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Die Erfindung betrifft einen Fahrantrieb für Rollwagen, insbesondere Rollwagen für die Ausgabe, den Transport oder die Verteilung von Speisen. Hierbei kann es sich beispielsweise um einen Speisenausgabewagen, einen Speisetransportwagen, einen Tabletttransportwagen, einen Tellerstapelgerät und dergleichen handelt.
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Aus der Praxis bekannte Rollwagen, die z. B. in Krankenhäusern oder Großküchen zur Speisenverteilung eingesetzt werden, werden mit Muskelkraft bewegt. Sie weisen Räder auf, die um eine vertikale Achse verschwenkbar sind. Die Rollwagen haben zumindest im beladenen Zustand häufig ein sehr hohes Gewicht, so dass nicht selten zwei Personen notwenig sind, um die Wagen zu schieben und dabei auch zu manövrieren. Es besteht daher ein Bedürfnis, die Rollwagen mit einem Fahrantrieb auszustatten, wobei das Problem gelöst werden muss, dass die Rollwagen in Innenräumen unter nicht selten beengten Platzverhältnissen eingesetzt werden und dabei sehr wendig sein müssen.
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Eine fest installierte Motorisierung der Rollwagen ist nachteilig. Zur Speisenverteilung in Krankenhäusern und Großküchen ist aus logistischen Gründen in der Praxis ein zwei- bis dreifacher Wagensatz notwendig. Eine permanente Motorisierung sämtlicher Wagen wäre daher aufwendig. Ferner besteht das Problem, dass Rollwagen, die in Großküchen und in Krankenhäusern eingesetzt werden, regelmäßig gewaschen werden müssen. Ein fest installierter Antrieb des Gerätes müsste daher gegen Spritzwasser gekapselt werden.
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Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Fahrantrieb anzugeben, der an Rollwagen unterschiedlicher Größe und Ausführung angekuppelt und von dem Rollwagen wieder getrennt werden kann. Dabei ist zu beachten, dass die Räder der zur Speisenverteilung eingesetzten Rollwagen nicht genormt sind und die Rollwagen je nach Ausführung und Hersteller sich auch hinsichtlich des Bodenabstandes unterscheiden. Da die Rollwagen große Abmessungen und im beladenen Zustand ein hohes Gewicht aufweisen können, muss eine feste Kupplung gewährleistet sein. Schließlich muss der Fahrantrieb so ausgebildet sein, dass die Manövrierfähigkeit des Rollwagens durch den angekuppelten Fahrantrieb nicht eingeschränkt wird.
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Gegenstand der Erfindung und Lösung dieser Aufgabe ist ein Fahrantrieb nach Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Fahrantriebes werden in den Unteransprüchen 2 bis 13 beschrieben. Die Ansprüche 14 bis 15 betreffen einen Rollwagen zur Verwendung mit dem Fahrantrieb.
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Zum grundsätzlichen Aufbau des Fahrantriebes gehören ein Fahrgestell, ein Elektroantrieb, eine Steuerkonsole mit Steuerelektronik sowie ein Handgriff. Das Fahrgestell ist mit zwei um eine vertikale Achse schwenkbaren Rädern sowie mindestens einem von dem Elektroantrieb angetriebenen Antriebsrad ausgestattet und weist einen unter einen Rollwagen bewegbaren flachen Lastaufnahmebereich mit einer Hubvorrichtung auf. An die Hubvorrichtung ist eine Kupplungseinrichtung zur Herstellung einer lösbaren Verbindung mit der Unterseite des Rollwagens angeschlossen. Erfindungsgemäß erfolgt die Kupplung des Fahrantriebes an der Unterseite des Rollwagens, das heißt in der Nähe der Schwerpunktslage des mit dem Fahrantrieb verbundenen Rollwagens. Die erfindungsgemäße Position der Kupplungseinrichtung leistet einen wesentlichen Beitrag, dass der aus dem Fahrantrieb und dem Rollwagen bestehende Verbund sich gut manövrieren lässt und die Verbindung bei Lenkbewegungen des Verbundes nur geringen Querkräften ausgesetzt ist. Da die Kupplungsvorrichtung an eine Hubvorrichtung angeschlossen ist, ist der Fahrantrieb an Rollwagen ankuppelbar, die sich hinsichtlich ihres Bodenabstandes unterscheiden. Bei einer Stellbewegung der Kupplungseinrichtung in vertikaler Richtung gegen die Unterseite des Rollwagens wirkt eine Reaktionskraft auf die Hubvorrichtung und damit auch auf den Fahrantrieb. Die Reaktionskraft drückt den Fahrantrieb gegen die Bodenfläche, über die der Fahrantrieb bewegt wird, und bewirkt einen guten Bodenkontakt des Antriebsrades. Aufgrund der erfindungsgemäßen Anordnung der Kupplungsvorrichtung an der Unterseite des anzukuppelnden Rollwagens benötigt der Fahrantrieb keine zusätzlichen Gewichte, um einen ausreichenden Bodenkontakt des Fahrantriebes herzustellen. Die Kupplungseinrichtung weist zweckmäßig ein Kupplungselement auf, das an Druckfedern abgestützt ist, die mittels einer Stellbewegung der Hubvorrichtung gegen die Unterseite des Rollwagens vorgespannt werden. Die vorgespannten Druckfedern bilden eine auf den Fahrantrieb wirkende Last, welche durch die Federeigenschaften bestimmt ist und durch eine entsprechende Auswahl der Druckfedern definiert eingestellt werden kann.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung weist die Kupplungseinrichtung mindestens einen vorstehenden Kupplungszapfen und eine relativ zum Kupplungszapfen bewegliche, auf Druckfedern abgestützte Druckplatte auf. Mittels einer Stellbewegung der Hubvorrichtung ist die Druckplatte gegen eine Fläche an der Unterseite des Rollwagens bewegbar, wobei die Druckfedern die auf die Druckplatte wirkende Last definieren. Zwischen der Druckplatte und einer Gegenfläche an der Unterseite des Rollwagens kann ein definierter Kraftschluss eingestellt werden. Dabei greift der vorstehende Kupplungszapfen in eine Zapfenaufnahme an der Unterseite des Rollwagens ein und stellt einen zusätzlichen Formschluss her. Die Wirkung der beschriebenen Kupplungseinrichtung beruht somit auf der Kombination eines Kraftschlusses und eines Formschlusses, wobei der Formschluss als zusätzliche Sicherungsmaßnahme mit beachtlichem Spiel ausgebildet werden kann. Gemäß einer bevorzugten Ausführung der erfindungsgemäßen Anordnung ist die Druckplatte aus einem Niveau oberhalb des Kupplungszapfens absenkbar, wobei der Kupplungszapfen bei einer Absenkbewegung der Druckplatte eine Öffnung der Druckplatte durchfasst.
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Zweckmäßig weist die Druckplatte einen rutschfesten Belag und/oder eine Profilierung zur Erhöhung der Haftreibung an einer Gegenfläche an der Unterseite des Rollwagens auf. Vorzugsweise ist ferner ein Sensor zur Erfassung der Position der Druckplatte vorgesehen, wobei das Signal des Sensors beispielsweise ein optisches und/oder akustisches Signal auslösen kann. Vorzugsweise ist der Sensor an die Steuerungseinrichtung angeschlossen, welche einen Antrieb der Hubvorrichtung nach Beendigung des Kupplungsvorganges abschaltet.
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Die Hubvorrichtung ist vorzugsweise als Scherenhubtisch ausgebildet, der eine Gelenkanordnung mit über Kreuz angeordneten und durch ein Drehgelenk verbundenen Stäben sowie einen an die Gelenkanordnung angeschlossenen Kupplungsträger zum Anschluss der Kupplungseinrichtung aufweist. Ein erster Stab der über Kreuz angeordneten Stäbe ist drehbeweglich an dem Fahrgestell gelagert und verschiebbar an dem Kupplungsträger geführt. Der zweite Stab der über Kreuz angeordneten Stäben ist mit dem Kupplungsträger drehbeweglich verbunden und an eine lineare Stelleinrichtung angeschlossen. Der Kupplungsträger bildet eine Stützkonstruktion, welche auf die Kupplungseinrichtung wirkende Kräfte aufnimmt und auf die Gelenkanordnung überträgt. Der Kupplungsträger kann beispielsweise als Platte oder als Rahmenkonstruktion ausgebildet sein. Die lineare Stelleinrichtung weist vorzugsweise einen Elektromotor und eine von dem Elektromotor angetriebene Spindel auf. Die Hubvorrichtung ist durch einen Motor mit der Spindel kinematisch verbunden. Die beschriebene Anordnung bildet ein selbsthemmendes Getriebe zur Übertragung von Bewegungen der linearen Stelleinrichtung auf den Scherenhubtisch. Daher kann der Elektromotor abgeschaltet werden, wenn die Druckplatte unter Last an der Unterseite des Rollwagens anliegt und eine ordnungsgemäße Verbindung zwischen dem Rollwagen und dem Fahrantrieb eingerichtet ist.
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Das Fahrgestell weist zweckmäßig einen Träger mit einem U-förmigen Querschnittsprofil auf, welches einen Einbauraum für den Elektroantrieb des Antriebsrades sowie einen Antrieb für die Hubvorrichtung bildet. Der Elektroantrieb sowie der Antrieb der Hubvorrichtung sind innerhalb des Trägers angeordnet. Der Elektroantrieb und das Antriebsrad sind vorzugsweise an einem Ende des Trägers angeordnet, das unter den anzukoppelnden Rollwagen bewegt wird. An dem anderen Ende weist das Fahrwerk einen fest mit dem Lastaufnahmebereich verbundenen Fahrwerkskopf auf, der den Lastaufnahmebereich überragt und an dem die schwenkbaren Räder, die Steuerkonsole sowie der Handgriff angeordnet sind.
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Der Handgriff ist vorzugsweise als Bügel ausgebildet, der schwenkbar mit dem Fahrwerk verbunden ist und ein Bedienelement zur Ansteuerung des Elektroantriebes aufweist. Mittels des Bedienelementes kann die Fahrrichtung gewählt und die Fahrbewegung gestoppt werden. Ferner ist dem Handgriff zweckmäßig ein Schaltelement zugeordnet, welches den Elektroantrieb abschaltet, wenn der Bügel sich in einer vertikalen Ruheposition befindet. Eine Fahrbewegung soll nur möglich sein, wenn der Bügel schräg absteht, wobei sich die Stellung des schwenkbar gelagerten Bügels an die Körpergröße der Person, die das Gerät bedient, anpasst. Durch die Schrägstellung des Bügels ist ein Sicherheitsabstand zwischen dem Rollwagen und der bedienenden Person gewährleistet, wenn der Fahrantrieb mit dem angekuppelten Rollwagen bewegt wird.
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Die Steuerelektronik weist vorzugsweise eine Logikschaltung auf, welche den Stellweg der Hubvorrichtung und die Stellung der Kupplungseinrichtung abfragt und den Elektroantrieb bei einer Betätigung der Hubvorrichtung abschaltet sowie eine Fahrbewegung erst ermöglicht, wenn eine definierte Kupplungsstellung der Kupplungseinrichtung bestätigt ist.
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Aus Sicherheitsgründen ist es ferner vorteilhaft, wenn die Steuerelektronik den Elektroantrieb so ansteuert, dass eine Fahrbewegung in Schubrichtung nur als Langsamfahrt mit einer wesentlich geringeren Fahrgeschwindigkeit als in Zugrichtung möglich ist. Bei einer normalen Fahrbewegung zieht die bedienende Person einen aus Fahrantrieb und Rollwagen bestehenden Verbund hinter sich her. Sofern Rangiermanöver notwendig sind, kann die bedienende Person den aus Fahrantrieb und Rollwagen bestehenden Verbund in entgegengesetzter Richtung, also in Schubrichtung, bewegen. Allerdings ist in Schubrichtung nur eine Langsamfahrt möglich, da der Rollwagen bis zur Schulterhöhe einer Person reichen kann und die Sicht in Schubrichtung entsprechend eingeschränkt ist. Aus Sicherheitsgründen kann eine Langsamfahrt in Schubrichtung auch mit einem akustischen Signal kombiniert werden.
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Der erfindungsgemäße Fahrantrieb kann für Rollwagen verwendet werden, die an ihrer Unterseite vier vorstehende Räder aufweist, wobei zumindest zwei Räder um eine vertikale Achse verschwenkbar sind. An der Unterseite des anzukuppelnden Rollwagens ist zweckmäßig eine Führungsschiene zur Positionierung des Fahrantriebes angeordnet, welche den Lastaufnahmebereich und die Hubvorrichtung des anzukuppelnden Fahrantriebes U-förmig umschließt. Vorzugsweise weist die Führungsschiene an ihrem einschubseitigen Ende Leitflächen auf, die Einführschrägen bilden. Ferner kann die Führungsschiene eine Öffnung zur Aufnahme eines Kupplungszapfens enthalten. Rollwagen, die bereits in Großküchen oder in Krankenhäusern für die Ausgabe, den Transport oder die Verteilung von Speisen in Gebrauch sind und bisher per Muskelkraft bewegt werden, können mit der entsprechenden Führungsschiene problemlos nachgerüstet werden.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. Es zeigen schematisch:
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1 einen Fahrantrieb für Rollwagen,
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2 einen aus einem Fahrantrieb und einem angekuppelten Rollwagen bestehenden Verbund,
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3 den in 2 dargestellten Verbund in einer perspektivischen Darstellung,
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4 und 5 Schnittdarstellungen des in den 1 und 2 dargestellten Fahrantriebes in unterschiedlichen Funktionsstellungen,
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6 die Bodenfläche eines zur Verwendung mit dem Fahrantrieb bestimmten Rollwagens.
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In den Figuren ist ein Fahrantrieb 1 für Rollwagen 2 dargestellt, die für die Ausgabe, den Transport oder die Verteilung von Speisen eingesetzt werden. In den Ausführungsbeispielen ist als Rollwagen 2 ein Tabletttransportwagen dargestellt, der mittels eines angekuppelten Fahrantriebes bewegt wird.
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Der in 1 dargestellte Fahrantrieb 1 weist ein Fahrgestell 3 mit einem von einem Elektroantrieb 4 angetriebenen Antriebsrad 5 und mit zwei um eine vertikale Achse schwenkbaren Rädern 6 auf. Zum grundsätzlichen Aufbau des Fahrantriebs 1 gehören ferner eine Steuerkonsole 7 mit Steuerelektronik und ein Handgriff 8, der als Bügel ausgebildet ist und ein Bedienelement 9 zur Ansteuerung des Elektroantriebes 4 aufweisen kann. Aus einer vergleichenden Betrachtung der 1 und 2 geht hervor, dass das Fahrgestell 3 einen unter einen Rollwagen 2 bewegbaren flachen Lastaufnahmebereich 10 mit einer Hubvorrichtung 11 aufweist, wobei an die Hubvorrichtung 11 eine Kupplungseinrichtung 12 zur Herstellung einer lösbaren Verbindung mit der Unterseite des Rollwagens 2 angeschlossen ist.
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Die konstruktive Gestaltung der Hubvorrichtung 11 sowie die Funktionsweise der Kupplungseinrichtung 12 wird insbesondere anhand der 4 und 5 verständlich. Die Hubeinrichtung 11 ist als Scherenhubtisch ausgebildet und weist eine Gelenkanordnung mit über Kreuz angeordneten und durch ein Drehgelenk 13 verbundenen 14, Stäben 15 sowie einen an die Gelenkanordnung angeschlossenen Kupplungsträger 16 zum Anschluss der Kupplungseinrichtung 12 auf. Ein erster Stab 14 der über Kreuz angeordneten Stäbe ist drehbeweglich an dem Fahrgestell 3 gelagert und verschiebbar an dem Kupplungsträger 16 geführt. Der zweite Stab 15 der über Kreuz angeordneten Stäbe ist mit dem Kupplungsträger 16 drehbeweglich verbunden und an eine lineare Stelleinrichtung 17 angeschlossen. Die lineare Stelleinrichtung 17 weist einen Elektromotor 18 und einen von dem Elektromotor 18 angetriebene Spindel 19 auf. Die Hubvorrichtung 11 ist durch eine Mutter 20 mit der Spindel 19 kinematisch verbunden. Die Spindel 19 mit der darauf angeordneten Mutter 20 bilden ein selbsthemmendes Getriebe, welches eine Stellbewegung der linearen Stelleinrichtung 17 in eine Hubbewegung der Hubvorrichtung 11 umsetzt. Auch unter Last behält die Hubvorrichtung 11 jede Position, so dass der Elektromotor 18 der Stelleinrichtung 17 abgeschaltet werden kann, wenn der Fahrantrieb 1 an der Unterseite des Rollwagens 2 angekuppelt ist.
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Die Kupplungseinrichtung 12 weist mindestens einen vorstehenden Kupplungszapfen 21 und eine relativ zum Kupplungszapfen 21 bewegliche, auf Druckfedern 22 abgestützte Druckplatte 23 auf. Die Druckplatte 23 ist aus einer Position oberhalb des Kupplungszapfens 21 absenkbar, wobei der Kupplungszapfen 21 bei einer Absenkbewegung der Druckplatte 23 eine Öffnung 24 der Druckplatte 23 durchfasst. Die Funktionsweise der Anordnung wird aus einer vergleichenden Betrachtung der 4 und 5 deutlich. Mittels einer Stellbewegung der Hubvorrichtung 11 ist die Druckplatte 23 gegen eine Fläche 25 an der Unterseite des Rollwagens 2 bewegbar, wobei die Druckfedern 22 eine auf die Druckplatte 23 wirkende Last definieren. Zwischen der Druckplatte und einer Gegenfläche an der Unterseite des Rollwagens kann ein definierter Kraftschluss eingestellt werden. Dabei greift der vorstehende Kupplungszapfen 21 zusätzlich in eine Zapfenaufnahme an der Unterseite des Rollwagens ein und stellt einen zusätzlichen Formschluss her. Die Wirkung der beschriebenen Kupplungseinrichtung beruht somit auf der Kombination eines Kraftschlusses und eines Formschlusses, wobei der Formschluss nur eine zusätzliche Sicherung darstellt und daher mit einem großen Spiel, welches einige Millimeter betragen kann, ausgeführt werden kann. Zur Verbesserung des Kraftschlusses in gekuppeltem Zustand kann die Druckplatte 23 einen rutschfesten Belag und/oder eine Profilierung zur Erhöhung der Haftreibung an einer Gegenfläche an der Unterseite des Rollwagens 2 aufweisen. Ferner ist ein Sensor 26 zur Erfassung der Position der Druckplatte 23 vorgesehen, die an die Steuerungseinrichtung angeschlossen ist. Die Steuerungseinrichtung schaltet den Antrieb 18 der Hubvorrichtung 11 nach Beendigung des Kupplungsvorganges ab.
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Da die Kupplungsvorrichtung 11 an eine Hubvorrichtung 11 angeschlossen ist, ist der Fahrantrieb 1 am Rollwagen ankuppelbar, die sich hinsichtlich ihres Bodenabstandes unterscheiden. Bei einer Stellbewegung der Kupplungsvorrichtung 11 in vertikaler Richtung gegen die Unterseite des Rollwagens 2 wirkt eine Reaktionskraft auf die Hubvorrichtung 11 und damit auch auf den Fahrantrieb 1. Die Reaktionskraft drückt den Fahrantrieb 1 gegen die Bodenfläche, über die der Fahrantrieb bewegt wird, und bewirkt einen guten Bodenkontakt des Antriebsrades 5. Aufgrund der erfindungsgemäßen Anordnung der Kupplungsvorrichtung 11 an der Unterseite des anzukoppelnden Rollwagens 2 benötigt der Fahrantrieb 1 keine zusätzlichen Gewichte, um einen ausreichenden Bodenkontakt des Antriebsrades 5 herzustellen.
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Der Darstellung in 1 sowie den Schnittdarstellungen in den 4 und 5 ist zu entnehmen, dass das Fahrgestell 3 einen Träger 27 mit einem U-förmigen Querschnittsprofil aufweist und dass der Elektroantrieb 4 für das Antriebsrad 5 sowie der Elektromotor 18 der Hubvorrichtung 11 innerhalb des Trägers 27 angeordnet sind. Der Elektroantrieb 4 mit zugeordnetem Antriebsrad 5 ist am freien Ende des Trägers 27 angeordnet, der zum Zwecke einer Ankupplung des Fahrantriebes 1 unter den Rollwagen verfahren wird. An dem anderen Ende weist das Fahrgestell 3 einen fest mit dem Lastaufnahmebereich 10 verbundenen Fahrwerkskopf 28 auf, der den Lastaufnahmebereich 10 überragt. Die schwenkbaren Räder 6, die Steuerkonsole 7 sowie der Handgriff 8 sind an dem Fahrwerkskopf 28 angeordnet. Der Fahrwerkskopf 28 bildet zugleich einen Anschlag, wenn das Fahrgestell 3 mit einem Rollwagen 2 verbunden werden soll und der Lastaufnahmebereich 10 unter dem Rollwagen 2 positioniert wird.
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Der bügelförmige Handgriff 8 ist schwenkbeweglich an den Fahrwerkskopf 28 angeschlossen und aus einer in den 1 und 2 dargestellten vertikalen Ruheposition, in dem der Elektroantrieb 4 abgeschaltet ist, nach unten schräg verschwenkbar. Der Schwenkwinkel passt sich dabei an die Körpergröße der Person an, die den Fahrantrieb 1 betätigt. Die Steuerelektronik steuert den Elektroantrieb 4 so an, dass eine Fahrbewegung in Schubrichtung a nur als Langsamfahrt mit einer wesentlich geringeren Fahrgeschwindigkeit als in Zugrichtung b möglich ist.
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Die Steuerelektronik weist eine Logikschaltung auf, welche den Stellweg der Hubvorrichtung 11 und die Stellung der Kupplungseinrichtung 12 abfragt und den Elektroantrieb 4 bei einer Betätigung der Hubvorrichtung 11 abschaltet sowie eine Fahrbewegung erst ermöglicht, wenn eine definierte Kupplungsstellung der Kupplungseinrichtung 12 betätigt ist.
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Die 6 zeigt die Bodenfläche 29 eines Rollwagens 2, der an der Unterseite vier vorstehende Räder 30 aufweist und an deren Unterseite eine Führungsschiene 31 zur Positionierung des Fahrantriebes 1 angeordnet ist. Die Führungsschiene 31 umschließt den Lastaufnahmebereich 10 und die Hubvorrichtung 11 eines anzukuppelnden Fahrantriebes U-förmig und weist an ihrem einschubseitigen Ende Leitflächen 32 auf, die Einführschrägen bilden. Ferner enthält die Führungsschiene 31 eine als Langloch ausgebildete Öffnung 33 zur Aufnahme des Kupplungszapfens 21 der an dem Fahrantrieb vorgesehenen Kupplungseinrichtung 12.
