PL224898B1 - Torba podróżna z pomiarem masy całkowitej - Google Patents

Abstract

Torba podróżna, zwłaszcza walizka, mająca kółka jezdne i/lub podpórki, zaopatrzona w układ pomiaru masy całkowitej, wyposażony w moduły pomiarowe powiązane z kółkami jezdnymi lub podpórkami, połączone z mikroprocesorowym układem pomiarowym, z którym przy pomocy kabla jest połączony panel użytkownika, przy czym wyznaczenie masy całkowitej torby realizowane jest na podstawie pomiaru składowych normalnych sił, przenoszonych przez kółka jezdne lub podpórki oraz przyspieszenie grawitacyjne, charakteryzuje się tym, że moduł pomiarowy wyposażony w paskowe czujniki nacisku (10), składa się z popychacza (8) usytuowanego przesuwnie w prowadnicy (6a), powiązanej z kółkiem jezdnym, lub w prowadnicy (7a), powiązanej z podpórką, przy czym każdy z popychaczy (8) jest podparty sprężyną (9), usytuowaną wewnątrz prowadnicy (6a, 7a).

Description

Przedmiotem wynalazku jest torby podróżna, a zwłaszcza walizka wyposażona w układ pomiaru masy całkowitej.

W wielu przypadkach, niezbędna jest znajomość ciężaru bagażu, zabieranego ze sobą, na przykład na pokład samolotu. Wcześniejsza znajomość ciężaru, na przykład walizki, pozwala na uniknięcie stresujących sytuacji podczas odprawy bagażu. Znane są walizki wyposażone w układy pomiarowe jej masy całkowitej.

Z opisu polskiego zgłoszenia patentowego nr PL 397088 znana jest torba podróżna zwłaszcza walizka, zaopatrzona w kółka jezdne i/lub podpórki wyposażona w układ pomiaru masy zawierający moduły pomiarowe powiązane z kółkami jezdnymi lub podpórkami, połączone z układem mikroproc esorowym, z którym jest połączony panel użytkownika, przy czym wyznaczenie masy całkowitej torby realizowane jest na podstawie pomiaru składowych normalnych sił przenoszonych przez kółka jezdne lub podpórki oraz znanego przyspieszenia grawitacyjnego, przy czym układ mikroprocesorowy jest wyposażony w inklinometr do wskazywania nachylenia torby oraz w moduł sygnalizacji przekroczenia ustalonej wagi, zaś panel użytkownika jest wyposażony w wyświetlacz oraz w sygnalizator akustyc zny, a także jest zaopatrzony w przycisk wyboru jednostek masy oraz w przyciski do ustawiania maksymalnego poziomu masy. Niedogodnością tego rozwiązania jest stosowanie tensometrycznych czujników z przetwornikami, co zajmuje znaczna ilość przestrzeni. Podobna walizka jest znana z opisu patentowego Wielkiej Brytanii nr GB 2 433 876 A. Niedogodność tych rozwiązań polega na tym, że aby dokonać pomiaru wagi walizki należy walizkę podnieść. Jest to czynność dla wielu użytkowników uciążliwa.

Z opisu Wielkiej Brytanii nr GB 2 460 497 jest znana walizka zaopatrzona w kolumny, w których zamocowano czujniki. Kolumny te zmniejszają przestrzeń użytkową walizki.

Z opisu zgłoszenia patentowego Stanów Zjednoczonych nr US 2 005 217 904 A1 jest znana walizka, pomiar masy, której odbywa się za pomocą czujników zamocowanych w specjalnych podporach, mogących ulegać uszkodzeniom mechanicznym, na przykład podczas ciągnięcia walizki i jej spadku z krawężnika mogą. Sensory nie są też zabezpieczone przed upadkiem walizki na nóżki. W ystępuje tu również brak sygnalizacji dźwiękowej lub jakiejkolwiek innej informującej o przekroczeniu dopuszczalnej wagi. Brak również możliwości programowania maksymalnej dopuszczalnej wagi.

Z opisu zgłoszenia patentowego Stanów nr US 2 007 107 947 A1 opisana jest walizka zaop atrzona w układ pomiaru masy, jednak każdorazowe dokonanie pomiaru wymaga podniesienia walizki. Proponowany układ pomiarowy jest zaopatrzony jedynie w przyciski we włącznik oraz przełącznik między jednostkami Ib/kg. Układ ten pozbawiony jest sygnalizacji o przekroczeniu dopuszczalnej m asy. Ponadto, na spadek dokładności pomiaru będzie miało wpływ uginanie się materiału, z którego wykonana jest walizka. Podczas podnoszenia dużego ciężaru może również dojść do drgania mięśni, co może wręcz uniemożliwić odczyt.

Celem wynalazku jest opracowanie torby podróżnej, zwłaszcza walizki, zaopatrzonej w układ pomiaru masy całkowitej walizki, eliminującego niedogodności znanych rozwiązań.

Torba podróżna, zwłaszcza walizka, według wynalazku mająca kółka jezdne i/lub podpórki jest zaopatrzona w układ pomiaru masy całkowitej, wyposażony w moduły pomiarowe powiązane z kółkami jezdnymi lub podpórkami, połączone z mikroprocesorowym układem pomiarowym, z którym przy pomocy kabla jest połączony panel użytkownika, przy czym wyznaczenie masy całkowitej torby realizowane jest na podstawie pomiaru składowych normalnych sił przenoszonych przez kółka jezdne lub podpórki oraz znanego przyspieszenia grawitacyjnego, charakteryzuje się tym, że moduł pomiarowy jest wyposażony w paskowe czujniki nacisku i składa się z popychacza usytuowanego przesuwnie w prowadnicy powiązanej z kółkiem jezdnym lub w prowadnicy, powiązanej z podpórką, przy czym każdy z popychaczy jest podparty sprężyną usytuowaną wewnątrz prowadnic.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia szkielet torby bez obudowy, w schematycznym widoku, fig. 2 - podstawę walizki w schematycznym widoku perspektywicznym, fig. 3 - podstawę walizki, w przekroju w płaszczyźnie przebiegającej przez podpórkę i kółko jezdne, fig. 4 - podpórkę, w przekroju, a fig. 5 - panel użytkownika, w widoku.

Torba podróżna, zwłaszcza walizka, zaopatrzona jest w obudowę wysuwaną rączkę 1 b, podstawę układu pomiaru masy 2, mikroprocesorowy układ pomiarowy 3, panel użytkownika z układem mikroprocesorowym 4 oraz łączący te układy kabel 5. Podstawa układu pomiaru masy 2 jest zintegrowana

PL 224 898 B1 z obudową torby i połączona z mikroprocesorowym układem pomiarowym 3. Z kolei panel użytkown ika z układem mikroprocesorowym 4 jest zintegrowany z górną częścią obudowy torby. Układ pomiaru masy 2 znajduje się w dolnej części torby i powiązany jest z kółkami jezdnymi 6 lub podpórkami 7. Jest on połączony z mikroprocesorowym układem pomiarowym 3 służącym do realizacji pomiaru składowych normalnych sił przenoszonych przez kółka jezdne 6 lub podpórki 7. Układ ten jest z kolei połączony z panelem użytkownika z układem mikroprocesorowym 4 znajdującym się w górnej części torby. We wnętrzu obudowy panelu użytkownika 4 znajdują się baterie służące do zasilania obu układów mikroprocesorowych. Układ pomiaru masy składa się z niekierowanych kółek jezdnych 6 oraz podpórek 7, przy czym każde z kółek jezdnych 6 jest powiązane z prowadnicą 6a, zaś z podpórkami 7 są jest powiązane prowadnice 7a. Wewnątrz prowadnic 6a i 7a są usytuowane przesuwne popychacze 8 oraz sprężyny 9, zaś w górnej części prowadnic 6a i 7a są usytuowane paskowe czujniki nacisku 10. Prowadnica 6a jest usytuowana w prowadnicy 14 kółka jezdnego 6b, która jest zamknięta od góry pokrywą 11, na której wewnętrznej powierzchni jest osadzony paskowy czujnik nacisku 10. Pr owadnica 12 jest osadzona w skierowanym ku górze gnieździe górnej płyty 12 podstawy, z której dolną płytą 13 jest połączona prowadnica 15 podpórek 7. Na dolnej powierzchni płyty górnej 12, współosiowo z prowadnicą 15 podpórki 7, jest usytuowany paskowy czujnik nacisku 10. Prowadnica 14 kółek 6 jest zaopatrzona w kołnierz 16, zaś pomiędzy jej górną powierzchnią i pokrywą 11 jest usytuowana uszczelka 18. Pomiędzy górną powierzchnią prowadnicy 15 podpórek i dolną powierzchnią dolnej płyty 13 jest usytuowana uszczelka 19. Pomiędzy płytą górną 12 i płytą dolną osadzona jest uszczelka 17.Wszystkie elementy są połączone ze sobą śrubami 20, 21, 22, 23 z podkładkami 24, przy czym są uszczelnione za pomocą uszczelek 19. Przesuwające się wewnątrz prowadnic 6a kółek jezdnych 6 oraz wewnątrz prowadnic 7a podpórek 7 popychacze 8 naciskają na paskowe czujniki nacisku 10. Są one czujnikami piezoelektrycznymi, których rezystancja zmienia się wraz z wywieraną siłą nacisku. Cechują się one bardzo małymi wymiarami, co w stosunku do zastosowanych w podobnym rozwiązaniu czujników tensometrycznych wraz z przetwornikami, pozwala zminimalizować wymiary układów pomiarowych. Siły wywierane przez popychacze 8 na paskowe czujniki nacisku są ograniczone dzięki zastosowaniu sprężyn 9 i kołnierzy 16. Pod wpływem działających sił sprężyny 9 deformują się, co powoduje zbliżanie się kołnierzy 16 do pokrywy 11 - dla kółek 6 - i płyty górnej 12 - dla podpórek 7. Sztywność sprężyn 9 jest tak dobrana, że po przekroczeniu zakładanej maksymalnej siły dla danego czujnika zwiększanie sił wywieranych na kółka 6 i podpórki 7 nie powoduje dalszego zwiększania nacisku wywieranego na paskowe czujniki nacisku 10, co zabezpiecza je przed uszkodzeniem. Zamiast tego nadmiarowe siły są poprzez kołnierze 16 przenoszone na konstrukcję torby, tj. pokrywę 11 i płytę górną 12.

Stała sprężyny 9 jest wyznaczana ze wzoru:

F ₇ ¹ max ^k= — gdzie: F_max - maksymalna dopuszczalna wartość siły jaką może przenosić paskowy czujnik nacisku 10, l - odległość pomiędzy dwoma skrajnymi położeniami prowadnicy kołnierza 16.

Kołnierze 16 są połączone z kółkami 6 lub podpórkami 7 przy pomocy śrub 20. Z kolei pokrywy 11 są połączone z górną płytą 12 za pomocą śrub 21. Prowadnice kółek 14 są wciśnięte w górną płytę 12 i zabezpieczone przed przemieszczeniem dodatkowo śrubami 23 i podkładkami 24. Z kolei śruby 22, służą do skręcenia ze sobą obudowy torby 1a (nie widocznej na rysunku), płyty górnej 12, płyty dolnej 13 i prowadnic podpórek 15. Wyznaczenie masy całkowitej torby realizowane jest w układzie mikroprocesorowym 4 na podstawie pomiaru składowych normalnych sił przenoszonych przez kółka jezdne lub podpórki otrzymanego z mikroprocesorowego układu pomiarowego 3 oraz znanego przyspieszenia grawitacyjnego. Przekazanie informacji od układu mikroprocesorowego 3 i 4 możliwe jest dzięki zastosowaniu kabla 5.Mikroprocesorowy układ 4 jest wyposażony w moduł sygnalizacji przekroczenia ustalonej masy torby, zaś panel użytkownika jest wyposażony w wyświetlacz oraz w sygnalizator akustyczny, a także jest zaopatrzony w przycisk wyboru jednostek masy oraz w przyciski do ustawiania maksymalnego poziomu masy.

Idea pomiaru masy całkowitej torby podróżnej polega na pomiarze składowych normalnych sił przenoszonych przez kółka 6 i podpórki 7. Warunkiem poprawnego pomiaru jest to, aby torba była ustawiona pionowo i stała na poziomym podłożu stykając się z nim jedynie nóżkami 7 i kółkami 6. Informacja o przenoszonych składowych normalnych sił przekazywana jest ostatecznie do panelu

PL 224 898 B1 użytkownika z układem mikroprocesorowym 4. Układ mikroprocesorowy 4 wyznacza masę całkowitą torby na podstawie zmierzonych sił oraz znanych mas nóżek 7 i kółek 6 ze wzoru:

n+k m = 7 — + n m_n + k - m_k +-f ⁹ i=l gdzie: n - liczba układów pomiarowych zakończonych nóżkami, k - liczba układów pomiarowych zakończonych kółkami, F_i - składowa normalna siły przenoszona przez i-ty układ pomiarowy, g - wartość przyspieszenia grawitacyjnego, m_n - masa nóżki, m_k - masa kółka.

Panel użytkownika 4 jest zaopatrzony w ekran 4a, na którym jest wyświetlana aktualna masa torby podróżnej. Ponadto panel użytkownika zawiera przycisk włączania/wyłączania dźwięków ostrzegawczych 4b, przycisk zmiany jednostek masy 4c oraz przyciski zmiany zadanej maksymalnej wartości masy całkowitej torby, a mianowicie przycisk zwiększający 4d i przycisk zmniejszający 4e. Włączenie dźwięków ostrzegawczych symbolizowane jest na wyświetlaczu w postaci symbolu głośnika 4f. Na wyświetlaczu wyświetlana jest także wybrana jednostka masy 4g. Zmiana jednostek masy następuje po naciśnięciu przycisku 4c. Dłuższe przytrzymanie tego przycisku powoduje wejście w tryb wprowadzania maksymalnej masy torby podróżnej. Aktualną zadaną maksymalną masę całkowitą torby zwiększa się lub zmniejsza przy pomocy przycisków 4d i 4e. Zakończenie trybu zmiany zadanej maksymalnej masy torby podróżnej następuje za pomocą przycisku 4c. Przekroczenie zadanej maksymalnej masy torby lub jej zbyt duże przechylenie w trakcie pomiaru sygnalizowane jest sygnałami dźwiękowymi w przypadku włączenia opcji dźwięków ostrzegawczych na panelu użytkownika.

Claims (3)

1. Torba podróżna, zwłaszcza walizka, mająca kółka jezdne i/lub podpórki jest zaopatrzona w układ pomiaru masy całkowitej, wyposażony w moduły pomiarowe powiązane z kółkami jezdnymi lub podpórkami, połączone z mikroprocesorowym układem pomiarowym, z którym przy pomocy kabla jest połączony panel użytkownika, przy czym wyznaczenie masy całkowitej torby realizowane jest na podstawie pomiaru składowych normalnych sił przenoszonych przez kółka jezdne lub podpórki oraz znanego przyspieszenia grawitacyjnego, znamienna tym, że moduł pomiarowy wyposażony w paskowe czujniki nacisku (10) składa się z popychacza (8) usytuowanego przesuwnie w prowadnicy (6a) powiązanej z kółkiem jezdnym (6) lub w prowadnicy (7a), powiązanej z podpórką (7), przy czym każdy z popychaczy (8) jest podparty sprężyną (9) usytuowaną wewnątrz prowadnicy (6a, 7a).

2. Torba według zastrz. 1, znamienna tym, że układ mikroprocesorowy (3) jest zaopatrzony w moduł sygnalizacji przekroczenia ustalonej maksymalnej masy całkowitej torby.

3. Torba według zastrz. 1, znamienna tym, że panel użytkownika (4) jest wyposażony w wyświetlacz oraz w sygnalizator akustyczny, a także jest zaopatrzony w przycisk (4c) wyboru jednostek masy, oraz w przyciski (4d, 4e) do ustawiania maksymalnego poziomu masy.