УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДЪЕМА И СПУСКА Российский патент 1999 года по МПК A63B29/02 A62B1/14 

Изобретение относится к снаряжению альпинистов и монтажников, предназначенному для осуществления передвижения по веревке, перемещения подвешенных на веревках грузов, натяжения веревок или канатов, и может быть использовано в альпинизме, скалолазании, при производстве верхолазных, спасательных и строительно-монтажных работ.

Известно устройство для подъема и спуска (а.с. CCCР N 1111774, кл. A 63 B 29/00, оп. 07.09.84 в бюл. N 33), содержащее основание в виде плоской рамки, часть которой образует ручку, с отгибом и отверстием для страховочного карабина, и закрепленную на основании ось, на которой поворотно установлен подпружиненный рычаг, часть которого выполнена в виде заклинивающего кулачка однонаправленного действия. При этом отгиб основания образует желоб для размещения веревки, поверхность кулачка, поджимающая веревку к желобу основания, имеет выемку и размещенные в ней средства схватывания, а ручка расположена под углом к желобу для веревки.

К недостаткам этого устройства относится его ненадежность и не обеспечение безопасности спортсмена при его передвижении по веревке, поскольку наличие средств схватывания приводит к возникновению сильного трения и износа веревки, а при движении по грязным и обледеневшим веревкам - к забиванию средств схватывания грязью и льдом, для освобождения от которых требуется отсоединить устройство от веревки. Выполнение желоба для размещения веревки в виде отгиба основания не исключает возможности разгибания отгиба и выпадения веревки из желоба, что также снижает безопасность спортсмена. Кроме того, вследствие возможности срабатывания кулачка в одном направлении, для обеспечения спуска по веревке требуется отвести кулачок, в результате чего из-за свободного скольжения устройства вниз увеличивается риск спортсмена упасть, т. е. снижается надежность устройства и безопасность спортсмена при его спуске. С другой стороны, наличие кулачка однонаправленного действия, снабженного средствами схватывания, затрудняет отсоединение устройства от веревки при случайном упоре в узел или препятствие, что снижает удобство в эксплуатации устройства. Удобство в эксплуатации снижается также из-за выполнения ручки под углом к желобу, т.к. при движении веревка задевает пальцы спортсмена. Важнейшим недостатком устройства является также ограниченность функциональных возможностей устройства, поскольку оно предназначено только для подъема и спуска спортсмена по веревке. Для использования его с целью подъема и спуска грузов требуется дополнительное оснащение его специальными приспособлениями, например, в виде имеющегося в снаряжении спортсмена-альпиниста блочка, что увеличивает вес снаряжения и, следовательно, снижает удобство в эксплуатации устройства. Кроме того, наличие сильного трения и износа веревки не обеспечит надежную работу устройства при использовании его для подъема и спуска грузов.

Наиболее близким техническим решением является устройство для подъема и спуска (п. РФ N 2026701, кл. A 63 B 29/02, оп. 20.01.95 в бюл. N2), содержащее пластинчатое основание с отверстием под страховочный карабин, закрепленные на основании опорный элемент в виде пластины с полуцилиндрической канавкой на ее рабочей поверхности и несущую ось, поворотно установленные на несущей оси подпружиненный двуплечий рычаг и пластинчатая крышка, и размещенные на крышке и опорном элементе средства фиксации положения крышки. При этом короткое плечо двуплечего рычага имеет выемку для веревки и обращено к полуцилиндрической канавке опорного элемента, образуя с ней канал для размещения веревки, в крышке и основании выполнены соосные отверстия под дополнительный страховочный карабин, средства фиксации крышки представляют собой грибообразный выступ и подпружиненный запор, размещенные на опорном элементе и отверстие под запор и паз для зацепления с грибообразным выступом, выполненные на крышке, крышка снабжена выступом, а основание выполнено в виде плоской рамки, часть которой образует ручку, установленную параллельно оси полуцилиндрической канавки. При закрытой крышке последняя дополнительно фиксируется с основанием через соответствующие отверстия при помощи дополнительного страховочного карабина. Устройство крепится к страховочной системе спортсмена с помощью страховочного карабина через отверстие в основании.

По сравнению с указанным выше аналогом, выполнение рычага двуплечим, с разной длиной плеч, повышает зажимное усилие и надежность торможения веревки в канале, благодаря чему повышается надежность устройства и безопасность спортсмена. Благодаря такому выполнению рычага, и из-за отсутствия средств схватывания, обеспечивается возможность перемещения в двух направлениях - на подъем и на спуск и повышается безопасность спуска и подъема спортсмена по веревке, а также снижается трение и износ веревки, что также повышает надежность устройства и безопасность спортсмена. Кроме того, трение и износ веревки в канале снижается за счет выполнения полуцилиндрической канавки на опорной пяте и выемки на конце короткого плеча двуплечего рычага. Установка поворотной крышки и наличие средств ее фиксации обеспечивает надежное запирание веревки в канале, исключающее ее выпадение из устройства во время эксплуатации, благодаря чему повышается надежность устройства и безопасность спортсмена. Вместе с тем, выполнение рычага двуплечим, с разной длиной плеч и без средств схватывания, обеспечивает возможность движения спортсмена по веревке в двух направлениях, облегчает отсоединение устройства от веревки при упоре в узел, а также позволяет огибать небольшие препятствия на пути движения спортсмена, за счет чего повышается удобство в эксплуатации устройства. За счет расположения ручки параллельно оси полуцилиндрической канавки при движении веревка не касается пальцев спортсмена, что также повышает удобство в. эксплуатации устройства.

Однако, наличие трения на длинном плече рычага во время работы устройства, а также наличие подпружиненного запора, не исключающего возможность случайной расфиксации крышки с основанием и отсоединения устройства от веревки при попадании камня на подпружиненную кнопку запора не обеспечивает достаточную надежность устройства и безопасность спортсмена. С другой стороны, наличие подпружиненного запора затрудняет расфиксацию крышки и основания спортсменом, а выполнение основания в виде рамки, часть которой образует ручку и необходимость использования дополнительного страховочного карабина для соединения крышки и основания, обуславливает большие габариты и вес конструкции, за счет чего не обеспечивается достаточное удобство в эксплуатации устройства. И тому же, наличие ручки предполагает необходимость удерживания устройства в руке для осуществления передвижения спортсмена, для регулирования положения устройства относительно веревки, т.к. при передвижении из-за трения на длинном плече и перегиба веревки на обоих плечах двуплечего рычага не происходит свободного скольжения устройства по веревке, что также не дает удобства в пользовании устройством. Поскольку задача обеспечения возможности подъема и спуска груза в данном устройстве не решалась, его функции, как и у описанного выше аналога, ограничиваются подъемом и спуском по веревке спортсмена.

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи расширения функциональных возможностей устройства для подъема и спуска, повышения надежности устройства и безопасности пользователя при использовании устройства для подъема и спуска спортсмена по веревке, обеспечения возможности надежного применения устройства для подъема и спуска груза, повышения удобства в эксплуатации устройства.

Для создания многофункциональной конструкции устройства для подъема и спуска, обладающей высокой надежностью при использовании ее для подъема и спуска спортсмена и обеспечивающей возможность ее надежного применения для подъема и спуска груза, а также обладающей высоким удобством в эксплуатации, в известном устройстве для подъема и спуска, содержащем пластинчатое основание с отверстием под карабин и опорной пятой в виде пластины с полуцилиндрической канавкой на ее рабочей поверхности, закрепленную на основании несущую ось, на которой установлен поворотный подпружиненный двуплечий рычаг, короткое плечо которого имеет выемку для веревки и обращено к полуцилиндрической канавке, образуя с ней канал для размещения веревки, установленную на несущей оси поворотную пластинчатую крышку с отверстием под дополнительный страховочный карабин, соосным отверстию в основании и размещенные на опорной пяте и крышке средства фиксации положения крышки, включающие расположенный на опорной пяте грибообразный выступ и выполненный в крышке паз для зацепления с выступом, особенностью является то, что основание выполнено в виде лепестка, центры отверстий основания под страховочный карабин и под дополнительный страховочный карабин совмещены, на длинном плече двуплечего рычага выполнен паз, в котором на неподвижной оси поворотно установлен ролик, двуплечий рычаг установлен относительно опорной пяты с возможностью остановки на линии, соединяющей центр отверстия основания под карабин с точкой пересечения оси симметрии несущей оси с поверхностью основания, несущая ось выполнена с центральным глухим отверстием, а также оно снабжено съемной спусковой ручкой, выполненной в виде пластины с жестко закрепленными на ней цилиндрической осью и цилиндрическим упором Т-образного сечения, размещенным на ее коротком плече, поворотно установленной своей цилиндрической осью в глухом отверстии.

Выполнение пластинчатого основания в форме, напоминающей лепесток, без выреза для формирования выполненной с ним заодно ручки, по сравнению с прототипом, исключает необходимость удерживания устройства в руке во время движения спортсмена по веревке, а также позволяет снизить вес и габариты конструкции, за счет чего повышается удобство в эксплуатации.

Благодаря тому, что центры отверстий основания под страховочный карабин и под дополнительный страховочный карабин совмещены, в заявляемом техническом решении в отличие от прототипа, обеспечивается возможность осуществления одновременного соединения устройства со страховочной системой и соединения крышки с основанием через соосные отверстия в крышке и основании посредством только одного карабина, выполняющего при этом функции и страховочного и дополнительного страховочного карабина. Таким образом достигается снижение веса конструкции и повышение удобства в эксплуатации устройства.

За счет размещения на длинном плече двуплечего рычага ролика, установленного в пазу плеча с возможностью вращения на оси, снижается трение и износ веревки, что повышает надежность устройства и безопасность спортсмена при его передвижении по веревке. С другой стороны, за счет такой установки ролика обеспечивается возможность надежного, без повреждения веревки применения устройства в условиях больших тяговых усилий, для подъема и спуска грузов.

За счет такой установки двуплечего рычага относительно опорной пяты, при которой при повороте двуплечего рычага относительно его оси вращения, совпадающей с осью симметрии несущей оси, обеспечивается возможность его остановки на линии, соединяющей центр отверстия основания под карабин с точкой пересечения оси симметрии несущей оси с поверхностью основания, и благодаря тому, что при равенстве сил, воздействующих на двуплечий рычаг через левую и правую ветви веревки при подъеме груза, указанная линия расположена строго вертикально, при подъеме груза исключается возможность поворота двуплечего рычага за эту линию при больших нагрузках, а обеспечивается возможность его поворота в пределах, в которых создается положительный возвратный момент, поворачивающий двуплечий рычаг против часовой стрелки и, тем самым, обеспечивается практически мгновенное, без проскальзывания веревки, зажатие ее коротким плечом рычага, чем достигается немедленная остановка груза в любой точке подъема. В результате этого достигается расширение функциональных возможностей устройства при его использовании для подъема груза.

Выполнение в несущей оси центрального глухого отверстия, предназначенного для установки спусковой ручки, обеспечивает возможность использования устройства для спуска груза.

Благодаря применению в устройстве съемной спусковой ручки, которая выполнена в виде пластины с жестко закрепленными на ней цилиндрической осью и цилиндрическим упором Т-образного сечения, размещенным на ее коротком плече, при изменении положения ручки, воздействующей на длинное плечо двуплечего рычага упором Т- образного сечения, достигается поворот двуплечего рычага на его оси вращения. Благодаря этому обеспечивается возможность регулирования ширины канала для веревки, что позволяет производить спуск и остановку груза во время спуска, за счет чего, в свою очередь, расширяются функциональные возможности устройства, используемого для спуска груза.

Наличие цилиндрической оси ручки обеспечивает возможность быстрой установки ручки в глухом отверстии несущей оси, за счет чего обеспечивается возможность быстрого изменения направления движения груза и, тем самым, достигается повышение удобства в эксплуатации и расширение функциональных возможностей устройства.

На фиг. 1 изображено устройство для подъема и спуска с открытой крышкой в режиме подъема спортсмена по веревке; на фиг. 2 - устройство под нагрузкой при спуске и срыве спортсмена; на фиг. 3 - канал для размещения веревки, разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - устройство в режиме работы как блока при подъеме груза; на фиг. 5 -то же, при осуществлении остановки груза во время его подъема; на фиг. 6 - устройство в режиме спуска груза, при осуществлении остановки во время спуска; на фиг.7 - спусковая ручка, поперечный разрез.

Устройство для подъема и спуска содержит основание 1, выполненное в виде плоской изогнутой в поперечном сечении пластины, имеющей форму лепестка, с отверстием 2 под страховочный карабин. На основании 1 неподвижно установлена пластина опорной пяты 3 и закреплена несущая ось 4 с глухим отверстием 5. На несущей оси 4 поворотно установлены подпружиненный двуплечий рычаг 6 с коротким 7 и длинным 8 плечами и крышка 9 в виде плоской изогнутой в поперечном сечении пластины с отверстием 10 под страховочный (он же - подстраховочный) карабин, выполненным соосным отверстию 2 в основании 1. Короткое плечо 7 двуплечего рычага 6 имеет выемку 11 и обращено к опорной пяте 3, выполненной с полуцилиндрической канавкой 12 на ее торце, обращенном к короткому плечу 7 двуплечего рычага 6 (фиг. 1-3). Выемка 11 короткого плеча 7 двуплечего рычага 6 и полуцилиндрическая канавка 12 опорной пяты 3 образуют канал для прохождения веревки 13. На длинном плече 8 двуплечего рычага 6 имеется паз (не показан), в котором на оси 14 поворотно установлен ролик 15 в виде обоймы, выполненной на основе подшипника. Двуплечий рычаг 6 установлен относительно опорной пяты 3 с возможностью его остановки при повороте вокруг его оси вращения (линия R-R) на линии O-O, проходящей через центр отверстия 2 основания под карабин и точку пересечения оси вращения двуплечего рычага 6, совпадающей с осью симметрии несущей оси 4 с поверхностью основания 1 (фиг. 4). На опорной пяте 3 имеется грибообразный выступ 16, а на крышке 9 - паз 17 для зацепления с выступом 16. Выступ 16 и паз 17 представляют собой средства фиксации положения крышки 9. Устройство снабжено съемной спусковой ручкой 18 (фиг. 6, 7). Спусковая ручка 18 представляет собой двуплечий рычаг, выполненный в виде пластины 19, на которой жестко закреплены цилиндрическая ось 20 и размещенный на коротком плече пластины 19 цилиндрический упор 21 Т-образного сечения. Цилиндрическая ось 20 спусковой ручки 18 помещена в глухое отверстие 5 несущей оси 4 с возможностью поворота в нем.

При подготовке устройства к работе пользователь отводит крышку 9 в сторону и, немного повернув двуплечий рычаг 6 по часовой стрелке, открывает канал и закладывает в него веревку 13 (фиг. 1). При отпускании двуплечего рычага 6 последний, поворачиваясь против часовой стрелки, своим коротким плечом 7 поджимает веревку 13 к полуцилиндрической канавке 12 опорной пяты 3. Затем пользователь поворачивает крышку 9 в обратном направлении до зацепления паза 17 с грибообразным выступом 16 опорной пяты 3.

При осуществлении передвижения спортсмена по веревке 13 устройство через отверстия 2 и 10 с помощью страховочного карабина прикрепляется к поясу спортсмена.

Во время подъема спортсмена устройство, следуя движению спортсмена, легко скользит по веревке 13. При этом веревка 13 давит на короткое плечо 7 двуплечего рычага 6, приоткрывая канал.

При изменении направления движения спортсмена на устройство через карабин действует нагрузка F, которая заставляет устройство изменить свое положение относительно веревки (см. фиг. 2), что вызывает ее перегиб на конце длинного плеча 8 двуплечего рычага 6 и крае опорной пяты 3. При этом нагрузка F через веревку 13 воздействует на длинное плечо 8, что вызывает ее заклинивание в канале коротким плечом 7 двуплечего рычага 6. Подталкивая устройство рукой вниз по веревке 13 и воздействуя таким образом на короткое плечо 7 двуплечего рычага 6, спортсмен производит спуск.

При срыве спортсмена устройство под действием веса спортсмена F поворачивается в положение, показанное на фиг. 2. Вес спортсмена F, воздействующий на длинное плечо 8 двуплечего рычага 6, передается на его короткое плечо 7 с усилением, равным отношению длин указанных плеч, что увеличивает силу, поджимающую веревку 13 к полуцилиндрической канавке 12 опорной пяты 3. Благодаря этому, а также за счет двойного перегиба веревки 13, происходит надежное торможение веревки 13 и удержание сорвавшегося спортсмена.

При использовании устройства с целью подъема и спуска груза оно через отверстия 2 и 10 фиксируется на необходимой высоте (фиг. 4-6 ).

При подъеме груза, закрепленного на веревке 13 (фиг. 4), пользователь тянет за ответную ветвь веревки 13 и, таким образом осуществляет подъем груза. Пи этом веревка 13 воздействует на короткое плечо 7 рычага 6, что заставляет последний повернуться на несущей оси 4 по часовой стрелке. При этом устройство работает как обычный блок. При отпускании пользователем ответной ветви веревки 13 ( фиг. 5), в тот же момент, под действием груза P, давящего на длинное плечо 8 двуплечего рычага 6, происходит поворот рычага 6 против часовой стрелки и немедленное зажатие веревки 13 его коротким плечом 7 и, за счет этого достигается немедленная остановка груза.

При организации спуска груза в глухом отверстии 5 несущей оси 4 устанавливается своей цилиндрической осью 20 спусковая ручка 18 (фиг. 6, 7). Пользователь плавно нажимает на спусковую ручку 18, которая при этом надавливает своим цилиндрическим упором Т-образного сечения 21 на длинное плечо 8 двуплечего рычага 6, что вызывает поворот рычага 6 по часовой стрелке. Тем самым пользователь постепенно увеличивает ширину канала, в котором была зажата веревка 13, и, придерживая другой рукой ответную ветвь веревки 13, осуществляет плавный спуск груза. Отпуская ручку 18, пользователь перестает воздействовать на длинное плечо 8 рычага 6, который, поворачиваясь против часовой стрелки, своим коротким плечом 7 поджимает веревку 13 к опорной пяте 3, вследствие чего веревка 13 тормозится и спуск груза прекращается.

Заявляемое изобретение по сравнению с существующими позволяет за счет исключения случайной расфиксации крышки и основания и снижения трения и износа веревки повысить надежность устройства и безопасность пользователя при использовании устройства для подъема и спуска спортсмена по веревке и обеспечить возможность надежного применения устройства для подъема и спуска груза, а также за счет обеспечения возможности мгновенного зажатия веревки в канале, возможности регулирования ширины канала для веревки с помощью спусковой ручки и возможности быстрой установки спусковой ручки в устройстве, расширить функциональные возможности устройства, в том числе, используемого для подъема и спуска груза. Кроме того, за счет снижения габаритов и веса конструкции, исключения необходимости удерживания устройства в руке при подъеме или спуске спортсмена и облегчения расфиксации пользователем крышки с основанием, предлагаемое изобретение позволяет повысить удобство в эксплуатации устройства.

Устройство для подъема и спуска предназначено для осуществления передвижения по веревке в альпинизме, скалолазании, при производстве верхолазных спасательных и строительно-монтажных работ и позволяет повысить удобство эксплуатации. Основание выполнено в виде лепестка. Центры отверстий основания под страховочный карабин и под дополнительный страховочный карабин совмещены. На длинном плече двуплечего рычага выполнен паз, в котором на неподвижной оси поворотно установлен ролик. Двучлечий рычаг установлен относительно опорной пяты с возможностью остановки на линии, соединяющей центр отверстия основания под карабин с точкой пересечения оси симметрии несущей оси с поверхностью основания. Несущая ось выполнена с центральным глухим отверстием. Съемная спусковая ручка выполнена в виде пластины с жестко закрепленными на ней цилиндрической осью и цилиндрическим упором Т-образного сечения. Упор размещен на коротком плече пластины, поворотно установленной своей цилиндрической осью в глухом отверстии. 7 ил.

Устройство для подъема и спуска, содержащее пластинчатое основание с отверстием под карабин и опорной пятой в виде пластины с полуцилиндрической канавкой на ее рабочей поверхности, закрепленную на основании несущую ось, на которой установлен поворотный подпружиненный двуплечий рычаг, короткое плечо которого имеет выемку для веревки и обращено к полуцилиндрической канавке, образуя с ней канал для размещения веревки, установленную на несущей оси пластинчатую поворотную крышку с отверстием под дополнительный страховочный карабин, соосным отверстию в основании, и размещенные на опорной пяте и крышке средства фиксации положения крышки, включающие расположенный на опорной пяте грибообразный выступ и выполненный в крышке паз для зацепления с выступом, отличающееся тем, что основание выполнено в виде лепестка, центры отверстий основания под страховочный карабин и под дополнительный страховочный карабин совмещены, на длинном плече двуплечего рычага выполнен паз, в котором на неподвижной оси поворотно установлен ролик, двуплечий рычаг установлен относительно опорной пяты с возможностью остановки на линии, соединяющей центр отверстия основания под карабин с точкой пересечения оси симметрии несущей оси с поверхностью основания, несущая ось выполнена с центральным глухим отверстием, а также оно снабжено съемной спусковой ручкой, выполненной в виде пластины с жестко закрепленными на ней цилиндрической осью и цилиндрическим упором Т-образного сечения, размещенным на ее коротком плече, поворотно установленной своей цилиндрической осью в глухом отверстии.