DE10352324A1

DE10352324A1 - Zweirädrige Transportkarre

Info

Publication number: DE10352324A1
Application number: DE2003152324
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Kratzenberg; Thomas Strothmann
Original assignee: Expresso Deutschland Transportgerate GmbH
Current assignee: Expresso Deutschland Transportgerate GmbH
Priority date: 2003-11-06
Filing date: 2003-11-06
Publication date: 2005-06-09
Anticipated expiration: 2023-11-07
Also published as: DE10352324B4

Abstract

Für eine hauptsächlich aus einem durch zwei aufragende Holme sowie diese untereinander verbindende Traversen gebildeten und mit Handgriffen ausgestatteten Rahmen, einem Lasttragelement, beispielsweise Schaufel oder Gabel oder dergleichen, und ferner einer über zwei Laufrollen gegen den Boden abgestützten Achse bestehenden zweirädrige Transportkarre, welche zur Erleichterung des Ankippens der Transportkarre aus einer Aufnahmeposition in eine Fahrposition mit einer im Bereich zwischen den Laufrollen angeordneten Auskröpfung versehen ist, wird zur Erleichterung der Handhabung und des Transportierens von Gütern vorgeschlagen, daß die Karre mit einer regenerierbaren Energiequelle ausgestattet und den Laufrollen der Karre mindestens ein willkürlich einschaltbarer, drehrichtungsumkehrbarer Antriebsmotor zugeordnet ist und daß die Energieversorgung des wenigstens einen Antriebsmotors mittels eines Neigungssensors in Abhängigkeit von einer Veränderung der Neigung des Rahmens der Karre gegenüber einer ersten zur Vertikalen angestellten, insbesondere einer Fahrpositions entsprechenden Ausgangsposition gesteuert ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine zweirädrige Transportkarre, hauptsächlich bestehend aus einem durch zwei aufragende Holme sowie diese untereinander verbindende Traversen gebildeten und mit Handgriffen ausgestatteten Rahmen, einem Lasttragelement, beispielsweise Schaufel oder Gabel oder dergl. und ferner einer über zwei Laufrollen gegen den Boden abgestützten Achse, welche zur Erleichterung des Ankippens der Transportkarre aus einer Aufnahmeposition in eine Fahrposition mit einer im Bereich zwischen den Laufrollen angeordneten Auskröpfung versehen ist.
Zweirädrige Transportkarren dieser Bauart sind in vielfältigen Ausführungsformen bekannt, die sich untereinander im Wesentlichen dahingehend gleichen, daß der Vorschub zur Fortbewegung des jeweiligen Transportgutes durch Muskelkraft aufgebracht werden muß. Bei den meisten bekannten Transportkarren der eingangs bezeichneten Bauart erfolgt das Aufnehmen der jeweiligen Last bzw. des jeweiligen Transportgutes in der Weise, daß das Transportgut vom Lasttragelement der Karre aufgenommen bzw. das Transportgut auf dem Lasttragelement der Karre aufgelagert wird, wobei das Lasttragelement der Karre in der Regel auf dem Boden aufliegend und der Rahmen der Karre daher im Wesentlichen vertikal aufragend ausgerichtet ist.
Um die Karre in eine Fahrstellung zu verbringen wird der Rahmen der Karre und damit zugleich auch das Lasttragelement um einen mehr oder minder großen Winkel um die Laufrollenachse verschwenkt, derart, daß zum einen das Lasttragelement vom Boden freikommt und zum anderen der Rahmen der Karre eine entgegen der Vorwärtsgehrichtung der Benutzerperson geneigte Lage einnimmt. Charakteristisch für diese herkömmliche Gestaltung einer zweirädrigen Transportkarre ist der Umstand, daß die Neigung des Rahmens der Karre zum Benutzer hin mit zumindest nahezu gleichem Neigungswinkel erhalten bleibt, wenn der Benutzer die Karre rückwärtsgehend bewegen will.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine zweirädrige Transportkarre der eingangs bezeichneten Bauart dahingehend zu verbessern, daß sie in beiden Fahrtrichtungen vermittels wenigstens eines Antriebsmotors kraftunterstützt beweg- bzw. verfahrbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in der Hauptsache dadurch gelöst, daß die zweirädrige Karre mit einer regenerierbaren Energiequelle ausgestattet und den Laufrollen der Karre mindestens ein willkürlich einschaltbarer, drehrichtungsumkehrbarer Antriebsmotor zugeordnet ist und daß die Energieversorgung des wenigstens einen Antriebsmotors mittels eines Neigungssensors in Abhängigkeit von einer Veränderung der Neigung des Rahmens der Karre gegenüber einer ersten zur Vertikalen angestellten, insbesondere einer Fahrposition entsprechenden Ausgangsposition gesteuert ist.
Der hauptsächliche Vorteil der erfindungsgemäßen Gestaltung eines Hilfsantriebes für eine zweirädrige Transportkarre der eingangs bezeichneten Bauart wird darin gesehen, daß ein Vortrieb bzw. eine Antriebskraft der Karre in beliebiger Fahrtrichtung, vorwärts oder rückwärts, nach Aufnahme der des Transportgutes, d.h. nach Ankippen der Transportkarre in ihre Fahrstellung eingeschaltet werden kann und daß ferner die Größe der Antriebskraft, sei es hinsichtlich des für das Bewegen des Transportgutes aufzubringenden Drehmomentes oder sei es hinsichtlich der beabsichtigten Verfahrgeschwindigkeit lediglich durch eine Veränderung der Neigungslage des Rahmens der Transportkarre gegenüber seiner in die Fahrstellung der Transportkarre angekippten Ausgangsposition gesteuert bzw. geregelt werden kann.
In einer bevorzugten Verwirklichungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß zur Erzeugung eines Ansteuerungssignales für den wenigstens einen Antriebsmotor im oder am Rahmen der zweirädrigen Karre ein Neigungssensor angeordnet ist, welcher zumindest eine Veränderung der Neigung des Rahmens gegenüber der absoluten Vertikalen, vorzugsweise aber einer eine Fahrposition repräsentierenden Ausgangsposition gegenüber erfaßt und in ein Signal zur Ansteuerung der Energieversorgung des wenigstens einen Antriebsmotors umwandelt.
Ausgehend von der Tatsache, daß zum Ankippen der zweirädrigen Karre in eine Fahrstellung keine Hilfskraftunterstützung erforderlich ist, ist zweckmäßigerweise eine vom Benutzer willkürlich einschaltbare Vorrichtung zur Inbetriebnahme des Hilfskraftsystemes der Transportkarre vorgesehen, insbesondere in der Weise, daß der Einschaltung der Energieversorgung sowohl für den wenigstens einen Antriebsmotor als auch der Aktivierung des Neigungssensors ein gemeinsamer, willkürlich betätigbarer Schalter zugeordnet ist.
Eine erste Ausgestaltungsform der Erfindung zeichnet sich in besonderer Weise dadurch aus, daß der dem Rahmen der Karre zugeordnete Neigungssensor in Abhängigkeit von jeder der die Ausgangsposition bildenden angekippten Fahrposition der Karre bzw. des Karrenrahmens gegenüber veränderten Neigungslage des Karrenrahmens eine adäquate Ansteuerung der Energieversorgung des wenigstens einen Antriebsmotors bewirkt, insbesondere dahingehend, daß ausgehend von einer ausgewählten, eine Fahrposition der Karre markierenden Ausgangsposition eine entgegen der Vorwärtsfahrtrichtung gerichtete zusätzliche Neigung zu einer Vermehrung der Energieversorgung des wenigstens einen Antriebsmotors in Vorwärtsfahrtrichtung und eine der Ausgangsposition gegenüber in Vorwärtsfahrtrichtung gerichtete Veränderung der Neigungslage des Rahmens der Karre zu einer vermehrten Energieversorgung des wenigstens einen Antriebsmotors in Rückwärtsfahrtrichtung führt.
Selbstverständlich können dabei auch beide Laufrollen der Karre mit einem bezüglich Drehmoment und Drehzahl ansteuerbaren, vorzugsweise integrierten An triebsmotor ausgestattet sein und kann weiterhin vorgesehen sein, daß für jeden Antriebsmotor ein eigenes oder aber für beide Antriebsmotoren ein gemeinsames Ansteuersignal von zweien oder nur einem mit dem Rahmen der Karre verbundenen Inklinationssensoren erzeugt wird.
Der der Ansteuerung der Energiezufuhr zu dem wenigstens einen Antriebsmotor zugeordnete Neigungssensor für die Erfassung des Neigungswinkels des Rahmens der Transportkarre kann gemäß einer ersten Verwirklichungsform als kapazitives Inklinometer ausgebildet sein.
In einer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, daß der Neigungssensor bzw. der Inklinationssensor in Form eines zweiachsigen Beschleunigungssensors ausgebildet ist. Solche Beschleunigungssensoren messen die Beschleunigung in zwei rechtwinkelig zueinander ausgerichteten Achsrichtungen, beispielsweise X und Y, die hierdurch ein kartesisches (gaußsches) Koordinatensystem aufspannen. Über eine Funktion der Art α = atan(Y/X) ist eine Rückführung in Polarkoordinaten möglich. Auf die normalerweise übliche quadrantenabhängige Falluntersuchung (durch Betrachten der Vorzeichen von X und Y) kann verzichtet werden, wenn der Inklinationssensor in normaler Betriebssteilung einen Winkel α von ca. 45° liefert, so daß X und Y im weiteren Betrieb stets positiv bleiben. Das auf diese Weise errechnete Inklinationssignal α zeigt die Orientierung des am Inklinationssensor angreifenden Gravitationsfeldes an. In geeigneter Weise an der Transportkarre angebracht, gibt der Sensor somit die Neigung der Transportkarre relativ zur Richtung der Erdschwerkraft an, die senkrecht zur Erdoberfläche angenommen wird.
In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann hingegen vorgesehen sein, daß zusätzlich zu einem eine Änderung der Neigungslage des Rahmens der zweirädrigen Transportkarre gegenüber einer ersten Ankippstellung bzw. Fahrstellung erfassenden Neigungssensor die Handgriffe der Karre mit zusätzlichen Sensoren ausgestattet sind, welche die vom Benutzer beabsichtigte Fahrtrichtung erfassen und die Ansteuerung der Antriebsmotoren im Sinne der durch eine Zug- oder Schubkraft an den Handgriffen aufgebrachten Bewegungsabsicht des Benutzers regeln, d.h. ob sich der Benutzer in der üblichen Vorwärtsgehrichtung oder in Rückwärtsgehrichtung zu bewegen beabsichtigt.
In diesem Zusammenhang kann dann zweckmäßigerweise weiter vorgesehen sein, daß mittels einer Schaltung zur Umlenkung der Inklinationssignale des Inklinationssensors oder einer Übersteuerung durch die mit den Handgriffen der Karre verbundenen Sensoren eine Ansteuerung der Antriebsmotoren im Sinne einer herkömmlichen Handhabung der Karre dahingehend bewirkt wird, daß eine in der normalen Gehrichtung der Bedienungsperson ausgerichtete Vorwärtsfahrtrichtung entweder durch den Inklinationssensor oder aber durch eine entsprechend der herkömmlichen Gewohnheit gerichtete Kraftausübung an den Handgriffen zu einer in Vorwärtsfahrtrichtung gerichteten Energieversorgung der Antriebsmotoren und eine in umgekehrter Richtung wirkende Neigungsveränderung bzw. ein in umgekehrter Richtung wirkender Kraftangriff an den Handgriffen zu einer Rückwärtsfahrbewegung führt, wie die Bedienungsperson dies aus dem herkömmlichen, rein mittels Muskelkraft bewerkstelligten Betrieb einer Transportkarre gewohnt ist.
Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beispielsbeschreibung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles im Einzelnen beschrieben.
In der Zeichnung zeigt die
1 eine Stirnansicht einer zweirädrigen Transportkarre;
2 eine Seitenansicht der Transportkarre nach 1 in ihrer Lastaufnahmestellung;
3 eine Seitenansicht der Transportkarre nach 1 in ihrer angekippten Fahrstellung;
4 eine schematische Darstellung der Größe der Ansteuerung des oder der Antriebsmotoren für die Laufrollen in Abhängigkeit von der Änderung der Neigungslage des Rahmens der Transportkarre gegenüber einer ersten in die Fahrstellung angekippten Ausgangslage.
Die in der Zeichnung rein beispielhaft dargestellte zweirädrige Transportkarre 1 besteht im Wesentlichen aus einem durch zwei aufragende und untereinander über Traversen 2 verbundene Holme 3 gebildeten Rahmen 4, welcher an seinem oberen Endbereich mit Handgriffen 5 ausgestattet und an seinem unteren Endbereich mit einem hier beispielsweise gabelförmig ausgebildeten Lasttragelement 6 ist. Der Rahmen 4 der Transportkarre 1 ist vermittels eines in der horizontalen Projektion dreieckförmigen Achsträgers 7 schwenkbar mit einer Laufradachse 8 verbunden, an welcher die beiden Laufrollen 9 und 10 gelagert sind. Zur Erleichterung eines Ankippens des Rahmens 4 aus der in der 2 dargestellten Lastaufnahmestellung in eine angekippte, in der 3 dargestellte Fahrstellung ist die Laufradachse 8 im Bereich zwischen den Laufrollen 9 und 10 mit einer Auskröpfung 11 versehen, welche der Bedienungsperson als Tritthebel dient. Die beiden Laufrollen 9 und 10 sind jeweils mit einem für Vorwärts- und Rückwärtsfahrt drehrichtungsumkehrbaren, als Radnabenmotor ausgebildeten Antriebsmotor 12 baulich vereinigt. Der Energieversorgung der beiden Antriebsmotoren 12 ist eine regenerierbare Energiequelle in Form eines Akkumulators 13 zugeordnet. Der Einschaltung eines durch die Antriebsmotoren 12 gebildeten Hilfsantriebssystemes zum Verfahren der Transportkarre 1 ist zunächst ein von Benutzer der Transportkarre 1 Antriebssystemes willkürlich betätigbarer Schalter 14 zugeordnet. Der Schalter 14 dient zugleich der Herstellung einer gesteuerten Energieversorgung für die Antriebsmotoren 12 als auch der Aktivierung eines die Veränderung der Neigungslage des Rahmens 4 der Transportkarre 1 gegenüber seiner in die reine Fahrstellung angekippten Neigungslage ermittelnden Neigungssensors 15. Der Neigungssensor 15, der in den 1 bis 3 des Ausführungsbeispieles der durch einen Pfeil 16 dargestellt bzw. angedeutet ist, ermittelt aus einer Abweichung des der Fahrposition gegenüber abweichenden Anstell- bzw. Neigungswinkels des Rahmens 4 der Transportkarre 1 einen mehr oder minder großen Bedarf an Energieversorgung für die Antriebsmotoren 12 der Laufrollen 9 und 10. Eine in der Zeichnung dargestellte Möglichkeit besteht dabei darin, daß die Fahrstellung als solche dadurch dargestellt ist, daß die durch den Sensor verlaufende Vertikale X zugleich auch durch die Achse Y der Laufrollen 9 und 10 der Transportkarre 1 verläuft.
In der Darstellung der 4 ist anhand einer Stellungsfolge aufgezeigt, wie, ausgehend von einer ersten, die Fahrposition der Karre markierendenden Ankippstellung des Karrenrahmens, die weitere Energieversorgung bzw. die Antriebskraft der Antriebsmotoren in Abhängigkeit von Neigungswinkeländerungen des Karrenrahmens sowohl in Vorwärts- als auch in Rückwärtsfahrtrichtung zu- bzw. abnehmend geregelt wird. Insbesondere ist erkennbar, daß bei dieser Ausführungsform der Laufrollenantrieb auch durch eine entgegengesetzt zur Vorwärtsgehrichtung der Bedienungsperson ausgerichtete Neigungsnderung des Karrenrahmens im Sinne einer Vorwärts- bzw. einer Rückwärtsfahrt angesteuert werden kann.

Claims

Zweirädrige Transportkarre, hauptsächlich bestehend aus einem durch zwei aufragende Holme sowie diese untereinander verbindende Traversen gebildeten und mit Handgriffen ausgestatteten Rahmen, einem Lasttragelement, beispielsweise Schaufel oder Gabel oder dergl. und ferner einer über zwei Laufrollen gegen den Boden abgestützten Achse, welche zur Erleichterung des Ankippens der Transportkarre aus einer Aufnahmeposition in eine Fahrposition mit einer im Bereich zwischen den Laufrollen angeordneten Auskröpfung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Karre mit einer regenerierbaren Energiequelle ausgestattet und den Laufrollen der Karre mindestens ein willkürlich einschaltbarer, drehrichtungsumkehrbarer Antriebsmotor zugeordnet ist und daß die Energieversorgung des wenigstens einen Antriebsmotors mittels eines Neigungssensors in Abhängigkeit von einer Veränderung der Neigung des Rahmens der Karre gegenüber einer ersten zur Vertikalen angestellten, insbesondere einer Fahrposition entsprechenden Ausgangsposition gesteuert ist.
Transportkarre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im oder am Rahmen der zweirädrigen Karre ein Neigungssensor angeordnet ist, welcher zumindest eine Veränderung der Neigung des Rahmens gegenüber der absoluten Vertikalen, vorzugsweise aber einer eine Fahrposition repräsentierenden Ausgangsposition gegenüber erfaßt und in ein Signal zur Ansteuerung der Energieversorgung des wenigstens einen Antriebsmotors umwandelt.
Transportkarre nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einschaltung der Energieversorgung sowohl für den wenigstens einen Antriebsmotor als auch der Aktivierung des Neigungssensors ein gemeinsamer, willkürlich betätigbarer Schalter zugeordnet ist, welcher zusammen mit seiner Betätigung zugleich auch den der Fahrstellung entsprechenden Neigungswinkel des Rahmens der Transportkarre als Ausgangs- und Referenzwinkel für nachfolgende Veränderungen des Neigungswinkels festlegt.
Transportkarre nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Rahmen der zweirädrigen Karre zugeordnete Neigungssensor in Abhängigkeit von jeder der die Ausgangsposition bildenden angekippten Fahrposition der Karre bzw. des Karrenrahmens gegenüber veränderten Neigungslage des Karrenrahmens eine adäquate Ansteuerung der Energieversorgung des wenigstens einen Antriebsmotors bewirkt, insbesondere dahingehend, daß ausgehend von einer ausgewählten, eine Fahrposition der Karre markierenden Ausgangsposition eine entgegen der Vorwärtsfahrtrichtung gerichtete zusätzliche Neigung zu einer Vermehrung der Energieversorgung des wenigstens einen Antriebsmotors in Vorwärtsfahrtrichtung und eine der Ausgangsposition gegenüber in Vorwärtsfahrtrichtung gerichtete Veränderung der Neigungslage des Rahmens der Karre zu einer vermehrten Energieversorgung des wenigstens einen Antriebsmotors in Rückwärtsfahrtrichtung führt.
Transportkarre nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß beide Laufrollen der Karre mit einem bezüglich Drehmoment und Drehzahl ansteuerbaren, vorzugsweise integrierten Antriebsmotor ausgestattet sind und das Ansteuersignal von einem mit dem Rahmen der Karre verbundenen Inklinationssensor erzeugt wird.
Transportkarre nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Inklinationssensor in Form eines kapazitiven Inklinometers ausgebildet ist.
Transportkarre nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Inklinationssensor in Form eines zweichachsigen Beschleunigungssensors ausgebildet ist.
Transportkarre nach einem der voraufgehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungssensor bzw. der Inklinationssensor der Lauf rollenachse, insbesondere der Ankippachse des Rahmens der Karre benachbart an einem der Holme der Karre angeordnet ist.
Transportkarre nach einem der voraufgehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Handgriffe der zweirädrigen Karre mit zusätzlichen Sensoren ausgestattet sind, welche die vorn Benutzer beabsichtigte Fahrtrichtung erfassen und die Ansteuerung der Antriebsmotoren im Sinne der durch eine Zug- oder Schubkraft an den Handgriffen aufgebrachten Absicht des Benutzers regeln.
Transportkarre nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer Schaltung zur Umlenkung der Inklinationssignale des Inklinationssensors oder einer Übersteuerung durch die mit den Handgriffen der zweirädrigen Karre verbundenen Sensoren eine Ansteuerung der Antriebsmotoren im Sinne einer herkömmlichen Handhabung der Karre dahingehend bewirkt wird, daß eine in der normalen Gehrichtung der Bedienungsperson ausgerichtete Vorwärtsfahrtrichtung entweder durch den Inklinationssensor oder aber durch eine entsprechend der herkömmlichen Gewohnheit gerichtete Kraftausübung an den Handgriffen zu einer in Vorwärtsfahrtrichtung gerichteten Energieversorgung der Antriebsmotoren und eine in umgekehrter Richtung wirkende Neigungsveränderung bzw. ein in umgekehrter Richtung wirkender Kraftangriff an den Handgriffen zu einer Rückwärtsfahrbewegung führt, wie die Bedienungsperson dies aus dem herkömmlichen, rein mittels Muskelkraft bewerkstelligten Betrieb einer Transportkarre gewohnt ist.