СТРАХОВОЧНЫЙ КАРАБИН "БУРЕВЕСТНИК" Российский патент 1997 года по МПК A63B29/02 

Изобретение относится к области альпинистского и туристского снаряжения, а более конкретно к страховочным устройствам и может быть использовано для организации страховки на различном горном рельефе.

Известны страховочные устройства так называемые тормоза второго рода (см. книгу Винокуров В.К. Левин А.С. и Мартынов И.А. М. 1983, с. 63, рис. 17), предназначенные для облегчения работы страхующего. Широко известны такие устройства как шайба Штихта и восьмерка, содержащие пластину с пазами (или отверстиями) для заправки веревки и отверстия для карабина. В обычной ситуации страхующий расправляет веревку и контролирует ее прохождение через тормозное устройство, в случае срыва страхуемого и при его задержании это устройство перераспределяет часть нагрузки со страхующего на первый страховочный крюк.

К причинам препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства является невозможность их применения на промежуточных точках опор в страховочной цепи из-за большого трения в этих устройствах при похождении веревки без помощи страхующего. Применение тормозов второго рода при осуществлении страховки требует большой осторожности и опыта, чтобы, учитывая полное трение в страховочной цепи, избежать недопустимо больших нагрузок, разрушающих страховочную цепь в случае срыва ведущего.

Известно также устройство типа механический захват (см. патент США N 4116305, кл. A 62 B 35/00, 1978), для задержания рабочего на спасательной веревке. Захват содержит асимметричный фланец, соединенный с каркасом, выполненным в виде двух ветвей расходящихся от точки соединения, причем центральная часть ветвей изогнута в одном направлении, а дальние концы также соединены. Зона сужения ветвей каркаса, примыкающих к фланцу, имеет форму клинового паза, где заклинивается спасательная веревка в случае аварийной ситуации.

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании этого известного устройства является его крайне ограниченная сфера применения, т.е. только для выполнения высотных работ при перемещении вдоль предварительно закрепленной сверху спасательной веревки и работая в непосредственной близости от нее, чтобы избежать большого маятника при срыве. При этом задержание сорвавшегося обеспечивается не только за счет попадания веревки в клиновой паз, но и за счет ее двойного изгиба. Рывок из-за этого получается достаточно жестким, так как устройство практически не проскальзывает относительно веревки. Механический захват не может быть использован в условиях горовосхождений для организации промежуточных точек страховки, когда отсутствует предварительно натянутая веревка.

Наиболее близким по технической сущности заявляемому устройству и выбранным в качестве прототипа является карабин (см. авт. св. СССР N 1094613, кл. A 63 B 29/60, 1984), содержащий силовую скобу и защелку с муфтой, который используется как соединительное звено и для построения страховочной цепи на различном горном рельефе в качестве искусственной точки опоры совместно, например, с крючьями.

К причинам, препятствующим достижению технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится то, что при осуществлении страховки альпинистской веревкой, в момент задержания страхуемого, на опору с карабином действует сила примерно в 1,5 раза превышающая усилие задержания со стороны страхуемого. Так как в ветви веревки, идущей от карабина к страхующему, создается усилие страховки, а в ветви, идущей от карабина к сорвавшемуся, действует усилие задержания, которое почти в 2 раза больше усилия страховки и направлено практически в ту же стороны. Сумма этих сил нагружает точку опоры. Кроме того, в момент задержания возможен прижим веревки, идущей через карабин, к поверхности склона, что может привести к повреждению веревки и снизить надежность страховки.

При осуществлении предлагаемого изобретения может быть достигнут следующий технический результат:
повышение эксплуатационных свойств устройства;
расширение функциональных возможностей страховочного устройства;
снижение усилия на точку закрепления устройства во время процесса задержания сорвавшегося.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в страховочном карабине, содержащем силовую скобу овальной формы и защелку с муфтой, одна из петель скобы отогнута в сторону с образованием клинового паза между плоскостью скобы и плоскостью петли с углом α не более 10^o и высотой его широкой части H, равной не менее 1,5 диаметрам веревки, при этом радиус сопряжения петли со скобой меньшей половины радиуса веревки. Вместе с тем, отогнутая петля скобы может быть выполнена симметричной относительно продольной оси, и может быть выполнена в виде параболы. Кроме того подпружиненная защелка может быть расположена на отогнутой петле скобы.

На фиг. 1 и 2 показано предлагаемое устройство, на фиг. 3 и 4 - предлагаемое устройство с расположением подпружиненной защелки на отогнутой части, на фиг. 5 использование предлагаемого устройства в качестве обычного карабина, на фиг. 6 показано предлагаемое устройство в работе.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата, заключаются в следующем.

Предлагаемое устройство содержит (см. фиг. 1, 2, 5 и 6) силовую скобу 1, защелку 2 с муфтой 3, петлю силовой скобы 4, отогнутую в сторону с образованием клинового паза 5. Плоскость основной силовой скобы 1 и плоскость отогнутой петли 4, составляют угол a не более 10^o. Страховочное устройство соединено, например, со скальным крюком 6 через отверстие 7. Через устройство проходит страховочная веревка 8, одна ветвь 8' которой идет к страхующему, а другая ветвь 9' к страхуемому при его движении вверх. В момент задержания после срыва ветвь 8 идет к страхующему, а ветвь 9 к страхуемому.

Защелка 2 может быть расположена на отогнутой части 4 силовой скобы (см. фиг. 3 и 4).

Предлагаемое устройство работает следующим образом. Во время движения вверх по горному рельефу страхуемый устанавливает и закрепляет предлагаемое устройство, например, с помощью скального крюка 6, для чего расфиксировав муфту 3 и отведя подпружиненную защелку 2, вставляется основная часть скобы 1 в отверстие 7 скального крюка 6. Затем через устройство пропускается страховочная альпинистская веревка 8' 9'. Далее страхуемый уходит вперед и тянет веревку 9', которая свободно проходит, а страхующий расправляет и выдает ветвь веревки 8'. В случае срыва страхуемого и его падении веревка попадает в клиновой паз 5, образуемый стороной основной части скобы 1 и соответствующей стороной отогнутой петли скобы 4, где создается повышенное трение и в ветви веревки 9 возникает усилие задержания P2, достаточное для торможения страхуемого, при этом в ветви 8 действует усилие страховки P1. Усилие на крюке определяется суммой сил:
P_кр P1 + P2
Экспериментально установлено, что для предлагаемого устройства за счет большого трения справедливо соотношение P2/P1 8.10, поэтому
P_кр (1/(8.10) + 1)•P2 (1,125.1,1)P2
Если страховка осуществляется с использованием известного страховочного карабина, то при той же глубине падения (см. книгу Винокуров В.К. Левин А.С. Мартынов И.А. Безопасность в альпинизме. М. ФИС, 1983, с. 57):
P2/P1 2; P_кр (1/2 + 1)•P2 1,5P2
Таким образом, предлагаемое устройство позволяет снизить усилие на точку закрепления страховочного устройства при сохранении тормозящего усилия на страхуемого.

Работоспособность устройства была проверена экспериментально с помощью его макета.

В процессе испытаний измерялась длина проскальзывания веревки в пазе. Остановка груза массой около 40 кг при величине силы со стороны страхующего порядка 50 Н начинала происходить для полного клина при угле 7^o.

Длина проскальзывания веревки до остановки груза, естественно, уменьшалась по мере уменьшения угла клинового паза.

Предлагаемое устройство при необходимости может быть использовано и как известный карабин (см. фиг. 5).

Предлагаемое устройство (фиг. 3 и 4) позволяет повысить эксплуатационные свойства за счет расположения замыкающего звена 2 на отогнутой части скобы 4, в результате чего основная часть скобы 1, на которую приходится практически вся нагрузка при задержании, выполнена из целого прутка без ослабляющего звена.

Таким образом, вышеизложенное свидетельствует о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:
предлагаемый страховочный карабин при его осуществлении предназначен для использования в области альпинизма и туризма;
для заявленного изобретения, в том виде как оно охарактеризовано в независимом пункте нижеизложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных средств и методов;
средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "промышленная применимость".

Изобретение относится к области альпинистского страховочного снаряжения, расширяет функциональные возможности и повышает надежность страховки за счет снижения усилия на точку закрепления карабина при сохранении тормозящего усилия на страхуемого. Устройство содержит силовую скобу 1 овальной формы и подпружиненную защелку 2 с муфтой 3. Одна из петель скобы 4 отогнута в сторону скобы с образованием между их плоскостями клинового паза 5 с углом α не более 10^o. Радиус сопряжения этих частей скобы меньше половины радиуса веревки. Подпружиненная защелка может быть расположена на отогнутой петле. При падении страхуемого веревка 9', 9 попадает в клиновой паз 5 и тормозится. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Страховочный карабин, содержащий силовую скобу овальной формы и подпружиненную защелку с муфтой, отличающийся тем, что одна из петель скобы отогнута в ее сторону с образованием клинового паза между плоскостью скобы и плоскостью петли с углом не более 10^o и высотой его широкой части, равной не менее 1,5 диаметра веревки, при этом радиус сопряжения петли со скобой меньше половины радиуса веревки. 2. Карабин по п.1, отличающийся тем, что отогнутая петля скобы выполнена симметричной относительно продольной оси. 3. Карабин по п.2, отличающийся тем, что отогнутая петля скобы выполнена в виде параболы. 4. Карабин по п.1, отличающийся тем, что подпружиненная защелка расположена на отогнутой петле скобы.