DE102022113057A1

DE102022113057A1 - Stair climbing device

Info

Publication number: DE102022113057A1
Application number: DE102022113057.6A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Unger; Dieter Zeppei; Stefan Buchsteiner; Sabine Urhahn
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2022-05-24
Filing date: 2022-05-24
Publication date: 2023-11-30

Abstract

Es wird eine Treppensteigvorrichtung (1) mit einer Tragevorrichtung (2) sowie seitlichen Raupenantrieben aus Umlenkrollen (4; 5) und Tragrollen (6) an an Längsträgern eines Fahrgestells (11) geführten Raupen (3), den Raupen (3) vorgelagerten Laufrädern (7) sowie mit separaten elektrischen Antriebsmotoren und einer elektrischen Energieversorgung zur Verfügung gestellt, die ohne menschliche Krafteinwirkung selbstständig eine Treppe herauf- oder herabsteigen und Treppenabsätze bewältigen kann, wobei die Ladefläche der Tragevorrichtung (2) permanent in einer horizontalen Position bleibt, was dadurch erzielt wird, dass die Treppensteigvorrichtung (1) je Seite zwei Längsträger aufweist, die als Schwingen (8; 9) ausgebildet sind und unterhalb der Tragevorrichtung (2) um horizontale Achsen verschwenkbar angeordnet sind, wobei sich die erste Schwinge (8) in einer Fahrtrichtung nach vorne und die zweite Schwinge (9) entgegen der Fahrtrichtung nach hinten erstreckt und beide Schwingen (8; 9) in veränderlichen Schwingenwinkeln am Fahrgestell (11) angeordnet sind.A stair climbing device (1) with a carrying device (2) and lateral caterpillar drives consisting of deflection rollers (4; 5) and support rollers (6) on caterpillars (3) guided on longitudinal beams of a chassis (11), running wheels in front of the caterpillars (3) ( 7) as well as with separate electric drive motors and an electrical power supply, which can independently climb or descend stairs and manage landings without human intervention, the loading area of the carrying device (2) remaining permanently in a horizontal position, which is achieved in this way in that the stair climbing device (1) has two longitudinal beams on each side, which are designed as rockers (8; 9) and are arranged below the carrying device (2) so that they can pivot about horizontal axes, with the first rocker (8) moving forward in a direction of travel and the second rocker (9) extends backwards against the direction of travel and both rockers (8; 9) are arranged at variable rocker angles on the chassis (11).

Description

Die Erfindung betrifft eine Treppensteigvorrichtung mit einer Tragevorrichtung sowie seitlichen Raupenantrieben aus Umlenkrollen und Tragrollen an an Längsträgern eines Fahrgestells geführten Raupen, den Raupen vorgelagerten Laufrädern sowie mit separaten elektrischen Antriebsmotoren und einer elektrischen Energieversorgung gemäß dem Oberbegriff des ersten Patentanspruches.The invention relates to a stair climbing device with a carrying device and side caterpillar drives consisting of deflection rollers and support rollers on caterpillars guided on longitudinal beams of a chassis, running wheels in front of the caterpillars and with separate electric drive motors and an electrical energy supply according to the preamble of the first patent claim.

Es ist eine Treppenraupe bekannt, DE 70 11 002 U1 , die auf ebenem Boden mit ihren Raupen flach darauf aufliegt, wobei in dieser Position die vorgelagerten Laufräder vom Boden abgehoben sind. Die Tragevorrichtung der bekannten Treppenraupe ist gegenüber der horizontalen Auflagerfläche schräg angestellt, sodass sie im angehobenen Zustand in einer Auf- oder Abwärtsbewegung der Treppenraupe in eine waagerechte oder darüber hinausgehend schräge Position gebracht werden kann. Das freie Laufrad kommt dagegen nur bei einer abgewinkelten Position der Treppenraupe in Funktion, um die Treppenraupe in der Ebene ohne Funktion der Raupen bewegen zu können.A stair caterpillar is known, DE 70 11 002 U1 , which lies flat on level ground with its tracks lying flat on it, with the impellers in front being lifted off the ground in this position. The carrying device of the known stair caterpillar is positioned at an angle relative to the horizontal support surface, so that in the raised state it can be brought into a horizontal or more oblique position in an upward or downward movement of the stair caterpillar. The free impeller, on the other hand, only comes into operation when the stair caterpillar is in an angled position in order to be able to move the stair caterpillar in the plane without the caterpillars functioning.

Nachteilig an dieser bekannten Treppenraupe ist, dass sie zu ihrer Bedienung einiger Muskelkraft bedarf, bis sie passend an eine Treppe angesetzt ist und dass die Tragevorrichtung eine fixen Winkel zur Horizontalen aufweist, sodass in der Ebene oder an einer Treppe fast zu keiner Zeit eine waagerechte Ladefläche der Tragevorrichtung vorhanden ist.The disadvantage of this well-known stair crawler is that it requires some muscle strength to operate it until it is properly attached to a staircase and that the carrying device has a fixed angle to the horizontal, so that there is almost never a horizontal loading area on the plane or on a staircase the carrying device is present.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Treppensteigvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die ohne menschliche Krafteinwirkung selbstständig eine Treppe herauf- oder herabsteigen und Treppenabsätze bewältigen kann, wobei die Ladefläche einer Tragevorrichtung permanent in einer horizontalen Position bleiben soll, sodass darauf abgestellte Gegenstände oder darauf platzierte kranke oder altersschwache Tiere sicher eine Treppe herauf- und herabbefördert werden können.The object of the invention is to provide a stair climbing device that can independently climb or descend stairs and manage landings without human intervention, whereby the loading area of a carrying device should remain permanently in a horizontal position so that objects placed on it or sick people placed on it or decrepit animals can be safely transported up and down stairs.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes erfindungsgemäß zusammen mit den technischen Merkmalen des kennzeichnenden Teils des ersten Hauptanspruches dadurch, dass die Treppensteigvorrichtung je Seite zwei Längsträger aufweist, die als Schwingen ausgebildet und unterhalb der Tragvorrichtung um horizontale Achsen verschwenkbar daran angeordnet sind, wobei sich die erste Schwinge in eine Fahrtrichtung nach vorne und die zweite Schwinge in eine Fahrtrichtung nach hinten erstreckt und beide Schwingen in veränderlichen Winkeln am Fahrgestell angelenkt sind. Wenn dabei die Fahrtrichtung umgekehrt wird, wird die erste Schwinge zur zweiten und umgekehrt.The solution to this problem arises in connection with the features of the preamble according to the invention together with the technical features of the characterizing part of the first main claim in that the stair climbing device has two longitudinal beams on each side, which are designed as rockers and are arranged below the carrying device so that they can pivot about horizontal axes are, with the first rocker arm extending forward in a direction of travel and the second rocker arm extending backwards in a direction of travel and both rockers being articulated at variable angles on the chassis. If the direction of travel is reversed, the first swing arm becomes the second and vice versa.

Diese Schwingen erlauben des demnach entweder in einem sehr flachen Schwingenwinkel mit ihren Raupen flach auf einem ebenen Boden aufzuliegen oder mehrere Treppenstufenkanten zu überdecken oder aber bei Annährung an eine Treppe entsprechend dem Winkel der herauf- oder herabführenden Treppenstufen den Schwingenwinkel so anzupassen, dass zum An- oder Abfahren einer Treppe keine manuelle Hilfe erforderlich ist.These swing arms therefore allow either to lie flat on a flat floor with their tracks at a very flat swing angle or to cover several edges of stairs or, when approaching a staircase, to adjust the swing angle according to the angle of the stairs leading up or down so that when approaching a staircase or moving down stairs, no manual assistance is required.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich mit und in Kombination aus den nachfolgenden Unteransprüchen.Further advantageous embodiments of the subject matter of the invention result from and in combination with the following subclaims.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kommen die Laufräder bei einem sehr engen Schwingenwinkel zwischen den beiden vorderen und hinteren Schwingen, der kleiner ist als der, der bei der Auflage der Raupen beider Schwingen auf einem waagerechten Untergrund vorhanden ist, auf dem Untergrund zur Auflage, wobei die Raupen dann vom Untergrund abgehoben sind, sodass die gesamte Treppensteigvorrichtung in einer solchen Position nur auf den Laufrädern steht und darauf bewegbar ist.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the running wheels come to rest on the ground at a very narrow swing angle between the two front and rear swing arms, which is smaller than that which is present when the tracks of both swing arms rest on a horizontal surface, the caterpillars are then lifted off the ground, so that the entire stair climbing device in such a position only stands on the wheels and can be moved thereon.

Entsprechend einer ganz besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Laufräder dabei als Mecanum-Räder ausgeführt und jedes einzelne Laufrad separat angetrieben, sodass bei einer stark angewinkelten Position der Schwingen die Treppensteigvorrichtung in beliebiger Richtung und, wenn die Laufräder dabei auf einer gedachten Kreisbahn stehen, auch um die Hochachse der Treppensteigvorrichtung herum drehbar ausgeführt ist.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the wheels are designed as Mecanum wheels and each individual wheel is driven separately, so that when the rockers are in a strongly angled position, the stair climbing device can move in any direction and, if the wheels are on an imaginary circular path, also is designed to be rotatable around the vertical axis of the stair climbing device.

Eine ähnlich vorteilhafte Ausführungsform ergibt sich bei der Ausführungsform der Laufräder als Allseitenräder, die in dieser Position ebenfalls ein reibungsarmes Verschieben der Treppensteigvorrichtung in axiale Richtung der Laufräder erlauben.A similarly advantageous embodiment results from the design of the running wheels as all-side wheels, which in this position also allow the stair climbing device to be moved with little friction in the axial direction of the running wheels.

Bevorzugterweise sind die Schwingen einer Seite nebeneinander auf der gleichen Drehachse angeordnet, wie auch die Schwingen der gegenüberliegenden Seite nebeneinander und auf dieser Drehachse angeordnet sind, wodurch sich die Konstruktion des Fahrgestells wesentlich vereinfacht und des Weiteren gewichtsoptimiert ausgebildet ist.Preferably, the rockers on one side are arranged next to each other on the same axis of rotation, just as the rockers on the opposite side are arranged next to each other and on this axis of rotation, which significantly simplifies the construction of the chassis and is also designed to be weight-optimized.

Eine ganz besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist derart ausgestaltet, dass die Laufräder drehfest mit den seitlichen äußeren Umlenkrollen der Raupen verbunden sind, wobei die Umlenkrollen einen geringeren Durchmesser aufweisen als die Laufräder und der Abstand der Drehachsen der Laufräder zum Boden größer ist als der Radius der Mecanum-Räder, sodass diese in einem großen Schwenkwinkel in einer Auflageposition der Tragrollen auf dem Boden von diesem abgehoben sind. Vorteilhafterweise können dabei die Antriebe in oder an den Laufrädern oder in oder an den Umlenkrollen angeordnet sein, sodass die Antriebe der Mecanum-Räder die gleichen sind wie für die Raupen, wodurch der technische Aufwand und auch das Gesamtgewicht der Treppensteigvorrichtung deutlich minimiert ist.A particularly advantageous embodiment of the invention is designed in such a way that the wheels are non-rotatable with the lateral outside The deflection rollers of the caterpillars are connected, the deflection rollers having a smaller diameter than the running wheels and the distance between the rotation axes of the running wheels and the ground being greater than the radius of the Mecanum wheels, so that they have a large swivel angle in a support position of the support rollers on the ground are lifted from this. Advantageously, the drives can be arranged in or on the running wheels or in or on the deflection rollers, so that the drives of the Mecanum wheels are the same as for the caterpillars, whereby the technical effort and also the overall weight of the stair climbing device is significantly minimized.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Tragevorrichtung gelenkig an einem in oder entgegen der Bewegungsrichtung verschwenkbar nach oben gerichteten Tragarm am Fahrgestell gelagert und zusätzlich mit einem Lagesensor sowie einem Verstellantrieb zur permanenten waagerechten Lagerung der Tragevorrichtung ausgestattet, wobei dies des Weiteren besonders vorteilhaft ermöglicht, bei der Annäherung der Treppensteigvorrichtung an eine Treppe das Gewicht der Tragevorrichtung nach hinten zu verlagern, um der in Transportrichtung nach vorne gerichteten Schwinge das Ansteigen auf eine erste Treppenstufe zu erleichtern, ebenso wie das Gewicht der Tragevorrichtung anschließend nach vorne gebracht werden kann, um während des Auf- oder Abfahrens auf einer Treppe eine optimale Kraftverteilung auf die Raupen zu erzeugen.According to a further advantageous embodiment of the invention, the carrying device is mounted in an articulated manner on a support arm on the chassis that can be pivoted upwards in or against the direction of movement and is additionally equipped with a position sensor and an adjustment drive for permanent horizontal storage of the carrying device, which further makes it particularly advantageously possible When the stair climbing device approaches a staircase, the weight of the carrying device is shifted backwards in order to make it easier for the rocker, which is directed forward in the transport direction, to climb to a first step, just as the weight of the carrying device can then be brought forward in order to during the To create an optimal distribution of force on the caterpillars when driving up or down a staircase.

Auf einer Treppe befinden sich die Schwingen etwa in einem maximal ausgestreckten Zustand und weisen dabei vorteilhafterweise eine Gesamtlänge auf, die mindestens drei Treppenstufenkanten überspannt, sodass eine ruckelfreie lineare schräge Auf- und Abwärtsbewegung der Treppensteigvorrichtung erzielt werden kann.On a staircase, the rockers are in a maximally extended state and advantageously have a total length that spans at least three edges of the stairs, so that a smooth linear oblique upward and downward movement of the stair climbing device can be achieved.

Um die erfinderische Treppensteigvorrichtung weitestgehend autonom betreiben zu können, ist sie des Weiteren vorteilhafterweise mit einer elektronischen Antriebssteuerung sowie an den Schwingen und/ oder dem Fahrgestell und/ oder an der Tragvorrichtung mit entsprechenden Sensoren, etwa zur Lage- oder Neigungserkennung, zu Abstandserkennung und/ oder zur Umfelderkennung ausgestattet, sodass ein störungsfreier Betrieb gewährleistet ist.In order to be able to operate the inventive stair climbing device as autonomously as possible, it is also advantageously equipped with an electronic drive control as well as on the rockers and/or the chassis and/or on the carrying device with corresponding sensors, for example for position or inclination detection, for distance detection and/or Equipped for environmental recognition, so that trouble-free operation is guaranteed.

Entsprechend einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Treppensteigvorrichtung in Verbindung mit der elektronischen Antriebssteuerung und den Neigungssensoren, wie etwa Halbleitergyroskopen, mit einer selbstbalancierenden Funktion ausgestattet, in der alle Schwingen um die horizontale Achse angehoben sind, sodass die Treppensteigvorrichtung nur noch auf den inneren Umlenkrollen oder den sie umschlingenden Raupen auf einer der horizontalen Achse parallelen Bodenlinie auf dem Untergrund aufsteht. Die Steuerungsimpulse können dabei kabelgebunden oder kabellos über eine Sender-Empfänger-Kombination an die Antriebssteuerung übermittelt werden, sei es per Funk- oder Lichtwellen oder über andere Übertragungswege. Diese erfinderische Weiterbildung ermöglicht der Treppensteigvorrichtung auch ein Fahren auf Strecken mit unregelmäßigem Untergrund, da die größeren Räder grobe Unebenheiten besser kompensieren. Ebenso ist bei dieser Funktionsweise ein Drehen auf der Stelle oder ein Fahren von Kurven besonders einfach durchführbar.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the stair climbing device is equipped with a self-balancing function in conjunction with the electronic drive control and the inclination sensors, such as semiconductor gyroscopes, in which all the rockers are raised about the horizontal axis, so that the stair climbing device only rests on the inner deflection rollers or the caterpillars wrapping around them rest on the ground on a ground line parallel to the horizontal axis. The control pulses can be transmitted to the drive control in a wired or wireless manner via a transmitter-receiver combination, be it via radio or light waves or via other transmission paths. This inventive development also enables the stair climbing device to travel on routes with irregular surfaces, as the larger wheels better compensate for rough unevenness. With this mode of operation, turning on the spot or cornering is also particularly easy to carry out.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

1 eine Treppensteigvorrichtung vor oder nach einer Treppe auf einem Treppenabsatz mit einem Schwingenwinkel von ca. 95° in einer perspektivischen Ansicht von schräg oben,
2 die Treppensteigvorrichtung gemäß 1 in einer Seitenansicht,
3 die Treppensteigvorrichtung beim Anstieg auf eine erste Treppenstufe mit einer entgegen der Fahrtrichtung nach hinten bewegten Position der Tragevorrichtung mit einem Schwingenwinkel von etwa 190°,
4 eine Position gemäß der 3 mit einer nach vorne in Fahrtrichtung bewegten zweiten Position der Tragevorrichtung,
5 eine Position der Schwingen der Treppensteigvorrichtung in einem maximal ausgestreckten Zustand von etwa 180°,
6 die Stellung der Schwingen auf einer Treppe und Überdeckung von drei Treppenstufenkanten mit einem Schwingenwinkel von etwa 155°,
7 die Treppensteigvorrichtung bei Erreichen eines oberen Treppenabsatzes bzw. Beginn eines Treppenabstieges von einem Treppenabsatz,
8 die Treppensteigvorrichtung gemäß 7 in einer räumlichen Ansicht und
9 die Treppensteigvorrichtung in einer selbstbalancierenden Position mit einem Schwingenwinkel von etwa 250°.

An exemplary embodiment of the invention is described in more detail below with reference to drawings. Show it:

1 a stair climbing device before or after a staircase on a landing with a swing angle of approx. 95° in a perspective view diagonally from above,
2 the stair climbing device according to 1 in a side view,
3 the stair climbing device when climbing a first step with the position of the carrying device moved backwards against the direction of travel with a swing arm angle of approximately 190°,
4 a position according to the 3 with a second position of the carrying device moved forward in the direction of travel,
5 a position of the rockers of the stair climbing device in a maximally extended state of approximately 180°,
6 the position of the swing arms on a staircase and coverage of three edges of the stairs with a swing angle of approximately 155°,
7 the stair climbing device when reaching an upper landing or beginning a descent from a landing,
8th the stair climbing device according to 7 in a spatial view and
9 the stair climbing device in a self-balancing position with a swing angle of approximately 250°.

Die Treppensteigvorrichtung 1 besteht aus einem Fahrgestell 11 mit einer horizontalen Achse 10, an der seitlich unterhalb einer Tragevorrichtung 2 vier Schwingen 8; 9 angeordnet sind und je Seite eine Schwinge 8 in Fahrtrichtung nach vorne und eine Schwinge 9 entgegen der Fahrtrichtung nach hinten ausgerichtet ist, wobei die Fahrtrichtungen wechseln können und dann das jeweils umgekehrte gilt. Neben den Schwingen 8; 9 sind auf der horizontalen Achse 10 die inneren Umlenkrollen 5 drehbar gelagert und jeweils an den Enden der Schwingen 8; 9 äußere Umlenkrollen 4, wobei sich um die Umlenkrollen 4; 5 jeweils eine Raupe 3 erstreckt, die auf der zum Boden gerichteten Seite der Schwingen 8; 9 von mehreren nebeneinander angeordneten Tragrollen 6 abgestützt wird, die ihrerseits an den Schwingen 8; 9 gelagert sind. The stair climbing device 1 consists of a chassis 11 with a horizontal axis 10, on the side below a carrying device 2 four rockers 8; 9 are arranged and a swing arm 8 on each side in the direction of travel to the front and a swing arm 9 is aligned backwards against the direction of travel, whereby the directions of travel can change and then the reverse applies. In addition to the wings 8; 9, the inner deflection rollers 5 are rotatably mounted on the horizontal axis 10 and each at the ends of the rockers 8; 9 outer deflection rollers 4, with the deflection rollers 4; 5 each extends a caterpillar 3, which is on the ground-facing side of the rockers 8; 9 is supported by several support rollers 6 arranged next to one another, which in turn are attached to the rockers 8; 9 are stored.

Neben den äußeren Umlenkrollen 5 sind Laufräder 7 angeordnet und mit den Umlenkrollen 5 drehfest verbunden, wobei die Raupen 3 über die äußeren Umlenkrollen 5 und die zeichnerisch nicht dargestellten, innerhalb der Laufräder 7 angeordneten Elektromotoren angetrieben werden. Jedes Laufrad 7 ist dabei mit einem separaten Elektromotor ausgestattet.Impellers 7 are arranged next to the outer deflection rollers 5 and are connected in a rotationally fixed manner to the deflection rollers 5, the caterpillars 3 being driven via the outer deflection rollers 5 and the electric motors (not shown in the drawing) arranged within the impellers 7. Each impeller 7 is equipped with a separate electric motor.

Die Laufräder 7 sind, wie insbesondere aus den 1 und 8 hervorgeht, als Mecanum-Räder ausgebildet und dazu über ihren Umfang mit winklig angeordneten freidrehenden Rollen 13 versehen, wobei dann, wenn die Schwingen 8; 9 in einem engen Schwingenwinkel zueinander angeordnet sind, wie dies in den 1 und 2 dargestellt ist, die Treppensteigvorrichtung 1 in eine beliebige Richtung oder auch um ihre Hochachse herum frei beweglich ist und so beispielsweise auf einen Treppenabsatz nach dem Ersteigen einer ersten Teiltreppe seitlich auf dem Treppenabsatz bis vor den nächsten Treppenteil verfahren werden kann, wobei dann die zuvor hintere Schwinge 9 zur vorderen Schwinge 8 wird und umgekehrt.The wheels 7 are, as shown in particular in the 1 and 8th shows, designed as Mecanum wheels and provided with freely rotating rollers 13 arranged at an angle over their circumference, whereby when the rockers 8; 9 are arranged at a narrow swing angle to one another, as in the 1 and 2 is shown, the stair climbing device 1 is freely movable in any direction or around its vertical axis and can, for example, be moved laterally on a landing after climbing a first partial staircase up to the next part of the staircase, in which case the previously rear rocker arm can be moved 9 becomes the front swing arm 8 and vice versa.

An dem Fahrgestell 11 ist mindestens ein Tragarm 12 angeordnet, der ebenfalls um die horizontale Achse 10 winkelverschwenkbar angeordnet ist und der an seinem oberen Ende eine gelenkige Aufnahme für eine Tragevorrichtung 2 aufweist, wobei darin Sensoren angeordnet sind, die mit einer zeichnerisch nicht dargestellten Steuerung der Treppensteigvorrichtung 1 verbunden sind, die dafür sorgt, dass die Tragevorrichtung 2 permanent in einer waagerechten Position verbleibt, unabhängig von den Schwenkwinkeln des Tragarmes 12 und der Schwingen 8; 9. Die Position der Tragevorrichtung 2 und des Tragarmes 12 wird der optimalen Schwerpunktlage der Treppensteigvorrichtung 1 angepasst, etwa wie in 3 dargestellt, entgegen der Fahrtrichtung nach hinten, um ein leichtes Auflaufen der vorderen Schwinge 8 auf eine Treppenstufe zu ermöglichen oder, wie in 4 dargestellt, in Fahrtrichtung nach vorne, um möglichst viel Gewicht auf die Raupe 3 ausüben zu können, um eine optimale Traktion zu gewährleisten. Des Weiteren liegt der Sinn des verstellbaren Tragarmes 12 darin sicherzustellen, dass der Gesamtschwerpunkt der Treppensteigvorrichtung 1 nicht über einen vorderen oder hinteren randseitigen Auflagepunkt der Treppensteigvorrichtung 1 hinausragt, um ein Umstürzen der Vorrichtung sicher zu verhindern.At least one support arm 12 is arranged on the chassis 11, which is also arranged to be angularly pivotable about the horizontal axis 10 and which has an articulated receptacle for a carrying device 2 at its upper end, sensors being arranged therein which are connected to a control system (not shown in the drawing). Stair climbing device 1 is connected, which ensures that the carrying device 2 remains permanently in a horizontal position, regardless of the pivot angles of the support arm 12 and the rockers 8; 9. The position of the carrying device 2 and the support arm 12 is adjusted to the optimal center of gravity of the stair climbing device 1, approximately as in 3 shown, backwards against the direction of travel, in order to allow the front swing arm 8 to easily run onto a step or, as in 4 shown, forward in the direction of travel in order to be able to exert as much weight as possible on the caterpillar 3 in order to ensure optimal traction. Furthermore, the purpose of the adjustable support arm 12 is to ensure that the overall center of gravity of the stair climbing device 1 does not protrude beyond a front or rear edge support point of the stair climbing device 1 in order to reliably prevent the device from toppling over.

Die als Mecanum-Räder ausgebildeten Laufräder 7 besitzen zwar einen größeren Durchmesser als die mit ihnen verbundenen äußeren Umlenkrollen 4, jedoch liegen sie bei einem weit gespreizten Schwingenwinkel zwischen den Schwingen 8; 9 nicht auf dem Untergrund auf, da der Abstand der Drehachse der Umlenkrollen 4 und der Laufrollen 5 zum Boden größer ist als der Radius der Laufräder 7. Nur wenn die Schwingen 8; 9 einen engeren Schwingenwinkel zueinander aufweisen, wie etwa in den 1 und 2 dargestellt, stehen die Laufräder 7 auf dem Untergrund auf und ermöglichen bei ihrer Ausführungsform als Mecanum-Rad oder Allseitenrad ein seitliches Bewegen der Treppensteigvorrichtung 1.The running wheels 7 designed as Mecanum wheels have a larger diameter than the outer deflection rollers 4 connected to them, but they lie at a widely spread rocker angle between the rockers 8; 9 does not rest on the ground, since the distance between the axis of rotation of the deflection rollers 4 and the rollers 5 and the ground is greater than the radius of the running wheels 7. Only if the rockers 8; 9 have a narrower swing arm angle to each other, such as in the 1 and 2 shown, the running wheels 7 stand on the ground and, in their embodiment as a Mecanum wheel or all-side wheel, enable the stair climbing device 1 to move laterally.

9 zeigt eine mit einer selbstbalancierenden Funktion ausgestattete Treppensteigvorrichtung 1 in einer Betriebsposition, in der alle Schwingen 8; 9 um die horizontale Achse 10 nach oben abgewinkelt sind, sodass die Treppensteigvorrichtung 1 nur noch auf den inneren Umlenkrollen 5 oder den sie umschlingenden Raupen 3 auf einer zur Achse 10 parallelen Aufstandslinie auf einem Untergrund aufsteht. Der Winkel zwischen den Schwingen 8; 9 beträgt etwa 250° bzw. symmetrische 2x 55° zur Hochachse durch die horizontale Achse 10 und eine Schwenkachse der Tragevorrichtung 2 um deren verschwenkbaren Tragarm 12. Diese Verschwenkbarkeit kann dazu genutzt werden außermittige Last in der Tragvorrichtung 2 mittig über die Aufstandslinie zu bewegen. Zeichnerisch nicht dargestellt ist eine kabelgebundene oder kabellose Signalübertragungsvorrichtung zur Steuerung der Treppensteigvorrichtung 1. 9 shows a stair climbing device 1 equipped with a self-balancing function in an operating position in which all rockers 8; 9 are angled upwards about the horizontal axis 10, so that the stair climbing device 1 only stands on the inner deflection rollers 5 or the caterpillars 3 that wrap around them on a contact line parallel to the axis 10 on a surface. The angle between the wings 8; 9 is approximately 250° or symmetrical 2x 55° to the vertical axis through the horizontal axis 10 and a pivot axis of the carrying device 2 around its pivotable support arm 12. This pivoting can be used to move eccentric load in the carrying device 2 centrally over the contact line. Not shown in the drawing is a wired or wireless signal transmission device for controlling the stair climbing device 1.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 7011002 U1 [0002]

Claims

Stair climbing device (1) with a carrying device (2) and side caterpillar drives consisting of deflection rollers (4; 5) and support rollers (6) on caterpillars (3) guided on longitudinal beams of a chassis (11), running wheels (7) in front of the caterpillars (3) and with separate electric drive motors and an electrical power supply, characterized in that a stair climbing device (1) has two longitudinal beams on each side, which are designed as rockers (8; 9) and are arranged below the carrying device (2) so that they can pivot about horizontal axes, whereby the first rocker arm (8) extends forward in a direction of travel and the second rocker arm (9) extends backwards in the direction of travel and both rockers (8; 9) are arranged at variable swing angles on the chassis (11).

Stair climbing device (1). Claim 1 , characterized in that the running wheels (7) exist at an angle between the two rockers (8; 9) that is smaller than that when the tracks (3) of both rockers (8; 9) rest on a horizontal surface is to rest on it and that the caterpillars (3) are lifted off the ground in such an angular position.

Stair climbing device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the running wheels (7) are designed as Mecanum wheels and each running wheel (7) is driven separately.

Stair climbing device (1) according to one of the aforementioned Claims 1 - 2 , characterized in that the wheels (7) are designed as all-side wheels.

Stair climbing device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the rockers (8; 9) on one side are arranged side by side on the same axis of rotation (10) which is also the axis of rotation (10) for the rockers (8; 9). on the other side.

Stair climbing device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the running wheels (7) are connected to the outer deflection rollers (4) and the deflection rollers (4) have a smaller diameter than the running wheels (7) and that the deflection rollers (4 ) are wrapped around by the caterpillars (3).

Stair climbing device (1). Claim 6 , characterized in that the electric drive motors are arranged in or on the running wheels (7) or in or on the deflection rollers (4; 5).

Stair climbing device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the carrying device (2) is articulated on an upwardly directed support arm (12) which can be pivoted in or against the direction of movement on the chassis (11) and the carrying device (2). Position sensor and an adjustment drive for its permanent horizontal position.

Stair climbing device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the rockers (8; 9) in the maximally extended state have such a total length that the caterpillars (3) span at least three edges of the stairs.

Stair climbing device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that it is equipped with an electric drive control and sensors for positioning on the rockers (8; 9) and/or the chassis (11) and/or the carrying device (2). and inclination detection, for distance detection and/or for environment detection.

Stair climbing device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that it is equipped with a self-balancing function in which all rockers (8; 9) are raised about the horizontal axis (10) and the stair climbing device (1) is on the inner deflection rollers (5) or the caterpillars (3) that wrap around them stand on a surface.