УНИВЕРСАЛЬНАЯ ТЕЛЕЖКА
GENERAL-PURPOSE CART

Изобретение относится к безрельсовым транспортным средствам для ручной перевозки хозяйственных грузов домашнего назначения.
Ручная тележка в настоящее время широко применяется и в городе, и в сельской местности, облегчая труд человека. Особенно удобна ручная тележка для людей пожилого возраста, которым трудно переносить тяжести и утомительна их транспортировка на большие расстояния.
Существующие и разработанные конструкции тележек имеют следующие недостатки:
1. Затрудненность перемещения тележки по лестничным ступеням, когда колеса проваливаются в проемы между ступенями, и каждый раз тележку нужно вытаскивать с повышенными усилиями. Наклонные рельсы, смонтированные рядом со ступеньками, имеются не везде и не всегда годятся для данной тележки по ширине колеи.
2. Некоторые из тележек, особенно с малыми колесами или с малым клиренсом под грузом или чемоданом, не могут использоваться на неровной дороге, особенно в сельской местности.
3. Недостатком тележек является невозможность использовать их зимой по снегу.
4. В качестве дополнительной функции предлагается использование тележки в качестве стула. Недостатком существующих тележек является невозможность для пожилого человека присесть на тележку как на стул и отдохнуть.
Известны и опубликованы аналоги ручных тележек.
Аналогом изобретения является хозяйственная тележка по патенту Великобритании, которая при подъеме или спуске по лестничным ступеням переключается из режима качения в режим скольжения путем выдвижения откидных салазок, движущихся по вершинам ступенек по прямолинейной траектории (GB 2154516 A, B62B 5/02, 11.09.1985. формула, фиг.1-4).
Недостатком указанного аналога является необходимость выполнения вспомогательных операций для выдвижения откидных салазок перед началом перехода на лестничный марш и необходимость возвращения откидных салазок в исходное положение после подъема или спуска тележки на горизонтальную поверхность.
Наиболее близким прототипом данному изобретению является изобретение, зарегистрированное в РФ под названием «Ручная тележка», №2137647 C1 от 31.03.98 г.
В описании этого изобретения сказано, что ручная тележка, включающая в себя колеса, грузоподъемную платформу, полозья и кронштейн со складной ручкой, отличается тем, что грузоподъемная платформа выполнена с жестким объемным кузовом, образуя заднюю стенку кузова с продолжением вверх в виде П-образного кронштейна; спереди снизу продолжение полозьев выполнено по волнообразной линии с выгибом вверх под передней частью кузова; ось колес выполнена с возможностью перемещения вперед-назад вдоль кузова посредством закрепленных на ней втулок, подвижно установленных с фиксатором на боковых гранях днища кузова, позволяющих иметь крайнее положение обода колес на уровне задней стенки кузова, внутри или снаружи кузова.
Недостатком прототипа является чрезмерный вес кузова и всей тележки. Судя по тому, что применяется жесткий объемный кузов, имеющий по бокам цельнотянутые полозья с выгибом вниз около колес, с задней металлической стенкой и имеющий снизу продолжение полозьев по волновой линии с выгибом вверх под передней частью кузова, это означает, что все изделие изготовлено в виде цельнометаллических поверхностей типа литья или штамповки металла, что приведет к утяжелению кузова и всей тележки.
Применение механизма перемещения оси колес вдоль кузова подвижно с возможностью фиксации ее на боковых гранях днища кузова в трех положениях приводит к усложнению конструкции тележки и необходимости вспомогательных операций. Таким же ненужным усложнением тележки является шарнирное складывание П-образного кронштейна и применение механизма замыкания этого шарнира.
В предлагаемой нами тележке применяется
- принцип постоянной готовности тележки к движению на колесном ходу и на салазках по ступенькам или по снегу, а при длительном хранении;
- принцип быстроразборности тележки, состоящей из трех труб и трех соединяющих их стержней.
При их соединении трех П-образных труб и трех стержней образуется геометрически жесткий силовой треугольник. Предлагается также легкий тканевый вещмешок, который превращается в жесткую коробку за счет натяжки его на петли и на соответствующие трубы тележки с помощью тканевых клапанов, пришитых на задней стороне и внизу вещмешка.
Функция стула для кратковременного отдыха (сел, встал и поехал) в конструкции тележки-прототипа не обеспечивается, т.к. крышка кузова используется для груза. Из пунктов формулы и описания следует, что в прототипе предусматривается применение двух емкостей для груза, из которых первая емкость, примерно 1/3 объема, - это вещмешок 12, извлекаемый из жесткого металлического корпуса 1, а основная часть емкости - это сумка 17 с креплением ее над металлическим корпусом с применением ремня 21 с устройством 22, регулирующим и фиксирующим его по длине ремня.
Присесть и отдохнуть на данной тележке человеку затруднительно, т.к. надо вначале развязать и снять сумку 17, причем с условием, что после отдыха снова нужно будет погрузить тяжелую сумку 17 и привязать ее ремнем 21 с механизмом 22.
Функция скольжения по ступенькам и достижение прямолинейной траектории скольжения у тележки-прототипа не достигается.
На тележке предусмотрены лыжи внизу и с задней стороны (т.е. со стороны, противоположной грузу). Поэтому при движении вверх по лестнице с использованием этих лыж человеку придется приседать до пола, чтобы достать до ручки, что невозможно, т.к. человек находится выше тележки ногами на верхних ступенях. Можно было бы рукоять тележки отклонить вверх на полметра выше поверхности ступенек, но этого в конструкции тележки не предусмотрено - рукоять складывается только в сторону спинки, т.е. в сторону ниже ступенек. В прототипе используется скольжение только с использованием нижних лыж, но там прямолинейность при скольжении не достигается. В описании на фиг.4 (а, в, с) видно, что при движении тележки по ступеням траектория центра колеса, где воспринимается вес тележки, вовсе не прямая, а ступенчатая. При этом высота бугров траектории остается такой же, как и у лестницы, сглаживаются только вершины бугров, а впадины траектории остаются незакругленными. Количество же бугров траектории и их высота такие же, что и у лестницы.
У тележки-прототипа нет области применения на неровной дороге или в сельской местности. На фиг.3 видно, что из-за размещения лыж внизу корпуса тележки клиренс колесного хода предлагаемой тележки явно меньший, чем у обычных тележек, и не превышает клиренса колесных чемоданов.
В предлагаемой нами универсальной тележке УТД указанных недостатков нет, а имеются достоинства, которых нет у прототипа.
К этим достоинствам относятся универсальность тележки, которая заключается в том, что тележка, помимо функции колесной транспортировки, может выполнять функцию мобильного стула, постоянно свободного места для отдыха человека - без каких-либо монтажных работ. Кроме того, в функции салазок тележка всегда полностью готова для прямолинейного движения по вершинам ступенек, а зимой для движения по снегу.
К достоинствам универсальной тележки УТД относятся
- простота конструкции; тележка содержит всего три П-образные трубы, соединенные тремя стержнями, два колеса и один тканевый вещмешок;
- отсутствуют вспомогательные механизмы и операции по их перестройке;
- быстроразборность для хранения;
- минимальный вес тележки в пределах до 3 кг;
- грузоподъемность в режиме качения - 32 кг, в режиме скольжения - 50 кг; стул выдерживает нагрузку 100 кг.
К достоинствам конструкции тележки УТД относится возможность изготовления и поставки только одной части тележки - узла «Стул-салазки», который можно отдельно изготовить и поставить на существующую однооперационную тележку, чтобы она превратилась в универсальную тележку со всеми ее функциями. Конструкция предлагаемой универсальной тележки прошла экспериментальную стадию изготовления и испытания с положительными результатами (см. фиг.7).
На фиг.1 показан общий вид тележки УТД, вид сбоку. На фиг.2 показан вид спереди по стрелке А. На фиг.3 показан вид тележки в плане. На фиг.4 показан способ использования тележки в режиме качения (видно, что центр тяжести тележки располагается примерно над осью колеса). На фиг.5 показан способ использования тележки в режиме стула. На фиг.6 показан способ использования тележки в режиме салазок при прямолинейном движении по вершинам ступенек, таким же образом обеспечивается работа в режиме саней при движении по снегу. На фиг.7 показано фото экспериментального образца универсальной тележки УТД. При отсутствии готовой тележки изготовляются все три П-образные трубы, в том числе вторая из трех П-образная труба, которая изогнута на 90 градусов для выполнения функции закругленного носка лыжи для режима салазок, и снабжена откидной доской в качестве сидения стула и в качестве откидной крышки грузовой емкости тележки.
Салазки УТД включают три П-образные трубы и три соединительных стержня (включая ось колес), два колеса, крышку-сидение и вещмешок.
Труба 1 - рукоять, изогнута в середине под 30 градусов; труба 2 - салазки-стул, изогнута на 90 градусов; труба 3 - поддон, не изогнута. Стержень 4 соединяет трубу 1 и 2 и петли 11 вещмешка 5. Стержень 6 соединяет трубы 2 и 3. Стержень 7 (ось колес 8) соединяет трубы 1 и 3. Доска 9 крепится шарнирно на оси 4 с возможностью открытия для доступа к вещмешку 5. Вещмешок 5 крепится к трубам с помощью клапанов 10, пришитых к мешку на задней и нижней стороне. С помощью петель 11 вверху мешок крепится к стержню 4 и трубе 2.
Универсальная тележка работает так.
На фиг.4 показано, что при движении в режиме качения тележка катится с максимальным клиренсом, составляющим 80 мм, при диаметре колес 160 мм, причем центр тяжести тележки располагается над осью колеса, что оправдывает необходимость и целесообразность жесткого (без шарниров) исполнения рукояти, изогнутой под 30 градусов. Этот угол в экспериментальной тележке был равен 27 градусам и был выбран экспериментально по минимальной (нулевой) нагрузке на руку.
Человек может в любое время сразу же сесть и отдохнуть на тележке. На фиг.5 показано, как человек сидит на удобном стуле как на кресле со спинкой. Никаких вспомогательных операций для этого не требуется. Поэтому имеется возможность сразу же встать для продолжения движения.
На фиг.6 показано, что когда на пути тележки начинается лестница для подъема вверх, то человек с помощью жесткой рукояти 1 наклоняет тележку салазкой 2 в сторону ступенек и идет впереди тележки вверх по лестнице. Тележка движется за человеком, наезжая салазкой на первую ступеньку, на вторую, на третью. В нашем случае ширина ступенек 320 мм, а высота 150 мм, тележка своими лыжами длиной 550 мм движется по вершинам ступенек под углом 26 градусов, не проваливаясь между ступеньками, и двигается по прямолинейной траектории, скользя металлическими лыжами по вершинам ступенек. При этом вещмешок с грузом привязан со стороны спинки к трубам тележки, т.к. его тканевый клапан в виде жесткой поверхности плотно натянут на трубы спинки и поддона, и мешок крепится сверху петлями 11 к стержню 4 и трубе 2 тележки. Из фиг.6 ясен также способ движения человека по снегу с тележкой как с обычными санками.
На фиг.7 представлена фотография экспериментального образца тележки УТД, где белым цветом показан отдельный съемный узел «Стул-салазки», который был изготовлен и присоединен к имеющейся покупной тележке. Этот узел представляет собой П-образную трубу с изгибом на 90 градусов для образования салазок и снабжен шарнирно прикрепленной доской - сидением стула и откидной крышкой грузовой емкости. Изготовлен был только один узел - «Стул-салазки», а остальная часть тележки (на фото показана темными цветами) использовалась от имеющейся обычной однооперационной тележки - превратив ее в универсальную.
Преимущества предлагаемой универсальной тележки УТД состоят в следующем:
1. Простота и малый вес конструкции. Это было проверено путем изготовления ее из алюминиевых труб диаметром Ф22 мм от старой раскладушки. Вся конструкция тележки включает всего три П-образные трубы, соединенные двумя спицами Ф8 мм и осью Ф8 мм колес Ф160 мм.
2. Вес тележки не превышает 3 кг (экспериментальная тележка весит 2,5 кг), грузоподъемность в режиме качения - 32 кг, в режиме скольжения - 50 кг, а в режиме стула - 100 кг.
3. Тележка универсальна. Может использоваться в режиме качения, в режиме скольжения по вершинам ступенек и снегу и всегда готова для возможности присесть на нее для отдыха как на удобное кресло с отклоненной спинкой.
4. Тележка может быть изготовлена или приобретена очень дешево, т.к. может быть собрана из имеющейся однооперационной тележки путем приобретения только одного узла «Стул-салазка», состоящего из одной П-образной трубы с поворотной доской и двумя стержнями.