ЛЕСТНИЧНЫЙ ПОДЪЕМНИК
STAIR ELEVATOR

Изобретение относится к устройствам и может быть использовано для транспортировки людей в креслах-колясках как по горизонтальной поверхности, так и по ступенькам лестницы.
Предпосылки создания изобретения.
До сих пор инвалиды сталкиваются с проблемами транспортировки при посещения различных учреждений, включая такие жизненно важные учреждения, как больницы, поликлиники, общественные учреждения, школы, что ограничивает их свободу передвижения, в результате чего они не в состоянии выбраться из здания или помещения, если там имеются хотя бы одна или две ступеньки. Особая проблема заключается в том, что они не в состоянии выехать на улицу и совершить прогулку. Многие кресла-коляски не приспособлены для движения по ступеням.
Известен транспортер инвалидной коляски по лестничному переходу (патент РФ №2218903, A61G 5/02, от 30.08.2002), содержащий транспортирующую цепь, звездочки, рампы для транспортировки, опоры направляющей инвалидной коляски, ушки, электродвигатель с редуктором.
Недостатком указанного транспортера является сложность устройства, содержит большое количество деталей.
Известен подъемник (патент РФ №2317936), в котором имеются нижний и верхний ходовые рельсы (направляющие) с перемещающимся по ним шасси, две пары связанных с приводными блоками приводных роликов, причем каждая пара приводных роликов находится в контакте фрикционным соединением с верхним ходовым рельсом на обращенных друг к другу сторонах этого рельса, а на шасси для стабилизации его положения установлены опорные ролики, взаимодействующие с нижним ходовым рельсом, при этом каждый из приводных роликов имеет собственный приводной блок.
Недостаток. Такие схемы являются сложными, так как каждый из приводных роликов имеет собственный приводной блок, содержит большое количество деталей, множество вращающих элементов, устройство не является самотормозящей системой, т.е. эксплуатационные функциональные возможности устройства ограничены.
Наиболее близким аналогом является следующее техническое решение. Лестничный подъемник (патент РФ №2453490), включающий трубчатую направляющую, силовой электропривод с редуктором, каретку с роликами, соединенную с подвеской коляски, причем ролики установлены с возможностью взаимодействия их рабочих поверхностей с боковыми поверхностями направляющей и выполнены в виде двух полуроликов - верхнего и нижнего, причем верхние ролики установлены в корпусе каретки и соединены посредством поводков с общим редуктором силового электропривода, а нижние полуролики установлены на корпусах верхних полуроликов с возможностью вертикального осевого смещения, при этом каретка соединена с подвеской коляски шарнирно посредством серьги, оси крепления которой совмещены с общей диаметральной осью роликов и трубчатой направляющей. Нижние ролики могут быть выполнены подпружиненными.
Недостатком указанного лестничного подъемника является сложность устройства, содержит большое количество деталей, множество вращающих элементов, устройство не является самотормозящей системой, т.е. эксплуатационные функциональные возможности устройства ограничены.
Технический результат - упрощение конструкции и расширение эксплуатационных функциональных возможностей лестничного подъемника.
Технический результат достигается тем, что лестничный подъемник включает направляющую, силовой электропривод с редуктором, каретку, шарнирно соединенную с подвеской коляски, причем содержит три направляющих, смонтированных в потолочной части здания на лестничном марше, концы которых закреплены за потолок, и/или за стены, и/или за стойки под углом, равным или близким наклону лестницы, одна из направляющих выполнена вращающейся в виде вала с винтовой поверхностью и соединена с валом редуктора силового электропривода, в каретке выполнено отверстие с винтовой поверхностью для образования кареткой и вращающейся направляющей винтовой пары, при этом каретка соединена с подвеской коляски шарнирно через жесткую штангу, с двух сторон которой параллельно вращающейся направляющей расположены две другие направляющие, являющиеся неподвижными, при этом подвеска имеет жесткую конструкцию и соединена с передней частью коляски шарнирно и имеет длину, позволяющую всем колесам коляски опираться на поверхностности нижней и верхней горизонтальной части лестничного марша, а на лестнице подвеска позволяет передним колесам находиться в приподнятом состоянии, а задним колесам опираться на ступеньки лестницы.
Сущность изобретения, ее реализуемость и возможность промышленного применения поясняются чертежами.
Фиг. 1 - лестничный подъемник, вид сбоку, коляска в нижней горизонтальной части лестничного марша.
Фиг. 2 - лестничный подъемник, вид сбоку, коляска на лестнице, подъем по лестнице.
Фиг. 3 - лестничный подъемник, вид сбоку, коляска в верхней горизонтальной части лестничного марша.
Фиг. 4 - лестничный подъемник, вид в изометрии, коляска на лестнице, подъем и спуск по лестнице.
1 - лестничный подъемник;
2 - вращающаяся направляющая (вал);
3 - первая неподвижная направляющая;
4 - вторая неподвижная направляющая;
5 - силовой электропривод с редуктором;
6 - каретка;
7 - подвеска;
8 - коляска;
9 - лестничный марш;
10 - стойка;
11 - отверстие в каретке;
12 - шарнир;
13 - штанга;
14 - нижняя горизонтальная часть лестничного марша (нижняя площадка);
15 - верхняя горизонтальная часть лестничного марша (верхняя площадка);
16 - лестница;
17 - рычаг.
Лестничный подъемник 1 (фиг. 1-4) включает три направляющих 2, 3, 4, силовой электропривод с редуктором 5, каретку 6, шарнирно соединенную с подвеской 7 коляски 8. Причем все три направляющие 2, 3, 4, смонтированы в потолочной части здания на лестничном марше 9, концы которых закреплены за стойки 10 под углом, равным или близким наклону лестницы 11. Концы направляющих могут быть закреплены за потолок (не показан), и/или за стены (не показан), и/или за стойки 10. Стойки 10 могут быть выполнены из марки стали Ст3, из профилей. Одна из направляющих 2 выполнена вращающейся в виде вала 2 с винтовой поверхностью и соединена с валом редуктора силового электропривода 5, другой конец вала 2 установлен на подшипник (не показан). Вал 2, например, может быть изготовлен из высоколегированной коррозионностойкой стали 14Х17Н2. В каретке 6 выполнено отверстие 11 с винтовой поверхностью для образования кареткой 6 и вращающейся направляющей 2 винтовой пары, при этом каретка 6 соединена с подвеской 7 коляски 8 шарнирно 12 через жесткую штангу 13, с двух сторон которой параллельно вращающейся направляющей 2 расположены две другие направляющие 3, 4, являющиеся неподвижными. Каретка 6 может быть выполнена из высоколегированной коррозионностойкой стали 14Х17Н2. Штанга 13 и неподвижные направляющие 3, 4, подвеска 7 могут быть выполнены из высоколегированной коррозионностойкой стали 14Х17Н2. Подвеска 7 имеет жесткую конструкцию (ГОСТ 22584-96 Тали электрические канатные, Общие технические условия) и соединена с передней частью коляски 8 шарнирно 12 и имеет длину, позволяющую всем колесам коляски 8 опираться на поверхностности нижней 14 и верхней 15 горизонтальной части лестничного марша 9, а на лестнице 16 подвеска 7 позволяет передним колесам находиться в приподнятом состоянии, а задним колесам опираться на ступеньки лестницы 16. Для управления жесткой подвеской 7 она снабжена рычагом 17, кинематически связанным с подвеской 7. Рычаг 17, в свою очередь, имеет фиксатор (не показан). Подвеска 7 рычаг 17 и фиксатор конструктивно могут располагаться как на штанге 13, так и на коляске 8, и при этом могут быть съемными. Для безопасности подъемник 1 в зоне нижних 14 и верхних 15 площадок может быть снабжен концевыми выключателями (не показан).
Устройство работает следующим образом. При перемещении по горизонтальной поверхности, например, на нижней 14 и верхней 15 горизонтальной части лестничного марша 9, пользователь вращает посредством обручей задние колеса кресла коляски.
Подъем по лестнице. При подъеме пользователь обращен лицом вверх лестницы. Пользователь через пульт управления перемещает штангу 13 на нижнюю площадку 14 в исходное положение для подъема коляски 8. Штанга останавливается через пульт управления пользователем или автоматически через концевые выключатели (не показан). Пользователь вращает посредством обручей задние колеса кресла коляски и встает напротив штанги 13 и путем воздействия на рычаг 17 фиксирует подвеску 7 за штангу 13 шарнирно 12. Пользователь через дистанционный пульт управления (не показан) включает силовой электропривод с редуктором 5. Силовой электропривод с редуктором 5 и валом 2 начинает вращаться, так как каретка 6 с валом 2 представляют винтовую пару, каретка 6 начинает линейное движение вверх по вращающей направляющей 2, перемещая за собой через штангу 13, подвеску 7 с коляской 8. При этом передняя часть коляски 8 приподнимается и передние колеса коляски 8 оказываются в приподнятом состоянии, а задние колеса в начале опираются на нижнюю площадку 14 лестничного марша 9, при дальнейшем движении опираются на ступеньки лестницы 16. Когда задние колеса коляски 8 окажутся на верхней площадке 15 лестничного марша 6, пользователь через пульт управления (не показан) останавливает силовой электропривод с редуктором 5.
Пользователь вращает посредством обручей задние колеса коляски 8 вперед, подвеска 7 окажется в вертикальном положении и передняя часть коляски 8 опускается до контакта передних колес с поверхностью верхней площадки 15 лестничного марша 6. Пользователь путем воздействия на рычаг 17 отсоединяет подвеску 7 от штанги 13.
Спуск по лестнице. При спуске пользователь обращен лицом вверх лестницы. Пользователь через пульт управления (не показан) перемещает штангу 13 на верхнюю площадку 14 в исходное положение для спуска коляски 8. Пользователь путем воздействия на рычаг 17 фиксирует подвеску 7 за штангу 13 шарнирно 12. Пользователь при спуске вращает посредством обручей задние колеса коляски 8 назад. Пользователь через дистанционный пульт управления (не показан) включает силовой электропривод с редуктором 5. Силовой электропривод с редуктором 5 и валом 2 начинает вращаться, каретка 6 начинает линейное движение вниз по вращающей направляющей 2, перемещая за собой через штангу 13 подвеску 7 с коляской 8. При этом передняя часть коляски 8 приподнимается и передние колеса коляски 8 оказываются в приподнятом состоянии, а задние колеса в начале опираются на верхнюю площадку 14 лестничного марша 9, при дальнейшем движении опираются на ступеньки лестницы 16. Когда задние и передние колеса коляски 8 окажутся на нижней площадке 15 лестничного марша 6, пользователь через пульт управления (не показан) останавливает силовой электропривод с редуктором 5. Пользователь путем воздействия на рычаг 17 отсоединяет подвеску 7 от штанги 13.
В отличие от прототипа, где каретка содержит вращающие элементы конструкции такие как ролики, установленные в корпусе каретки и соединенные посредством поводков с общим редуктором силового электропривода, а нижние полуролики установлены на корпусах верхних полуроликов, направляющая установлена неподвижно, в изобретении в каретке 6 выполнено отверстие 11 с винтовой поверхностью и составляет винтовую пару с вращающейся направляющей 2, т.е. в каретке вращающихся элементов конструкции нет, вращается направляющая 2, выполненная виде вала 2 с винтовой поверхностью и соединенная с валом редуктора силового электропривода 5, что исключает использование промежуточных элементов и, следовательно, способствует упрощению конструкции.
В отличие от прототипа, где коляска с пользователем при перемещении по лестнице полностью приподнята, что требует усиленную конструкцию подъемника, в изобретении при перемещении по лестнице 16 приподняты только передние колеса коляски 8, задние колеса коляски 8 опираются на ступеньки лестницы 16 (центр тяжести коляски 8 с пользователем находится в зоне задних колес), что облегчает и упрощает конструкцию подъемника 1.
В отличие от прототипа в изобретении каретка 6 и вращающаяся направляющая 2 представляют собой винтовую пару, что является самотормозящим устройством, а это расширяет эксплуатационные возможности.
Изобретение технически осуществимо, промышленно реализуемо, проведенные макетные испытания подтверждают достижение заявленного технического результата - упрощение конструкции и расширение эксплуатационных функциональных возможностей. В связи с этим изобретение соответствует уровню патентоспособности и промышленно применимо.