Karabineri

Dugogodišnji problem sa klinovima je konačno rešen pronalaskom “karabinera”. Pre pronalaska karabinera, uže se direktno ili raznim gurtnama privezivalo za klinove ili delove stena. Reč karabiner potiče od nemačke reči “karabinerharken” i italijanske “carabiner”.

Karabineri su prisutni među nama nekih 150 godina, dok određeni dizajn datira i do 1868. godine. Ovako su se nazivale “kuke” sa bravicom, korišćene od strane nemačkih i italijanskih vojnika oko 1900. godine. Služile su za povezivanje noseće trake sa oružijem i kačenje raznih delova opreme za opasač ili redenik. Otto Herzog je 1911. godine bio prvi penjač koji je upotrebio karabiner zasnovan na “kruški” koju su koristili vatrogasci iz Minhena. Upotreba karabinera je bila logična posledica upotreba klinova koje je izumeo Hans Fiechtl, iako su neki prestižni penjači poput Paul Preussa i Eugen Guidoa bili protiv bilo kakve veštačke ispomoći prilikom penjanja.

Guido Rey je 1919. godine izdao publikaciju pod imenom “Alpinisme Acrobatique” i to je bila pokretačka godina za standardizaciju penjačkih tehnika. Posle Prvog svetskog rata, međunarodne organizacije su lako razmenjivale informacije u udaljenim područjima gde je penjanje tek uzimalo maha. Posleratni period doneo nam je kvalitetnije tkanje i pletenje užadi i jači i kvalitetniji čelik za karabinere.

U periodu pre Drugog svetskog rata, Evropa je napravila značajan pomak u razvoju opreme, dok je Amerika kaskala za njima. Karabineri nisu stigli u Josemite sve do 1935. godine. Tokom 1950-ih, francuski alpinista Pierre Allain, poznat po pionirskom boulderingu u Fontainebleau, ušao je u scenu penjačke opreme. On je izumeo jedan od prvih aluminijumskih karabinera, koji su se počeli upotrebljivati u kasnijem periodu. Dizajnirao je karabiner sa D-oblikom, koji je doprineo snazi, efektivnosti i omogućio otvaranje karabinera čak i dok je pod težinom. U 1957. godini, Ivon Chouinard započeo je ručno kovanje karabinera tipa D i prodavao ih je iz gepeka svog automobila.

U 1968. godini, “Chouinard Equipment” poboljšava originalni dizajn karabinera, gde je karabiner dobio na snazi (22kN sa zatvorenom i 11kN sa otvorenom bravicom), umanjenoj težini i mekšim uglovima. Decenijama kasnije, 1991. godine, “Black Diamond” (ranije “Chouinard Equipment”) stvara karabinere sa žičanim bravicama koji se nisu našli u prodaji sve do 1996. godine. Od ranih 2000-ih godina pa na ovamo, dizajn karabinera se poboljšava. Trenutno u ponudi možemo videti različite oblike karabinera sa raznovrsnim sistemima zaključavanja.

Vrste karabinera

• Tip B (Basic) – karabineri za normalnu upotrebu
• Tip D (Directional) – simetrični D, asimetrični D
• Tip X (Oval shape) – ovalni karabineri
• Tip H (HMS) – karabineri za osiguravanje

Asimetrični D karabineri imaju iste karakteristike kao i simetrični D karabiner s tim što je ugao donjeg dela karabinera veći i time se više opterećenja raspoređuje duž leđa karabinera. Zbog većeg hoda bravice, lakše se kopčaju od ovalnih i simetričnih D karabinera.

HMS karabineri su specijalizovani, uvećani asimetrični D karabineri koji se koriste za osiguravanje. Svi HMS karabineri imaju određeni sistem zaključavanja. Obično ih veličina čini i najtežim karabinerima.

Simetrični D karabineri – Ovaj tip karabinera je najčešće u upotrebi. Njegove prednosti su to što se opterećenje prebacuje na zadnji deo karabinera (leđa karabinera) i time se umanjuje sila na samoj bravici. Zbog toga što su zakrivljeniji od ovalnih, sadrže nešto manje materijala pa su samim tim i nešto lakši. Njihov oblik im omogućava lakše ukopčavanje nego kod ovalnih.

Ovalni karabineri – Slabiji su od drugih modela. Omogućuju nam više prostora za kačenje opreme nego karabineri tipa D. Oblik ovog tipa karabinera nam dozvoljava da ih koristimo za abzajl sa karabiner kočnicom. Dva ovalna karabinera bez sistema zaključavanja, okrenuta suprotno nam mogu zameniti regularni sistem zaključavanja. Mane ovalnih karabinera su to da njihov oblik omogućava raspodelu sile i pritiska na obe strane karabinera, te se sila jednako raspoređuje na bravicu koja je najslabija karika karabinera. Iako se ovaj karabiner teže ukopčava nego ostali, idelan je izbor za aid penjanje zato što se težina centrira po osi i onemogućava okretanje pod opterećenjem.

 

Mehanizmi zaključavanja

Po sistemu zaključavanja, karabinere delimo na tri vrste: sa automatskim, ručnim i karabinere bez zaključavanja.

Snap Gate (bez mehanizma zaključavanja) – Prednost ovih karabinera je to što im nedostatak sistema za zaključavanje umanjuje težinu. Sama prednost je ujedno i mana, mogu se slučajno otvoriti prilikom upotrebe. Penjači uglavnom dva karabinera ove vrste upotrebljavaju za pravljenje “kompleta”, koji se koristi za međuosiguranjai napredovanje u penjanju.

Vrste bravica kod karabinera bez mehanizma zaključavanja su:

• • Prava bravica – Najčešće upotrebljivan karabiner. Mogu se koristiti u skoro svim situacijama.
  • Savijena bravica – Karabineri sa konkavnom krivom se najčešće koriste kod kompleta, kao donji karabiner, radi lakšeg ukopčavanja užeta.
  • Žičana bravica

Wire Gate (žičana bravica) – Najčešće se upotrebljava kod karabinera bez mehanizma zaključavanja. Napravljeni su  od martenzitnog, očvrsnutog, nerđajućeg čelika 17Cr-4Ni, sa prosečnim dijametrom od 2.3 mm. Pojavili su se početkom 90-ih godina i prva ih je proizvodila kompanija “Black Diamond”.

Penjačka zajednica je u početku bila poprilično skeptična po pitanju toga što je bravica ličila na spajalicu za papir. Kao i kod drugih delova opreme, kasnije su postali veoma popularni sa dobrim razlogom. Zbog debljine same bravice, ujedno su lakši nego drugi karabineri ovog tipa, dok zadržavaju delimično istu snagu. Zbog tankog sistema zatvaranja, bravica karabinera ima veći “hod” i širinu otvaranja bravice. Karabineri sa žičanim bravicama su otporniji na zaleđivanje i kao takvi se značajno više koriste u alpskom i lednom penjanju.

Zbog same konstrukcije bravice, karabiner je otporniji na otvaranje bravice usled neregularne udarne sile koju proizvodi penjačko uže prilikom kontakta sa tvrdom površinom (“gate flutter” ili “gate flicking”) ili vibriranja bravice koje proizvodi spuštanje tereta preko same bravice. Ova pojava je veoma opasna, zato što se karabineru prilikom otvaranja bravice  značajno umanjuje snaga i pritom omogućava užetu da se iskopča.

Screw Gate (matičnjak) je tip karabinera koji se najčešće upotrebljava. Dizajn se sastoji od rukava sa navojem koji se navrtanjem povlači preko nosa prstena i time zaključava bravica. Kada je navoj odvijen, karabiner funkcioniše kao regularan karabiner. Lako se koristi ali zahteva nešto više vremena za otvaranje nego drugi karabineri sa sistemom zaključavanja. Bravica zna da zablokira ukoliko se zavrne/odvrne do kraja i izvrši opterećenje na karabiner. Usled dugotrajne upotrebe, navoj počne da “škripi“, te mu je potrebno podmazivanje. Najčešće ih koriste rekreativci i vatrogasci. Ujedno i najjeftiniji karabiner sa sistemom zaključavanja.

Twist Gate (twistlock) – Kasnije, razvijeni su sofisticiraniji mehanizmi zaključavanja, na primer, “Twistlock” koji se ručno otključavao, a automatski zaključavao. Prirodni položaj karabinera je kada je nos karabinera “učauren” u prsten. Prilikom otključavanja, vrši se rotacija prstena za 90° oko nosa karabinera. Nakon otvaranja bravice i otpuštanja iste, opruga u mehanizmu vraća prsten u prvobitni položaj i automatski ga zaključava. Postoje i varijacije “Twistlock” karabinera gde je prsten potrebno povući na suprotnu stranu od nosa, i tek onda rotirati za 90°. Ovakav metod povlačenja doprinosi sigurnosti ali ujedno otežava rad. Njihov generalni naziv su “Trilock” karabineri, zbog tri stepena sigurnosti. U bolje dizajniranim “Twistlock” karabinerima, bravice nam štede vreme ukopčavanja/iskopčavanja, dok rad sa loše dizajniranim može biti otežavajuć. Potencijalna mana je lakoća otvaranja bravice kada je u otključanom položaju. Jedan od problema “Twistlock” karabinera je što se prilikom trenja o neku površinu (npr. stenu) može izvržiti rotacija bravice i njeno otključavanje.

Double Gate (dupla bravica) – Sastoji se od dve bravice koje se preklapaju jedna preko druge i onemogućuju iskopčavanje užeta, sidrišta ili sprave. Nedostatak rotirajućeg mehanizma onemogućava da klizeći čvor poput polulađarca otvori bravicu karabinera. Iako ima dve bravice, ovaj karabiner se značajno brže ukopčava u odnosu na standardni matičnjak. Lakše se koristi jednom rukom i sa rukavicama nego večina karabinera sa automatskim sistemom zaključavanja. Jači je od većine karabinera sa jednom bravicom, jer kao što znamo, dva je bolje nego jedan.

Specialty (specijalna bravica) – Kompanija Petzl proizvodi takozvani “Ball Lock“ sistem zaključavanja karabinera. Karabiner ima malu kuglicu sa strane koju je potrebno pritisnuti kako bi se omogućila rotacija prstena. Nakon pritiska kuglice, karabiner funkcioniše kao normalan “Twistlock”. “Rock Exotica“ proizvodi “Orca Lock“ karabiner sa trostrukim zaključavanjem. Naime, kod ovog karabinera, bravica se može postaviti u nezaključavajući, polu-zaključavajući ili zaključavajući položaj gde svaki od tri stanja ima svoje prednosti i mane. 

Magnetron – “Black Diamond“ je u svet penjanja doneo nešto sasvim novo, karabiner koji koristi “Magnetron” tehnologiju, tačnije magnete kao sistem zaključavanja bravice.

Vrste nosa karabinera

Pod vrstama nosa karabinera podrazumevamo tip jezička (nosa) koji hvata bravicu karabinera. Od dole navedenih, najpraktičniji je “keylock“ jer tip njegovog jezička omogućava lako i efikasno korišćenje, i onemogućava nepoželjno kačenje za pločice i druge delove penjačke opreme.  Danas se većina karabinera proizvodi sa “keylock“ jezičkom karabinera.

Snaga karabinera

Snaga karabinera se meri u sili (masa puta ubrzanje). Penjač koji pada je masa koja ubrzava pod uticajem gravitacionog polja zemlje. Ova sila se izražava u kiloNjutnima (kN).

1 kN = 225 lbs ili 102.05 kg sile.

Karabineri su dizajnirani tako da se opterećenje vrši duž glavne ose dok su bravice zatvorene. Minimalna nosivost karabinera prilikom opterećenja po glavnoj osi iznosi 20kN. Kada se nategne pod pravim uglom, praktično može izdržati sva opterećenja koja mogu da nastanu u normalnim penjačkim uslovima. Minimalna nosivost prilikom opterećenja po poprečnoj osi iznosi 7kN, a pri otvorenoj bravici 7kN. Ova vrednost je uvek manja od polovine regularne nosivosti. Prilikom primene sile od 800N po glavnoj osi, karabiner se ne sme deformisati i izgubiti mogućnost otvaranja bravice rukom dok je pod teretom. Nosivost podrazumeva pravilnu upotrebu, a nepravilna upotreba je može značajno redukovati.

Sistem zatvaranja bravice mora biti dizajniran tako da se automatski zatvara i da zahteva primenu sile od minimum 5N kako bi se otvorio.

Materijal  izrade karabinera

Danas se većina karabinera izrađuje od legure aluminijuma serije 7000, tačnije ojačane legure na bazi Al-Cu, Zn, Mg, Cr. Obično se za telo karabinera i bravicu koristi legura 7075-T6. Sama bravica, ukoliko se ne radi o žičanoj, je šuplja i sadrži oprugu koja je uvek od nerđajućeg čelika, kao i dve nerđajuće igle, jednu koja drži samu oprugu i drugu koja se nalazi na nosu karabinera i omogućava hvatanje jezička na nosu karabinera. Sistemi za zatvaranje na karabinerima sa zaključavanjem su uglavnom metalni ili polimerni.

Karabineri napravljeni od nerđajućih, legiranih i mikro-legiranih čelika koji sadrže B (Boron) i Mn (Mangan), koriste se u određenim situacijama gde smanjenje težine nije primarna briga. U ovakvim slučajevima bitna je visoka otpornost karabinera na habanje i koroziju. Primeri upotrebe takvih karabinera su speleologija, kanjoning, industrijska primena, radovi na visini itd.

Prilikom testiranja karabinera bitno je obratiti pažnju na uslove kojima karabiner može biti izložen. Pod ovim podrazumevamo apsorbciju vlage i izlaganju različitim temeraturama. Karabineri mogu biti izloženi temperaturama od -40°C (npr. niske temperature prilikom uspona na Everest), do +80°C (npr. zagrevanje usled trenja prilikom abzajla). Ovo je bitno zato što varijacija u temperaturi može imati značajne efekte na snagu karabinera. Iz tog razloga, veoma je bitno znati efekte pH^[1] promena u okruženju, UV zračenja^[2] i generalna svojsta hemijskih materijala od kojih se izrađuju.

Karabineri se testiraju na istegljivost sa brzinom povlačenja od 20-50mm u minuti. Povlačenje se vrši putem dve čelične šipke, širine 12mm čiji je zadatak da natežu gornji i donji deo karabinera. Pritisak potreban za otvaranje bravice je takođe definisan i mora biti između 5 i 5kN.

• [1] pH vrednost je mera aktivnosti vodonikovih jona (H+) u rastvoru i na taj način određuje da li je dati rastvor kiselog ili baznog karaktera.
• [2] Ultraljubičasto zračenje (skraćeno UV prema engl. ultraviolet) obuhvata elektromagnetno zračenje sa talasnim dužinama manjim od vidljivog zračenja, ali većim od onih koje imaju meki X-zraci.

 

Standard takođe definiše minimalni promer između bravice i nosa karabinera kada je on otvoren. Većina karabinera jednostavnog oblika pravi se od kovane žice kružnog poprečnog preseka. Glavni oblik karabinera dobija se savijanjem dok je u užarenom stanju, dok se manje modifikacije mogu dobiti i hladnim kovanjem u presama. Vruće kovanje omogućava inovativnije oblike zato što se više materijala može modifikovati. Nakon kovanja, vrši se specijalna termička obrada, potapanje u vodu i na kraju termička obrada starenja. Rezultat obrade je fina disperzija tvrdog taloga. Karabiner se zatim brusi, polira i boji kako bi dobio finalni izgled i sjaj.

 

Kontrola kvaliteta karabinera

ENstandard definiše detaljnije zahteve i geometrijska svojstva koji omogućuju karabineru da funckioniše regularno, prilikom korišćenja sa penjačkom užadi. Neki od zahteva nisu striktno definisani, već dolaze kao preporuke. Na primer, jedna od preporuka je da karabiner prilikom opterećenja, najviše sile trpi na leđnom delu. Karabiner je značajno slabiji kada se opterećenje prenosi na bravicu zbog uticaja sila na mestima gde se bravica spaja na telo. Kod dizajna gde se sila prenosi na leđa karabinera, bravica trpi manje opterećenje (kod nekih ne trpi uopšte) i time se smanjuje tenzija i redukuje savijanje.

Karabineri moraju da pridobiju sertifikate kako bi izašli na tržište i to NFPA^[1], ANSI^[2] i CE^[3] u SAD i EN 12275^[4] u Evropi. Klasifikovani su prema obliku i sistemu zaključavanja. Prvi standard od strane UIAA bezbednosne komisije je nastao 1965. godine. Od skora, EN 12277 opisuje sedam tipova konektora sa procedurom testiranja istegljivosti. Svi karabineri se testiraju povlačenjem po glavnoj osi sa zatvorenom, po glavnoj osi sa otvorenom i po poprečnoj osi sa zatvorenom bravicom.

Karabineri a i druga kvalitetna penjačka oprema mora sadržati sledeće:

1. odličan odnos snage i težine
2. dobru tvrdoću i otpornost na habanje
3. otpornost na udarce
4. otpornost na lomnjavu
5. otpornost na koroziju

Takođe, ne postoje striktni standardi koji definišu oblik površine preko koje klizi uže iako je to veoma bitan faktor. Ukoliko je radijus krivine isuviše mali, postoji rizik od presecanja užeta prilikom velikih opterećenja. Preporučuje se minimalni radijus krivine od 4.5mm sa kontaktnim uglom ne manjim od 120°. Uprkos ovim preporukama, standardi variraju.

U priloženoj tabeli možemo videti rezime bitnih faktora koje utiču na dizajn karabinera:

Opterećenje	Okruženje	Geometrija
Glavna osa Poprečna osa Otvorena bravica Udarna sila Preostala snaga Detekcija oštećenja Tolerancija nedostataka Zamor materijala Izdržljivost	Opseg temperatura Zagrevanje prilikom trenja Vlažnost Hemijska otpornost Korozija i degradacija Otpornost na UV zračenje	Kotaktna površina užeta Dijametar užeta Širina otvaranja bravice Relokacija užeta Ograničenja na sidrištu Kompatibilnost sa čvorovima Kompatibilnost sa duplim čvorovima Ukopčavanje užeta Rukovanje

• [1]  NFPA – National Fire Protection Association
• [2] ANSI – American National Standards Institute
• [3] CE – Conformité Européenne oznaka određenih sertifikovanih proizvoda koji se prodaju u okviru Evropske ekonomske zone (EEA).
• [4] Standard EN 12275:1998  „Mountaineering equipment – Connectors – Safety requirements and test methods“

 

EN standard definiše minimalnu širinu otvaranja bravice (15mm). Minimalni dijametar funkcionalnog karabinera mora biti 13mm kako bi bio upotrebljiv sa boltovima, klinovima i spravama za osiguravanje. Bravica karabinera ne sme biti zablokirana kada se u karabiner ukopča dva užeta dijamatra 11mm, bilo na širem ili užem delu karabinera. Svi navedeni zahtevi moraju biti zadovoljeni prilikom upotrebe u opsegu temperatura od -40 do +60°C.

Pored standardnih karabinera koji imaju normirane vrednosti, postoje i razni karabineri koji nisu testirani i namenjeni za penjanje. Na njima je jasno istaknuta napomena “Not for climbing”, kako bi se izbegla nepravilna upotreba i potencijalne nesreće.

 

Najstrože je zabranjeno bacati, šutirati, gaziti ili na bilo koji način oštetiti karabiner – pri najmanjem oštećenju karabiner se kao i svi ostali elementi opreme smatra neupotrebljivim.

Važna napomena: pored standardnih karabinera koji imaju normirane vrednosti postoje i tzv. karabinerčići koji ne služe za osiguravanje, i njihova upotreba u svrsi osiguravanja je najstrože zabranjena.