 способствует такому захвату, при котором снижается трение веревки, когда устройство находится в блокирующем состоянии, а также предназначен для дальнейшего регулирования движения веревки при ручном перемещении корпуса устройства в направлении по стрелке F, иными словами, чтобы ограничить трение веревки, расположенной между блокирующим элементом 12 и карабином 15. Надавливанием вручную на паз 30 по существу осуществляется поворот устройства к свободному концу 10b веревки (фиг.5), вызывающий снижение трения веревки между блокирующим элементом 12 и карабином 15.
Регулируемое движение веревки применяют при нахождении устройства в блокирующем положении, например, когда желательно дать немного веревки упавшему альпинисту, вновь зацепившемуся руками за веревку, или если устройство используется в качестве спускового устройства.
Ручные действия пользователя с корпусом устройства под воздействием натяжения веревки фактически вызовут перемещение закрепленного на нем блокирующего элемента 12 относительно карабина 15 по существу на прежнее положение. Таким образом, поворот блокирующего элемента 12 относительно карабина 15 изменяет силу трения, действующую на веревку, вызывая при этом ее перемещение.
В зависимости от перемещения пользователем корпуса устройства можно получить управляемое, более или менее заметное движение веревки.
Несомненно, следует понимать, что можно скрепить более одного устройства согласно настоящему изобретению так, чтобы они примыкали друг к другу одной пластиной.