DE10352324B4

DE10352324B4 - Zweirädrige Transportkarre

Info

Publication number: DE10352324B4
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: 2012-02-09
Anticipated expiration: 2023-11-07
Also published as: DE10352324A1

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 dergl. und ferner einer über zwei Laufrollen gegen den Boden abgestützten Achse bestehende 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 Fahrposition 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 Lastrageelement 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 durch die im Anspruch 1 angegebene zweirädrige Transportkarre gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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.
Aus der DE 196 14 411 C2 ist ein Wagen mit Hilfsantrieb bekannt, der eine mit Rädern versehene Plattform zum Tragen einer Last und zwei aufragende Holme und eine diese verbindende Traverse aufweist. Eine an den Holmen angeordnete Kraftdetektoreinrichtung misst Größe und Richtung einer auf eine Betätigungseinrichtung an der Traverse aufgebrachte externe Kraft und steuert dadurch eine Antriebseinrichtung für zwei angetriebene Räder. Außerdem hat der Wagen noch zwei weitere Laufrollen. Bei diesem Wagen ist auch ein Neigungssensor an sich bekannt, der die Neigung des Wagens misst, wenn dieser auf einer ansteigenden oder abfallenden Fahrstrecke bewegt wird, um dadurch die Ansteuerung der Antriebseinrichtung für die angetriebenen Räder im Sinne einer Verstärkung oder Bremsung zu korrigieren.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass zur Erzeugung eines Ansteuerungssignales für den wenigstens einen Antriebsmotor der Neigungssensor im oder am Rahmen der zweirädrigen Karre angeordnet ist, und 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, das 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 Energieversorung 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 Antriebsmotor 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 Ausführungsform als kapazitives Inklinometer ausgebildet sein.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass der Neigungssensor in Form eines zweiachsigen Beschleunigungssensors ausgebildet ist. Solche Beschleunigungssensoren messen die Beschleunigung in zwei rechtwinklig zueinander ausgerichteten Achsrichtungen, beispielsweise X und Y, die hierdurch ein kartesisches (Gaußsches) Koordinationssystem 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 Neigungssensor in normaler Betriebsstellung einen Winkel α von ca. 45° liefert, so dass X und Y im weiteren Betrieb stets positiv bleiben. Das auf diese Weise errechnete Neigungssignal α zeigt die Orientierung des am Neigungssensor angreifenden Gravitationsfelds 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 Verwärtsgehrichtung oder in Rückwärtsgehrichtung zu bewegen beabsichtigt.
In diesem Zusammenhang kann dann zweckmäßigerweise weiter vorgesehen sein, dass mittels einer Schaltung zur Umlenkung der Neigungssignale des Neigungssensors 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 Neigungssensor 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 Rückwqärtsfahrbewegung 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 Ausführungsbeispiels 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 Hilfsantriebssystems zum Verfahren der Transportkarre 1 ist zunächst ein vom Benutzer der Transportkarre 1 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 Neigungssenor 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 markierenden 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 Neigungsänderung des Karrenrahmens im Sinne einer Vorwärts- bzw. einer Rückwärtsfahrt angesteuert werden kann.

Claims

Zweirädrige Transportkarre (1), hauptsächlich bestehend aus einem durch zwei aufragende Holme (3) sowie diese untereinander verbindende Traversen (2) gebildeten und mit Handgriffen (5) ausgestatteten Rahmen (4), einem Lasttraglement (6), beispielsweise Schaufel oder Gabel oder dergl. und ferner einer über zwei Laufrollen (9, 10) gegen den Boden abgestützten Achse (8), welche zur Erleichterung des Ankippens der Transportkarre (1) aus einer Aufnahmeposition in eine Fahrposition mit einer im Bereich zwischen den Laufrollen (9, 10) angeordneten Auskröpfung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Karre (1) mit einer regenierbaren Energiequelle (13) ausgestattet und den Laufrollen (9, 10) der Karre (1) mindestens ein willkürlich einschaltbarer, drehrichtungsumkehrbarer Antriebsmotor (12) zugeordnet ist, und dass die Energieversorgung des wenigstens einen Antriebsmotors (12) mittels eines Neigungssensors (15) in Abhängigkeit von einer Veränderung der Neigung des Rahmens (4) der Karre (1) gegenüber einer ersten zur Vertikalen angestellten, insbesondere einer Fahrposition entsprechenden Ausgangsposition gesteuert wird.
Transportkarre (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungssensor (15) im oder am Rahmen (4) der zweirädrigen Karre (1) angeordnet ist, und zumindest eine Veränderung der Neigung des Rahmens (4) 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 (12) umwandelt.
Transportkarre (1) nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Einschaltung der Energieversorgung sowohl für den wenigstens einen Antriebsmotor (12) als auch der Aktivierung des Neigungssensors (15) ein gemeinsamer, willkürlich betätigbarer Schalter (14) zugeordnet ist, welcher zusammen mit seiner Betätigung zugleich auch den der Fahrstellung entsprechenden Neigungswinkel des Rahmens (4) der Transportkarre (1) als Ausgangs- und Referenzwinkel für nachfolgende Veränderungen des Neigungswinkels festlegt.
Transportkarre (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der dem Rahmen (4) der zweirädrigen Karre (1) zugeordnete Neigungssensor (15) in Abhängigkeit von jeder der die Ausgangsposition bildenden angekippten Fahrposition der Karre (1) bzw. des Karrenrahmens (4) gegenüber veränderten Neigungslage des Karrenrahmens (4) eine adäquate Ansteuerung der Energieversorgung des wenigstens einen Antriebsmotors (12) bewirkt, insbesondere dahingehend, dass ausgehend von einer ausgewählten, eine Fahrposition der Karre (1) markierenden Ausgangsposition eine entgegen der Vorwärtsfahrtrichtung gerichtete zusätzliche Neigung zu einer Vermehrung der Energieversorgung des wenigstens einen Antriebsmotors (12) in Vorwärtsfahrtrichtung und eine der Ausgangsposition gegenüber in Vorwärtsfahrtrichtung gerichtete Veränderung der Neigungslage des Rahmens (4) der Karre (1) zu einer vermehrten Energieversorgung des wenigstens einen Antriebsmotors (12) in Rückwärtsfahrtrichtung führt.
Transportkarre (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass beide Laufrollen (9, 10) der Karre (1) mit einem bezüglich Drehmoment und Drehzahl ansteuerbaren, vorzugsweise integrierten Antriebsmotor (12) ausgestattet sind, und das Ansteuersignal von dem mit dem Rahmen (4) der Karre (1) verbundenen Neigungssensor (15) erzeugt wird.
Transportkarre (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungssensor (15) in Form eines kapazitiven Inklinometers ausgebildet ist.
Transportkarre (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungssensor (15) in Form eines zweiachsigen Beschleunigungssensors ausgebildet ist.
Transportkarre (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungssensor (15) der Laufrollenache (8), insbesondere der Ankippachse des Rahmens (4) der Karre (1) benachbart an einem der Holme (3) der Karre (1) angeordnet ist.
Transportkarre (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Handgriffe (5) der zweirädrigen Karre (1) mit zusätzlichen Sensoren ausgestattet sind, welche die vom Benutzer beabsichtigte Fahrtrichtung erfassen und die Ansteuerung der Antriebsmotoren (12) im Sinne der durch eine Zug- oder Schubkraft an den Handgriffen (5) aufgebrachten Absicht des Benutzers regeln.
Transportkarre (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Schaltung zur Umlenkung der Neigungssignale des Neigungssensors (15) oder einer Übersteuerung durch die mit den Handgriffen (5) der zweirädrigen Karre (1) verbundenen Sensoren eine Ansteuerung der Antriebsmotoren (12) im Sinne einer herkömmlichen Handhabung der Karre (1) dahingehend bewirkt wird, dass eine in der normalen Gehrichtung der Bedienungsperson ausgerichtete Vorwärtsfahrtrichtung entweder durch den Neigungssensor (15) oder durch eine entsprechend der herkömmlichen Gewohnheit gerichtete Kraftausübung an den Handgriffen (5) zu einer in Vorwärtsfahrtrichtung gerichteten Energieversorgung der Antriebsmotoren (12) und eine in umgekehrter Richtung wirkende Neigungsveränderung bzw. ein im umgekehrter Richtung wirkender Kraftangriff an den Handgriffen (5) zu einer Rückwärtsfahrbewegung führt.