Zespół
dr inż. Michał Pelczarski

Istota wynalazku

Obciążenie żołnierza, strażaka, pracownika służb ratownictwa chemiczno-biologicznego lub alpinisty w pełnym wyposażeniu waha się od 25 do 50 kG. Wyposażenie szkolnego plecaka jest także bardzo obciążające dla wrażliwych jeszcze układów nośnych młodych uczniów.

Kolumna kręgosłupa oraz „wiotko” zamocowane w korpusie barki, są bardzo wrażliwe na wszelkie obciążenia długotrwałe, wobec czego projektanci tworzą rozwiązania, polegające na bardziej prawidłowym sprowadzaniu sił z plecaka bezpośrednio na wiotki pas biodrowy a stąd dalej na biodra i uda. Zastosowanie pasa biodrowego, po odpowiednim wyregulowaniu szelek sprawia, iż zdecydowanie większa część obciążenia przekazuje się na pas, zmniejszając tym samym obciążenie wrażliwych barków i kręgosłupa.

Jednakże z uwagi na fakt, iż prosta działania obciążenia od plecaka przebiega na dystansie zwanym mimośrodem, powoduje ona, powstawanie momentu obracającego pas wokół torsu noszącego. Noszący plecak odczuwa to, jako niekomfortowe „napinanie” się pasa i „wrzynanie” się górnej jego krawędzi w powłoki brzuszne. Towarzyszy temu również niekomfortowe uczucie „zawisania” ciężaru całego plecaka, na relatywnie wiotkim pasie, spowodowane stopniowym zsuwaniem się plecaka z pasa i jego powolnym zawisaniem na nim a nie wspieraniem się o niego.

Nowy system nośny, polega na przekazaniu sił z plecaka do bioder w sposób bardziej zgodny z zasadami przepływu sił, tzn. od miejsca ich przyłożenia do miejsca ich odebrania z minimalizacją mimośrodu wywołującego w rozwiązaniach tradycyjnych powstawanie momentu obracającego układ pasa biodrowego a co za tym idzie niekorzystnego ucisku brzucha, barków i klatki piersiowej.

Przekazanie sił następuje za pośrednictwem systemu elementów sprężystych lub systemu elementów sztywnych tworzących konstrukcję nośną plecaka lub noszaka.
Zastosowano dwa pasy: pas „nabiodrowy” i pas „nabrzuszny”. Pierwszy pełni rolę transmitera obciążenia, ze sprężystego lub sztywnego systemu nośnego, bezpośrednio na biodra. Drugi zaś, pas ma za zadanie odciążać powłoki mięśni brzucha, wzmacniając pracę tłoczni brzusznej.

Sprężyste rozwiązanie adresowane jest do miękkich plecaków i daje relatywnie przyjemne efekty „kołysania” ładunku, wzmagające przepływy powietrza między plecami niosącego a ścianą tylną plecaka. Stopień tego kołysania może być regulowany na dwa sposoby: poprzez zastosowanie większej liczby elementów nośnych pełniących rolę resorów, lub oraz zastosowanie pneumatycznych poduszek doprężających przestrzeń miedzy plecakiem a powierzchnią pleców. Doprężenie lub odpuszczanie realizowane będzie za pośrednictwem podłączonej butli gazowej lub rurek z zaworami, w które po dmuchnięciu, wprowadza się powietrze z płuc.

Sztywne elementy nośne mają zastosowanie do zestawów ciężkich przenośnych butli gazowy w zestawach pojedynczych lub podwójnych, stosowanych w ratownictwie górniczym, pożarnictwie, ratownictwie chemiczno-biologicznym i zawodach wymagających noszenia sprzętu do specjalistycznego nurkowania. Plecy nośnego systemu sztywnego mogą opcjonalnie zostać wyposażone w komory pneumatyczne – poprawiające stabilność ładunku i dające sprężyste wsparcie dla kolumny kręgosłupa.

Potencjał komercjalizacji

Potencjalni nabywcy: żołnierze, strażacy, pracownicy służb ratownictwa chemiczno-biologicznego alpiniści i indywidualni miłośnicy wypraw trekingowych oraz uczniowie szkół podstawowych oraz gimnazjów.

Potencjalni producenci: to firmy związane z produkcją noszaków i sprzętu BHP oraz firmy produkujące plecaki (np. Wissport lub Helikon).

Stosowanie nowego systemu pozwoli na wydłużenie czasu pracy wyżej wymienionych zawodów a w przypadku uczniów ochroni ich przed deformacjami wrażliwego jeszcze kręgosłupa.

Zaletą nowego rozwiązania jest jego lekkość w stosunku do odciążającego efektu wpływającego na wydajność żołnierza lub strażaka.

Zaletą nowego rozwiązania jest niska cena koniecznych modyfikacji w relacji do spodziewanych korzyści.