CZ22483U1

CZ22483U1 - Kolecko pro manuální prepravu materiálu

Info

Publication number: CZ22483U1
Application number: CZ201124417U
Authority: CZ
Inventors: Štepánek@Kvido
Original assignee: Isolit-Bravo, Spol. S R.O.
Priority date: 2011-06-01
Filing date: 2011-06-01
Publication date: 2011-07-18
Also published as: DE202012003450U1; AT13275U1

Description

Kolečko pro manuální přepravu materiálu

Oblast techniky

Technické řešení se týká uspořádání kolečka pro manuální přepravu materiálu, zejména sypkého materiálu a předmětů s vyšší hmotností, například písku, štěrku, cihel a podobně.

Dosavadní stav techniky

Kolečko představuje velmi dobře a dlouho známé zařízení pro přemisťování sypkých materiálů a předmětů s vyšší hmotností, například písku, štěrku, betonu, cihel a podobně. Tato zařízení představovala v minulosti jeden z přelomových vynálezů, neboť pro krátké vzdálenosti, například na stavbě, se s nimi na rozdíl od zvířaty tahaných vozů dalo dostat prakticky všude. Ačkoli neměla takovou nosnost jako veliká kára, unesla přesto více než průměrný člověk. Původně byla stavěna ze dřeva, později se uplatnily ocelové trubky a plech. Je známo, že uživatel musí při přemisťování materiálu o vyšší hmotnosti často vyvinout značné úsilí a námahu, protože přepravovaný materiál svou hmotností působí proti pohybu kolečka. Pro snížení námahy bylo vyvinuto mnoho různých uspořádání koleček s motorem hnaným kolem, která jsou popsána v řadě patentových dokumentů, například v Evropské patentové přihlášce 0930212, patentu US 2253288, německých patentových přihláškách DE 4030879, DE 3133922, slovinském patentu SI22249, užitném vzoru CZ-U 19511, německém užitném vzoru DE 202004006342, patentu US 6470981, japonské patentové přihlášce JP 11245821, Švýcarském patentu CH 657335, rakouském patentu AT 389280, patentů US 3791470, US 5489000, US 5211254, australském patentu AU 5339163, francouzských patentových přihláškách FR 2127402 aFR2191513a dalších. U těchto provedení je zpravidla k rámu kolečka upevněn spalovací nebo elektrický motor, z kterého je přenos kroutícího momentu na poháněné kolo proveden prostřednictvím řetězu nebo řemenu vhodné konstrukce. Tato uspořádání neumožňují vytvářet pevné spojení pojezdového kola a rotoru elektrického motoru podle požadavku obsluhy a uvolnění této vazby.

Podstata technického řešení

Předmětem tohoto technického řešení je takové uspořádání kolečka, které alespoň částečně odstraňuje nevýhody stávajících konstrukcí pohonu jeho kola.

Předmětem předloženého technického řešení je kolečko pro manuální přepravu materiálu, zejména sypkého materiálu a předmětů s vyšší hmotností, například písku, štěrku, cihel a podobně, které je založené na principu páky a kola a zahrnuje nejméně jedno motorem poháněné pojezdové kolo, otočně upevněné k pevnému nosnému rámu kolečka, opatřenému držadly a opěrkami, kde na nosném rámuje upevněna korba. Podstata tohoto technického řešení spočívá v tom, že hnací motor kolečka je tvořen elektrickým motorem, uspořádaným v ose otáčení kola, přičemž zahrnuje prostředek pro pevné spojení pojezdového kola a rotoru elektrického motoru a pro uvolnění této vazby v závislosti na zvoleném funkčním režimu provozování kolečka. Výhodou umístění motoru v ose kola je kromě jiného skutečnost, že není zvětšena síla na ovládacích držadlech kolečka při převážení materiálu.

V ose otáčení pojezdového kola může být uspořádán elektrický motor společně s převodovkou. Převodovka není zapotřebí v případě, že je použit mnohapólový elektrický motor.

Prostředek pro pevné spojení pojezdového kola a rotoru elektrického motoru a pro uvolnění této vazby může být tvořen volnoběžkou, sestávající z pružiny se závity, která je vložena do prostoru mezi skříní elektrického motoru a k ní přivrácenou plochou vnějšího ozubeného věnce převodovky, kde vnitřní plocha skříně je opatřena prolisy, které mají v z jedné strany mírný sklon a z druhé strany v radiálním směru strmé stěny, přičemž o tyto strmé stěny se při zablokování pojezdového kola opírají konce pružiny, které při uvolnění pojezdového kola v závislosti na vzájemné rychlosti otáčení pojezdového kola a elektrického motoru prokluzují po straně prolisů s mírným

-1 CZ 22483 U1 sklonem. Funkční režim zapnuté volnoběžky je vhodný při jízdě po rovině nebo z mírného kopce, protože umožňuje bez odporu motor předbíhat.

V dalším provedení může být prostředek pro pevné spojení pojezdového kola a elektrického motoru a pro uvolnění této vazby tvořen posuvným kolíkem s ovládací pákou, kde posuvný kolík 5 prochází skříní elektrického motoru a ve funkčním stavu pevného spojení pojezdového kola a elektrického motoru zasahuje do otvoru vnějšího ozubeného věnce převodovky. Kolečko s nákladem je při jízdě z kopce v tomto funkčním režimu rekuperace účinně brzděno a současně se dobíjí jeho akumulátor.

Elektrický motor může být upevněn v tubusu mezi dvěma pevnými čely ve skříni, která má boční 10 čepy uzpůsobené pro přichycení k nosnému rámu, přičemž pastorek elektrického motoru je prostřednictvím převodovky spojen s otočným diskem kola. Převodovka je v jednom z provedení tohoto technického řešení tvořena planetovou převodovkou, uloženou společně se středícími prvky ve skříni elektrického motoru. V alternativním provedení je převodovka tvořena šnekovou převodovkou. Napájecí zdroj elektrického motoru je ke kolečku upevněn v oblasti pod jeho kor15 bou. Poháněné kolo je s výhodou uspořádáno v oblasti těžiště kolečka. Snižuje se síla na ovládacích madlech držadel kolečka a lze tak manipulovat s většími zátěžemi.

Přehled obrázků na výkresech

Technické řešení bude blíže vysvětleno pomocí připojených výkresů a následného podrobného popisu příkladu jeho provedení. Na obr. 1 je axonometrický pohled ze spodní strany na kolečko, 20 kde v ose jeho poháněného kola je uspořádán elektrický motor, přičemž je vidět i umístění napájecí baterie motoru pod korbou kolečka. Na obr. 2 je pohled na uspořádání elektrického motoru v ose poháněného kola. Na obr. 3 je zobrazeno upevnění napájecí baterie a na obr. 4 je boční pohled na kolečko podle tohoto technického řešení. Na obr. 5 a 6 je v čelním a prostorovém pohledu zobrazena planetová převodovka pro přenos kroutícího momentu z motoru na kolo. Ozu25 bený věnec je zde pevně spojen s rotorem motoru, který je uložen na ložiskách. Na něm je upevněn disk resp. ráfek kola s vhodnou pneumatikou. Na obr. 7 je ve svislém částečném řezu sestava elektrického motoru a poháněného kola kolečka.

Příklady provedení technického řešení

Kolečko pro manuální přepravu materiálu, zejména sypkého materiálu a předmětů s vyšší hmot30 ností, například písku, štěrku, cihel a podobně, je založeno na známém principu páky a kola a zahrnuje motorem poháněné pojezdové kolo 1, otočně upevněné k pevnému nosnému rámu 2 kolečka, opatřenému držadly 3 a opěrkami 4. Na nosném rámu 2 je upevněna korba 5 pro uložení přepravovaného materiálu. Hnací motor kolečka je tvořen stejnosměrným elektrickým motorem 6, uspořádaným v ose pojezdového kola 1 tak, že jeho setrvačná hmota je uložena na ose otáčení 35 pojezdového kola 1. Stejnosměrný elektrický motor 6 s permanentními magnety je napájen z napájecího zdroje 7, tvořeného gelovým akumulátorem 12 V, který je ke kolečku upevněn v oblasti pod jeho korbou 5 podle obr. 3 a 4.

Elektrický motor 6 je upevněn v tubusu 8 mezi dvěma pevnými čely 9, 10 ve skříni 15, která má vně vystupující boční čepy, uzpůsobené pro přichycení k nosnému rámu 2 kolečka. Pastorek 11 40 elektrického motoru 6 je prostřednictvím převodovky 12 spojen s otočným diskem J3, resp. ráfkem pojezdového kola 1, čímž je zajištěn přenos kroutícího momentu z pevně situovaného elektrického motoru 6 na otočný disk 13, resp. ráfek pojezdového kola i. Převodovka 12 je tvořena konvenční planetovou převodovkou, případně šnekovou převodovkou, uloženou společně se středícími prvky 14 ve skříni 15 elektrického motoru 6. Sestává ze dvou vložených plastových 45 ozubených kol, dvou ocelových pastorků a dvou ocelových ozubených kol a přenáší výkon resp.

kroutící moment motoru 6 na vnější ocelový ozubený věnec 17. který je již součástí rotoru. Kola převodovky 12 jsou uložena mezi pevným štítem resp. čelem 10 motoru 6 a pevným čelem 16 převodovky 12 z lehké slitiny. Uložení kol převodovky 12 je na ocelových hřídelích, uložených v

-2CZ 22483 ϋΐ ložiscích. Pevné čelo 16 převodovky 12 je rozebíratelně připevněno k pevnému štítu resp. čelu 10 motoru 6 pres upínací segmenty. Rotor motoru 6 je uložen na ložiscích, která se otáčejí na pevném čele motoru 6 a pevném čele převodovky 12. Převodovka 12 dále obsahuje volnoběžná ložiska pro snadnější jízdu bez pohonu jedním směrem. Ovládání zapnutí a vypnutí motoru 6 a jeho volnoběhu je uspořádáno na otočných rukojetích držadla 3 kolečka, což na obrázcích není zobrazeno, obdobně jako je tomu například u jízdních kol. Poháněné pojezdové kolo 1 kolečka může být pro usnadnění přepravy materiálu uspořádáno v oblasti těžiště kolečka.

Uživatel kolečka může volit jeho funkci v režimech zapnuté volnoběžky a zapnuté rekuperace. Funkční režim zapnuté volnoběžky je vhodný při jízdě po rovině nebo z mírného kopce, protože umožňuje bez odporu motor 6 předbíhat. Kolečko je upraveno tak, že v prostoru mezi skříní 15 elektrického motoru 6 a k ní přivrácenou plochou ocelového vnějšího ozubeného věnce 17 je vložena ocelová pružina 18 se dvěma až třemi závity, která slouží jako volnoběžka. V jednom směru otáčení pojezdového kola 1 je zablokovaná, jestliže se skříň 15 a na ní upevněné pojezdové kolo 1 kolečka otáčí pomaleji než elektrický motor 6, a přenáší kroutící moment z vnějšího ozubeného věnce 17 na skříň 15 a pojezdové kolo 1 kolečka. V této poloze se konce pružiny 1.8 opírají o prolisy, prohlubně, ve vnitřní stěně skříně Γ5. Z jedné strany mají tyto prolisy strmé stěny v radiálním směru a z opačné strany mají mírný sklon. Jestliže se naopak pojezdové kolo 1 a skříň 15 otáčejí rychleji, pružina 18 volnoběžky se uvolní a umožní tak pojezdovému kolu 1 se otáčet rychleji než elektrický motor 6 a bez odporu jej předbíhat.

Jestliže je kolečko použito při jízdě z kopce s nákladem, může s výhodou pracovat ve funkčním režimu rekuperace. Do tohoto režimu se zapíná pomocí ovládací páky 19, spojené s kolíkem 20, který prochází skříní 15. Potočením ovládací páky 19 o 90° se kolík 20 přesune směrem dovnitř do skříně 15 a zapadne svým koncem do otvoru ve vnějším ozubeném věnci 17. Tím pevně spojí vnější ozubený věnec 17 se skříní 15 a zajistí mezi nimi trvalý přenos kroutícího momentu bez ohledu na to, jestli se vnější ozubený věnec 17 otáčí rychleji než skříň 15 nebo naopak. Při jízdě z kopce tedy nemůže pojezdové kolo 1 motor 6 předbíhat, ale musí jej roztáčet. Tím vzniká jednak brzdicí účinek a současně elektrický motor 6 pracuje v rekuperačním režimu a vyrábí elektřinu, kterou ve správné polaritě dodává jako nabíjecí proud do akumulátoru. Kolečko s nákladem v tomto funkčním režimu rekuperace je účinně brzděno a současně se dobíjí jeho akumulátor.

Claims

NÁROKY NA OCHRANU

1. Kolečko pro manuální přepravu materiálu, zejména sypkého materiálu a předmětů s vyšší hmotností, například písku, štěrku, cihel a podobně, založené na principu páky a kola a zahrnující nejméně jedno motorem poháněné pojezdové kolo (1), otočně upevněné k pevnému nosnému rámu (2) kolečka, opatřenému držadly (3) a opěrkami (4), kde na nosném rámu (2) je upevněna korba (5) a kde hnací motor kolečka je tvořen elektrickým motorem (6), uspořádaným v ose otáčení pojezdového kola (1), vyznačující se tím, že zahrnuje prostředek pro pevné spojení pojezdového kola (1) a rotoru elektrického motoru (6) a pro uvolnění této vazby v závislosti na zvoleném funkčním režimu provozování kolečka.
2. Kolečko podle nároku 1, vyznačující se tím, že v ose otáčení pojezdového kola (1) je uspořádán elektrický motor (6) společně s převodovkou (12).
3. Kolečko podle nároku 2, vyznačující se tím, že prostředek pro pevné spojení pojezdového kola (1) a rotoru elektrického motoru (6) a pro uvolnění této vazby je tvořen volnoběžkou, sestávající z pružiny (18) se závity, která je vložena do prostoru mezi skříní (15) elektrického motoru (6) a k ní přivrácenou plochou vnějšího ozubeného věnce (17) převodovky (12), kde vnitřní plocha skříně (15) je opatřena prolisy, které mají v z jedné strany mírný sklon a z

-3CZ 22483 U1 druhé strany v radiálním směru strmé stěny, přičemž o tyto strmé stěny se při zablokování pojezdového kola (1) opírají konce pružiny (18), které při uvolnění pojezdového kola (1) v závislosti na vzájemné rychlosti otáčení pojezdového kola (1) a elektrického motoru (6) prokluzují po straně prolisů s mírným sklonem.
5 4. Kolečko podle nároku 2, vyznačující se tím, že prostředek pro pevné spojení pojezdového kola (1) a elektrického motoru (6) a pro uvolnění této vazby je tvořen posuvným kolíkem (20) s ovládací pákou (19), kde posuvný kolík (20) prochází skříní (15) elektrického motoru (6) a ve funkčním stavu pevného spojení pojezdového kola (1) a elektrického motoru (6) zasahuje do otvoru vnějšího ozubeného věnce (17) převodovky (12).

jo 5. Kolečko podle některého z nároků 2 až 4, vyznačující se tím, že elektrický motor (6) je upevněn v tubusu (8) mezi dvěma pevnými čely (9, 10) ve skříni (15), která má boční čepy uzpůsobené pro přichycení k nosnému rámu (2), přičemž pastorek (11) elektrického motoru (6) je prostřednictvím převodovky (12) spojen s otočným diskem (13) kola (1).
6. Kolečko podle nároku 5, vyznačující se tím, že převodovka (12) je tvořena 15 planetovou převodovkou, uloženou společně se středícími prvky (14) ve skříni (15) elektrického motoru (6), případně šnekovou převodovkou.
7. Kolečko podle některého z nároků lažó, vyznačující se tím, že napájecí zdroj (7) elektrického motoru (6) je ke kolečku upevněn v oblasti pod jeho korbou (5).
8. Kolečko podle některého z nároků laž7, vyznačující se tím, že poháněné kolo

20 (1) j e uspořádáno v oblasti těžiště kolečka.