ПРОТИВОУГОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕЛЕЖКИ
ANTITHEFT DEVICE FOR TROLLEY

Область техники
Данное изобретение относится к тележке с направляемыми колесами. Тележки такого типа предоставляются клиентам в крупных торговых центрах для пользования ими в пределах разрешенной территории. Для того чтобы воспрепятствовать использованию тележки вне пределов такой территории, применяются так называемые противоугонные устройства.
Уровень техники
В известных противоугонных устройствах их функции активируются при помощи магнитных воздействий. На границе разрешенной территории вблизи пола находится магнитная зона. При пересечении магнитной зоны магнитные силы воздействуют на первичный пусковой механизм, инициирующий последовательность механических процессов, которая в конечном счете активирует противоугонное устройство.
По причине сравнительно невысокой интенсивности магнитных сил первичный пусковой механизм выполнен очень точным. Такой филигранный, тонкий пусковой механизм, естественно, восприимчив к тряске. Таким образом, могут иметь место нежелательные явления, когда из-за тряски, появляющейся при нормальной эксплуатации тележки также и в пределах разрешенной территории, тонкий первичный пусковой элемент срабатывает, и тем самым активируется противоугонное устройство.
В еще не опубликованном описании полезной модели DE 202005002714 разрабатывается проблема выполнения первичного пускового механизма менее восприимчивым к передаваемым на него толчкам, которые встречаются, например, когда тележка наталкивается на преграду (в частности, полку и т.п.). В описываемом там первичном пусковом механизме центр тяжести выбран таким образом, что он расположен на оси вращения, вследствие чего простые передаваемые толчки не вызывают возникновения вращающего момента.
В еще не опубликованном описании полезной модели DE 202005002713 разрабатывается та проблема, что тонкий первичный пусковой механизм при переезде магнитной зоны хотя и приводится в действие, но после этого снова возвращается в свое исходное положение так быстро, что дальнейшая последовательность механических процессов, которая в конечном счете активирует противоугонное устройство, так и не инициируется.
Обе эти проблемы решены отдельными устройствами, что ведет к увеличению количества используемых деталей. Кроме того, впоследствии оказалось, что при многих случаях сотрясения, которые в условиях нормальной эксплуатации встречаются, например, тогда, когда тележка двигается по неровной поверхности, возникает явление типа резонанса, которое все же создает вращающий момент, воздействующий на тонкий первичный пусковой механизм.
Выяснилось также, что клиенты, возвращая в пределы разрешенной территории тележку для покупок, находящуюся вне разрешенной территории и поэтому имеющую активированное противоугонное устройство, часто приподнимают ее с одной стороны. Из-за этого силы, действующие со стороны магнитной зоны, воздействуют на противоугонное устройство в меньшей степени.
Раскрытие изобретения
Задачей изобретения является создание противоугонного устройства, в котором первичный пусковой механизм выполнен так, что он нечувствителен как к отдельным ударам, так и к множественным толчкам при тряске и в дополнение к этому в состоянии, по существу независимо от длительности воздействия магнитных сил на первичный пусковой механизм при переезде магнитной зоны, надежно инициировать дальнейшую последовательность механических процессов, которая в конечном счете активирует противоугонное устройство.
Еще одна задача изобретения состоит в том, чтобы для деактивации было достаточно менее сильного магнитного поля, чем для активации, благодаря чему обеспечивалась бы надежная деактивация активированных противоугонных устройств тележек, возвращаемых в пределы разрешенной территории, даже в тех случаях, когда тележку для покупок приподнимают с одной стороны.
В обобщенном виде можно определить задачу таким образом: первичный пусковой механизм должен быть в минимальной степени восприимчивым к толчкам и тряске, однако должен очень чувствительно и надежно реагировать на воздействия на него извне сил магнитного происхождения и еще чувствительней реагировать на воздействия извне сил магнитного происхождения в тех случаях, когда речь идет о деактивации противоугонного устройства.
Решение этой задачи согласно изобретению предусматривает оснащение первичного пускового механизма противоинерционными элементами, которые делают пусковой механизм невосприимчивым к толчкам и сотрясениям.
Дополнительно реализуется такой режим работы пускового механизма при срабатывании, который делает желательную активацию противоугонного устройства независимой от продолжительности воздействия извне магнитных сил при переезде (пересечении) магнитной зоны.
Соображения, которые привели к возникновению данного изобретения, базировались на том факте, что силы, мешающие или препятствующие работе устройства, и силы, вызывающие его срабатывание, основываются на разных физических явлениях. Мешающие силы возникают из-за взаимодействия с массой всех деталей пускового механизма, а силы, вызывающие срабатывание, возникают из-за взаимодействия отдельных деталей с магнитными силами.
Далее, мешающие силы действуют на все детали пускового механизма, магнитные силы, напротив, воздействуют только на часть пускового механизма.
Дальнейшие соображения исходили из того, что два тела, если они подводятся друг к другу временно действующей силой, после этого остаются еще связанными на основе геометрического (кинематического) или силового замыкания, даже когда временно действующая сила больше не присутствует.
Это геометрическое или силовое замыкание устанавливается механическими средствами или также магнитными силами.
Соображения относительно той части задачи, в которой идет речь об особенной чувствительности противоугонного устройства при его реагировании на воздействия извне сил магнитного происхождения в процессе деактивации, позволили осознать, что магниты, находящиеся в пределах противоугонного устройства, могут влиять на воздействие внешних магнитных сил. В данном случае эти соображения привели к решению, сформулированному в самостоятельных и подчиненных пунктах формулы изобретения.
Стохастически возникающие силы, мешающие или препятствующие работе механизма, взаимно уничтожаются и не ведут к существенным перемещениям в пусковом механизме; намеренно созданные магнитные силы, напротив, действуют целенаправленно на те детали пускового механизма, которые должны двигаться, чтобы инициировать срабатывание противоугонного устройства.
Эти целенаправленно передвинутые детали пускового механизма остаются на определенное время зафиксированными в желаемом положении, причем еще и в то время, когда противоугонное устройство уже больше не находится в зоне действия магнитной силы.
Вследствие этого возможен, например, проезд через магнитную зону с разной скоростью, что никак не отражается на срабатывании противоугонного устройства.
Таким образом, действие противоугонного устройства в значительной степени независимо от промежутка времени, в течение которого действуют специально созданные магнитные силы.
Путем соответствующей организации последовательности механических процессов в пределах противоугонного устройства пусковой механизм снова возвращается в исходное положение, как только противоугонное устройство активировано.
В этом исходном положении первичный пусковой механизм готов в ответ на новое воздействие извне магнитной силы снова инициировать последовательность механических процессов в пределах противоугонного устройства, которая теперь приведет уже к деактивации противоугонного устройства.
Такое исполнение противоугонного устройства ведет к тому, что активированное противоугонное устройство вновь деактивируется тем же самым источником магнитной силы, который вызвал его активизацию.
Этим источником магнитной силы может служить, по выбору, магнитная зона, определяющая границу разрешенной территории, или магнитный инструмент, которым пользуется уполномоченное на это лицо (например, сотрудник супермаркета).
Таким образом, достигается, с одной стороны, то преимущество, что тележкой для покупок, находящейся вне разрешенной территории с активированным противоугонным устройством, сразу и без проблем сможет снова свободно воспользоваться каждый, как только ее переместят через магнитную зону назад, в пределы разрешенной территории.
С другой стороны, преимуществом является то, что при помощи магнитного инструмента, работающего без соприкосновения, уполномоченное на это лицо может легко деактивировать противоугонное устройство в любом месте, что значительно облегчает возврат тележки для покупок.
Так как деактивация производится менее интенсивными магнитными полями, чем активация, обеспечивается то преимущество, что активированные противоугонные устройства тележек, возвращаемых в пределы разрешенной территории, надежно деактивируются даже в тех случаях, когда тележку для покупок приподнимают с одной стороны.
Краткое описание чертежей
Ниже на основе нескольких чертежей более подробно поясняется возможный пример исполнения изобретения.
На фигуре 1 показан вид сбоку противоугонного устройства 1, изображенного частично в разрезе.
Ролик 2 противоугонного устройства 1 через ось L связан с не показанной здесь из соображений наглядности тележкой для покупок. Ролик 2 имеет захват 2а, функции которого будут детально описаны позднее.
Внутри противоугонного устройства имеется первичный пусковой механизм 3, который приводится в движение под воздействием магнитного поля.
Первичный пусковой механизм 3 содержит рычаг 4 с двумя плечами (4а, 4b) рычага, который выполнен с возможностью поворота в точке вращения 5.
На одном плече 4а рычага находится груз 6, на конце другого плеча 4b рычага имеется стопор 7.
Стопор 7 на плече 4b поддерживает шарик 10 в положении покоя. Функции шарика 10 будут детально описаны позднее.
За плечом 4а рычага находится еще один рычаг 8. На конце рычага 8 находится постоянный магнит 9. Рычаг 8 закреплен с возможностью поворота относительно центра вращения 5а, не видимого в данном изображении, и через также не видимую здесь зубчатую поверхность 12 связан с плечом 4а рычага. Зубчатое зацепление между рычагом 8 и плечом 4а рычага, а также массы груза 6 с одной стороны и постоянного магнита 9 с другой стороны оказывают воздействие, компенсирующее воздействия ускорений поворота и ускорений от передаваемых толчков. Моменты рычага 4 относительно центра вращения 5, обусловленные ускорениями, в значительной степени компенсируются моментами рычага 8 относительно оси 5а. Таким образом предотвращается нежелательное движение пускового механизма 3.
Груз 6 выполнен из материала, который притягивается постоянным магнитом 9. Эта сила притяжения груза 6 постоянным магнитом 9 оказывает на пусковой механизм дополнительное воздействие, подавляя влияние помех, так как постоянный магнит 9 притягивает груз 6 к себе.
Благодаря этой силе притяжения уменьшается возможное влияние металлических частей, встречающихся на пути. Вследствие непосредственной близости груза 6 к постоянному магниту 9 магнитные силы взаимодействия между этими двумя деталями влияют на них в первую очередь.
Иначе, если бы не было груза 6, было бы возможно приведение в движение постоянного магнита за счет силы притяжения, возникшей между ним и находящимся на проезжей части металлическим предметом, что привело бы тогда к нежелательному срабатыванию противоугонного устройства. Таким металлическим предметом может быть, например, крышка канализационного люка.
На Фигуре 2 показан пусковой элемент 4 после того, как устройство проехало над магнитом 11, находящимся в полу.
Магнит 11 расположен в отношении полярности таким образом, что между магнитом 11 и постоянным магнитом 9 возникает сила отталкивания. В качестве магнита 11 может использоваться как постоянный магнит, так и электромагнит.
Сила отталкивания между постоянным магнитом 9 и магнитом 11 настолько велика, что превосходит описанную выше силу притяжения между телом (грузом) 6 и магнитом 9.
В результате действия этих сил отталкивания между постоянным магнитом 9 и магнитом 11 рычаг 8 несколько повернулся против часовой стрелки относительно центра вращения 5а.
Этот поворот рычага 8 через зубчатую поверхность 12 вызвал противоположный по направлению поворот рычага 4 (с плечами 4а и 4b рычага) вокруг оси 5, вследствие чего стопор 7 отклонился в сторону и освободил шарик 10.
При вращении рычага 4 плечо 4а рычага приближается к удерживающему элементу, который держит плечо 4а рычага в отклоненном положении и тем самым удерживает также весь пусковой механизм в определенном, сработавшем положении.
Удерживающий элемент, который держит плечо 4а рычага, может быть выполнен различным образом.
Он может основываться на трении или на геометрическом замыкании, например на утолщении в виде наклонной плоскости или на застежке-«липучке» типа Velcro.
Можно также использовать тот факт, что груз 6, как уже упоминалось выше, выполнен из материала, притягиваемого магнитом.
В показанном примере в качестве удерживающего элемента служит постоянный магнит 13.
Будучи притянутым этим постоянным магнитом 13, груз 6 остается в определенном положении, а вместе с ним также и весь пусковой механизм.
Благодаря этому у шарика 10 есть достаточно времени, чтобы, двигаясь по предусмотренной траектории, прийти к положению, в котором шарик 10 может действовать как элемент, соединяющий колесо 2 и балансир 14.
Как только колесо 2 поворачивается настолько, что захват 2а касается шарика 10, тогда шарик 10 и действительно работает как соединение и передвигает балансир 14 в направлении вращения колеса, теперь прижимая трещотку 15 к зубчатой поверхности 16. Трещотка 15 укреплена с возможностью поворота на не показанной здесь части корпуса. Пружина 14b обеспечивает определенное предварительное напряжение части 14а относительно остальной части балансира 14.
Балансир 14 остается зафиксированным в этом положении благодаря удерживающему элементу 17.
Этот удерживающий элемент 17 имеет свойство: он снова освобождает балансир 14, когда балансир 14 в следующий раз будет захвачен посредством сцепленного с ним шарика 10 в направлении вращения колеса 2.
Эта функция сравнима с действием шариковой ручки, в которой при повторном нажатии на кнопку стержень снова возвращается в корпус.
Трещотка 15 и зубчатая поверхность 6 выполнены таким образом, что сначала угол поворота колеса вокруг оси L может изменяться только в одном направлении. Как только достигается определенный угол поворота, он остается неизменным.
Поскольку на передней оси и на задней оси тележки помещены по одному противоугонному устройству и поскольку углы поворота фиксируются в косом положении относительно друг друга, становится невозможным ехать прямо обычным образом.
Фигура 3 показывает в разрезе часть механизма вокруг постоянного магнита 13.
Как уже описано, груз 6 удерживается постоянным магнитом 13, чтобы у шарика 10 было достаточно времени для попадания в позицию, в которой он действует как соединяющий элемент между колесом 2 и балансиром 14.
Однако для работы противоугонного устройства важно также, чтобы пусковой механизм 3 после этого снова вернулся в исходное положение, описанное на фигуре 1. Только таким образом достигается попеременная активизация и деактивация противоугонного устройства.
Чтобы пусковой механизм 3 мог возвращаться снова в исходное положение, груз 6 должен быть снова отделен от постоянного магнита 13.
Для этого предусмотрен рычаг 18, который, направленно перемещая балансир 14, нажимает на тело (груз) 6 и вследствие этого отделяет его от постоянного магнита 13. Рычаг 18 шарнирно закреплен оси 18а с возможностью поворота относительно нее. Прозрачное изображение рычага 18 позволяет увидеть кулису 18b, которая связана с захватом 14с балансира 14.
Движением балансира 14 рычаг 18 отклоняется таким образом, что он отводит груз 6 от постоянного магнита 13, причем настолько, что магнитной силы становится недостаточно для удержания груза 6.
Теперь пусковой механизм 3 и все связанные с ним части могут снова вернуться в основное положение, в котором они находились, прежде чем колесо проехало над встроенным в пол магнитом 11 (согласно фиг.2).
Из фигуры 4 видно, что шарик 10, после того как отклонился клапан 7, может катиться вдоль желоба 19 в канал 20.
Фигура 5 показывает ситуацию после того, как шарик 10 прокатился по каналу 20. Теперь шарик находится в положении, в котором он может действовать в качестве соединительного элемента между захватом 2а на ролике 2 и балансиром 14.
Фигура 6 показывает, как шарик 10 транспортируется вдоль канала 21 посредством захвата 2а, здесь для наглядности не представленного.
Канал 21 имеет такую небольшую глубину, что шарик 10 выступает из канала 21 и таким образом может быть захвачен захватом 2а на ролике 2. Канал проходит концентрически относительно центра вращения колеса 2.
Только тогда, когда шарик 10 находится в канале 21, захват 2а приводится в контакт с шариком 10, в остальное время при вращении колеса 2 захват 2а не контактирует ни с каким другим элементом противоугонного устройства.
Шарик 10 со своей стороны наталкивается на край 14d балансира 14 и таким образом передает силы, вызванные передвижением колеса 2, на балансир 14.
Таким образом достигается приложение силы, достаточной для движения балансира 14.
Как уже описывалось применительно к фигуре 3, движение балансира 14 вызывает также движение рычага 18, и этот рычаг 18 отсоединяет магнитный груз 6 от постоянного магнита 13. После этого пусковой механизм 3 приходит в свое основное положение, в котором, помимо прочего, стопор 7 препятствует перекатыванию шарика 10 вдоль желоба 19 в канал 20.
Благодаря захвату 2а на колесе 2 шарик 10 передвигается дальше по каналу 21 до тех пор, пока шарик не достигнет отверстия 22 и не сможет через это отверстие снова покинуть канал 21.
Теперь шарик так же, как и стопор 7, находится в основном положении.
При повторной активации пускового механизма 3 начинается та же самая последовательность, только с тем отличием, что в результате движения балансира 14 удерживающий элемент 17, описанный на фиг.2, принимает положение, в котором балансир снова освобожден.
Трещотка 15 теперь также больше не входит в зацепление с зубчатой поверхностью 16. Колесо снова свободно управляется, вращаясь вокруг оси L.
На фигуре 7 показан вид сверху на противоугонное устройство, известное из фиг.1. На этом виде отчетливо видны трещотка 15 и зубчатая поверхность 16.
Фигура 8 показывает усовершенствованный вариант изобретения. Противоугонное устройство находится в деактивированном состоянии и только что вошло в зону действия магнита 22. На балансире 14 имеется рычаг 14b, на конце которого укреплен магнит 14с.
У магнита 22 более слабое магнитное поле, чем у магнита 11, известного из фигуры 2. Сила более слабого магнита 22 производит лишь незначительное воздействие на магнит 9 и, следовательно, вызывает лишь легкое отклонение рычагов 4 и 8, поэтому стопор 7 не освобождает шарик 10. Магнит 14с находится на таком удалении от магнита 9, что не возникают силы, которые вызывали бы более сильное отклонение рычагов 4 и 8. Когда противоугонное устройство проходит мимо магнита 22, в состоянии противоугонного устройства ничто не изменяется.
Фигуры 9 и 10 показывают усовершенствованный вариант противоугонного устройства в активированном состоянии.
В активированном состоянии противоугонного устройства магнит 14с находится в другом положении в пределах противоугонного устройства.
Магнитом 22 снова производится только легкое отклонение рычагов 4 и 8, (фиг.9), тем не менее, магнит 14с расположен настолько близко к магниту 9, что магнит 9 перемещается, и устанавливается конечная позиция, показанная на фиг.10.
Таким образом, отклонение рычагов 4 и 8 получается настолько сильным, что стопор 7 освобождает шарик 10 (Фиг.10).
Способность противоугонного устройства согласно изобретению избирательно реагировать, деактивируясь, на более слабое магнитное поле находит разнообразное полезное применение.
Так, например, можно разместить в пределах разрешенной территории магнитные зоны с низкой напряженностью поля, при пересечении которых деактивируется противоугонное устройство, которое еще активировано.
Такую магнитную зону с низкой напряженностью поля предпочтительно разместить, например, в районе мест сбора тележек, чтобы обеспечить прохождение всех тележек, которые берутся в этом месте сбора, через эту зону и таким образом гарантировать деактивацию, возможно, еще не деактивированных противоугонных устройств.
Если такая слабомагнитная зона расположена в пределах разрешенной территории, но в относительной близости от зоны с более сильным магнитным полем, отмечающей границу разрешенной территории, то с помощью этой слабомагнитной зоны можно еще надежнее деактивировать противоугонные устройства тех тележек, которые возвращаются в разрешенную территорию извне.
В зоне с сильным магнитным полем в принципе деактивируются все активированные противоугонные устройства. Однако если по какой-либо причине одно из противоугонных устройств все же не деактивируется после прохождения сильно магнетизированной зоны, то его деактивация произойдет при прохождении через слабомагнитную зону.
Поскольку активированное противоугонное устройство может быть деактивировано слабым магнитным полем, часто противоугонное устройство деактивируется и в том случае, когда тележка, привозимая извне, приподнимаемая с одной стороны, пересекает границу разрешенной территории и таким образом проходит зону с сильным магнитным полем.
Изобретение находит промышленное применение везде, где требуется воспрепятствовать тому, чтобы тележка для покупок или другая транспортная тележка покидала определенную разрешенную территорию.