Патент на изобретение №2185987
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ПРИСПОСОБЛЕНИЙ ДЛЯ ПОДЪЕМА ПО ЛЕСТНИЦАМ
(57) Реферат: Изобретение относится к предохранительным устройствам, применяемым в приспособлениях для транспортирования утвари и грузов, в частности кресел-колясок с находящимися в них людьми, не способными ходить. На приспособлении (10) для подъема по лестницам или на кресле-коляске предусмотрено монтажное устройство (20), снабженное осью вращения (21). На оси вращения (21) установлен опорный кронштейн (30). Тормозное запирающее устройство (40) закреплено с одной стороны на опорном кронштейне (30), а с другой стороны – на монтажном устройстве (20). Датчик управляет тормозным запирающим устройством (40) таким образом, что оно блокирует опорный кронштейн (30), как только приспособление (10) грозит опрокидыванием на лестницу (1), и освобождает опорный кронштейн (30), когда приспособление (10) наклонено по отношению к лестнице (1) правильно. Изобретение направлено на создание предохранительных устройств с целью их установки на приспособлениях для подъема по лестницам, подверженных опасности опрокидывания, что повышает надежность устройства. 30 з.п.ф-лы, 6 ил. Изобретение касается предохранительных устройств, применяемых в приспособлениях для транспортирования утвари и грузов, в частности кресел-колясок с находящимися в них людьми, не способными ходить. Для транспортирования по лестницам кресел-колясок с находящимися в них людьми, не способными ходить, широко распространены два конструктивных принципа. Один конструктивный принцип использует гусеничные ходовые механизмы. Гусеницы имеют длину, позволяющую одновременно захватывать по меньшей мере три ступеньки лестницы. Благодаря этому неконтролируемое опрокидывание кресла-коляски и находящегося в ней человека невозможно, что исключает падения и связанные с ними травмы или даже смертельные случаи. Однако длина и ширина гусеничных ходовых механизмов создают для указанных приспособлений для подъема по лестницам проблемы при их использовании на узких и витых лестницах. Согласно другому конструктивному принципу используется множество колес, вращающихся не только вокруг своей собственной оси, но и одновременно вокруг оси, общей для всех колес. Такой принцип описан в патенте DE-C 3713564 или DE-C 3226294. Эти приспособления имеют, с одной стороны, то преимущество, что с лестницей и особенно с ее кромкой контактируют только колеса с резиновой шиной, благодаря чему в большинстве случаев исключаются повреждения лестницы; с другой стороны, весьма опасным является то, что колеса входят в зацепление со ступеньками лишь на ограниченную глубину. Обслуживание указанных приспособлений требует поэтому особой осторожности и осмотрительности, не в последнюю очередь еще и потому, что речь идет не просто о грузе, а о человеке. Фактически лестницы очень разнообразны; они варьируют от относительно плоских, совершенно прямых лестниц до весьма узких и крутых винтовых лестниц. Подъем по лестницам с помощью подъемных приспособлений, основанных на многоколесном принципе, не безопасен, так как приспособление может опрокидываться. Поэтому необходимо, чтобы приспособление для подъема по лестницам, кресло-коляска и находящийся в ней человек удерживались физически сильным обслуживающим лицом. Несмотря на это, несчастные случаи, к сожалению, время от времени происходят. В основу изобретения положена задача создания предохранительных устройств с целью их установки на приспособлениях для подъема по лестницам, подверженных опасности опрокидывания. Эта задача решается предохранительными устройствами, обладающими признаками пункта 1 формулы изобретения. Указанные предохранительные устройства, в число которых входят охарактеризованные в дополнительных пунктах формы выполнения и варианты, имеют множество преимуществ. Первое, весьма существенное для перевозимых людей преимущество заключается в возможности переналадки всех известных и еще находящихся в стадии разработки приспособлений для подъема по лестницам, благодаря чему падения будут впредь невозможны. Второе преимущество состоит в возможности выполнения опорного кронштейна сравнительно коротким, так как он должен перекрывать лишь одну-две ступеньки лестницы. Поскольку он, кроме того, весьма узок, то даже тесные извилистые лестницы не создают проблем. В качестве третьего преимущества следует указать на то, что опорные кронштейны ни в коей мере не меняют манипулирования самим приспособлением для подъема по лестницам, так как в нормальном случае они совершенно свободно подвижны относительно этого приспособления. Лишь в случае, когда приспособление для подъема занимает положение, при котором возникает опасность опрокидывания, блокируется вращательный шарнир опорного кронштейна, причем до тех пор, пока обслуживающее лицо вновь не приведет приспособление для подъема по лестницам в безопасное положение. Согласно первой, предпочтительной, форме выполнения изобретения устройства, расположенные в нижней концевой части опорного кронштейна и выполненные из упругого и потому щадящего лестницу материала, обеспечивают процесс опирания, направленный в значительной мере вертикально к пешеходной поверхности ближайшей или второй ближайшей нижней ступеньки. Оказалось, что опора на пешеходную поверхность ступенек намного безопаснее и надежнее, чем опора на переднюю кромку ступенек. Толчок, возникающий при блокировании вращательного шарнира, поглощается оптимально. Предпочтительно, чтобы на свободном конце опорного кронштейна было установлено или приформовано определенное количество опорных ножек, каждая из которых в случае опасности, как уже упоминалось, опирается на пешеходную поверхность ближайшей или второй ближайшей нижней ступеньки лестницы. Установка нескольких опорных ножек позволяет обеспечить оптимальную приспособляемость к различной высоте и глубине лестничных ступенек. Согласно другому варианту опорные ножки разделены на две секции. Одна секция, предпочтительно верхняя, установлена на опорном кронштейне с возможностью перемещения и поворота, преодолевая сопротивление пружины, и снабжена запирающим устройством, которое блокирует подвижную секцию, как только усилие опирания на лестницу преодолевает усилие пружины, что всегда имеет место, когда приспособление для подъема грозит падением на лестницу и тормозное запирающее устройство заблокирует вращательный шарнир опорного кронштейна. Чтобы, в частности, не повреждать края ступенек, согласно предпочтительному усовершенствованному варианту осуществления данного изобретения рекомендуется параллельно опорному кронштейну установить скользящий полоз, при этом натяжная пружина втягивает опорный кронштейн в полоз таким образом, что в нормальном случае только торцовая кромка скользящего полоза опирается на края лестничных ступенек. Разумеется, что сила натяжения пружины должна быть рассчитана так, чтобы опорные ножки опорного кронштейна могли в случае опасности незамедлительно проявить свою опорную функцию. Предпочтительно, чтобы скользящий полоз имел U-образное сечение. Благодаря этому опорный кронштейн и его опорные ножки в нормальном случае закрыты со всех сторон. Для исключения повреждения краев лестничных ступенек торцовая кромка скользящего полоза может быть покрыта материалом с хорошими антифрикционными свойствами. Еще лучшее щадящее действие имеет место в случае, когда перед торцовой кромкой скользящего полоза смонтирована бесконечно вращающаяся лента. Как уже упоминалось, вращательный шарнир опорного кронштейна должен блокироваться по возможности без промедления, как только приспособление для подъема опасно наклонится вперед и будет грозить падением вниз по лестнице. Это означает, что угловое положение приспособления для подъема по лестницам должно постоянно измеряться и контролироваться. Для этой цели предпочтительно предусмотреть датчик крена в виде маятника, смонтированный на приспособлении для подъема по лестницам или на монтажном устройстве. Устройство для блокирования вращательного шарнира может иметь несколько вариантов. Согласно первому варианту тормозящее запирающее устройство состоит из храпового колеса и собачки. При этом центр храпового колеса предпочтительно лежит в центре оси вращения. Собачка выполнена в виде маятника и смонтирована на монтажном устройстве с возможностью качания вокруг своей оси. Как только приспособление для подъема по лестницам отклонится вперед, собачка заскакивает в зубья храпового колеса и блокирует вращательный шарнир. Такое запирающее устройство является механически простым и надежным в работе. Согласно другому варианту центр храпового колеса смещен относительно оси вращения. Собачка установлена на монтажном устройстве с возможностью поворота вокруг своей оси и удерживается пружиной, находящейся между собачкой и монтажным устройством, в своем определенном исходном положении. Такой конструктивный вариант имеет то преимущество, что собачка не должна устанавливаться за счет силы тяжести, что позволяет иметь большую свободу в такой конструкции. В остальном функционирование соответствует первому варианту. В обоих вариантах собачка предпочтительно состоит из части с незначительной массой, которая за счет незначительности своей массы быстро заскакивает в храповое колесо, и части со значительной массой, обеспечивающей сохранение вертикального направления. Обе части стянуты пружиной, которая, однако, является столь слабой, что быстрое западание собачки в храповое колесо происходит без задержки. Предпочтительно, чтобы в обеих формах выполнения регулировалось угловое положение храпового колеса по отношению к опорному кронштейну. Это позволяет компенсировать смещения общего центра тяжести, вызываемые различными размерами и различным весом приспособления для подъема по лестницам кресла-коляски и человека, не способного ходить. Альтернативной формой выполнения тормозного запирающего устройства является блокируемое тяговое звено конечной длины между опорным кронштейном и монтажным устройством или приспособлением для подъема. Альтернативно может также использоваться и колодочный тормоз. Предпочтительным является пружинно-ленточный тормоз, поскольку он работает очень быстро и надежно и обладает необходимой функцией свободного хода. В качестве альтернативы может также использоваться электромуфта. По другому варианту тормозное запирающее устройство выполнено в виде блокируемого цилиндрово-поршневого узла. Предпочтительно речь идет при этом о цилиндрово-поршневых узлах с внутренней циркуляцией текучей среды и предусмотренным в циркуляционном контуре запорным клапаном, который управляется датчиком крена. В качестве текучей среды в расчет принимаются как гидравлические масла, так и газы. Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения между опорным кронштейном и монтажным щитком установлена опорная пружина. Эта опорная пружина рассчитывается так, что она не нагружена, когда приспособление для подъема по лестницам находится в положении правильного наклона относительно лестницы. Если приспособление для подъема наклоняется назад к лестнице, то пружина отжимает его обратно в нормальную позицию. Если же приспособление для подъема стремится опасно отклониться вперед, то пружина вновь возвращает его назад в правильное положение. В обоих случаях опорная пружина тем самым разгружает обслуживающее лицо от излишних усилий. В случае оснащения опорного кронштейна скользящим полозом усилия пружин, установленных между опорным кронштейном и скользящим полозом, а также между опорным кронштейном и монтажным устройством, необходимо согласовать друг с другом так, чтобы в случаях, когда приспособления для подъема опасно наклоняются в направлении вниз по лестнице, скользящий полоз отходил назад и тем самым освобождал опорные ножки для их установки на ступеньку. Чтобы еще больше разгрузить обслуживающее лицо и обеспечить возможность быстрого и прежде всего надежного транспортирования тяжелых грузов по лестницам, параллельно тормозному запирающему устройству предусмотрен привод. Это может быть электродвигатель с резьбой, гидроцилиндр и тому подобное. Во всяком случае привод управляется в зависимости от разности между заданным и действительным значением положения опорного кронштейна относительно приспособления для подъема и/или усилия прижима опорного кронштейна к лестнице. Для опирания опорного кронштейна на пешеходную поверхность лестничных ступенек пригодны не только опорные ножки, но и, например, бесконечная гусеничная лента. Пригодны также и опорные колеса, закрепленные на двуплечих или трехплечих поворотных крестовинах. Конструкции из поворотной крестовины и опорных колес в приспособлениях для подъема по лестницам уже применяются. Наконец, существует даже возможность оснащения предохранительного устройства моторным приводом, который активно поддерживает подъемный приводной механизм приспособления для подъема по лестницам и монтируется на опорном кронштейне. Согласно первому варианту такого решения гусеничная лента или поворотная крестовина с опорными колесами могут приводиться в движение мотором. Согласно второму варианту на опорном кронштейне может быть также предусмотрен подъемный приводной механизм типа патерностера. Подъемные приводные механизмы на приспособлении для подъема по лестницам и на опорном кронштейне предпочтительно могут быть синхронизированы друг с другом. В этом случае кресло-коляска транспортируется вверх и вниз по лестнице лишь с самыми минимальными колебаниями. Обслуживающее лицо по существу выполняет только функцию управления, но не функцию удерживания. Поэтому такие приспособления для подъема по лестницам могут обслуживаться физически менее сильными лицами. Тем не менее и в этих случаях тормозное запирающее устройство остается активным и предотвращает в случае опасности падение приспособления для подъема вместе с креслом-коляской и человеком, не способным ходить, на лестницу. Изобретение более подробно поясняется на примере выполнения с помощью чертежей, на которых фиг.1 показывает в схематичном изображении вид сбоку находящегося на лестнице приспособления для подъема по лестницам с креслом-коляской; фиг. 2 – фрагментарное изображение приспособления для подъема по лестницам на фиг.1 с первым предохранительным устройством; фиг. 3 – фрагментарно приспособление для подъема по лестницам на фиг.1 и 2 с предохранительным устройством в измененном варианте; фиг. 4 – фрагментарно приспособление для подъема по лестницам на фиг.1 с третьим вариантом предохранительного устройства; фиг. 5 – схематично вид сбоку приспособления для подъема по лестницам с креслом-коляской и четвертой формой выполнения предохранительного устройства; фиг. 6 – схематично вид сбоку приспособления для подъема по лестницам с креслом-коляской и пятой формой выполнения предохранительного устройства. На фиг. 1 схематично показан вид сбоку находящегося на лестнице 1 приспособления 10 для подъема по лестницам с присоединенной к нему креслом-коляской 9. Приспособление 10 для подъема по лестницам своими ходовыми колесами 12 установлено на лестничной ступеньке. В качестве подъемного механизма для транспортирования кресла-коляски 9 вверх и вниз по лестнице здесь, например, показано устройство 13 типа патерностера. В принципе же пригодны все виды подъемных устройств, охарактеризованных в преамбуле описания изобретения. Рукоятки 14 на штоке управления 11 позволяют обслуживающему лицу наклонять приспособление 10, кресло-коляску 9 и находящегося в нем человека, не способного ходить, назад настолько, чтобы общий центр тяжести S этой комбинации находился точно над осью ходовых колес 12, а также удерживать комбинацию в этом положении и вести ее вверх и вниз по лестнице. При вступлении в действие подъемного устройства 13 ходовые колеса 12 теряют контакт с лестницей 1. В результате центр тяжести S находится теперь перед опорой приспособления 10 на лестницу 1. Это грозит приспособлению 10, креслу-коляске 9 и человеку, не способному ходить, падением вперед вниз по лестнице 1. Обслуживающему лицу необходимо предотвратить такое падение за счет соответственно более крепкого удерживания рукояток 14. Практика, к сожалению, показала, что это не всегда возможно. Фиг.2 схематично показывает с частичными вырывами предохранительное устройство, присоединенное к приспособлению 10 для подъема по лестницам. Предохранительное устройство выполняет задачу по предотвращению возможного падения вниз по лестнице комбинации из приспособления 10, кресла-коляски и человека, не способного ходить, когда центр тяжести S смещается слишком далеко вперед. Предохранительное устройство включает в себя прежде всего монтажное устройство 20, закрепленное на приспособлении 10 для подъема по лестницам. Крепежная деталь 22 монтажного устройства 20 легко может быть приспособлена к соответствующему конкретному приспособлению для подъема по лестницам, что позволяет переналаживать предохранительное устройство на всех видах таких приспособлений. На монтажном устройстве 20 предусмотрена горизонтальная ось вращения 21, на которой с возможностью свободного поворота установлен опорный кронштейн 30. Опорный кронштейн 30 простирается через небольшое число ступенек 1 лестницы, например одну или две. На своем свободном конце он снабжен определенным количеством устойчивых против скольжения опорных ножек 31, установленных на мечевидной шине 39 так, чтобы они в случае опасности приблизительно перпендикулярно опирались на пешеходную поверхность лестничных ступенек 1. В то время как опорный кронштейн 30 в нормальном случае должен быть полностью свободно подвижным относительно монтажного устройства 20 или же приспособления 10 для подъема по лестницам, его в случае опасности необходимо немедленно блокировать. Для этой цели служит тормозное запирающее устройство 40. В данном примере оно состоит из храпового колеса 32 и собачки 41, 42. Храповое колесо 32 закреплено на опорном кронштейне 30, при этом угловое положение между храповым колесом 32 и опорным кронштейном 30 при необходимости может регулироваться. Для этого предусмотрены отверстия 34. Собачка 41, 42 подвешена на монтажном устройстве 20 с возможностью свободного колебания относительно горизонтальной оси 44. Пока приспособление 10 для подъема по лестницам наклонено назад правильно, храповое колесо 32 и собачка 41, 42 находятся на расстоянии между собой. Как только приспособление 10 выпрямляется, расстояние между собачкой 41 и храповым колесом 32 сокращается согласно функции синус до тех пор, пока, наконец, собачка 41 не западет в зубчатый венец 33 храпового колеса 32. В результате опорный кронштейн 30 блокируется и приспособление 10 для подъема по лестницам дальше не выпрямляется. Когда обслуживающее лицо наклоняет приспособление 10 назад в правильное положение, собачка 41 расцепляется с храповым колесом 32 и опорный кронштейн 30 вновь свободно подвижен. Как видно на фиг. 2, собачка состоит из первой, легкой части 41, имеющей зуб, и второй, тяжелой части 42, обеспечивающей за счет силы тяжести постоянное вертикальное положение. Обе части 41, 42 соединены легкой пружиной 43. Благодаря конструкции из двух частей зуб на легкой части 41 собачки способен очень быстро заскакивать в зубчатый венец 33 храповика. На опорный кронштейн 30 и опорные ножки 31 наложен скользящий полоз 50 с U-образным поперечным сечением. Натяжная пружина 52 втягивает опорный кронштейн 30 в скользящий полоз 50. Торцовая поверхность 51 скользящего полоза 50 сформирована так, что опорные ножки 31 в нормальном случае скрыты за этой торцовой поверхностью 51. Вследствие этого по краям лестничных ступенек скользит лишь торцовая поверхность 51. Покрытие торцовой кромки 51 материалом с хорошими антифрикционными свойствами защищает края ступенек лестницы от повреждений. Однако натяжная пружина 52 выполнена достаточно слабой для обеспечения в случае опасности незамедлительного опирания опорных ножек 31 на пешеходную поверхность ближайшей лестничной ступеньки 1 в их по существу вертикальном положении. Фиг. 3 показывает вторую форму выполнения предохранительного устройства 40′ на приспособлении 10 для подъема по лестницам. Собачка, заскакивающая в зубчатый венец 33 храпового колеса 32, состоит здесь также из двух частей 41′, 42′, соединенных слабой пружиной 43; однако в данном случае подвешена лишь тяжелая часть 42′ собачки, легкая же ее часть 41′ неподвижна. В остальном функция собачки 41′, 42′ соответствует функции собачки 41, 42 на фиг.1. Между монтажным устройством 20 и опорным кронштейном 30 предусмотрена дополнительная опорная пружина 60. Ее параметры рассчитаны так, что она не нагружена, когда приспособление 10 для подъема правильно наклонено к лестнице 1. При изменении положения приспособления 10 и его отклонении вперед или назад опорная пружина 60 соответственно за счет оттягивания или нажима вновь возвращает приспособление 10 в правильное положение. Усилия через опорный кронштейн 30 и скользящий полоз 50 передаются на соответствующую ступеньку лестницы. Таким образом облегчаются действия лица, обслуживающего приспособление 10 для подъема по лестницам. Во избежание потери скользящим полозом 50, 51 функции отхода назад при более сильном и опасном наклоне приспособления 10 в направлении вниз по лестнице, усилия обеих пружин 52, 60 должны быть согласованы друг с другом. На фиг.4 показана третья форма выполнения предохранительного устройства на приспособлении 10 для подъема по лестницам. В качестве тормозного запирающего устройства 40″ между монтажным устройством 20 и опорным кронштейном 30 предусмотрен блокируемый цилиндрово-поршневой узел 48 с внутренней циркуляцией текучей среды и электрически управляемым запорным клапаном 49 в контуре циркуляции текучей среды. Положение приспособления 10 на лестнице 1 замеряется с помощью электромеханического датчика крена 70, который посылает блокирующий сигнал на запорный клапан 49, когда приспособление 10 занимает опасное положение. В отличие от форм выполнения по фиг.2 и 3 в данном примере мечевидная шина, на которой находятся опорные ножки 31, выполнена из двух частей. Одна часть 39.1 шины жестко закреплена на опорном кронштейне 30. Вторая ее часть 39.2 установлена с возможностью перемещения и поворота относительно опорного кронштейна 30. Для этой цели служит комбинация 37, состоящая из пальца и удлиненного отверстия в сочетании с пружиной сжатия 38. Благодаря выполнению мечевидной шины из двух частей 39.1, 39.2 предохранительное устройство пригодно и для предельно плоских лестниц 1. Фиг. 5 показывает активное предохранительное устройство. Для этого опорный кронштейн 30 снабжен приводимым в действие от мотора подъемным устройством 130, соответствующим подъемному приводному механизму 13 приспособления 10. Копирный ролик 131 и щуп-датчик 132 служат в качестве управляющего и предохранительного выключателя для подъемного устройства 130. При правильном согласовании подъемного приводного механизма 13 на приспособлении 10 и подъемного устройства 130 на опорном кронштейне 30 оба подъемных механизма работают синхронно, и кресло-коляска 9 с человеком, не способным ходить, практически при отсутствии функционально обусловленных движений покачивания транспортируется вверх и вниз по лестнице. Благодаря имеющемуся как и в других вариантах тормозному запирающему устройству опорный кронштейн 30 в этом случае также немедленно блокируется, когда приспособление 10 для подъема по лестницам опасно выпрямляется и грозит падением вниз по лестнице 1. Разумеется, что в таком случае подъемные механизмы 13, 130 немедленно стопорятся. На фиг. 6 показано предохранительное устройство, которое может быть выполнено как пассивным, так и активным. На свободном конце опорного кронштейна 30 с возможностью поворота закреплена трехплечая поворотная крестовина 230, снабженная тремя опорными колесами 231. Опорные колеса 231 опираются на пешеходную поверхность лестничных ступенек. Если поворотная крестовина 230 приводится в движение мотором, а число оборотов синхронизировано с подъемным приводным механизмом 13, кресло-коляска 9 без проблем и практически без покачиваний транспортируется вверх и вниз по лестнице. Как, кроме того, показывают фиг.5 и 6, опорный кронштейн 30 с размещенными на нем устройствами и механизмами может убираться под кресло-коляску 9, если последняя перемещается по плоским поверхностям. Формула изобретения
РИСУНКИ
PD4A – Изменение наименования обладателя патента Российской Федерации на изобретение
Номер и год публикации бюллетеня: 10-2004
(73) Новое наименование патентообладателя:
Извещение опубликовано: 10.04.2004
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 18.11.2005
Извещение опубликовано: 7.12.2006 БИ: 36/2006
|
||||||||||||||||||||||||||
