CZ20451U1

CZ20451U1 - Float with mechanical drive by man-strength

Info

Publication number: CZ20451U1
Application number: CZ200921882U
Authority: CZ
Inventors: Píša@Zdenek; Sedlák@Josef; Škára@Miroslav
Original assignee: Vysoké ucení technické v Brne
Priority date: 2009-11-02
Filing date: 2009-11-02
Publication date: 2010-01-25

Description

Plovák s mechanickým pohonem lidskou silouFloat with mechanical drive by human power

Oblast technikyTechnical field

Technické řešení se týká víceúčelového plováku s mechanickým pohonem lidskou silou, určeného k záchraně osob, výuce plavání nebo k rekreačním účelům.The technical solution relates to a multipurpose float with a mechanical drive by human power, intended for saving people, swimming lessons or for recreational purposes.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

K záchraně tonoucích osob, k výuce plavání nebo k rekreačním účelům se užívají různé druhy plováků. Většinou se jedná o různě tvarovaná tělesa o specifické hmotnosti podstatně nižší než voda, jejichž tvar je přizpůsoben účelu, kterému mají sloužit. Záchranné plováky jsou např. opatřeny úchyty, které umožňují držet tonoucím hlavu nad vodou. Učební plováky jsou tvarovány tak, aby umožnily nácvik pohybu horních i spodních končetin. To se týká i plováků usnadňujících plavcům i neplavcům koupání. Typické pro převážnou většinu takových plováků je, že jimi po hladině pohybují jejich uživatelé záběry svých končetin ve vodě.Various types of floats are used to rescue drowning people, to teach swimming or for recreational purposes. They are mostly differently shaped bodies with a specific weight substantially lower than water, whose shape is adapted to the purpose they are intended to serve. For example, rescue floats are fitted with handles that allow the drowning head to be kept above water. Learning floats are shaped to allow training of movement of the upper and lower limbs. This also applies to floats that make it easier for swimmers and non-swimmers to swim. Typical of the vast majority of such floats is that their users move the surface of their limbs in the water.

Z čínského užitného vzoru CN 2569840 je znám plovák s mechanickým pohonem lidskou silou opatřený dvěma vrtulemi v kanálech procházejících plovákem zepředu dozadu. Otáčení vrtulí vyvozuje uživatel přes převodový mechanismus tak, že vychyluje rukama dvojici pák na plováku kolem jejich vodorovné osy. U tohoto řešení jsou zapojeny ruce uživatele, tedy končetiny, které se při normálním plavání podílejí na pohybu vpřed menší měrou a navíc zde vykonávají pohyby z hlediska pohybu ve vodě značně nepřirozené,From the Chinese utility model CN 2569840 is known a float with mechanical power by human power equipped with two propellers in the channels passing through the float front to back. The rotation of the propellers is generated by the user via the gear mechanism by deflecting a pair of levers on the float with their hands about their horizontal axis. In this solution, the hands of the user are involved, i.e. the limbs which, during normal swimming, participate in the forward movement to a lesser extent and, in addition, carry out unnatural movements in terms of movement in the water,

Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution

Toto technické řešení si klade za úkol navrhnout plovák s mechanickým pohonem, který by podstatně omezil nevýhody popsaného známého řešení.The object of this technical solution is to propose a float with a mechanical drive, which would substantially reduce the disadvantages of the described known solution.

Uvedený úkol řeší plovák s mechanickým pohonem lidskou silou, jehož podstata spočívá v tom, že v jeho tělese je uloženo nejméně jedno radiální čerpadlo se svislou osou, s jehož oběžným kolem jsou prostřednictvím volnoběžek propojeny dvě vratnými pružinami opatřené navíjecí kladky, na nichž jsou navinuta lana na konci opatřená třmeny, přičemž výstupní kanály čerpadla ústí na zadním konci plováku.The problem is solved by a human-powered float, which comprises at least one vertical-axis radial pump, the freewheel of which is connected to the impeller by two return springs equipped with winding rollers on which the ropes are wound. provided with calipers at the end, the outlet channels of the pump opening at the rear end of the float.

Ve výhodném provedení, které uživateli zajistí oporu v podélném směru, je plovák vpředu opatřen plovákovým madlem upevněným na konci předního lana, jehož druhý konec je upevněn na navijáku uloženém v plováku.In a preferred embodiment which provides support to the user in the longitudinal direction, the float at the front is provided with a float handle fixed at the end of the front rope, the other end of which is mounted on a winch mounted in the float.

Z praktického hlediska je výhodné, je-li plovák v podstatě symetrický podle vodorovné roviny, přičemž v homí i spodní ploše je vytvořeno vybrání odpovídající lidskému trupu.From a practical point of view, it is advantageous if the float is substantially symmetrical with respect to the horizontal plane, wherein a recess corresponding to the human hull is formed in the upper and lower surfaces.

V pohotovostní a transportní poloze s výhodou třmeny i plovákové madlo přiléhají k povrchu plováku.Preferably, in the standby and transport position, the yokes and the float grip abut the float surface.

K zajištění své záchranné funkce je plovák po obvodu opatřen osmi úchyty pro ruce uživatelů ve tvaru oválných otvorů.To ensure its rescue function, the float is provided with eight handles in the shape of oval holes around the perimeter.

Přehled obrázků na výkreseOverview of the drawings

Technické řešení bude dále objasněno pomocí výkresu, na němž obr. 1 představuje výhodné provedení plováku v podélném řezu v konfiguraci s uživatelem, obr. 2 je příčný řez a obr. 3 půdorys provedení plováku podle obr. 1. Na obr. 4 je v půdorysu konfigurace plováku s jedním uživate40 lem zajišťujícím pohon a dvěma, kteří se pouze drží, a na obr. 5 je plovák sloužící čtyřem osobám.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a preferred longitudinal sectional view of a float in a user configuration; FIG. 2 is a cross-sectional view; and FIG. 3 is a top plan view of the float of FIG. 1. FIG. a float configuration with one user40 providing a traction and two holding-only, and Figure 5 shows a four-person float.

-1 CZ ZU451 Ul-1 GB ZU451 Ul

Příklady provedení technického řešeníExamples of technical solution

Plovák 1 oválného, směrem vzad mime se zužujícího, tvaru je vybaven pohonným systémem tvořeným dvěma radiálními čerpadly 2 se svislou osou, umístěnými nad sebou a oddělenými přepážkou. Tvar plováku i napomáhá vytvoření přijatelných nautických vlastností pro pohyb po vodní hladině pomocí vlastního pohonu nebo při vlečení za tažným plavidlem. Pohonným médiem je voda čerpaná vstupními sacími otvory 3. Otvory 3 jsou v homí i dolní straně plováku i. Plovák 1 je v podstatě symetrický podle vodorovné roviny, takže nezáleží na tom, jakou stranou je ve vodě ponořen. Čerpadla 2 pohání uživatel 4 svýma nohama, na nichž má navlečeny třmeny 5 upevněné na konci dvou lan 6. Lana 6 se navíjejí na navíjecí kladky 7 opatřené vratnými pružilo námi a propojené s rotory čerpadel 2 prostřednictvím volnoběžek, V pohotovostní a v transportní poloze jsou třmeny 5 přimknuty k tělesu plováku 1, v pracovní poloze, kdy zprostředkovávají pohon radiálních čerpadel 2, jsou lana 6 natahována buď střídavým, nebo současným pohybem, obou nohou uživatele 4 navlečených do třmenů 5. Lana 6 se odmotávají z navíjecích kladek 7, až do maximálního dosahu končetiny, přičemž během odmotávání se otáčejí navíjecí kladky 7 a ty přes volnoběžky otáčejí oběžnými koly Čerpadel 2. Při skrčení nohou vratná pružina namotá odvinuté lano 6 do výchozí polohy. Při namotávání lana 6 není volnoběžka v záběru, a tedy navíjecí kladka 2 se otáčí nezávisle na pohybu rotoru Čerpadla 2. Voda je čerpadly 2 vháněna do dvou výstupních kanálů 8, které ústí v zadní straně plováku I. Proudící voda zajišťuje reaktivní pohon plováku 1 směrem vpřed, přičemž pohyb nohou uživatele 4 ve vodě spolupůsobí při vyvození pohybu. Uživatel 4 v okamžiku, kdy využívá reaktivního pohonu, leží na plováku 1 ve vybrání 9, které svými boky zabraňuje sklouznutí uživatele 4 z plováku 1. Pro snadnější přenos energie do třmenů 5 je plovák 1 opatřen plovákovým madlem 10, které je v pohotovostní poloze částečně ukryto v těle plováku 1. V pracovní poloze je vytaženo pomocí předního lanka li odvinutého pomocí navijáku 12 do maximální polohy. Plovákové madlo 10 plní i funkci pomocného plová25 ku, když ve vysunuté poloze pomáhá udržovat rovnováhu uživatele 4 na plováku i. Plovák 1 je po obvodu opatřen osmi úchyty 13 ve tvaru oválných otvorů. Ty slouží pro dočasnou záchranu maximálně čtyř osob, přičemž osoby plovák 1 využívají pouze jako oporu. Tuto situaci postihuje obr. 5, Další variantou obsazení plováku i, znázorněnou na obr. 4, jsou tři osoby, z nichž dvě využívají úchyty 13 pro svoji oporu a jedna osoba spočívá na plováku 1 a zajišťuje pohon vpřed.The oval float 1 has a tapering shape, which is equipped with a propulsion system consisting of two radial pumps 2 with a vertical axis, one above the other and separated by a partition. The shape of the float i helps to create acceptable nautical properties for movement on the water surface by its own propulsion or by towing behind a towing vessel. The propellant is the water pumped through the intake openings 3. The apertures 3 are in the upper and lower sides of the float i. The pumps 2 are driven by the user 4 with their legs on which the yokes 5 are fastened at the end of the two ropes 6. The ropes 6 are wound on the winding pulleys 7 provided with return springs and connected to the rotors of the pumps 2 by freewheels. 5, clamped to the float body 1, in the operating position to convey the drive of the radial pumps 2, the ropes 6 are pulled either alternately or simultaneously by the two legs of the user 4 threaded into the yokes 5. The ropes 6 unwind from the winding pulleys 7 up to a maximum During unrolling, the winding rollers 7 rotate and over the freewheels rotate the impellers of the Pump 2. When the legs are bent, the return spring winds the unwound rope 6 to the starting position. During winding of the rope 6, the freewheel is not engaged and thus the winding pulley 2 rotates independently of the pump 2's rotor movement. Water is forced through the pumps 2 into two outlet channels 8, which open at the rear of the float I. forward, wherein movement of the user's legs in the water cooperates to induce movement. The user 4, while using the reactive drive, lies on the float 1 in the recess 9, which by its sides prevents the user 4 from sliding off the float 1. For easier transfer of energy to the yokes 5, the float 1 is provided with a float handle 10 concealed in the body of the float 1. In the working position, it is pulled out to the maximum position by means of a winding cable 12 unwound by a winch 12. The float handle 10 also performs the function of an auxiliary float when it helps in maintaining the balance of the user 4 on the float i in the extended position. The float 1 is circumferentially provided with eight oval-shaped grips 13. These serve for temporary rescue of a maximum of four persons, while the persons use float 1 only as a support. This situation is affected by FIG. 5. Another variant of the float 1 shown in FIG. 4 is three persons, two of whom use the grips 13 for their support and one person rests on the float 1 and provides forward drive.

V provedení podle obr. 1 až 3 zajišťují pohon dvě v podstatě vzájemně nezávislá čerpadla 2 s protiběžnými navíjecími kladkami 2 umístěná nad sebou, jejichž rotory se otáčejí v opačném smyslu. Toto složitější řešení má zřejmou výhodu v tom, že se v reakci na rozbíhání rotorů při střídavých záběrech nohou vychyluje těleso plováku 1 střídavě doleva a doprava v krátkých intervalech. Lze si však představit jednodušší řešení s jedním čerpadlem 2 a dvěma shodně se otáčejí35 čími kladkami 7. Zde je třeba řešit neustálé natáčení plováku 1 proti směru otáčení rotoru např. Šikmým zaústěním kanálu 8.In the embodiment according to FIGS. 1 to 3, the drive is provided by two substantially independent pumps 2 with counter-rotating winding rollers 2 arranged one above the other, whose rotors rotate in the opposite direction. This more complicated solution has the obvious advantage that, in response to the starting of the rotors during alternating foot engagement, the float body 1 swings alternately to the left and right at short intervals. However, it is possible to imagine a simpler solution with one pump 2 and two rotating 35 rollers 7 at the same time. Here, it is necessary to solve the constant rotation of the float 1 against the direction of rotation of the rotor, for example by inclined channel opening 8.

Víceúčelový plovák 1 s reaktivním pohonem je vhodný pro rekreační a sportovní vyžití osob. Rozšiřuje také možnosti záchrany tonoucích, je-li použit jako záchranný kruh, Kromě využití pro záchranu tonoucích může sloužit jako prostředek pro zvyšování fyzické kondice, jako prostředek pro rozvoj nových vodních sportovních odvětví, pro zvýšení bezpečnosti plavce a při libovolných vodních aktivitách. Přitom se jedná o konstrukčně jednoduchý a levný systém principielně obdobný vodnímu záchrannému kruhu, ale rozdíl je v reaktivním pohonu.The multipurpose float 1 with reactive drive is suitable for recreational and sports activities of people. It also extends the possibilities of rescuing drowning when used as a lifebuoy. In addition to its use for rescuing drowning, it can serve as a means of enhancing physical fitness, as a means of developing new water sports, enhancing swimmer safety and any water activity. This is a structurally simple and inexpensive system basically similar to a water lifebuoy, but the difference is in reactive propulsion.

Claims

PROTECTION REQUIREMENTS

Mechanical float with human force, characterized in that in its body there are at least one radial pump (2) with a vertical axis, with the impeller of which two winding rollers (7) provided with free-wheel springs are connected by freewheel springs (7). wherein the ropes (6) at the end provided with yokes (5) are wound, the outlet channels (8) of the pump (2) opening at the rear end of the float (1).

-2UZ ZU431 Ul

Float according to claim 1, characterized in that it is provided with a float handle (10) fixed at the end of the front cable (11), the other end of which is fixed on a winch (12) mounted in the float (1).

A float according to claim 1 or 2, characterized in that it is substantially symmetrical 5 along a horizontal plane, wherein a recess (9) corresponding to the human hull is formed in the upper and lower surfaces.

The float according to claims 1 to 3, characterized in that in the standby and transport position the yokes (5) and the float handle (10) abut the surface of the float (1).

Float according to one of Claims 1 to 4, characterized in that it has eight circumferential grips (13) for the user's hands in the form of oval openings.