Самоблокирующееся спусковое устройство
Изобретение относится к снаряжению для страховки и передвижения по веревке, натяжения веревок, канатов и поднятия по ним грузов. Самоблокирующееся спусковое устройство содержит две параллельные щеки с кулачком, рычаг. Кулачок образован двумя роликами и шарнирно соединен со щеками, которые относятся к системе блокирования веревки. Кулачок включает эксцентрическую часть, которая расположена таким образом, чтобы прижать веревку к поверхности торможения, когда кулачок вращается в направлении к поверхности торможения. Система блокирования веревки содержит храповой механизм, который состоит из обода с внутренними зубьями и собачки. Обод жестко закреплен во внутренней полости кулачка. Собачка расположена внутри обода, с возможностью зацепления во время освобождения веревки и расцепления при зажатии веревки. Храповой механизм снабжен крышкой с жестко установленным на ней упором. Корпус представляет собой диск, на котором установлен дополнительный упор, через который обеспечивается передача движения от кулачка к корпусу собачки. Корпус собачки через дополнительно введенную пружину соединен с внутренней полостью кулачка, а через вторую дополнительную пружину корпус соединен с собачкой, ручка шарнирно установлена на щеке, с возможностью контактирования с упором крышки храпового механизма через эксцентрично расположенный на ней подшипник. Техническим результатом предлагаемого изобретения является обеспечение возможности использования веревок в широком диапазоне их диаметров с одновременным повышением плавности и равномерности скорости спуска при меньшем усилии для привода устройства в действие. 9 ил.
Изобретение относится к снаряжению для занятий скалолазанием, альпинизмом, спелеологией, производства верхолазных работ, в частности для страховки и передвижения по веревке, натяжения веревок, канатов и поднятия по ним грузов.
В настоящее время у альпинистов и скалолазов основной проблемой является обеспечение надежной страховки при восхождении в горы и возможности быстрого передвижения по веревке как вверх, так и вниз без применения особых усилий и дополнительных средств.
Известно устройство для перемещения по веревке как вверх, так и вниз, которое содержит металлический корпус в виде скобы U-образной формы, на которой закреплены опорный элемент и ось, на которой поворотно установлен зажимной элемент в виде кулачка эксцентриковой формы, на торцевой взаимодействующей с веревкой поверхности которого выполнены наклонные зубцы (см. патент FR №2568132, кл. А63В 29/02, 1987). Хотя это устройство обеспечивает перемещение по веревке как вверх, так и вниз, однако для надежной страховки альпиниста, особенно при его движении вниз, используется ручное регулирование положения кулачка, что создает неудобство при работе устройства. Кроме того, имеет место повреждение веревки зубцами кулачка, а также износ самих зубцов при длительном использовании устройства. В случае использования обледенелой и грязной веревки зубцы кулачка могут забиваться льдом или грязью, что приводит к проскальзыванию вниз всего устройства относительно веревки. Это сказывается на безопасности альпиниста и снижает эксплуатационные свойства этого устройства.
Известно устройство для страховки и передвижения по веревке, которое содержит корпус с рукояткой и опорным элементом с полуцилиндрической канавкой для веревки, закрепленную на корпусе ось, на которой установлено подпружиненное коромысло, более короткое плечо которого обращено к полуцилиндрической канавке и образует с ней канал для размещения веревки, установленную на оси поворотную крышку с выступом и пазом для зацепления за грибообразный выступ корпуса и средство фиксации крышки (см. патент RU №2026701, кл. А63В 29/02, 1995).
В этом известном устройстве имеет место соскальзывание веревки с длинного плеча коромысла, вызывающее деформацию крышки, в результате чего последняя не фиксирует веревку на коромысле, и все устройство проскальзывает на веревке, то есть оно становится неработоспособным. Кроме того, это устройство не обеспечивает страховку спортсмена при обрывах веревки в местах, расположенных выше устройства.
Известно устройство для страховки и передвижения по веревке, содержащее корпус с рукояткой и опорным элементом с полуцилиндрической канавкой для веревки, закрепленную на корпусе ось, на которой установлено подпружиненное коромысло, более короткое плечо которого обращено к полуцилиндрической канавке и образует с ней канал для размещения веревки, установленную на оси поворотную крышку с выступом и пазом для зацепления за грибообразный выступ корпуса и средство фиксации крышки, отличающееся тем, что на длинном плече коромысла выполнена канавка для веревки, а опорный элемент представляет собой брус прямоугольной формы, полуцилиндрическая канавка выполнена на одной из его длинных сторон, а на одном из его торцев выполнен зубчатый венец с клинообразным сужающимся внутрь бруса пазом, открытым в направлении к дополнительному грибообразному выступу, закрепленному на корпусе устройства, а в крышке выполнен паз для зацепления с этим выступом (см. патент RU №2104726, А63В 29/02, 1997).
Недостатком этого устройства для страховки являются его ограниченные функциональные возможности, так как в нем может использоваться страховочная веревка лишь одного диаметра.
Известно самоблокирующееся спусковое устройство, содержащее два ролика, размещенные между двумя параллельными щеками, размещенную между ними веревку, и элементы управления сближением-удалением друг от друга тормозных поверхностей роликов (см. Европейский патент ЕР 0398819).
Недостатком этого устройства является то, что полезный диапазон тормозных позиций находится в небольшом ходе рычага управления, в результате чего пользователь имеет трудности в поиске подходящего места торможения, позволяющего ему перемещаться постоянно с требуемой скоростью. Кроме этого, устройство имеет ограниченные функциональные возможности, так как его работа обеспечивается в узком диапазоне диаметров веревки.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является самоблокирующееся страховочное устройство, содержащее щеку с тормозной поверхностью, кулачок, шарнирно соединенный со щекой, включающий эксцентрическую часть, расположенную таким образом, чтобы прижать веревку к поверхности торможения, когда кулачок вращается в направлении к поверхности торможения; рычаг, шарнирно соединенный с кулачком, имеющий сложенное состояние покоя и активную позицию, позволяющую вращение кулачка в направлении высвобождения, включающий подшипник, выполненный с возможностью упираться в упор щеки - между осями кулачка и рычага, когда рычаг поворачивается из своего сложенного положения в рабочее (см. US №8584814, 2013 г.).
Недостатком этого самоблокирующегося страховочного устройства являются ограниченные функциональные возможности, так как его работа обеспечивается в узком диапазоне диаметров веревки.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности использования веревок в широком диапазоне их диаметров с одновременным повышением плавности и равномерности скорости спуска при меньшем усилии для привода устройства в действие.
Поставленный технический результат достигается тем, что в самоблокирующемся спусковом устройстве, содержащем две параллельные щеки с кулачком, образованным двумя роликами и шарнирно соединенным со щеками, относящимися к системе блокирования веревки, включающим эксцентрическую часть, расположенную таким образом, чтобы прижать веревку к поверхности торможения, когда кулачок вращается в направлении к поверхности торможения, рычаг, система блокирования веревки содержит храповый механизм, размещенный в кулачке и состоящий из обода с внутренними зубьями, жестко закрепленного во внутренней полости кулачка, и собачки, расположенной внутри обода, с возможностью зацепления во время освобождения веревки и расцепления при зажатии веревки, при этом храповый механизм снабжен крышкой с жестко установленным на ней упором, имеющей возможность вращения синхронно с корпусом собачки, представляющим собой диск, на котором установлен дополнительный упор, через который обеспечивается передача движения от кулачка к корпусу собачки, при этом собачка шарнирно закреплена на корпусе, корпус собачки через дополнительно введенную пружину соединен с внутренней полостью кулачка, а через вторую дополнительную пружину корпус соединен с собачкой, ручка шарнирно установлена на щеке, с возможностью контактирования с упором крышки храпового механизма через эксцентрично расположенный на ней подшипник.
На фиг. 1 показан общий вид устройства без веревки; на фиг. 2 - положение элементов устройства до защемления веревки; на фиг. 3 - положение элементов устройства в момент защемления веревки; на фиг. 4 - вид на переднюю и левую боковую части устройства; на фиг. 5 - вид на устройство с разнесенными в пространстве элементами; на фиг. 6 - вид на механизм стопорения с разнесенными в пространстве элементами; на фиг. 7 - вид на механизм стопорения с передней стороны; на фиг. 8 - вид на храповый механизм без зацепления элементов храпового механизма; на фиг. 9 - вид на храповый механизм с зацеплением элементов храпового механизма.
Самоблокирующееся спусковое устройство содержит две параллельные щеки 1, 2 с кулачком 3. Кулачок 3 образован двумя роликами 4 и 5 и шарнирно соединен через ось 6 со щеками 1, 2. Кулачок 3 включает эксцентрическую часть 7, расположенную таким образом, чтобы прижать веревку 8 к поверхности торможения 9 вкладыша 10, жестко закрепленного между щеками 1 и 2, когда кулачок вращается в направлении к поверхности торможения. Устройство также содержит храповый механизм 11, размещенный в ролике 5 кулачка 3. Храповый механизм 11 состоит из обода 12, жестко закрепленного в ролике 5, снабженного внутренними зубьями 13, и собачки 14. Собачка 14 шарнирно закреплена в корпусе 15, который расположен внутри обода 12. Собачка 14 имеет возможность зацепления с зубьями 13 обода 12 во время освобождения веревки 8 и расцепления при ее зажатии. Храповый механизм 11 снабжен крышкой 16 с жестко установленным на ней упором 17. Крышка 16 имеет возможность синхронного вращения с корпусом 15. Корпус 15 представляет собой диск, на котором установлен дополнительный упор 18. Положение кулачка 3 в зависимости от диаметра зажимаемой веревки 8 определяет положение дополнительного упора 18, скользящего по направляющему пазу 19 щеки 1. Упор 18 определяет угловое положение корпуса 15 и собачки 14 относительно зубчатого обода 12. Корпус 15 через пружину 20 соединен с внутренней полостью кулачка 3, а через пружину 21 - с собачкой 14. Упор 17 имеет небольшой ход относительно корпуса 15 в пределах области, ограниченной с одной стороны стенкой корпуса 15, с другой - контактной поверхностью собачки 14. Для обеспечения совместного движения крышки 16 с корпусом 15 в крышке 16 предусмотрено отверстие 22. Для управления устройством используется ручка 23. Она шарнирно соединена через ось 24 с щекой 1. На ручке 23 эксцентрично относительно оси вращения ручки установлен подшипник 25 с возможностью контактирования с упором 17 крышки 16 храпового механизма 11. Перемещение в осевом направлении храпового механизма 11 ограничено винтом 26 (на фиг. 6 резьба винта 26 не показана). Жесткое соединение основных элементов конструкции самоблокирующегося спускового устройства обеспечивается с помощью крепежных элементов 27 и 28.
Работает устройство следующим образом.
Перед закладкой веревки 8 кулачок 3 выводится из исходного положения, показанного на фиг. 4, - из пространства, образованного щеками 1 и 2. В образовавшуюся щель между щеками 1 и 2 закладывается веревка 8 с образованием петли вокруг ролика 5 кулачка 3, как это показано на фиг.2. Конец 29 веревки 8 используется для закрепления к точке, с которой производят спуск, при этом конец 30 веревки 8 остается свободным. Затем кулачок 3 возвращают в исходное положение. Устройство крепится к снаряжению пользователя через отверстие 31.
В первоначальный момент спуска происходит натяжение веревки 8 под весом пользователя. Кулачок 3 перемещается в положение, показанное на фиг. 3, при этом производится зажим веревки 8 между роликом 5 и поверхностью торможения 9 вкладыша 10 и исключается движение веревки относительно устройства. Положение кулачка 3 определяется диаметром используемой веревки 8, а также силой ее натяжения. Дополнительный упор 18, скользя по направляющему пазу 19 щеки 1, вызывает синхронное движение корпуса 15 с собачкой 14 и крышки 16 с упором 17. При этом расстояние между упором 17 и осью 24 остается практически постоянным, не зависящим от диаметра веревки.
Для продолжения спуска пользователь прикладывает усилие к ручке 23 спускового устройства. Движение ручки 23 против часовой стрелки, как показано на фиг. 7, вызывает перемещение эксцентрично закрепленного подшипника 25 и его совместное перемещение с упором 17. В результате чего обеспечивается сцепление собачки 14 с зубьями 13 обода 12. Последовательно образованная контактная система подшипник 25, упор 17, собачка 14, обод 12 вызывает перемещение кулачка 3 в сторону высвобождения веревки 8. Происходит начало спуска вдоль веревки. Изменяя угловое положение ручки, обеспечивается регулирование тормозного усилия на веревке и соответственно скорости спуска.
Для обеспечения остановки движения или при потере контроля над спуском ручка 23 возвращается в исходное положение, происходит самоблокировка устройства. При этом упор 17 теряет контакт с собачкой 14 и под действием пружины 21 собачка 14 выходит из зацепления с зубьями 13 обода 12. В результате кулачок 3 зажимает веревку 8 и спусковое движение прекращается.
Более широкие функциональные возможности за счет обеспечения использования веревок в широком диапазоне их диаметров с одновременным повышением плавности и равномерности скорости спуска при меньшем усилии для привода устройства в действие является достоинством и преимуществом предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом.
Самоблокирующееся спусковое устройство, содержащее две параллельные щеки с кулачком, образованным двумя роликами и шарнирно соединенным со щеками, относящимися к системе блокирования веревки, включающим эксцентрическую часть, расположенную таким образом, чтобы прижать веревку к поверхности торможения, когда кулачок вращается в направлении к поверхности торможения, рычаг, отличающееся тем, что система блокирования веревки содержит храповый механизм, размещенный в кулачке и состоящий из обода с внутренними зубьями, жестко закрепленного во внутренней полости кулачка, и собачки, расположенной внутри обода, с возможностью зацепления во время освобождения веревки и расцепления при зажатии веревки, при этом храповый механизм снабжен крышкой с жестко установленным на ней упором, имеющей возможность вращения синхронно с корпусом собачки, представляющим собой диск, на котором установлен дополнительный упор, через который обеспечивается передача движения от кулачка к корпусу собачки, при этом собачка шарнирно закреплена на корпусе, корпус собачки через дополнительно введенную пружину соединен с внутренней полостью кулачка, а через вторую дополнительную пружину корпус соединен с собачкой, ручка шарнирно установлена на щеке, с возможностью контактирования с упором крышки храпового механизма через эксцентрично расположенный на ней подшипник.
