УСТРОЙСТВО ДЛЯ СПУСКА Российский патент 2002 года по МПК A63B29/02 A62B1/14 

Изобретение относится к устройствам для спуска людей и грузов с высотных объектов по веревке или с помощью веревки с возможностью мгновенной, надежной остановки в любой момент спуска и может быть использовано в альпинизме, скалолазании, при производстве верхолазных, спасательных и строительно-монтажных работ, а также для сотрудников специальных служб и др.

Известно спусковое устройство, содержащее корпус, выполненный в виде двух ответнопрофилированных пластин, шарнирно соединенных между собой, тормозной механизм в виде роликов, контактирующих со шнуром для спуска, средство управления торможением (a. c. SU 1655518, А 62 В 1/14, 15.06.91, бюл. 22)
Недостатком устройства является отсутствие автоматической установки спускающегося при чрезвычайных обстоятельствах. В этом случае при спуске для его управления необходимы большие усилия зажима рукой веревки для торможения.

Известно устройство для быстрого управляемого спуска, содержащее веревку для крепления на опоре и тормоз, включающий U-образную скобу, концы которой связаны между собой, выполненную с тормозными поперечными валиками, несущими на концах фланцы для контактирования с опорой. Гибкий элемент охватывает верхний и нижний валики (пат. РФ 2059421, А 62 В 1/14, 10.05.96)
В этом устройстве усилие торможения спуска благодаря по меньшей мере трехкратному огибанию валиков гибким элементом может превышать в 50-100 раз усилие торможения, создаваемое рукой. Но устройство сложно в применении, требуется инструкция по эксплуатации и предварительная тренировка.

Известно спусковое устройство, содержащее пластину, с выполненным в ней фасонным вырезом, разделенным перемычкой, на которой закреплен элемент для охвата его веревкой или веревками, представленный в виде втулки с отверстием под карабин и желобами под веревки (а. с. SU 1713605, А 63 В 29/02, 23.02.92, бюл. 7). Недостатком устройства является отсутствие автоматической остановки спускаемого при чрезвычайных обстоятельствах.

Наиболее близким по достигаемому результату является устройство для спуска, содержащее пластинчатое основание, на котором установлен тормозной механизм, контактирующий с веревкой для спуска, шарнирно установлены съемный спусковой двуплечий рычаг и зажимной двуплечий элемент, установленный с возможностью взаимодействия со средством фиксации зажимного элемента. В основании выполнено отверстие для карабина (пат. РФ 2137519, А 63 В 29/02, А 62 В 1/14, 20.09.99).

В устройстве решен вопрос автоматической остановки при спуске, но спуск осуществляется неплавно. Чтобы получить плавный спуск без рывков, приходится создавать дополнительное трение дополнительными устройствами, что усложняет конструкцию и снижает ее надежность. Выполнение спускового рычага съемным не совсем удобно, так как в процессе эксплуатации он может потеряться. Другим недостатком является сильный износ поверхностей, контактирующих с веревкой, а именно поверхностей двуплечего зажимного рычага и опорной плиты, что снижает безопасность устройства.

Задачей, на решение которой направлено данное техническое решение, является повышение плавности и точности спуска, повышение надежности, удобства и долговечности устройства, безопасности пользователя при применении этого устройства.

Для решения поставленной задачи в устройстве для спуска, содержащем пластинчатое основание, на котором установлен тормозной механизм, контактирующий с веревкой для спуска, шарнирно установлены спусковой рычаг и зажимной пластинчатый элемент, взаимодействующий со средством фиксации зажимного элемента, согласно изобретению тормозной механизм выполнен в виде пяти грибообразных выступов с полукруглой вогнутой боковой поверхностью, контактирующей с веревкой, жестко установленных на основании в шахматном порядке, а спусковой рычаг выполнен Г-образной формы и установлен с возможностью взаимодействия коротким плечом с упором, размещенным на обратной стороне пластины основания соосно с верхним грибообразным выступом, зажимной элемент одним концом шарнирно закреплен на оси среднего грибообразного выступа с возможностью взаимодействия с ограничительным упором, выполненным на обратной стороне пластины основания, и со средством фиксации зажимного элемента, выполненным в виде цилиндрического выступа, смонтированного на поверхности зажимного элемента и взаимодействующего с нижним грибообразным выступом, при этом в основании выполнен полукруглый паз, второй конец зажимного рычага снабжен отверстием для карабина, предназначенного для груза или людей.

Устройство снабжено предохранительной пластиной, одним концом шарнирно закрепленной на нижнем грибообразном выступе, другим концом посредством выполненного в нем отверстия - на верхнем грибообразном выступе.

Спусковой рычаг устройства снабжен отверстием для закрепления петли или карабина, выполненным на его длинном плече.

В предлагаемой конструкции вес спускаемого груза вследствие шарнирно закрепленного зажимного рычага, упирающегося в ограничительный упор, разлагается на две составляющие. Горизонтальная составляющая участвует в зажиме веревки цилиндрическим выступом зажимного рычага к нижнему грибообразному выступу основания и создает тормозящее усилие, которое вследствие предлагаемой конструкции тормозного механизма в виде жестко установленных в шахматном порядке грибообразных выступов должно быть небольшим, чтобы полностью зафиксировать груз на веревке.

Наибольшее трение возникает на верхних грибообразных выступах и снижается в нижних. Потенциальная энергия спускаемого груза переходит вследствие трения в тепло, которое равномерно распределяется по всему устройству, повышая тем самым долговечность устройства.

За счет полукруглых вогнутых внутрь боковых поверхностей грибообразных выступов веревка плотно облегает их, не выпадает из устройства, не закручивается, что позволяет осуществлять плавный безопасный спуск.

Жесткое закрепление выступов на основании увеличивает срок службы устройства.

На фиг. 1 представлено устройство, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид А-А; на фиг. 3 - то же, вид В-В; на фиг. 4 - устройство с застопоренным на веревке грузом; на фиг. 5 - устройство, перемещающееся по веревке вниз.

Устройство состоит из 4-х шарнирно соединенных частей (фиг. 1): основания 1, зажимного пластинчатого элемента в виде рычага 2, изогнутого в поперечном сечении, спускового рычага 3 и предохранительной пластины 4.

Основание 1 выполнено в виде фигурной стальной пластины, на которой жестко закреплен тормозной механизм в виде пяти грибообразных стальных выступов 5, 6, 7, 8, 9, с полукруглой вогнутой боковой поверхностью, контактирующей с веревкой 10. В основании 1 выполнено отверстие 11 для переноски устройства. На обратной стороне пластины основания 1 выполнены два упора: упор ограничительный 12 для зажимного 2 рычага, размещенный в средней части пластины основания, и упор 13 для спускового 3 рычага, размещенный соосно с верхним грибообразным выступом 5. Зажимной рычаг 2 одним концом шарнирно закреплен на оси среднего грибообразного выступа 7 с возможностью взаимодействия с ограничительным упором 12, а также с возможностью взаимодействия со средством фиксации зажимного рычага 2, выполненным в виде цилиндрического выступа 14, смонтированного на поверхности зажимного рычага в его средней части и взаимодействующего с нижним грибообразным выступом 9. При этом выступ 14 входит в паз 15, выполненный в основании 1. Второй конец зажимного рычага 2 снабжен отверстием 16 для карабина, за который подвешиваются груз или люди.

Спусковой рычаг 3 выполнен в виде плоской пластины Г-образной формы, коротким плечом шарнирно соединенной с основанием 1 посредством оси 17, с возможностью взаимодействия с упором 13. Длинное плечо спускового рычага 3 имеет отверстие 18 для закрепления петли или карабина для некоторых разновидностей спуска. Спусковой рычаг 3 имеет два рабочих положения. Первое положение - спусковой рычаг внизу. Это положение для переноски устройства и при длительной остановке на веревке, чтобы спусковой рычаг не мешал работе. Второе положение - спусковой рычаг вверху. Это положение рычага для осуществления спуска груза и людей. Предохранительная пластина 4 представляет собой узкую упругую стальную пластину, предохраняющую от случайного выпадения веревки из устройства. Одним концом она шарнирно закреплена на нижнем грибообразном выступе 9, другим концом посредством отверстия 19 упруго защелкивается на малом цилиндрическом выступе 20 верхнего грибообразного выступа 5.

Устройство работает следующим образом.

Для осуществления спуска по закрепленной наверху веревке (фиг. 5) веревка 10 зигзагообразно закладывается за фигурные грибообразные выступы 5, 6, 7, 8, 9 основания устройства. В конце закладки веревка пропускается между нижним грибообразным выступом 9 и выступом 14 зажимного рычага 5. Спускающийся человек подсоединяет свой страховочный пояс при помощи стандартного карабина к зажимному рычагу 5 через отверстие 16. Устройство готово к работе.

Под воздействием веса человека Р зажимной рычаг 2 поворачивается вокруг оси грибообразного выступа 8 и цилиндрический выступ 14 зажимного рычага прижимается к нижнему грибообразному выступу 9 основания, зажимая нижний конец веревки. При возникновении нагрузки Р веревка начинает натягиваться из-за образующегося трения между выступами и веревкой. Так как нижний конец веревки, проходящей через выступы 9 и 14, зажат, то движения вниз устройства со спускающимся грузом не происходит. Трение веревки с выступами разное. Наибольшее трение и деформация веревки возникает у веревки при контакте с верхними грибообразными выступами 5, 6. Наименьшее трение - при контакте с нижним грибообразным выступом 9. Используя этот эффект, можно очень плавно спускать даже очень тяжелые грузы, применяя небольшие тормозящие усилия на конце веревки.

Для осуществления спуска необходимо спусковой рычаг 3 перевести в верхнее положение и нажать рычаг вниз (фиг. 5). Рычаг 3, опираясь нижним концом в упор 13, поворачивает по часовой стрелке основание 1. Зажимной рычаг 2 под действием веса Р всегда занимает вертикальное положение. Поворачиваясь под воздействием спускового рычага 3, нижний грибообразный выступ 9 отходит от цилиндрического выступа 14 зажимного рычага и освобождает нижний конец веревки.

Происходит движение вниз устройства вместе со спускающимся. Зажимной рычаг 2 имеет ограничение хода по отношению к основанию 1, упираясь верхним концом в упор 12. При полном освобождении в устройстве нижнего конца веревки (фиг. 5), даже если спускающийся не будет притормаживать рукой этот конец веревки, скорость спуска будет вполне приемлемой из-за возникающего трения веревки с грибообразными выступами 5, 6, 7, 8, 9. В зависимости от диаметра веревки (9-11 мм), ее жесткости и веса человека скорость спуска будет колебаться в диапазоне 0,3-1,0 м/сек. Если притормаживать другой рукой, слегка зажимая веревку в руке, можно осуществлять очень плавный спуск даже с большим весом. Для спуска очень тяжелых грузов (до 1000 кг) для удобства работы необходимо увеличить длину спускового рычага 3.

Для прекращения движения вниз достаточно отпустить спусковой рычаг 3. Моментально основание 1 устройства повернется против часовой стрелки и произойдет зажим конца веревки между цилиндрическим выступом 14 и нижним грибообразным выступом 9. Происходит мгновенная и надежная остановка даже на очень продолжительное время. Для продолжения спуска достаточно снова нажать на спусковой рычаг 3.

Регулировать скорость спуска можно и степенью нажатия на спусковой рычаг 3. Образуется изменяемый зазор между выступом 14 и выступом 9. Этот способ спуска не такой плавный и требует тренировки, но иногда удобен для спецслужб при спуске по закрепленной веревке с крыши здания, балкона, из вертолета для достижения намеченного места с мгновенной, надежной остановкой на веревке. Удобно производить спуск с помощью петли из капроновой стропы, закрепленной в отверстии 18 на конце длинного плеча спускового рычага 3. В нижнюю часть петли помещается ступня ноги. Разгибая ногу, спускающийся нажимает спусковой рычаг и происходит движение вниз. Руки при этом практически не задействованы.

Таким образом, устройство позволяет осуществлять спуск грузов, людей по веревке или с помощью веревки с возможностью мгновенной, надежной остановки в любой момент спуска. Вес спускаемых грузов от 30 до 1000 кг.

При высотных спасательных работах за один спуск можно десантировать до 6-8 человек, т. к. устройство выдерживает большие нагрузки. Спуском руководит один человек и он может осуществлять спуск людей, находясь наверху или сопровождая людей или груз.

При производстве строительно-монтажных высотных работ применение данного устройства повышает безопасность, точность монтажа и удобство эксплуатации.

Преимущества предлагаемого технического решения по сравнению с существующими следующие.

Устройство позволяет повысить
- плавность и точность спуска с возможностью мгновенно, надежно и надолго делать остановку по своему желанию или в аварийной ситуации (тяжелая травма, потеря сознания), а также быстро после остановки продолжить спуск с различной скоростью;
- надежность, удобство и долговечность устройства, безопасность пользователя при применении этого устройства;
- износостойкость и долговечность спусковой веревки;
- вес спускаемых грузов.

Устройство дешево в производстве, компактно, не имеет ломающихся частей, позволяет существенно сократить время обучения спуску.

Устройство для спуска для повышения надежности содержит тормозной механизм, выполненный в виде пяти грибообразных выступов с полукруглой вогнутой боковой поверхностью. 2 з. п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство для спуска, содержащее пластинчатое основание, на котором установлен тормозной механизм, контактирующий с веревкой для спуска, шарнирно установлены спусковой рычаг и зажимной пластинчатый элемент, взаимодействующий со средством фиксации зажимного элемента, отличающееся тем, что тормозной механизм выполнен в виде пяти грибообразных выступов с полукруглой вогнутой боковой поверхностью, контактирующей с веревкой, жестко установленных на основании в шахматном порядке, а спусковой рычаг выполнен Г-образной формы и установлен с возможностью взаимодействия коротким плечом с упором, размещенным на обратной стороне пластины основания соосно с верхним грибообразным выступом, зажимной элемент одним концом шарнирно закреплен на оси среднего грибообразного выступа с возможностью взаимодействия с ограничительным упором, выполненным на обратной стороне пластины основания, и со средством фиксации зажимного элемента, выполненным в виде цилиндрического выступа, смонтированного на поверхности зажимного элемента и взаимодействующего с нижним грибообразным выступом, при этом в основании выполнен полукруглый паз, второй конец зажимного рычага снабжен отверстием для карабина, предназначенного для груза или людей. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено предохранительной пластиной, одним концом шарнирно закрепленной на нижнем грибообразном выступе, другим концом - посредством выполненного в нем отверстия на верхнем грибообразном выступе. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что спусковой рычаг снабжен отверстием для закрепления петли или карабина, выполненным на его длинном плече.