جهاز القفل الذاتي

كان أول نوع من أجهزة التأمين الذاتي المستخدمة هو حبل بروسيك المعقود ، وهو شائع الاستخدام بين المتسلقين. تتطلب هذه الطريقة من المتسلق المنفرد مدّ طول مُقدّر من حبل التأمين للوصول إلى نقطة التوقف التالية، ثم تكرار العملية، حيث يصعب تمرير الحبل عبر عقدة بروسيك أثناء التسلق.

حسّنت المرحلة التالية من تطوير الجهاز من قيود قفل حبل بروسيك باستخدام كامة يتم تفعيلها بحركة جسم المتسلق للأسفل لتدوير كامة الإمساك البسيطة داخل إطار صلب. يتم تثبيت حزام المتسلق مباشرةً بالكامة، ويحيط الإطار بالحبل.

استخدمت الإصدارات الأولى من أنظمة الكامات جهاز صعود من نوع جيبس ​​1، مثبتًا بشكل مقلوب على حزام جلوس المتسلق المنفرد ، عكس الاستخدام المقصود من قبل الشركة المصنعة. يوفر وضع جسم المتسلق أثناء السقوط، بالإضافة إلى الاحتكاك بين إطار جهاز الصعود والحبل، قوة التفعيل اللازمة للكامة للإمساك بالحبل. قد تكون قوى السقوط الناتجة عن استخدام هذا الجهاز وشكل الكامة كافية لإتلاف الحبل نظرًا لأحمال التثبيت العالية الناتجة عن ذراع الكامة. يتمثل العيب الرئيسي لهذا النظام في أنه يشبه نظام عقدة بروسيك، حيث يتعين على المتسلق المنفرد أيضًا سحب كمية محددة من الحبل للوصول إلى نقطة ارتكاز.

يُعدّ تصميم جهاز "سولويست" من شركة "رين إندستريز" تحسينًا كبيرًا مقارنةً بجهاز الصعود من النوع الأول من طراز "جيبس". يتضمن الجهاز كامة عائمة تُفعّل بحسب وضع الحبل بالنسبة لإطار الجهاز، حيث يُثبّت الإطار بين حزام جلوس المستخدم وحزام صدره. يسمح جهاز "سولويست" بتمرير الحبل بسلاسة دون الحاجة إلى تدخل يدوي من المتسلق بين نقاط التوقف، مما يتيح تسلقًا حقيقيًا دون استخدام اليدين.

يُعدّ معرفة الوضع الصحيح للجهاز بالنسبة لمرساة الحبل أمرًا بالغ الأهمية لضمان التشغيل السليم لأجهزة الكامة في حالة السقوط، نظرًا لأنها تعمل في اتجاه واحد. يجب على المتسلق المنفرد أن يُدرك ضرورة تثبيت حبل إضافي بمجرد انطلاقه فوق نقطة التأمين في تسلق متعدد المراحل، وإلا فقد ينزلق إلى أسفل الحبل في حالة السقوط. يسمح تصميم كامة Soloist بـ"إمساك" حبل التأمين بدلًا من سحقه كما في أجهزة الكامة القديمة.

للتغلب على هذه القيود، طُوّر جهاز "سايلنت بارتنر" من شركة "رين إندستريز". يتكون هذا النظام من أربعة أجزاء ميكانيكية متحركة داخل إطار مُثبّت على حزام جلوس المتسلق، وهو في الأساس مكبح أسطواني بالقصور الذاتي ، حيث يُربط حبل التأمين بالجهاز عن طريق عقدة بسيطة حول أسطوانة الجهاز. يتميز "سايلنت بارتنر" بكونه يعمل في كلا اتجاهي دوران الأسطوانة، مما يسمح بتثبيته على حزام جلوس المتسلق في أي وضعية، وبالتالي يُزيل خطر الانزلاق عن نقطة تثبيت المسار متعدد المراحل قبل وضع أول حبل أمان.

طالما أن عقدة القرنفل قادرة على المرور فوق الأسطوانة، فإن الحبل سيمر عبر الجهاز. عند السقوط، تدفع الحبل الأسطوانة للخلف أثناء انزلاق الجهاز عليه؛ وعندما تتجاوز سرعة دوران الأسطوانة زاوية معينة ، فإنها تثبت في الإطار، ويؤدي ازدياد الاحتكاك بين الأسطوانة الثابتة والحبل إلى إحكام عقدة القرنفل بسرعة حول الأسطوانة المثبتة لإيقاف السقوط.

تعتمد آلية تثبيت الأسطوانة على إطار الجهاز على قرصين مستقيمين ذوي حواف مُسننة، يندفعان للخارج بفعل قوة الطرد المركزي أثناء انزلاقهما على منحدرين متوازيين محفورين في المحيط الخارجي المغلق للأسطوانة. يعمل نابضان خفيفان كآلية لتفعيل قوة الطرد المركزي، وكنابضين لإعادة القرصين إلى وضعهما الأصلي عند زوال قوة السقوط وفك قفل الجهاز. يُستخدم دليل بسيط من النايلون لضمان تفعيل القرصين في آنٍ واحد، مما يؤدي إلى تثبيتهما بين كل منحدر من منحدرات الأسطوانة وحلقة القفل في الإطار.

على الرغم من أن الجهاز يعمل بكفاءة عالية، إلا أنه يعاني من احتكاك الحبل الذي قد يؤدي إلى شد عقدة القرنفل قبل الأوان، لذا يجب مراعاة تقليل وزن الحبل المعلق أسفل الجهاز. يُعد قطر الحبل ومرونته عاملين حاسمين في التشغيل، حيث يمكن أن تتولد قوى سقوط أعلى من المعتاد نتيجة لسرعة القفل، تصل إلى حوالي 13  كيلو نيوتن عند نقاط التثبيت.