DE102020111434A1 - Drive unit and rollable platform - Google Patents
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Abstract
Die Offenbarung bezieht sich auf eine Antriebseinheit mit einem elektromotorisch antreibbaren Antriebsrad (146, 246, 346, 446, 546), insbesondere fünftes Rad, für eine rollbare Plattform (12), mit einer Basis (142, 242, 342, 442, 542), die mit einer rollbaren Plattform (12) koppelbar ist, einem elektromotorisch antreibbaren Antriebsrad (146, 246, 346, 446, 546), das in einer ersten Fahrtrichtung (130, 230, 330, 430, 530) und einer gegensinnigen zweiten Fahrtrichtung (132, 232, 332, 432, 532) antreibbar ist, einem Vorspannelement (154, 254, 354, 454, 554) zur Erhöhung einer Anpresskraft (176, 276, 376, 476, 576) auf das Antriebsrad (146, 246, 346, 446, 546), zumindest einem Radträger (150, 250, 350, 450, 550), der zwischen der Basis (142, 242, 342, 442, 542) und dem Antriebsrad (146, 246, 346, 446, 546) angeordnet ist, wobei der Radträger (150, 250, 350, 450, 550) gegen eine vom Vorspannelement (154, 254, 354, 454, 554) aufgebrachte Kraft relativ zur Basis (142, 242, 342, 442, 542) beweglich ist, wobei in der ersten Fahrtrichtung (130, 230, 330, 430, 530) das am Antriebsrad (146, 246, 346, 446, 546) anliegende Antriebsmoment eine Erhöhung der Anpresskraft (176, 276, 376, 476, 576) bewirkt, und wobei eine Momentenabstützung (170, 270, 370, 470, 570) mit zumindest einem Stützelement (190, 290, 390, 490, 590), die ein beim Betrieb der Antriebseinheit in Reaktion auf das Antriebsmoment am Antriebsrad (146, 246, 346, 446, 546) wirkendes Gegenmoment (188, 288, 388, 588) derart abstützt, dass das Gegenmoment (188, 288, 388, 588) bei Fahrt in der zweiten Fahrtrichtung (132, 232, 332, 432, 532) zur Aufrechterhaltung der Anpresskraft (176, 276, 376, 476, 576) beiträgt. Die Offenbarung bezieht sich ferner auf einen Plattformwagen (10) sowie eine Verwendung einer Antriebseinheit als Umrüstsatz.The disclosure relates to a drive unit with a drive wheel (146, 246, 346, 446, 546) that can be driven by an electric motor, in particular a fifth wheel, for a rollable platform (12), with a base (142, 242, 342, 442, 542) , which can be coupled to a rollable platform (12), a drive wheel (146, 246, 346, 446, 546) that can be driven by an electric motor and that moves in a first direction of travel (130, 230, 330, 430, 530) and a second, opposite direction of travel ( 132, 232, 332, 432, 532) is drivable, a biasing element (154, 254, 354, 454, 554) to increase a contact pressure (176, 276, 376, 476, 576) on the drive wheel (146, 246, 346 , 446, 546), at least one wheel carrier (150, 250, 350, 450, 550) between the base (142, 242, 342, 442, 542) and the drive wheel (146, 246, 346, 446, 546) is arranged, the wheel carrier (150, 250, 350, 450, 550) moving relative to the base (142, 242, 342, 442, 542) against a force applied by the prestressing element (154, 254, 354, 454, 554) is the same, whereby in the first direction of travel (130, 230, 330, 430, 530) the drive torque applied to the drive wheel (146, 246, 346, 446, 546) increases the contact pressure (176, 276, 376, 476, 576) causes, and wherein a torque support (170, 270, 370, 470, 570) with at least one support element (190, 290, 390, 490, 590), which is a during operation of the drive unit in response to the drive torque on the drive wheel (146, 246 , 346, 446, 546) acting counter-torque (188, 288, 388, 588) is supported in such a way that the counter-torque (188, 288, 388, 588) when driving in the second direction of travel (132, 232, 332, 432, 532) contributes to maintaining the contact pressure (176, 276, 376, 476, 576). The disclosure also relates to a platform trolley (10) and the use of a drive unit as a conversion kit.
Description
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Antriebseinheit für eine rollbare Plattform sowie auf eine mit einer solchen Antriebseinheit versehene rollbare Plattform. Ferner bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf eine Verwendung einer Antriebseinheit zur Motorisierung einer rollbaren Plattform.The present disclosure relates to a drive unit for a rollable platform and to a rollable platform provided with such a drive unit. The present disclosure also relates to the use of a drive unit for motorizing a rollable platform.
Aus der
Aus der
Rollbare Plattformen im Sinne der vorliegenden Offenbarung sind beispielhaft als Transportwagen, Transportplattform, Plattformwagen, Patientenauflage, Werkstattwagen, Transportwagen und dergleichen gestaltet.Rollable platforms within the meaning of the present disclosure are designed, for example, as transport trolleys, transport platforms, platform trolleys, patient supports, workshop trolleys, transport trolleys and the like.
Derartige Plattformen weisen üblicherweise vier Rollen oder Räder auf, die auch als Fahrrollen bezeichnet werden können. Die Verwendung von vier Rädern, die beispielhaft vier Ecken der Plattform zugeordnet sind, ist weit verbreitet. Dies soll jedoch nicht einschränkend verstanden werden.Such platforms usually have four rollers or wheels, which can also be referred to as castors. The use of four wheels, which are assigned to four corners of the platform by way of example, is widespread. However, this is not to be understood as restrictive.
Beispielhaft sind zwei der vier Rollen als sogenannte Lenkrollen und zwei der vier Rollen als feste (nicht lenkbar) Rollen gestaltet. Nicht lenkbare Rollen werden allgemein als Bockrollen bezeichnet. Es sind jedoch auch Gestaltungen mit vier lenkbaren Rollen oder Rädern vorstellbar. Es ist auch vorstellbar, die Rollen oder Räder bedarfsweise lenkbar und nicht lenkbar zu machen, indem eine Lenkachse gesperrt oder freigegeben wird.For example, two of the four roles are designed as so-called steering castors and two of the four roles as fixed (non-steerable) roles. Non-steerable castors are commonly referred to as fixed castors. However, designs with four steerable rollers or wheels are also conceivable. It is also conceivable to make the rollers or wheels steerable and not steerable, if necessary, by locking or unlocking a steering axle.
Es sind Antriebseinheiten bekannt, die als sogenanntes fünftes Rad bezeichnet und verwendet werden. Ein solches fünftes Rad ist beispielhaft als Triebsatz gestaltet, um eine rollbare Plattform mit vier Rädern mit einem Antrieb zu versehen. Etwas derartiges ist beispielsweise im Bereich der Logistik vorstellbar, um Palettenwagen motorunterstützt bewegen zu können. Eine weitere denkbare Anwendung ist die Bewegung von Patientenauflagen, Betten und dergleichen im Gesundheitsbereich.Drive units are known which are referred to and used as so-called fifth wheels. Such a fifth wheel is designed as a drive unit, for example, in order to provide a rollable platform with four wheels with a drive. Something like this is conceivable in the field of logistics, for example, in order to be able to move pallet trolleys with motor assistance. Another conceivable application is the movement of patient supports, beds and the like in the health sector.
Ein motorunterstützter Betrieb kann einerseits einen vollständigen Antrieb der Plattform durch das fünfte Rad umfassen. Es ist jedoch auch vorstellbar, dass das fünfte Rad lediglich einen Beitrag zum Vortrieb liefert, um den Bediener zu entlasten.Motor-assisted operation can, on the one hand, include complete drive of the platform by the fifth wheel. However, it is also conceivable that the fifth wheel only makes a contribution to the propulsion in order to relieve the operator.
Das fünfte Rad wird üblicherweise zwischen zwei Bockrollen angeordnet. Dies ist jedoch nicht einschränkend zu verstehen.The fifth wheel is usually placed between two fixed castors. However, this is not to be understood as restrictive.
Ein fünftes Rad ist beispielsweise als Nachrüstlösung oder Umrüstlösung gestaltet, so dass rollbare Plattformen bedarfsweise umgerüstet bzw. für die motorische Bewegung ertüchtigt werden können. Dies hat den Vorteil, dass an der Grundstruktur der rollbaren Plattform keine oder nur geringe bauliche Veränderungen vorgenommen werden müssen. Ein weiterer Vorteil ist in der Standardisierung zu sehen. Üblicherweise sind rollbare Plattformen (in der Logistik oder im Gesundheitsbereich) mit standardisierten Auflagen für Ladegüter, Patienten und Ähnliches versehen. Auch sind die Abmessungen bis hin zum Fahrwerk häufig vereinheitlicht.A fifth wheel is designed, for example, as a retrofit solution or conversion solution, so that rollable platforms can be converted or upgraded for motorized movement as required. This has the advantage that no or only minor structural changes have to be made to the basic structure of the rollable platform. Another advantage can be seen in the standardization. Rollable platforms (in logistics or in the health sector) are usually provided with standardized requirements for cargo, patients and the like. The dimensions up to the chassis are also often standardized.
Die bedarfsweise Verwendung eines fünften Rades erlaubt nun die Motorisierung einer solchen standardisierten Plattform. Es ist vorstellbar, das fünfte Rad als bauliche Einheit bzw. Umrüstlösung auszuführen, wobei je nach Anwendungsfall Antrieb, Kraftübertragung, Energiespeicher und gegebenenfalls sogar die Steuerung in einer Einheit bzw. einem Modul zusammengefasst sind.The use of a fifth wheel as required now allows such a standardized platform to be motorized. It is conceivable to design the fifth wheel as a structural unit or a conversion solution, with the drive, power transmission, energy storage and possibly even the control being combined in one unit or module, depending on the application.
Eine entsprechende Antriebseinheit kann grundsätzlich für die Vorwärtsfahrt und die Rückwärtsfahrt verwendet werden. Gleichermaßen kann die Antriebseinheit zur Unterstützung beim generatorischen Bremsen verwendet werden.A corresponding drive unit can in principle be used for forward travel and reverse travel. The drive unit can also be used to support regenerative braking.
Das Verhalten der fünften Räder ist üblicherweise richtungsabhängig. Eine übliche Ausführungsform ist die Gestaltung als Schwingensatz. Mit anderen Worten ist die Fahrrolle drehbar an einer federbelasteten Schwinge angeordnet, die sich zwischen der Fahrrolle und einem plattformseitigen Lagerpunkt erstreckt. Das plattformseitige Lager der Schwinge ist in der Fahrrichtung (Hauptfahrrichtung) vor dem Lager für die Fahrrolle am entgegengesetzten Ende der Schwinge angeordnet.The behavior of the fifth wheels is usually directional. A common embodiment is the design as a set of rockers. In other words, the caster is rotatably arranged on a spring-loaded rocker that extends between the caster and a bearing point on the platform. The platform-side bearing of the rocker is arranged in the direction of travel (main direction of travel) in front of the bearing for the caster at the opposite end of the rocker.
Eine Feder oder ein sonstiges Vorspannelement drückt die Schwinge und folglich die Fahrrolle gegen den Boden. Bei der gegebenen Konfiguration erhöht sich die Anpresskraft auf die Fahrrolle bei der Vorwärtsbewegung, da ein in Reaktion auf das Antriebsmoment entstehendes Gegenmoment derart auf die Schwinge einwirkt, dass diese die Fahrrolle zusätzlich nach unten drückt.A spring or some other biasing element presses the rocker and consequently the castor against the ground. In the given configuration, the pressing force on the caster increases during the forward movement, since a counter-torque that occurs in response to the drive torque acts on the rocker in such a way that it also presses the caster downwards.
Generell muss die Anpresskraft, also diejenige Kraft, mit der die Fahrrolle auf den Boden gedrückt wird, beim Betrieb des fünften Rades und der damit versehenen Plattform berücksichtigt werden.In general, the contact pressure, i.e. the force with which the castor is pressed onto the ground, must be taken into account when operating the fifth wheel and the platform provided with it.
Im Betrieb, bei der Verwendung der rollbaren Plattform, schwankt häufig das Gewicht. Deutliche Unterschiede gibt es beispielsweise zwischen einem beladenen und einem unbeladenen Zustand.During operation, when using the rollable platform, the weight often fluctuates. There are clear differences, for example, between a loaded and an unloaded state.
Ist die Anpresskraft zu gering, zeigt das Antriebsrad der rollbaren Plattform Schlupf. Mit anderen Worten dreht das Antriebsrad frühzeitig durch. Ist die Anpresskraft hingegen zu hoch, entlastet die Antriebseinheit die benachbarten Rollen/Räder der Plattform übermäßig. Dies kann so weit gehen, dass diese Rollen/Räder den Bodenkontakt verlieren. Dann kann die Plattform sogar kippen. Eine fallabhängige Anpassung der Anpresskraft wäre mit einem gewissen Aufwand verbunden und wird daher häufig vermieden.If the contact pressure is too low, the drive wheel of the rollable platform will slip. In other words, the drive wheel spins prematurely. If, on the other hand, the contact pressure is too high, the drive unit relieves the adjacent rollers / wheels on the platform excessively. This can go so far that these rollers / wheels lose contact with the ground. Then the platform can even tip over. A case-dependent adjustment of the contact force would involve a certain amount of effort and is therefore often avoided.
Ferner hat sich gezeigt, dass das Antriebsverhalten und insbesondere die Anpresskraft auf das Antriebsrad bei im Stand der Technik bekannten Lösungen häufig richtungsabhängig sind. Mit anderen Worten verändert sich regelmäßig die Anpresskraft auf das Antriebsrad bei Richtungsänderungen, gegebenenfalls sogar in nicht tolerierbarem Maße. Dies kann unter Umständen dazu führen, dass das Antriebsrad bei Rückwärtsfahrt vorzeitig durchdreht. Umgedreht kann eine zu hohe Anpresskraft bei Vorwärtsfahrt dazu führen, dass Rollen/Räder in der Umgebung des Antriebsrades die Haftung verlieren. Dies kann zu Instabilitäten und zu einem unkontrollierten Verhalten führen.Furthermore, it has been shown that the drive behavior and in particular the contact pressure on the drive wheel are often direction-dependent in the case of solutions known in the prior art. In other words, the contact pressure on the drive wheel changes regularly with changes in direction, possibly even to an intolerable extent. Under certain circumstances, this can lead to the drive wheel spinning prematurely when reversing. On the other hand, if the contact pressure is too high when driving forwards, rollers / wheels in the vicinity of the drive wheel can lose their grip. This can lead to instability and uncontrolled behavior.
Vor diesem Hintergrund liegt der Offenbarung die Aufgabe zugrunde, eine Antriebseinheit mit einem elektromotorisch antreibbaren Antriebsrad anzugeben, die zur Motorisierung einer rollbaren Plattform verwendbar ist, wobei die Antriebseinheit möglichst vorhersagbares und beherrschbaren Betriebszustände sowohl bei Vorwärtsfahrt als auch bei Rückwärtsfahrt ermöglicht. Insbesondere soll die Antriebseinheit derart gestaltet sein, dass die Anpresskraft auf das Antriebsrad sowohl bei Vorwärtsfahrt als auch bei Rückwärtsfahrt ein bestimmtes Mindestniveau nicht unterschreitet. Vorzugsweise ermöglicht die Antriebseinheit zumindest bei Vorwärtsfahrt eine vom anliegenden Antriebsmoment abhängige Erhöhung der Anpresskraft, die die Traktion verbessert. Die Antriebseinheit soll mit möglichst geringem Zusatzaufwand installierbar und nachrüstbar sein. Die Antriebseinheit soll möglichst einfach kontrollierbar und betreibbar sein, und zwar unabhängig von der aktuellen Fahrrichtung. Schließlich soll die Antriebseinheit dazu beitragen, die Belastungen für Bediener rollbarer Plattformen beim Verfahren der Plattformen zu verringern. Dies betrifft vorzugsweise den Kraftaufwand, weiter bevorzugt auch den Aufwand für die Steuerung der Antriebseinheit und den Kontrollaufwand für das Manövrieren.Against this background, the disclosure is based on the object of specifying a drive unit with an electric motor-driven drive wheel that can be used for motorizing a rollable platform, the drive unit enabling the most predictable and controllable operating states possible both when driving forward and when driving backward. In particular, the drive unit should be designed in such a way that the contact pressure on the drive wheel does not fall below a certain minimum level both when driving forwards and when driving backwards. The drive unit preferably enables an increase in the contact pressure that is dependent on the applied drive torque, at least when driving forward, which improves the traction. The drive unit should be able to be installed and retrofitted with as little additional effort as possible. The drive unit should be as simple as possible to control and operate, regardless of the current direction of travel. Finally, the drive unit is intended to help reduce the stress on operators of rollable platforms when moving the platforms. This preferably relates to the expenditure of force, more preferably also to the expenditure of controlling the drive unit and the expenditure of controlling the maneuvering.
Schließlich soll im Rahmen der vorliegenden Offenbarung möglichst eine rollbare Plattform angegeben werden, die mit einer derartigen Antriebseinheit versehen ist.Finally, within the scope of the present disclosure, a rollable platform is to be specified which is provided with such a drive unit.
Daneben soll im Rahmen der vorliegenden Offenbarung möglichst eine Verwendung einer Antriebseinheit zur Motorisierung einer rollbaren Plattform angegeben werden.In addition, a use of a drive unit for motorizing a rollable platform should be specified within the scope of the present disclosure.
Gemäß einem ersten Aspekt bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf eine Antriebseinheit mit einem elektromotorisch antreibbaren Antriebsrad, insbesondere ein fünftes Rad, für eine rollbare Plattform, wobei die Antriebseinheit Folgendes aufweist:
- - eine Basis, die mit einer rollbaren Plattform koppelbar ist,
- - ein elektromotorisch antreibbares Antriebsrad, das in einer ersten Fahrtrichtung und einer gegensinnigen zweiten Fahrtrichtung antreibbar ist,
- - ein Vorspannelement zur Erhöhung einer Anpresskraft auf das Antriebsrad,
- - zumindest ein Radträger, der zwischen der Basis und dem Antriebsrad angeordnet ist,
- wobei der Radträger gegen eine vom Vorspannelement aufgebrachte Kraft relativ zur Basis beweglich ist,
- wobei in der ersten Fahrtrichtung das am Antriebsrad anliegende Antriebsmoment eine Erhöhung der Anpresskraft bewirkt, und
- - eine Momentenabstützung mit zumindest einem Stützelement, die ein beim Betrieb der Antriebseinheit in Reaktion auf das Antriebsmoment am Antriebsrad wirkendes Gegenmoment derart abstützt, dass das Gegenmoment bei Fahrt in der zweiten Fahrtrichtung zur Aufrechterhaltung der Anpresskraft beiträgt.
- - a base that can be coupled to a rollable platform,
- - a drive wheel that can be driven by an electric motor and that can be driven in a first direction of travel and a second direction of travel in the opposite direction,
- - a preload element to increase a contact pressure on the drive wheel,
- - at least one wheel carrier, which is arranged between the base and the drive wheel,
- wherein the wheel carrier is movable relative to the base against a force applied by the biasing element,
- wherein in the first direction of travel the drive torque applied to the drive wheel causes an increase in the contact pressure, and
- - A torque support with at least one support element that supports a counter-torque acting in response to the drive torque on the drive wheel during operation of the drive unit in such a way that the counter-torque contributes to maintaining the contact pressure when driving in the second direction of travel.
Die der Offenbarung zugrundeliegende Aufgabe wird auf diese Weise vollständig gelöst.The object on which the disclosure is based is completely achieved in this way.
Erfindungsgemäß kann nämlich auf diese Weise sowohl bei Vorwärtsfahrt als auch bei Rückwärtsfahrt eine motorische Unterstützung bei der Bewegung der rollbaren Plattform bereitgestellt werden. Insbesondere ergibt sich in beiden Fahrtrichtungen ein hinreichend vorhersehbares und gut kontrollierbares Verhalten, zumindest in beispielhaften Ausführungsformen.According to the invention, a motorized support can be provided in this way for the movement of the rollable platform both when driving forwards and when driving backwards. In particular, a sufficiently predictable and easily controllable behavior results in both directions of travel, at least in exemplary embodiments.
Bei der ersten Fahrtrichtung handelt es sich beispielhaft um die Fahrtrichtung für Vorwärtsfahrt. Bei der zweiten Fahrtrichtung handelt es sich beispielhaft um die Fahrtrichtung für Rückwärtsfahrt. Dies ist jedoch nicht einschränkend zu verstehen, auch eine umgekehrte Zuordnung ist vorstellbar.The first direction of travel is, for example, the direction of travel for forward travel. The second direction of travel is, for example, the direction of travel for reverse travel. However, this is not to be understood as restrictive; the reverse assignment is also conceivable.
Die Antriebseinheit weist beispielhaft ein Antriebsrad mit ihnen liegendem Motor auf. Ein solches Antriebsrad braucht eine Momentenabstützung, um die Antriebskraft bzw. das Antriebsmoment übertragen zu können. Diese Momentenabstützung kann mittelbar oder unmittelbar vom Radträger bereitgestellt werden. Da der Radträger relativ zur Basis beweglich ist, ergeben sich regelmäßig Auswirkungen auf die Anpresskraft.The drive unit has, for example, a drive wheel with a motor lying on it. Such a drive wheel needs a torque support in order to be able to transmit the drive force or the drive torque. This torque support can be provided directly or indirectly by the wheel carrier. Since the wheel carrier is movable relative to the base, there are regular effects on the contact pressure.
Mit anderen Worten beeinflusst das Antriebsmoment bzw. die Schubkraft die resultierende Anpresskraft, die das Antriebsrad gegen den Untergrund (Boden, Straße, etc.) drückt.In other words, the drive torque or the thrust force influences the resulting contact pressure that presses the drive wheel against the ground (ground, road, etc.).
In einer beispielhaften Ausführungsform verhält sich die (nach unten gerichtete) Anpresskraft proportional oder näherungsweise proportional zur Schubkraft bzw. zum Antriebsmoment. Dies gilt vorzugsweise sowohl in der ersten Fahrtrichtung als auch in der zweiten Fahrtrichtung.In an exemplary embodiment, the (downwardly directed) contact pressure is proportional or approximately proportional to the thrust force or the drive torque. This preferably applies both in the first direction of travel and in the second direction of travel.
Zumindest verbessert sich gemäß weiteren beispielhaften Ausführungsformen das Betriebsverhalten der Antriebseinheit, wenn in der zweiten Fahrtrichtung die Anpresskraft bei steigender Schubkraft bzw. steigendem Antriebsmoment nicht übermäßig reduziert wird. Auf diese Weise kann zur Aufrechterhaltung der Anpresskraft in den verschiedenen Betriebszuständen beigetragen werden.According to further exemplary embodiments, the operating behavior of the drive unit is at least improved if, in the second direction of travel, the contact pressure is not excessively reduced with increasing thrust or increasing drive torque. In this way, a contribution can be made to maintaining the contact pressure in the various operating states.
Erfindungsgemäß ist nämlich die Antriebseinheit derart gestaltet, dass nicht nur bei Vorwärtsfahrt sondern auch bei Rückwärtsfahrt ein Mindestniveau der Anpresskraft gewahrt ist.According to the invention, the drive unit is designed in such a way that a minimum level of contact pressure is maintained not only when driving forward but also when driving backward.
Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung ist unter der Aufrechterhaltung der Anpresskraft zum einen eine Erhöhung der Anpresskraft durch die Momentenabstützung in der jeweiligen Fahrtrichtung zu verstehen. Es sind jedoch auch Ausgestaltungen vorstellbar, in denen die Momentenabstützung derart gestaltet ist, dass in Abhängigkeit von der Schubkraft (vom Antriebsmoment) ein Mindestniveau der Anpresskraft gewahrt ist.In the context of the present disclosure, maintaining the contact force is to be understood as an increase in the contact force due to the torque support in the respective direction of travel. However, configurations are also conceivable in which the torque support is designed in such a way that a minimum level of contact pressure is maintained as a function of the thrust force (of the drive torque).
Mit anderen Worten sinkt die Anpresskraft in einem geringeren Maße, als dies ohne die offenbarungsgemäße Gestaltung und Momentenabstützung erfolgen würde.In other words, the contact pressure drops to a lesser extent than would be the case without the design and torque support according to the disclosure.
Es wurde erkannt, dass bei konventionellen Antriebseinheiten, insbesondere solchen mit einfacher Schwingenanordnung, die Richtungsabhängigkeit ursächlich für verschiedene Nachteile ist. Die Richtungsabhängigkeit kann darauf zurückgeführt werden, dass bei der üblichen Schwingenanordnung das auf die Schwinge einwirkende Gegenmoment beim Aufbringen eines Antriebsmoments in einer Fahrsituation (zum Beispiel Vorwärtsfahrt) die Anpresskraft tendenziell erhöht und in einer anderen Fahrsituation (zum Beispiel Rückwärtsfahrt) die Anpresskraft tendenziell verringert.It was recognized that in conventional drive units, in particular those with a simple rocker arrangement, the directional dependency is the cause of various disadvantages. The directional dependency can be traced back to the fact that, with the usual swing arm arrangement, the counter-torque acting on the swing arm when applying a drive torque in one driving situation (e.g. driving forward) tends to increase the contact pressure and in another driving situation (e.g. backward driving) the contact force tends to decrease.
Beispielhaft ist die offenbarungsgemäße Momentenabstützung derart gestaltet, dass sich bei Rückwärtsfahrt - im Gegensatz zu Antriebseinheiten aus dem Stand der Technik, die ohne zusätzliche Momentenabstützung an einer einfachen Schwinge angeordnet sind - die durch das Vorspannelement erzeugte Anpresskraft nicht reduziert sondern sogar erhöht wird.For example, the torque support according to the disclosure is designed in such a way that when reversing - in contrast to drive units from the prior art, which are arranged on a simple rocker without additional torque support - the contact pressure generated by the pretensioning element is not reduced but even increased.
Es ist jedoch auch vorstellbar, die Antriebseinheit und deren Momentenabstützung derart zu gestalten, dass sich bei Rückwärtsfahrt zwar eine Reduzierung der durch das Vorspannelement erzeugte Anpresskraft ergibt, dass jedoch ein Mindestniveau der Anpresskraft gewahrt bleibt.However, it is also conceivable to design the drive unit and its torque support in such a way that, when reversing, the contact pressure generated by the prestressing element is reduced, but a minimum level of contact force is maintained.
Bei der Plattform handelt es sich beispielhaft um eine mit vier Rädern oder Rollen versehene fahrbare Plattform. Die Plattform ist beispielhaft gestaltet als Transportplattform, Plattformwagen, Patientenauflage, Werkstattwagen, Transportwagen und dergleichen.The platform is, for example, a mobile platform provided with four wheels or rollers. The platform is exemplarily designed as a transport platform, platform trolley, patient support, workshop trolley, transport trolley and the like.
Die Antriebseinheit ist beispielhaft als Umrüstlösung oder Aufrüstlösung gestaltet. Es ist jedoch auch vorstellbar, die Antriebseinheit von Anfang an in die rollbare Plattform zu integrieren.The drive unit is designed, for example, as a retrofit or upgrade solution. However, it is also conceivable to integrate the drive unit into the rollable platform right from the start.
In einer beispielhaften Ausgestaltung ist die Antriebseinheit dazu ausgebildet, als fünftes Rad bei einer rollbaren Plattform verbaut zu werden, die vier nicht angetriebene Räder (oder Rollen) aufweist. In einer beispielhaften Ausgestaltung ist die Antriebseinheit, insbesondere deren Antriebsrad, zwischen zwei nicht schwenkbaren Rädern in paralleler Ausrichtung zu diesen angeordnet. Nicht schwenkbaren Räder oder Rollen werden beispielhaft als Bockrollen bezeichnet. Hingegen werden lenkbare Räder oder Rollen beispielhaft als Lenkrollen bezeichnet. Dies ist nicht einschränkend zu verstehen.In an exemplary embodiment, the drive unit is designed to be installed as a fifth wheel in a rollable platform that has four non-driven wheels (or rollers). In an exemplary embodiment, the drive unit, in particular its drive wheel, is arranged between two non-pivotable wheels in a parallel alignment to them. Non-swiveling wheels or castors are referred to as fixed castors, for example. On the other hand, steerable wheels or rollers are referred to as swivel castors, for example. This is not to be understood as restrictive.
Die Basis bildet ein Gestell bzw. einen Rahmen der Antriebseinheit. Insbesondere wenn die Antriebseinheit modulartig an die Plattform montierbar ist, kann die Basis als selbsttragendes Gestell dienen. Dies ist nicht einschränkend zu verstehen. Es ist grundsätzlich auch vorstellbar, die Basis als Bestandteil der Plattform auszuführen, insbesondere als Bestandteil eines Plattformbodens. In einem solchen Fall gewährt der Plattformboden die Stabilität der Antriebseinheit, wenn diese am Boden der Plattform befestigt ist.The basis forms a frame or a frame of the drive unit. In particular if the drive unit can be mounted on the platform in a modular manner, the base can serve as a self-supporting frame. This is not to be understood as restrictive. In principle, it is also conceivable to design the base as part of the platform, in particular as part of a platform floor. In such a case, the platform floor ensures the stability of the Drive unit if it is attached to the floor of the platform.
Es versteht sich, dass die Antriebseinheit derart gestaltet und bemessen sein kann, dass die rollbare Plattform vollständig durch die Antriebseinheit bewegt werden kann. Es ist jedoch auch vorstellbar, die Antriebseinheit dazu auszubilden, bei der Bewegung der rollbaren Plattform zu unterstützen.It goes without saying that the drive unit can be designed and dimensioned in such a way that the rollable platform can be moved completely by the drive unit. However, it is also conceivable to design the drive unit to assist in the movement of the rollable platform.
Es versteht sich, dass zum Beispiel auch zwei miteinander verbundene Antriebsräder vorstellbar sind, nach Art einer Zwillingsbereifung.It goes without saying that, for example, two drive wheels connected to one another are also conceivable, in the manner of twin tires.
Es versteht sich, dass zur Wahrung der Symmetrie und zur Vermeidung unerwünschter Kippmomente um eine senkrecht zur Achse des Antriebsrades stehende Achse verschiedene Elemente der Antriebseinheit doppelt vorgesehen sein können. Dies trifft beispielhaft auf Elemente der Momentenabstützung zu, beispielhaft auf Stützelemente. Ferner kann dies auf den Radträger zu treffen. Zusätzlich kann dies auf das Vorspannelement zu treffen. Dies ist jedoch nicht einschränkend zu verstehen. Es versteht sich, dass je nach Ausgestaltung auch mit nur einem Vorspannelement, nur einem Radträger und gegebenenfalls auch mit nur einem Stützelement der Momentenabstützung das gewünschte Verhalten der Antriebseinheit erzielbar ist, insbesondere die gewünschte Erhöhung der Anpresskraft sowohl in der ersten als auch in der zweiten Fahrtrichtung.It goes without saying that different elements of the drive unit can be provided twice in order to maintain symmetry and to avoid undesirable tilting moments about an axis perpendicular to the axis of the drive wheel. This applies, for example, to elements of the torque support, for example to support elements. Furthermore, this can apply to the wheel carrier. In addition, this can apply to the prestressing element. However, this is not to be understood as restrictive. It goes without saying that, depending on the design, the desired behavior of the drive unit can also be achieved with only one preload element, only one wheel carrier and, if necessary, only one support element of the torque support, in particular the desired increase in the contact force in both the first and the second direction of travel .
Die Basis kann als Bestandteil der Plattform ausgestaltet sein, zumindest in beispielhaften Ausführungsformen. In weiteren beispielhaften Ausgestaltungen ist die Basis Bestandteil einer separaten Antriebseinheit, die an die Plattform montiert wird. Mischformen sind denkbar, in denen die Basis nach Montage der Antriebseinheit teilweise durch die Plattform und teilweise durch ursprünglich separate Elemente der Antriebseinheit gebildet wird.The base can be designed as a component of the platform, at least in exemplary embodiments. In further exemplary configurations, the base is part of a separate drive unit that is mounted on the platform. Mixed forms are conceivable in which the base is formed partly by the platform and partly by originally separate elements of the drive unit after the drive unit has been installed.
Gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung ist die Momentenabstützung derart gestaltet, dass das beim Betrieb der Antriebseinheit erzeugte Gegenmoment sowohl in der ersten Fahrtrichtung als auch in der zweiten Fahrtrichtung eine Kraftkomponente auf den Radträger erzeugt, die gemeinsam und betragsgleich mit der durch das Vorspannelement erzeugten Kraft zur Erhöhung der Anpresskraft beiträgt.According to an exemplary embodiment, the torque support is designed in such a way that the counter-torque generated during operation of the drive unit generates a force component on the wheel carrier both in the first direction of travel and in the second direction of travel, which together and in the same amount as the force generated by the pretensioning element to increase the Contact pressure contributes.
Mit anderen Worten ist die Momentenabstützung gemäß diesem Ausführungsbeispiel derart gestaltet, dass das Gegenmoment bzw. die Gegenkraft in Reaktion auf das Antriebsmoment bzw. die Schubkraft derart aufgefangen und über den Radträger abgeleitet wird, dass bei beiden Fahrtrichtungen im Ergebnis eine richtungsgleiche Kraftkomponente entsteht, die die Antriebskraft erhöht.In other words, the torque support according to this embodiment is designed in such a way that the counter-torque or the counter-force is absorbed in response to the drive torque or the thrust force and derived via the wheel carrier that a force component in the same direction arises as a result in both directions of travel Driving force increased.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung umfasst die Momentenabstützung zumindest ein mit dem Antriebsrad gekoppeltes Stützelement, das relativ zum Radträger verschwenkbar ist. Das zumindest eine Stützelement dient zur Aufnahme des beim Antrieb des Antriebsrades entstehenden Gegenmoments. Mit anderen Worten dient das zumindest eine Stützelement als Drehmomentstütze zur direkten oder mittelbaren Abstützung eines Antriebsmotors für das Antriebsrad.According to a further exemplary embodiment, the torque support comprises at least one support element which is coupled to the drive wheel and can be pivoted relative to the wheel carrier. The at least one support element serves to absorb the counter-torque that occurs when the drive wheel is driven. In other words, the at least one support element serves as a torque support for the direct or indirect support of a drive motor for the drive wheel.
Wenn das Stützelement relativ zum Radträger verschwenkbar ist, können sich zwei Orientierungen des Stützelements in Bezug auf den Radträger ergeben, von denen eine der ersten Fahrtrichtung und eine andere der zweiten Fahrtrichtung zugeordnet ist.If the support element can be pivoted relative to the wheel carrier, two orientations of the support element with respect to the wheel carrier can result, one of which is assigned to the first direction of travel and another to the second direction of travel.
Beispielhaft ist das zumindest eine Stützelement mit einem Stator eines Motors des Antriebsrades drehfest verbunden. In einer beispielhaften Ausführungsform weist das Antriebsrad einen in den Radkörper integrierten Motor auf, dessen Stator mit einer Achse des Antriebsrades drehfest verbunden ist. Bei der Montage des Antriebsrades wird die Achse über zumindest ein Stützelement einer Momentenabstützung in definierten Grenzen verschwenkbar, abgesehen davon aber drehfest, am Radträger gelagert.For example, the at least one support element is connected in a rotationally fixed manner to a stator of a motor of the drive wheel. In an exemplary embodiment, the drive wheel has a motor integrated into the wheel body, the stator of which is connected in a rotationally fixed manner to an axle of the drive wheel. During the assembly of the drive wheel, the axle can be pivoted within defined limits via at least one support element of a torque support, but apart from that it is non-rotatably mounted on the wheel carrier.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung ist das zumindest eine Stützelement zwischen einem ersten Anschlag und einem zweiten Anschlag relativ zum Radträger verschwenkbar. Auf diese Weise können Kräfte und Momente vom zumindest einen Stützelement an unterschiedlichen Positionen in den Radträger eingeleitet werden. Dies kann für die gewünschte Beeinflussung der Anpresskraft genutzt werden.According to a further exemplary embodiment, the at least one support element can be pivoted between a first stop and a second stop relative to the wheel carrier. In this way, forces and moments from the at least one support element can be introduced into the wheel carrier at different positions. This can be used for the desired influencing of the contact pressure.
Die Schwenkbewegung zwischen dem ersten Anschlag und dem zweiten Anschlag umfasst beispielsweise maximal 45°, gemäß einer weiteren Ausführungsform maximal 30°, gemäß einer weiteren Ausführungsform maximal 15°. Auf diese Weise kann sich die Antriebseinheit schnell an geänderte Betriebszustände, beispielsweise einen Wechsel zwischen der ersten und der zweiten Fahrtrichtung, anpassen.The pivoting movement between the first stop and the second stop comprises, for example, a maximum of 45 °, according to a further embodiment a maximum of 30 °, according to a further embodiment a maximum of 15 °. In this way, the drive unit can quickly adapt to changed operating conditions, for example a change between the first and the second direction of travel.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung stützt sich das zumindest eine Stützelement in der ersten Fahrtrichtung am ersten Anschlag und in der zweiten Fahrtrichtung am zweiten Anschlag ab. Auf diese Weise kann das Gegenmoment, das grundsätzlich eine in Abhängigkeit von der Fahrtrichtung wechselnde Orientierung (Uhrzeigersinn/Gegenuhrzeigersinn) aufweist, fahrtrichtungsabhängig über den ersten Anschlag oder den zweiten Anschlag in den Radträger eingeleitet werden, so dass sich sowohl bei der ersten Fahrtrichtung als auch bei der zweiten Fahrtrichtung eine günstige Kraftkomponente ergibt.According to a further exemplary embodiment, the at least one support element is supported on the first stop in the first direction of travel and on the second stop in the second direction of travel. In this way, the counter-torque, which basically has an orientation (clockwise / counterclockwise) that changes depending on the direction of travel, is introduced into the wheel carrier via the first stop or the second stop, depending on the direction of travel so that there is a favorable force component both in the first direction of travel and in the second direction of travel.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung verändert die Schwenkbewegung des zumindest einen Stützelements bei der Bewegung zwischen dem ersten Anschlag und dem zweiten Anschlag einen Hebel für eine Einleitung des Gegenmoments in den Radträger.According to a further exemplary embodiment, the pivoting movement of the at least one support element during the movement between the first stop and the second stop changes a lever for introducing the counter-torque into the wheel carrier.
Folglich verändert sich auch die resultierende Kraft bzw. deren Richtung in Bezug auf das Gegenmoment. In einer beispielhaften Ausführungsform enthält die resultierende Kraft eine nach unten gerichtete Komponente zur Erhöhung der Anpresskraft, und zwar sowohl bei im Uhrzeigersinn wirksamem Gegenmoment als auch im Gegenuhrzeigersinn wirksamem Gegenmoment.As a result, the resulting force or its direction changes in relation to the counter-torque. In an exemplary embodiment, the resultant force contains a downwardly directed component to increase the contact pressure, both in the case of a counter-torque effective in the clockwise direction and a counter-torque effective in the counterclockwise direction.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung ist das zumindest eine Stützelement als Schwinghebel mit zwei Armen gestaltet, die jeweils einem Anschlag zugeordnet sind. Gemäß weiteren beispielhaften Ausgestaltungen ist das zumindest eine Stützelement V-förmig oder U-förmig gestaltet. Die Spitzen des V oder U sind jeweils einen Anschlag zugeordnet. Alternativ weist das Stützelement zwei Arme auf, die ausgehend von einer Schwenkachse des Stützelements voneinander abgewandt orientiert sind. Es sind auch Mischformen denkbar, beispielsweise als breites V mit einem stumpfen Öffnungswinkel. Im Zentrum ist das Stützelement mit dem Antriebsrad gekoppelt, zumindest in beispielhaften Ausgestaltungen.According to a further exemplary embodiment, the at least one support element is designed as a rocking lever with two arms which are each assigned to a stop. According to further exemplary configurations, the at least one support element is designed in a V-shaped or U-shaped manner. The tips of the V or U are each assigned a stop. Alternatively, the support element has two arms which, starting from a pivot axis of the support element, are oriented facing away from one another. Mixed forms are also conceivable, for example as a wide V with an obtuse opening angle. In the center, the support element is coupled to the drive wheel, at least in exemplary configurations.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung erlaubt zumindest ein Arm des Schwinghebels eine Verstellung der wirksamen Hebellänge. Beispielhaft weist der Arm zwei oder mehr Aufnahmen für einen Anschlagbolzen auf. Andere Umsetzungen sind denkbar.According to a further exemplary embodiment, at least one arm of the rocking lever allows the effective lever length to be adjusted. For example, the arm has two or more receptacles for a stop bolt. Other implementations are conceivable.
Es versteht sich, dass auch der Radträger oder die Basis derartig gestaltet sein können, so dass eine Variation der wirksamen Hebellänge möglich wird. Auf diese Weise kann die Antriebseinheit an einen gegebenen Anwendungsfall angepasst werden.It goes without saying that the wheel carrier or the base can also be designed in such a way that the effective lever length can be varied. In this way, the drive unit can be adapted to a given application.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung wirkt zumindest ein Arm des Schwinghebels mit einer schwenkbar an der Basis gelagerten Schubstange zusammen, wobei der Arm des Schwenkhebels in einer Anschlagstellung mittelbar oder unmittelbar zur Anlage an einen Anschlag an der Schubstange kommt, und wobei der Arm des Schwenkhebels in der entgegengesetzten Anschlagstellung vom Anschlag der Schubstange entfernt ist.According to a further exemplary embodiment, at least one arm of the rocker arm interacts with a push rod pivotably mounted on the base, the arm of the swivel lever coming to rest directly or indirectly against a stop on the push rod in a stop position, and the arm of the swivel lever in the opposite stop position is removed from the stop of the push rod.
Wenn sich der Schwenkhebel in der entgegengesetzten Schwenkposition befindet, ist die Schubstange außer Funktion.If the pivot lever is in the opposite pivot position, the push rod is inoperative.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung umfasst die Schubstange eine Kolben-Zylinder-Führung oder eine translatorische Kulissenführung, die in der zweiten Schwenkposition den zweiten Anschlag für das Stützelement bereitstellen.According to a further exemplary embodiment, the push rod comprises a piston-cylinder guide or a translational link guide, which in the second pivot position provide the second stop for the support element.
Mit anderen Worten wird also die Schubstange beispielsweise durch einen Zylinder und eine darin eintauchende Stange gebildet, die als Kolben fungiert. Die Stange taucht in den Zylinder ein, wenn sich das Stützelement in Richtung auf die zweite Schwenkposition bewegt. Die erlaubte Eintauchtiefe bzw. ein diese begrenzender Anschlag wirken als zweiter Anschlag.In other words, the push rod is formed, for example, by a cylinder and a rod dipping into it, which acts as a piston. The rod dips into the cylinder when the support element moves towards the second pivot position. The permitted immersion depth or a stop limiting it act as a second stop.
In einer anderen Ausgestaltung weist die Schubstange ein längliches Auge (Langloch oder eine einseitig offene Gabel) auf, in dem ein Koppelelement translatorisch verfahrbar ist. In der zweiten Schwenkposition kommt das Koppelelement zum Anschlag an einem Ende des Auges.In another embodiment, the push rod has an elongated eye (elongated hole or a fork open on one side) in which a coupling element can be moved in a translatory manner. In the second pivot position, the coupling element comes to a stop at one end of the eye.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung bilden die Basis, der zumindest eine Radträger, das zumindest eine Stützelement und die Schubstange gemeinsam eine Viergelenkkette, wenn das zumindest eine Stützelement am zweiten Anschlag anliegt.According to a further exemplary embodiment, the base, the at least one wheel carrier, the at least one support element and the push rod together form a four-bar chain when the at least one support element rests on the second stop.
Mit anderen Worten verhält sich der auf diese Weise gebildete Koppelmechanismus zumindest in diesem Zustand beispielhaft wie eine Doppelschwinge.In other words, the coupling mechanism formed in this way behaves, for example, like a double rocker, at least in this state.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung umfasst der Radträger zumindest eine Schwinge, die gegen eine von dem zumindest einen Vorspannelement aufgebrachte Vorspannkraft schwenkbar an der Basis gelagert ist, wobei die zumindest eine Schwinge eine Schwenkachse aufweist, die parallel zu einer Drehachse des Antriebsrades ist. Mit anderen Worten sind das Antriebsrad und das zumindest eine Stützelement an der zumindest einen Schwinge gelagert. Das Antriebsrad und das zumindest eine Stützelement sind drehfest miteinander verbunden und gemeinsam relativ zur Schwinge verschwenkbar.According to a further exemplary embodiment, the wheel carrier comprises at least one rocker that is pivotably mounted on the base against a prestressing force applied by the at least one prestressing element, the at least one rocker having a pivot axis that is parallel to an axis of rotation of the drive wheel. In other words, the drive wheel and the at least one support element are mounted on the at least one rocker. The drive wheel and the at least one support element are connected to one another in a rotationally fixed manner and can be pivoted together relative to the rocker.
Der Radträger kann grundsätzlich Bestandteil eines Koppelmechanismus mit mehreren Koppelgliedern sein. Der Koppelmechanismus ist derart ausgestaltet, dass sich möglichst in beiden Fahrtrichtungen die gewünschte Anpresskraft ergibt.The wheel carrier can in principle be part of a coupling mechanism with several coupling links. The coupling mechanism is designed in such a way that the desired contact pressure is obtained in both directions of travel, if possible.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung stellt die zumindest eine Schwinge einen ersten Anschlag für das Stützelement bereit, insbesondere einen bei der ersten Fahrtrichtung wirksamen Anschlag.According to a further exemplary embodiment, the at least one rocker represents a first stop for the support element ready, in particular an effective stop in the first direction of travel.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung umfasst die Antriebseinheit zumindest eine erste Schwinge und zumindest eine gegenüber der ersten Schwinge versetzte zweite Schwinge, wobei die zumindest eine erste Schwinge und die zumindest eine zweite Schwinge jeweils an der Basis gelagert sind, und wobei Schwenkachsen der ersten Schwinge, der zweiten Schwinge und des zumindest einen Stützelements parallel zueinander und voneinander beabstandet sind.According to a further exemplary embodiment, the drive unit comprises at least one first rocker and at least one second rocker offset with respect to the first rocker, wherein the at least one first rocker and the at least one second rocker are each mounted on the base, and where pivot axes of the first rocker, the second rocker and the at least one support element are parallel to each other and spaced from each other.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung stellt die erste Schwinge einen ersten Anschlag für das Stützelement für die erste Fahrtrichtung, wobei die zweite Schwinge einen zweiten Anschlag für das Stützelement für die zweite Fahrtrichtung bereitstellt.According to a further exemplary embodiment, the first rocker provides a first stop for the support element for the first direction of travel, the second rocker providing a second stop for the support element for the second direction of travel.
Mit anderen Worten ist die Fahrrolle nicht nur einseitig an der Basis bzw. der Plattform über eine Schwinge aufgenommen, sondern zweiseitig. Die Fahrrolle ist zwischen den beiden Lagerpunkten der Schwingen an der Basis angeordnet.In other words, the caster is not only received on one side on the base or the platform via a rocker, but on both sides. The castor is arranged between the two pivot points of the swing arm on the base.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung sind die erste Schwinge und die zweite Schwinge gemeinsam verschwenkbar. In einer beispielhaften Ausgestaltung sind die erste Schwinge und die zweite Schwinge gegensinnig verschwenkbar. In einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung weist zumindest die erste Schwinge oder die zweite Schwinge eine Längsführung zur Kompensation von Änderungen des Achsabstands auf. D. h. mit anderen Worten, die erste Schwinge ist im Uhrzeigersinn verschwenkbar, wobei zeitgleich die zweite Schwinge im Gegenuhrzeigersinn verschwenkbar ist, und umgekehrt.According to a further exemplary embodiment, the first rocker and the second rocker can be pivoted together. In an exemplary embodiment, the first rocker and the second rocker can be pivoted in opposite directions. In a further exemplary embodiment, at least the first rocker or the second rocker has a longitudinal guide to compensate for changes in the center distance. I. E. in other words, the first rocker can be pivoted clockwise, while at the same time the second rocker can be pivoted counterclockwise, and vice versa.
Die mit dem Stützelement drehfest verbundene Achse des Antriebsrades ist beispielsweise in zumindest einem Langloch einer der beiden Schwingen oder in jeweils einem Langloch der beiden Schwingen gelagert. Der jeweils entgegengesetzte, abgewandte Lagerpunkt der beiden Schwingen ist in diesem Ausführungsbeispiel gestellfest, so dass sich bei der gemeinsamen Schwenkbewegung die wirksame Schwingenlänge verändert. In einer beispielhaften Ausgestaltung wird infolgedessen das Antriebsrad im Wesentlichen vertikal bewegt, wenn die beiden Schwingen relativ zur Basis verschwenkt werden.The axis of the drive wheel that is non-rotatably connected to the support element is mounted, for example, in at least one elongated hole in one of the two rockers or in one elongated hole in each of the two rockers. The opposite, facing away bearing point of the two rockers is fixed to the frame in this exemplary embodiment, so that the effective rocker length changes during the joint pivoting movement. As a result, in an exemplary embodiment, the drive wheel is moved essentially vertically when the two rockers are pivoted relative to the base.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung sind die erste Schwinge und die zweite Schwinge über ein Koppelstück zwangsgekoppelt, um sich richtungsgleich, vorzugsweise auch betragsgleich, relativ zur Basis zu bewegen, wobei die erste Schwinge und die zweite Schwinge gemeinsam eine Kulissenführung halten, die als Führung für das Stützelement dient.According to a further exemplary embodiment, the first rocker and the second rocker are positively coupled via a coupling piece in order to move in the same direction, preferably also in the same amount, relative to the base Support element is used.
Beispielhaft kann auf diese Weise eine Parallelführung für die Kulissenführung bereitgestellt werden. Mit anderen Worten wird die Kulissenführung parallel zur Basis bewegt, wenn sich die erste Schwinge und die zweite Schwinge synchron bewegen, zumindest in beispielhaften Ausführungsformen.In this way, for example, a parallel guide for the link guide can be provided. In other words, the link guide is moved parallel to the base when the first rocker and the second rocker move synchronously, at least in exemplary embodiments.
In einer beispielhaften Ausgestaltung sind die erste Schwinge und die zweite Schwinge ähnlich oder gar identisch gestaltet, wobei die wirksame Länge des Koppelstücks zwischen den Koppelpunkten mit der ersten Schwinge und der zweiten Schwinge der wirksamen Länge der Kulissenführung zwischen deren Koppelpunkten mit der ersten Schwinge und der zweiten Schwinge entspricht.In an exemplary embodiment, the first rocker and the second rocker are designed similar or even identical, the effective length of the coupling piece between the coupling points with the first rocker and the second rocker being the effective length of the link guide between its coupling points with the first rocker and the second Swing arm corresponds.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung umfasst der Radträger zumindest einen Hubträger, der entlang einer Hubführung gegen eine von dem zumindest einen Vorspannelement aufgebrachte Vorspannkraft relativ zur Basis beweglich ist. Gemäß dieser Ausgestaltung ist also der Hubträger primär Bestandteil einer vertikalen Führung. Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung hält der Radträger eine Kulissenführung, die als Führung für das Stützelement dient.According to a further exemplary embodiment, the wheel carrier comprises at least one lifting carrier which is movable along a lifting guide against a prestressing force applied by the at least one prestressing element relative to the base. According to this embodiment, the lifting beam is primarily part of a vertical guide. According to a further exemplary embodiment, the wheel carrier holds a link guide which serves as a guide for the support element.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung weist die Kulissenführung eine erste Kulisse für einen ersten Arm des Stützelements und eine zweite Kulisse für einen zweiten Arm des Stützelements auf, wobei die erste Kulisse und der erste Arm einen ersten Anschlag für die erste Fahrtrichtung und die zweite Kulisse und der zweite Arm einen zweiten Anschlag für die zweite Fahrtrichtung bilden.According to a further exemplary embodiment, the link guide has a first link for a first arm of the support element and a second link for a second arm of the support element, the first link and the first arm having a first stop for the first direction of travel and the second link and the second arm form a second stop for the second direction of travel.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung erlauben die erste Kulisse und die zweite Kulisse eine Schwenkbewegung des Stützelements zwischen dem ersten Anschlag und dem zweiten Anschlag erlauben.According to a further exemplary embodiment, the first link and the second link allow a pivoting movement of the support element between the first stop and the second stop.
Es versteht sich, dass die Schwenkbewegung nicht zwingend als reine rotatorische Bewegung zu verstehen ist. Stattdessen kann die Bewegung auch translatorische Komponenten umfassen. Gleichwohl umfasst die Schwenkbewegung eine Verkippung des Stützelements zwischen den beiden Anschlägen in Reaktion auf die entgegengerichtete Haltemomente bei der Bewegung in der ersten Fahrtrichtung und der zweiten Fahrtrichtung.It goes without saying that the pivoting movement is not necessarily to be understood as a pure rotary movement. Instead, the movement can also include translational components. Nevertheless, the pivoting movement includes a tilting of the support element between the two stops in response to the opposing holding torques when moving in the first direction of travel and the second direction of travel.
Beispielhaft weisen sowohl die erste Kulisse als auch die zweite Kulisse jeweils einen oberen Anschlag auf, der als temporäres Schwenklager für die Schwenkbewegung des Stützelements, insbesondere des entgegengesetzten Arms des Stützelements in der gegenüberliegenden Kulisse dient.For example, both the first link and the second link each have an upper stop that acts as a temporary pivot bearing for the pivoting movement of the support element, in particular the opposite arm of the support element is used in the opposite gate.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung ist das Stützelement in der Kulissenführung in Richtung auf eine Neutrallage vorgespannt. Mit anderen Worten ist gemäß einer beispielhaften Ausführungsform zumindest eine zusätzliche Vorspannfeder vorgesehen, die das Stützelement mittig zur Kulissenführung ausrichtet.According to a further exemplary embodiment, the support element is pretensioned in the link guide in the direction of a neutral position. In other words, according to an exemplary embodiment, at least one additional prestressing spring is provided, which aligns the support element centrally with respect to the link guide.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung ist eine Umkehr der Schwenkbewegung des Stützelements in der Kulissenführung dann ermöglicht, wenn beide Arme des Stützelements jeweils am Anschlag in der zugeordneten Kulisse zur Anlage kommen.According to a further exemplary embodiment, a reversal of the pivoting movement of the support element in the link guide is made possible when both arms of the support element each come to rest on the stop in the associated link.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung erstreckt sich das zumindest eine Vorspannelement zwischen der Basis und dem Radträger, wobei eine von dem zumindest einen Vorspannelement erzeugte Kraft die Basis und den Radträger relativ zueinander spannt. Bei dem zumindest einen Vorspannelement handelt sich beispielhaft um eine Feder, beispielsweise um eine als Zugfeder oder Druckfeder gestaltete Schraubenfeder. Andere Gestaltungen sind denkbar.According to a further exemplary embodiment, the at least one prestressing element extends between the base and the wheel carrier, a force generated by the at least one prestressing element tensioning the base and the wheel carrier relative to one another. The at least one prestressing element is, for example, a spring, for example a helical spring designed as a tension spring or a compression spring. Other designs are conceivable.
Gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung schmiegt sich das zumindest eine Vorspannelement an die Basis an. In einer beispielhaften Ausführungsform ist das zumindest eine Vorspannelement im Wesentlichen horizontal orientiert und der Basis benachbart angeordnet. Die im wesentlichen horizontale Orientierung ist in beispielhaften Ausgestaltungen darauf zurückzuführen, dass sich aufgrund der Federbewegung die räumliche Lage von Anlenkpunkten verändert, so dass das Vorspannelement auch eine leichte Neigung und Verlagerung gegenüber der ursprünglichen Ausrichtung aufweisen kann.According to an exemplary embodiment, the at least one prestressing element nestles against the base. In an exemplary embodiment, the at least one prestressing element is oriented essentially horizontally and is arranged adjacent to the base. In exemplary embodiments, the essentially horizontal orientation is due to the fact that the spatial position of the articulation points changes due to the spring movement, so that the prestressing element can also have a slight inclination and displacement compared to the original orientation.
Es versteht sich, dass die Antriebseinheit teilweise oder vollständig symmetrisch gestaltet sein kann, zumindest in beispielhaften Ausgestaltungen. Mit anderen Worten können wesentliche strukturelle Elemente der Antriebseinheit doppelt vorgesehen und jeweils rechts und links des Antriebsrades angeordnet sein. Demgemäß können zwei Radträger, zwei Stützelemente, zwei Vorspannelemente vorgesehen sein, usw. Andere Gestaltungen und auch einseitige Anordnungen sind vorstellbar.It goes without saying that the drive unit can be designed partially or completely symmetrically, at least in exemplary configurations. In other words, essential structural elements of the drive unit can be provided twice and arranged on the right and left of the drive wheel. Accordingly, two wheel carriers, two support elements, two prestressing elements, etc. can be provided. Other designs and also one-sided arrangements are conceivable.
Gemäß einem weiteren Aspekt bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf einen Plattformwagen mit einer rollbaren Plattform zur Aufnahme einer Last, vier oder mehr Rollen, die Ecken der Plattform zugeordnet sind, und mit einer Antriebseinheit gemäß zumindest einem hierin beschriebenen Ausführungsbeispiel.According to a further aspect, the present disclosure relates to a platform trolley with a rollable platform for receiving a load, four or more rollers that are assigned to corners of the platform, and with a drive unit according to at least one exemplary embodiment described herein.
Auch auf diese Weise wird die Aufgabe der Offenbarung vollständig gelöst.In this way, too, the object of the disclosure is completely achieved.
In einer beispielhaften Ausgestaltung ist die Antriebseinheit ohne Lenkfunktion unter dem Plattformwagen angeordnet. Mit anderen Worten ist die Antriebseinheit mit deren Antriebsrad ähnlich einer Bockrolle gestaltet, also nicht um eine vertikale Achse schwenkbar.In an exemplary embodiment, the drive unit is arranged under the platform truck without a steering function. In other words, the drive unit with its drive wheel is designed similar to a fixed castor, that is, it cannot be pivoted about a vertical axis.
In einer beispielhaften Ausgestaltung ist die Antriebseinheit derart angeordnet, dass das Antriebsrad benachbart und parallel zu einer durch zwei Bockrollen des Plattformwagens gebildeten Achse angeordnet ist.In an exemplary embodiment, the drive unit is arranged in such a way that the drive wheel is arranged adjacent to and parallel to an axis formed by two fixed castors of the platform trolley.
Je nach tatsächlicher Ausgestaltung kann die Achse des Antriebsrades mit der durch die zwei Bockrollen gebildeten Achse zusammenfallen. Es sind jedoch auch Ausführungsbeispiele mit zueinander versetzten parallelen Achsen vorstellbar.Depending on the actual configuration, the axis of the drive wheel can coincide with the axis formed by the two fixed castors. However, embodiments with mutually offset parallel axes are also conceivable.
In der Seitenerstreckung (axiale Erstreckung) ist die Antriebseinheit mit dem Antriebsrad beispielhaft zwischen den beiden Bockrollen angeordnet. In einem Ausführungsbeispiel ist das Antriebsrad mittig zwischen den beiden Bockrollen angeordnet. Auf diese Weise hat die Antriebseinheit keinen kritischen Einfluss auf das Lenkverhalten des Plattformwagens.In the lateral extension (axial extension), the drive unit with the drive wheel is arranged, for example, between the two fixed castors. In one embodiment, the drive wheel is arranged centrally between the two fixed castors. In this way, the drive unit has no critical influence on the steering behavior of the platform trolley.
Gemäß einem weiteren Aspekt bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf eine Verwendung einer Antriebseinheit gemäß zumindest einer hierin beschriebenen Ausführungsformen als Umrüstsatz zur Motorisierung einer rollbaren Plattform.According to a further aspect, the present disclosure relates to a use of a drive unit according to at least one embodiment described herein as a conversion kit for motorizing a rollable platform.
Auch auf diese Weise wird die Aufgabe der Offenbarung vollständig gelöst.In this way, too, the object of the disclosure is completely achieved.
Es ergibt sich beispielhaft bei einer rollbaren Plattform, die zunächst vier Rollen oder Räder aufweist, eine Gestaltung mit insgesamt fünf Rädern, wobei die Antriebseinheit als sogenanntes fünftes Rad bezeichnet wird.For example, a rollable platform which initially has four rollers or wheels results in a design with a total of five wheels, the drive unit being referred to as what is known as the fifth wheel.
Gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung ist die Antriebseinheit modulartig gestaltet und mit einem Motor, einem Energiespeicher und einer Steuerung versehen. Auf diese Weise kann die Antriebseinheit als kompakte Einheit gestaltet sein und mit geringem Aufwand an einer rollbaren Plattform montiert werden.According to an exemplary embodiment, the drive unit has a modular design and is provided with a motor, an energy store and a controller. In this way, the drive unit can be designed as a compact unit and can be mounted on a rollable platform with little effort.
Die Steuerung der Antriebseinheit kann über Bedienelemente erfolgen. Beispielhaft können Bedienelemente für Vorwärtsfahrt, Rückwärtsfahrt und Unterstützungsmoment/Schubkraft vorgesehen sein.The drive unit can be controlled via operating elements. As an example, control elements for forward travel, reverse travel and support torque / thrust force can be provided.
Es ist grundsätzlich auch vorstellbar, die Antriebseinheit über integrierte Sensoren zu steuern. Zum Beispiel kann auf diese Weise ein manueller Schub erfasst werden, woraufhin die Antriebseinheit unterstützend eingreifen kann.In principle, it is also conceivable to control the drive unit via integrated sensors. For example, manual thrust can be detected in this way, whereupon the drive unit can intervene in a supporting manner.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Offenbarung zu verlassen.It goes without saying that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the respectively specified combination, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the present disclosure.
Weitere Merkmale und Vorteile der Offenbarung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und Erläuterung mehrerer beispielhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Es zeigen:
-
1 : eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Plattformwagens, von unten her; -
2 : eine seitliche teilweise gebrochene Ansicht eines Plattformwagens, der mit einer Antriebseinheit in Form eines fünften Rades versehen ist; -
3 : eine schematische Seitenansicht einer Antriebseinheit, in einem ersten Betriebszustand; -
4 : eine weitere schematische Seitenansicht der Antriebseinheit gemäß3 , in einem zweiten Betriebszustand; -
5 : eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Ausführungsform einer offenbarungsgemäßen Antriebseinheit; -
6 : eine schematische Seitenansicht der Gestaltung gemäß5 , in einem ersten Betriebszustand; -
7 : eine weitere Seitenansicht auf Basis von6 , zur Veranschaulichung eines zweiten Betriebszustandes; -
8 : eine perspektivische Ansicht einer weiteren beispielhaften Ausführungsform einer offenbarungsgemäßen Antriebseinheit; -
9 : eine schematische Seitenansicht der Gestaltung gemäß8 , zur Veranschaulichung zweier Betriebszustände; -
10 : eine perspektivische Ansicht einer weiteren beispielhaften Ausführungsform einer offenbarungsgemäßen Antriebseinheit; -
11 : eine schematische Seitenansicht der Gestaltung gemäß10 , in einem ersten Betriebszustand; -
12 : eine weitere Seitenansicht auf Basis von11 , wobei aus Veranschaulichungsgründen Komponenten ausgeblendet sind; -
13 : eine perspektivische Ansicht einer weiteren beispielhaften Ausführungsform einer offenbarungsgemäßen Antriebseinheit; -
14 : eine schematische Seitenansicht der Gestaltung gemäß13 , zur Veranschaulichung zweier Betriebszustände; -
15 : eine perspektivische Ansicht einer weiteren beispielhaften Ausführungsform einer offenbarungsgemäßen Antriebseinheit; -
16 : eine weitere perspektivische, explodierte Teilansicht der Gestaltung gemäß15 , wobei aus Veranschaulichungsgründen Komponenten ausgeblendet sind; und -
17 : eine schematische Seitenansicht der Gestaltung gemäß15 und 16 , zur Veranschaulichung von Betriebszuständen.
-
1 : a perspective view of an embodiment of a platform trolley, from below; -
2 : a side partially broken view of a platform trolley, which is provided with a drive unit in the form of a fifth wheel; -
3 : a schematic side view of a drive unit, in a first operating state; -
4th : a further schematic side view of the drive unit according to FIG3 , in a second operating state; -
5 : a perspective view of an exemplary embodiment of a drive unit according to the disclosure; -
6th : a schematic side view of the design according to FIG5 , in a first operating state; -
7th : Another side view based on6th , to illustrate a second operating state; -
8th : a perspective view of a further exemplary embodiment of a drive unit according to the disclosure; -
9 : a schematic side view of the design according to FIG8th , to illustrate two operating states; -
10 : a perspective view of a further exemplary embodiment of a drive unit according to the disclosure; -
11 : a schematic side view of the design according to FIG10 , in a first operating state; -
12th : Another side view based on11 , whereby components are hidden for reasons of clarity; -
13th : a perspective view of a further exemplary embodiment of a drive unit according to the disclosure; -
14th : a schematic side view of the design according to FIG13th , to illustrate two operating states; -
15th : a perspective view of a further exemplary embodiment of a drive unit according to the disclosure; -
16 FIG. 12 is another perspective, exploded partial view of the design according to FIG15th , whereby components are hidden for reasons of clarity; and -
17th : a schematic side view of the design according to FIG15th and16 , to illustrate operating states.
Die Plattform
Mit Bezugnahme auf die
Die Antriebseinheit
Die Antriebseinheit
Im Ausführungsbeispiel ist zumindest ein Lagerstück
In beispielhaften Ausgestaltungen ist das Antriebsrad
Es ist grundsätzlich auch vorstellbar, den Plattformwagen
Im Ausführungsbeispiel umfasst die Antriebseinheit
Das Antriebsmodul
Zum Antrieb des Antriebsrades
Mit Bezugnahme auf die
Die Feder
Es folgt eine Anpresskraft
Damit das Antriebsmoment
D. h. jedoch, dass im Ausführungsbeispiel gemäß
Es ist nun vorstellbar, das Vorspannelement
Mit Bezugnahme auf die
Die
Die Antriebseinheit
Die Antriebseinheit
Die Antriebseinheit
Im Ausführungsbeispiel ist das Stützelement
Die Schwinge
Bei der Bewegung der Antriebseinheit
Wie vorstehend bereits dargelegt, muss ein korrespondierendes Gegenmoment
In
Im Ausführungsbeispiel gemäß den
Im Ausführungsbeispiel gemäß den
In
Stattdessen bilden das Stützelement
Hingegen verhält sich die Antriebseinheit
In diesem Betriebszustand wirkt der Radträger
Den
Die
Die Antriebseinheit
In den Ausführungsbeispielen gemäß den
Das Antriebsrad
Beim gegenüberliegenden zweiten Arm
Zwischen dem ersten Arm
Insoweit ist auch der Radträger
Im zweiten Betriebszustand, in der zweiten Fahrtrichtung
Im ersten Betriebszustand, in der ersten Fahrtrichtung
Im Ausführungsbeispiel gemäß
Die
Die Antriebseinheit
Das Antriebsrad
Der Radträger
Im Ausführungsbeispiel sind die beiden Schwingen
Insgesamt ergibt sich somit durch die beiden Schwingen
Am ersten Arm
Für den ersten Arm
In der entgegengesetzten ersten Fahrtrichtung
Im Ausführungsbeispiel ist das als Feder gestaltete Vorspannelement
In
Die Kulissen
In
Durch das Kippen des Stützelements
Die
Die Antriebseinheit
Die Antriebseinheit
Zwischen dem Hubträger
In grundsätzlich zuvor schon beschriebener Weise stützt sich das Antriebsrad
Die Kopplung des Antriebsrades
In
Ferner ist zumindest eine Rückstellfeder
Durch das Kippen des Stützelements
Die
Das Antriebsrad
Ähnlich wie in den zuvor schon beschriebenen Ausführungsformen in Zusammenhang mit den
Das Stützelement
Das als Schwinghebel
Die beiden Langlöcher
An der ersten Schwinge
Bei einer Bewegung der Antriebseinheit
Die Antriebseinheit
In einer beispielhaften Ausgestaltung kontaktiert das Stützelement
Die in den
Es versteht sich, dass Begriffe wie erstes Element, zweites Element und dergleichen vorrangig aus Gründen der Unterscheidbarkeit und zur Veranschaulichung verwendet werden. Mit anderen Worten kann aus Begriffen wie erstes Element und zweites Element keine Rangfolge oder Gewichtung abgeleitet werden. Es ist vorstellbar, dass konkrete Ausführungsbeispiele lediglich zweite Elemente aufweisen, wogegen in diesen Ausführungsbeispielen auf entsprechende erste Elemente verzichtet wird. Dies ist nicht einschränkend zu verstehen.It goes without saying that terms such as first element, second element and the like are used primarily for reasons of distinctness and for illustration. In other words, no ranking or weighting can be derived from terms such as first element and second element. It is conceivable that specific exemplary embodiments only have second elements, whereas corresponding first elements are dispensed with in these exemplary embodiments. This is not to be understood as restrictive.
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- EP 1003663 B1 [0002]EP 1003663 B1 [0002]
- EP 3202636 A1 [0003]EP 3202636 A1 [0003]
Claims (25)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020111434.6A DE102020111434A1 (en) | 2020-04-27 | 2020-04-27 | Drive unit and rollable platform |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020111434.6A DE102020111434A1 (en) | 2020-04-27 | 2020-04-27 | Drive unit and rollable platform |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102020111434A1 true DE102020111434A1 (en) | 2021-10-28 |
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ID=78260993
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DE102020111434.6A Pending DE102020111434A1 (en) | 2020-04-27 | 2020-04-27 | Drive unit and rollable platform |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102020111434A1 (en) |
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-
2020
- 2020-04-27 DE DE102020111434.6A patent/DE102020111434A1/en active Pending
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