具有变化的横截面的绳索通道的滑轮组件的制作方法

本发明涉及一种绳索接近系统，该绳索接近系统例如可由树木栽培者或其他高空作业人员使用，以通过攀爬绳索而获得接近。具体地，本发明涉及一种作为这种绳索接近系统的部件的滑轮组件。

背景技术：

在整个说明书中，诸如“上部”和“下部”的术语以及涉及高度的相关术语将被用来指代在具有竖直或近似竖直的攀爬绳索的绳索接近系统中正常使用时所描述的项目。

通常，绳索接近系统允许人例如为了完成任务而攀登攀爬绳索并悬挂在该攀爬绳索上一段时间，然后以受控方式使绳索下降。绳索接近系统可被构造成使用固定绳索技术(stationary-ropetechnique，srt)，在该固定绳索技术中，攀爬绳索是单个固定绳，或被构造成使用移动绳索技术(moving-ropetechnique，drt)，在该移动绳索技术中，攀爬绳经过可用于为攀爬人员提供相对于其自身重量的机械优势的滑轮、环、分支件或位于攀爬绳最高点处的其他支撑件。

在这两种技术中，通常使用系绳将攀爬者附接到攀爬绳索。系绳从攀爬者穿着的安全带延伸到攀爬绳索，并且使用诸如普鲁士结(prusikknot)的摩擦索结将系绳附接到攀爬绳索。摩擦索结的特点是当系绳被卸载荷时，摩擦索结可以在攀爬绳索上滑动，但当系绳被加载荷时，摩擦索结锁定到攀爬绳索上。因此，攀爬者可以利用锁定在攀爬绳索上的固定位置处的摩擦索结悬挂在系绳上，或者可以通过对系绳卸载荷而使攀爬绳索上升或下降。

已经生产出各种装置以使用这些技术来帮助执行绳索接近。这些装置典型地用于促进使用者的安全带和系绳之间的连接，并用作“普鲁士监视器(prusikminder)”，这确保了摩擦索结沿着紧跟使用者的攀爬绳索行进。

图1示出了使用srt执行绳索接近的现有技术布置。攀爬绳索10在其上部端部连接到固定的锚定件12并且从锚定件12竖直向下垂下。系绳14由绳索构成，该绳索具有在绳索的每个端部处形成的环18。系绳14由诸如普鲁士结16的摩擦索结固定到攀爬绳索10。锁扣20穿过环18中的每一个并且可用于将系绳连接到使用者的安全带的锚定点。在该构型中，如果使用者通过将他们的重量降低到安全带上来对系绳加载荷，则普鲁士结16会将系绳14收紧并锁定到攀爬绳索10，同时如果重量被支撑在其他地方，例如通过使用者用他们的脚锁定攀爬绳索10，则普鲁士结将松开使得普鲁士结可以在攀爬绳索10上下滑动。这些是传统srt布置的部件。

已知的改进是包括索具滑轮24，该索具滑轮包括两个板，在这两个板之间承载有用于旋转的槽轮。穿过每个板形成多个(在这种情况下是三个)孔。有一轴线延伸穿过索具滑轮24，使得孔位于轴线的一侧并且槽轮位于轴线的相对侧。在组装好的设备中，攀爬绳索10通常沿轴线与槽轮接触地在两个板之间穿过。锁扣20穿过板中最下面的孔。

图2a至图2d示出了使用上述布置攀登的操作顺序。该过程如下：

1、普鲁士结16在滑轮24上方；当系绳14被向下加载荷时，普鲁士结锁定；

2、当使用者登上攀爬绳索10时，攀爬绳索10穿过滑轮24拉动；

3、滑轮24的顶部面接触普鲁士结16，这导致该结松开；以及

4、当滑轮24上升时，滑轮向上推动普鲁士结16。

上文描述了被构造成用于srt的系统，但是相同的原理也用于mrt。使用者通过去除系统上的重量或者通过例如从脚上升器向上推进而拉动绳索穿过装置，可以实现攀爬绳索的前进。

上文描述仅旨在设定可以使用本发明的环境。本领域技术人员将认识到，根据将使用接近系统的具体情况，可以获得或需要许多可能的增加和变化。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种用于绳索接近系统中的改进的滑轮。

在第一方面，本发明提供了一种滑轮组件，该滑轮组件包括第一和第二隔开的板以及槽轮，该槽轮被承载成围绕正交于板的轴线旋转，沿平行于槽轮轴线的方向穿过每个板形成至少一个孔口，板具有闭合状态，在闭合状态中，板的孔口彼此同轴并且板在孔口的附近接触以形成绳索通道，该绳索通道邻近槽轮在板之间延伸，其中，绳索通道具有上部部分，该上部部分的尺寸小于绳索通道的在上部部分下方的部分的尺寸。

这种布置抑制了在穿过绳索通道的绳索上形成的结进入绳索通道的顶部的趋势，而不限制绳索通道的下部部分的尺寸。

优选地，板在邻近绳索通道的上部开口具有更大的厚度。这可使与在穿过绳索通道的绳索上形成的结发生接触的板的面积最大化。

有利地，绳索通道具有相对于绳索通道的其他部分扩大的下部部分。例如，绳索通道的下部部分可以是外扩的。这允许穿过绳索通道的绳索以与板接触最小因而摩擦最小的方式移动穿过滑轮组件。

绳索通道的端部部分(或两个端部部分)可以是弯曲的，以提供面向槽轮的凸起表面。这提供了进入绳索通道的弯曲的入口，绳索可在该入口上平滑地滑动。

每个板可具有沿平行于槽轮轴线的方向穿过每个板形成的多个孔口，该多个孔口中的一个是顶部孔口，当板处于闭合状态时，相应的板中的每个孔口与另一个板中的孔口同轴。这些实施例典型地在每个板中具有三个孔口：顶部孔口、中部孔口和底部孔口。有利地，上部孔口的中心可以比每个其他孔口的中心距离槽轮轴线更远。

在第二方面，本发明提供了一种绳索接近系统，该绳索接近系统包括：攀爬绳索，该攀爬绳索的一部分穿过体现本发明的第一方面的滑轮组件的绳索通道；和系绳，该系绳连接到滑轮组件的孔口并通过摩擦索结连接到滑轮组件上方的攀爬绳索，摩擦索结被构造成在将向下的力施加到系绳时抓紧攀爬绳索并且在通过滑轮组件的板将向上的力施加到摩擦索结时释放摩擦索结对攀爬绳索的抓紧。

在这种绳索接近系统中，攀爬绳索的在滑轮组件上方的部分是固定的。这构成了构造成用于srt的系统。

替代地，攀爬绳索从滑轮组件向上延伸经过摩擦索结以滑动地通过高点或多个高点(典型地穿过滑轮，但替代地穿过环、分支件或其他锚定件)，然后向下延伸以固定地连接到滑轮组件。这构成了构造成用于mrt的系统。

系绳典型地通过第二连接器连接到滑轮组件的孔口。其中，滑轮组件的板包括多个孔口，攀爬绳索典型地通过第一连接器(例如，锁扣)固定地连接到上部孔口(例如，顶部孔口)。在这样的实施例中，系绳典型地通过第二连接器(例如，锁扣)连接到第一连接器被附接到的孔口的下方的孔口。在典型的实施例中，第二连接器适于连接到安全带的部件以将安全带的使用者的重量传递到系绳。

附图说明

现在将参考附图以示例的方式详细描述本发明的实施例，在附图中：

图1和图2a至图2d示出了已知的绳索接近系统；

图3和图4是作为本发明的实施例的滑轮组件的相对侧的视图，滑轮组件基本上以其使用时采用的方向被示出；

图5和图6是图3和图4的实施例的斜视图；

图7、图8和图9是图3和图4的实施例的截面图；

图10示出了本发明的在用于mlt的绳索接近系统中使用的实施例；

图11示出了图10的实施例的变型；

图12示出了本发明的在用于slt的绳索接近系统中使用的实施例；以及

图13示出了本发明的在使用多个锚定件的绳索接近系统中使用的实施例。

具体实施方式

本发明的实施例提供了一种索具滑轮组件，该索具滑轮组件包括典型地由铸造或锻造金属合金制成的第一板30和第二板32。板30、32不是相同的，而是彼此的镜像。板30、32被布置成使得组件关于正中面m对称。

每个板30、32具有连接区域34、槽轮区域36，连接区域和槽轮区域之间是中间区域38。板30、32在板30、32的连接区域34处彼此连接，在正中面m上形成接触。在连接区域34内穿过板30、32形成三个圆形连接孔口40、42、44，这些圆形连接孔口分别称为顶部孔口、中部孔口和底部孔口。板30、32的对称性意味着每个板中的孔口与另一板中的相应孔口对齐。

板30、32被弯曲成使得板30、32在中间区域38中彼此扩展开，从而使板30、32间隔开并且具有向内的相互面对的表面，该表面在槽轮区域36处彼此大致平行。板在槽轮区域36中远离中间区域38具有大致半圆形的周边54。轮轴孔在槽轮区域36中延伸穿过每个板30、32，轮轴孔定中心在槽轮轴线s上，该槽轮轴线与半圆形周边的中心一致。每个轮轴孔都是埋头孔，其中，在彼此远离的长度比在彼此邻近的长度具有更大的直径。

槽轮60在槽轮区域36中被设置在板30、32的相互面对的平行表面之间。槽轮60被承载在滚动轴承64、66的外圈上，滚动轴承64、66的内圈被支撑在穿过轮轴孔的轴68上，由此槽轮60可绕槽轮轴线s自由旋转。在轴68内形成空隙70以减小轴68的质量。在轴68上还承载有位于轴承之间的间隔件52，该间隔件与内圈接触。轴68被铆接到螺母50，以将板30、32、内圈以及间隔件52夹紧固定在一起。这种布置允许两个板围绕槽轮轴线s相对于彼此枢转。

中间区域38之间的空间形成邻近槽轮60在板30、32之间绳索通道46(该绳索通道将在下面描述)。当板30、32在中间区域38内扩展时，板30、32的弯曲形成了绳索通道46的面向槽轮60的平滑弯曲的壁。

与传统的索具滑轮相比，本实施例的板是不对称的，这反映了板的不同部分在使用时执行不同功能的事实。因此，本实施例具有顶部和底部，并且本实施例旨在用于在特定方向的绳索。具体地，板的上部边缘用于与普鲁士结发生接触并推动普鲁士结，而板的下部边缘用于在攀爬绳索进入或滑出槽轮组件时引导攀爬绳索。现在将详细描述这一点。

板30、32的上部边缘在图5和图8中由附图标记56所示的区域(该区域可被认为是绳索通道46的上端部)中与普鲁士结发生接触。当板沿着攀爬绳索推动普鲁士结时，优选的是该结保持在板30、32的周边之外并且不会被拖入板30、32之间的空间内。考虑到这一目的，板30、32在该区域中的厚度大于在其他地方的厚度，目的是提供与实际接触普鲁士结的表面面积一样大的表面面积，而不过度增加滑轮组件的重量。考虑到要与滑轮组件一起使用的攀爬绳索的厚度，在中间区域38中，板32、32之间的间隔尽可能窄。典型地，该间隔足够宽以允许攀爬绳索进给到滑轮组件中而不会在侧板上产生摩擦。该间隔的宽度略大于指定绳索的最大直径。板30、32被成形为具有邻近绳索通道46的上部端部的凸起弯曲表面，以确保绳索在移动穿过组件时不会遇到任何尖锐边缘。

相比之下，板30、32的附图标记58(58可被认为是绳索通道46的下部端部)所示的下部边缘在中间区域38外扩。当绳索从下面被拉动通过滑轮组件例如以使绳索上的装置升高并推动普鲁士结时，外扩部58用于减小摩擦。外扩部58确保在槽轮60上运行的绳索不与板30、32接触，以帮助最小化绳索和滑轮组件之间的摩擦。另外，如果绳索“不合理(unfair)”进给到滑轮组件中，则外扩部58有助于将绳索引导到槽轮60上以使摩擦最小化，并因此保持摩擦索结的适当功能。

从图中还可以看出，在绳索通道的上部端部和下部端部处，板30、32的材料远离槽轮60弯曲，如48所示。这为进入绳索通道46提供了弯曲的入口，绳索可以该入口上平滑地滑动。

顶部孔口40、中部孔口42和底部孔口44相对于槽轮轴线s不对称地定位。顶部孔口40的中心与槽轮轴线s之间的距离大于中部孔口42和底部孔口44的中心与槽轮轴线s之间的距离。这允许绳索通道46的上部部分比对称布置的情况下的上部部分更大，而不会增大组件的总体尺寸。

如图9所示，当滑轮组件被定位成使得顶部孔口40和中部孔口42竖直对齐时，槽轮轴线s在板的水平中线上方。

使用如下文所述的本发明的实施例组装用于drt的绳索接近系统。

参考图10，在其端部之一处形成有环102的攀爬绳索100或其他合适的绳穿过安装在一高度(需要在该高度上方接近)处的滑轮103，使得攀爬绳索100的两个长度向下延伸(滑轮是可选的：绳索可被承载在树枝上，或者可通过环承载)。上部连接器104(通常是锁扣)构成第一连接器。上部连接器104穿过环102和体现本发明的滑轮组件124的顶部孔口40。绳索的远离环102的端部向下穿过滑轮组件124的绳索通道46(在板30、32的中间区域38之间)。板30、32可被枢转以帮助安装攀爬绳索100。

系绳106具有在其每个端部处形成的相应环108、108′。系绳利用普鲁士结110(或其他摩擦索结)在攀爬绳索100的如下部段处附接到攀爬绳索100，攀爬绳索在该部段上方进入板30、32之间。下部连接器114(典型地是锁扣)构成第二连接器。下部连接器114穿过系绳106的每个环108和滑轮组件124的底部孔口44，使得板30、32在环108之间穿过。

下部连接器114可被固定到使用者的安全带的载荷支撑构件，以使得能够以上述方式使用接近系统。

替代地，如图11所示，上部连接器104可以连接到中间孔口42。如果这样做，则设备的其他项目可以连接到顶部孔口40。例如，工作定位系统可以连接到顶部孔口40。

图12示出了本发明的构造成用于srt的实施例，其中，相应部件与图10和图11中的部件用相同的标记表示。

在板中设置三个孔口40、42、44以及提供了绳索可进入绳索通道的广泛角度范围。在该实施例中，攀爬绳索100经过两个锚定环130、130′(这两个锚环可替代地为滑轮)。中间滑轮132被设置在两个锚定环130、130′之间的攀爬绳索上。

在该实施例中，上部连接器104连接到中间孔口42，中间滑轮通过连接器连接到顶部孔口40，并且下部连接器114连接到滑轮组件124的底部孔口44。这只是使用本发明的实施例可以是实现的更复杂布置的一个示例。