DE202019002190U1

DE202019002190U1 - Transportkiste - Angetriebenes Fussgängertransportsystem

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Publication number: DE202019002190U1
Application number: DE202019002190.6U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-05-17
Filing date: 2019-05-17
Publication date: 2019-06-17
Anticipated expiration: 2029-05-18

Abstract

Ein modulares, elektromotorisch angetriebenes Fahrzeug zur Transport von Lasten und Personen mit einer Steuerung über ein Zugelement, dass zumindest für die Steuerung der Geschwindigkeit über ein Wandelelement verfügt dadurch gekennzeichnet, dass die Zugkraft oder Weginformation in ein elektrisches Signal umwandelt wird und darüber die Drehgeschwindigkeit eines oder mehrerer Antriebsräder gesteuert wird und über ein Rückstellelement, das bei fehlender Zugkraft/ fehlendem Zugweg in eine Grundstellung zurückgestellt wird.

Description

Ein in den Industriestaaten deutlich gewachsenes Umweltbewusstsein und räumliche und politische Zwänge führen insbesondere in Städten und Ballungsräumen zu einer Einschränkung des motorisierten Individualverkehrs und längeren Fußwegen, die zurückgelegt werden müssen. Eine Verbesserung der öffentlichen Transportmittel hilft bei der Überbrückung größerer Strecken ab 500 m. Für gesunde Menschen und Menschen, die nichts zu transportieren haben, ist das kein Problem. Ältere Menschen, sowie Mütter mit kleinen Kindern, Kleingewerbetreibende oder Menschen mit eingeschränkten Lauffähigkeiten oder Einschränkungen hinsichtlich ihrer Möglichkeiten Lasten zu tragen, stehen vor neuen Herausforderungen, die z.T. durch Hilfsmittel wie Einkaufwagen, Rollstühle, Rollatoren oder Handkarren gedämpft werden können. Alles Lösungen, bei denen der oder die Betroffene oftmals mit eigener Kraft die Aufgabe bewältigen müssen, bzw. bei motorgetriebenen Rollstühlen einen funktionale Eingeschränktheit auf eben genau eine Funktion hinnehmen müssen. Es besteht Bedarf nach einem motorisch angetriebenen, einfach zu bedienenden sowie für viele Zwecke universell einsetzbaren Transportsystem für Fußgänger, das zudem einzelne Stufen überwinden kann. Dies System soll für Privatpersonen mit vornehmlich der Aufgabenstellung des Transportes von Lasten und Personen als auch Gewerbetreibende zum Zwecke des Transportes von Lasten und Personen als auch für den Aufbau eines Verkaufstandes, eines Mikro-Imbisses oder einer Kaffeebar nutzbar sein und dabei vielfältige Aufgaben wie z. B. Aufnahme eines Kühlschrankes, einer Gasflasche, eines Grills oder einer Kaffeemaschine, um nur einige Beispiele zu nennen erfüllen.
Erfindung
Die Erfindung besteht aus einem modular aufgebauten, elektrisch angetriebenen Fahrgerät, das verschiedene Zwecke erfüllt. Diese sind:

• Einfachste Bedienung nur durch ein Zugelement (4) in Form einer Zugschnur, - kette oder -stange an der gezogen wird und dadurch sowohl Geschwindigkeit als auch Richtung vorgegeben werden. Somit folgt die Transportkiste (1) wie ein Handkarren, mit dem Unterschied das diese selbsttätig angetrieben wird. Zusätzliche Steuerungselemente werden nicht benötigt. Die Übertragung der durch das Steuerelement vorgegebenen Informationen erfolgt über Weg bzw. Kraft sensitiven mechanisch elektrische Wandelelemente wie Potentiometer.
• Transport von Einkäufen in Taschen, Kisten oder Kartons etc.
• Transport von Personen einzeln auf dem Transportgerät durch Aufsetzen eines Sitzes oder von mehreren Personen (Kindern) durch Anbringung eines Anhängers
• Transport von sperrigen Gütern mit einem Anhänger
• Aufnahme eines Daches
• Betrieb von elektrischen und gasbetriebenen Geräten für Kühlung, Essensbereitung und weitere Anforderungen eines Gewerbetreibenden.

Der grundsätzliche Aufbau des Fußgängertransportsystems lässt sich wie folgt beschreiben:

1. ein Fahrwerk mit mindestens 3 Rädern, wobei es 2 verschiedene Varianten gibt:
1. a. 2 nebeneinander angeordnete Räder (2), die jeweils getrennt angetrieben werden und ein drittes Rad (3) entweder folgend oder vorlaufend über eine Lenkachse (14) der Richtungsvorgabe durch die beiden einzeln in ihrer Drehgeschwindigkeit steuerbaren Antriebsrädern frei folgt, ohne direkt gelenkt zu werden, 1, 2.
2. b. Zwei einzeln frei drehbare oder angetriebene (2), mit einem vor- oder nachlaufenden Rad (2), das angetrieben ist und aktiv über eine Lenkstange (14), die direkt oder per Zugelement (4) bedient wird, gesteuert wird 3, 4. Das Zugelement sitzt auf dem Lenker und ist mit einem Sensor (8) gekoppelt, der die Geschwindigkeit anhand der Zugkraft beziehungsweise anhand des Verschiebungsweges des Reglers am Sensor reguliert, während die Richtung mechanisch über die über das Zugelement vorgegebene Richtung direkt in die drehbare Lenkachse über die Lenkstange (13) gesteuert wird. und
2. ein Aufbau, der
1. a. in Kastenform verschiedene Öffnungen und Klappen (11) zum Be- und Entladen aufweist, einen Boden mit Transportrollen (12) zum einfachen Hineinschieben von Kisten, Kartons etc. sowie eine Fläche auf der Oberseite, die als Lastablage als auch als Sitzplatz genutzt werden kann. Vorteilhafterweise verfügt der Laderaum über ein Abteil für die Steuerung (10) und Batterie (9), wobei die Abdeckung komplett nach oben zu öffnen ist, um einen freien Zugriff von oben zu ermöglichen. Die Transportkiste verfügt in einer besonders vorteilhaften Form über feste Seitenwände sowie eine feste Rückwand und einen festen Boden mit einem klappbaren Deckel mit über ein Scharnier befestigtem klappbarem Frontteil. Somit lässt sich die Transportkiste von oben und vom beladen, ohne Lasten über eine hohe Ladekante heben zu müssen. Der Boden verfügt darüber hinaus eingelassene Transportrollen, womit Kisten, Kästen und ähnliches nicht gehoben sondern geschoben werden können. Hierdurch ist ein Transport von Getränkekisten ohne großen Kraftaufwand auch für ältere Menschen möglich.
2. b. in Pritschenform auch größere Lasten aufnehmen kann.
3. c. über eine Anhängerkupplung verfügt, die es erlaubt einen Anhänger zu ziehen. und
3. Eine Steuerung (10), die die Richtungsinformation als auch den Vortriebswunsch mittels eines Zugelementes (4) auswertet. Der Nutzer geht dabei vorweg und zieht an dem Zugelement - eine Schnur, Kette, Leine oder ähnliches - in die Richtung, in die das Transportsystem sich bewegen soll. Das Zugelement ist dabei selbst elastisch oder verfügt über ein oder mehrere Rückstellelemente (20). Über die eingeleitete Zugkraft und die vorgegebene Richtung erfasst ein Messsystem (6-8) die gewünschten Bewegungen und setzt diese in Vortrieb und Richtungsreaktion um. Lässt die Zugkraft am Zugelement nach, verringert sich in gleichem Maße die Vorschubgeschwindigkeit, bis bei einer Zugkraft von Null kein Vorschub mehr erfolgt. Die Richtungsinformation kann dabei über verschiedene Mechanismen erfasst werden.
1. a. Im einfachsten Fall (3 und 4) über eine mechanische Kopplung des Zugelementes direkt mit der Lenkstange (13), wodurch sich das mit der Lenkstange starr verbundene lenkbare Rad in die durch das Zugelement vorgegeben Richtung dreht (6). Zwischen Lenkstange und Zugelement ist dabei noch der Geschwindigkeitssensor (8) geschaltet, der anhand der Zugkraft oder eines Verschiebungsweges bedingt durch das Ziehen am Zugelement die Drehgeschwindigkeit des oder der angetriebenen Räder einstellt. Bei angetriebenem Vorderrad (2,3), das gleichzeitig gelenkt ist, erfolgt die Lenkung voll mechanisch über eine Seitenkraft eingebracht in einen Hebel, an dem die Lenkstange befestigt ist. Die Zugkraft wird dabei zum Zeitpunkt des Starts des Richtungswechsels unter einem Winkel eingeleitet. Hierbei darf der Sensor, der die Geschwindigkeit steuert, noch nicht ausgelenkt werden, weshalb die Gegenkraft des Rückstellelements (20), das den Sensor - beispielsweise ein Drehpotentiometer - in seine Nullstellung zurückstellt, größer sein als die Lenkkraft, die nötig ist, um eine Richtungsänderung zu initiieren. Erst bei bewusst größerer Zugkraft darf der Geschwindigkeitssensor aus seiner Nullstellung ausgelenkt werden können.
2. b. Bei dem Konzept mit zwei getrennt angetriebenen Rädern müssen Richtungs- und Geschwindigkeitsbefehle über ein anderes Steuerkonzept umgesetzt werden. Das Zugelement kann mittels eines Befestigungselementes an einer Drehachse angebracht sein, deren Winkelverstellung gemessen und in Steuerbefehle für die beiden Antriebsräder umgewandelt wird (7 und 8). Dem überlagert wird über ein federbelastetes Stellelement (16) die Zugkraft als Steuerungsgröße für die mittlere Vorschubgeschwindigkeit. Die Lenkbewegung erfolgt dann über die Summation bzw. Subtraktion winkelabhängiger Geschwindigkeitsbeträge von der mittleren Vorschubgeschwindigkeit. Als eine vorteilhafte Ausführung des Systems sind zwei Weg aufnehmende Messaufnehmer (16, 17) unter einem Winkel von 90° zueinander angeordnet, wobei der eine in Zugrichtung angeordnet wird und den mittleren Geschwindigkeitswert aufnimmt, während der andere senkrecht zur Zugrichtung die seitliche Komponente aufnimmt (8 links). Die Messaufnehmer sind dabei in jede Verschiebungsrichtung federbelastet; dadurch werden beide bei fehlender Last in die Nulllage verschoben. Konkret bedeutet dies zum Beispiel: der Nutzer zieht mit einer Kraft deren mittlere Vorschubgeschwindigkeit ein Wert von 4 km/Stunde zugeordnet wird und unter einem Winkel von 10° zur Geradeausfahrt. Dem Winkelwert von 10° wird beispielsweise ein Summations-/Subtraktionswert von +-0,5 km/Stunde zugeordnet, somit wird dem kurveninneren Rad ein Momentangeschwindigkeitswert von 3,5 km/Stunde (4km/Stunde minus 0,5 km/Stunde) und dem kurvenäußeren ein Momentangeschwindigkeitswert von 4,5 km/Stunde (4km/Stunde plus 0,5 Km/Stunde) zugewiesen, womit sich das Fahrgerät aufgrund der unterschiedlichen Geschwindigkeiten in eine Kurve begibt.
3. c. An dem Zugelement befindet sich ein Verteilungselement (7, 8 Mitte), das es zulässt, dass statt eines Winkels eine Kraft- oder Wegkomponente abweichend zur Geradeausfahrt ermittelt werden kann. Das Zugelement wird bspw. an einem drehbar gelagerten Verteilelement so befestigt, dass bei einer Zugkraft, die von der Geradeausrichtung abweicht sich das Verteilelement in die Richtung der Zugkraft drehen kann an dem wiederum zwei Kraft- oder Wegmesseinrichtungen oder Potentiometer befestigt sind, die die Kraft- oder Wegkomponenten des gezogenen Zugelementes messen und in Richtungs- und Vorschubinformationen umwandeln. Alternativ ist das Zugelement an einer mittels Rückstellelementen wie z.B. Federn belasteten linear verschieblichen Vorrichtung befestigt, die zum einen die Zugkraft in Geradeausrichtung, als auch unter 90° dazu als seitliche Komponente messen kann und über die Auswerteeinheit eine jeweils angepasste Geschwindigkeitsvorgabe an jedes der angetriebenen Räder übergibt.
4. d. An dem Zugelement befindet sich eine in Fahrtrichtung angeordnete Linearführung, auf der sich wiederum ein in derselben Ebene drehbarer Hebel befindet, der wiederum mit einem Joystick (19) verbunden ist, der über eigene Rückstellelemente verfügt (8 rechts). Durch die Umlenkung sind Richtungsbefehle seitenverkehrt auszuwerten.
Das Transportsystem kann auch zum Personentransport genutzt werden. Die Person nimmt dabei auf dem geschlossenen Deckel Platz. Zur Steuerung des Systems wird dabei nicht das Zugelement genutzt sondern ein einfacher Hebel (5). Der an einem unteren Anlenkpunkt in einem Kugelgelenk, das an der vorderen Klappe fest installierte, drehbar gelagerte Hebel, ist im oberen Bereich, unterhalb des Griffbereiches mit den Sensoren verbunden, an denen im Zugbetrieb das Zugelement befestigt ist, um die geforderte Geschwindigkeits - und Richtungsinformation aufzunehmen und in elektrische Steuerbefehle umzusetzen (1).
4. Eine Batterie, die herausnehmbar ist und ggf. über ein integriertes Ladegerät verfügt.
5. Sensoren zur Erfassung von Menschen oder Gegenständen im Fahrweg

Über zusätzliche Sensoren an den Außenseiten des Systems, wie z.B. Kontaktschalter mit umlaufenden Leisten oder Ultraschallsensoren, kann außerdem ein Sicherheitssystem integriert werden, das bei Auslösen des betreffenden Sensors infolge der Identifikation eines Gegenstandes oder einer Person oder eines Tieres den Motorstrom sofort unterbricht und das Fußgängertransportsystem zum Stehen bringt.
Als Weiterbildung der Erfindung kann eine Steuerung über ein Smartphone oder Tablet erfolgen, womit das Gerät gegen Missbrauch und Diebstahl gesichert werden kann und zusätzliche Funktionen, wie eine Fernsteuerbarkeit erzielt werden können.
Über die Nutzung eines Smartphones kann mittels einer Software das System auch ohne direkten mechanischen Kontakt gesteuert werden. Dies setzt voraus, dass die Lenkung mit einem Stellmotor bewegt wird und ein interner Empfänger die Funkbefehle des Smartphones verarbeitet und in Steuerbefehle für das Fahrwerk umsetzt. Das Gerät kann mittels der Kopplung an das Smartphone automatisch dem Smartphone in einem definierten Abstand folgen.
Bezugszeichenliste

1: Transportkiste
2: Antriebsrad mit Nabenmotor
3: Drehbares Rad, das der Fahrtrichtung folgt oder gelenkt wird
4: Zugelement
5: Lenkhebel
6: Gelenk
7: Verbindungselement zwischen Zugelement, Steuerknüppel und Sensoren
8: Sensor - Wandler von mechanischer Bewegung in elektrisches Signal
9: Batterie
10: Steuerung
11: Sitzflächen-/Ladeflächenklappe
12: Transportrollen im Kistenboden
13: Lenkstange
14: Lenkachse
15: Waagebalken
16: Sensor Geschwindigkeit
17: Sensor Lenkung
18: Rückstellelement - Feder
19: Joystick
20: Rückstellelement

Claims

Ein modulares, elektromotorisch angetriebenes Fahrzeug zur Transport von Lasten und Personen mit einer Steuerung über ein Zugelement, dass zumindest für die Steuerung der Geschwindigkeit über ein Wandelelement verfügt dadurch gekennzeichnet, dass die Zugkraft oder Weginformation in ein elektrisches Signal umwandelt wird und darüber die Drehgeschwindigkeit eines oder mehrerer Antriebsräder gesteuert wird und über ein Rückstellelement, das bei fehlender Zugkraft/ fehlendem Zugweg in eine Grundstellung zurückgestellt wird.
Ein modulares, elektromotorisch angetriebenes Fahrzeug nach Anspruch 1 und gegebenenfalls weiteren dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkung mechanisch über die in Folge der Einleitung einer Lenkkraft in ein lenkbares Rad oder elektrisch über die Betätigung von Stellmotoren zur Auslenkung des lenkbaren Rades oder durch die Einleitung unterschiedlicher Geschwindigkeiten bei getrennt angetriebenen Rädern erfolgt.
Ein modulares, elektromotorisch angetriebenes Fahrzeug nach Anspruch 1 und gegebenenfalls weiteren dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug das Fahrzeug über mindestens drei Räder verfügt, von denen mindestens eines lenkbar bzw. um seine Hochachse frei drehbar gelagert ist.
Ein modulares, elektromotorisch angetriebenes Fahrzeug nach Anspruch 1 und gegebenenfalls weiteren dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug über mindestens ein angetriebenes Rad verfügt.
Ein modulares, elektromotorisch angetriebenes Fahrzeug nach Anspruch 1, 2 und 4 sowie gegebenenfalls weiteren dadurch gekennzeichnet, dass, wenn die Zugkraft zum Zeitpunkt des Starts des Richtungswechsels unter einem Winkel eingeleitet wird, der Geschwindigkeitssensor aufgrund einer Rückstellkraft bspw. durch eine mechanische Feder, die größer als die Lenkkraft ist, nicht ausgelenkt wird; ein Ansprechen des Geschwindigkeitssensors erfolgt erst bei Einleitung einer bewusst größeren Zugkraft als für die Richtungsänderung alleine notwendig ist.
Ein modulares, elektromotorisch angetriebenes Fahrzeug nach Anspruch 1 und gegebenenfalls weiteren dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug über eine Steuervorrichtung verfügt, die es dem Fahrzeug ermöglicht mit Hilfe mindestens zweier angetriebener Räder, die jeweils einzeln in Ihrer Drehgeschwindigkeit gesteuert werden können, in verschiedene Richtungen zu fahren und diese zu ändern.
Ein modulares, elektromotorisch angetriebenes Fahrzeug nach Anspruch 1 und gegebenenfalls weiteren dadurch gekennzeichnet, dass das Zugelement mit einem mechanischen, von Hand bedienbaren Lenkhebel, der wiederum Verbindung zu dem Sensor hat, verbunden ist, um es dem Passagier auf dem Transportsystem sitzend zu erlauben, das Zugelement sowie den oder die Sensoren zu bedienen.
Ein modulares, elektromotorisch angetriebenes Fahrzeug nach Anspruch 1 und gegebenenfalls weiteren dadurch gekennzeichnet, dass die durch das Zugelement eingeleiteten Informationen durch Kraft-, Weg- oder Winkelsensoren, die die mechanischen Informationen in elektrische Steuer- und Antriebsbefehle für die Antriebsmotoren umgewandelt werden.
Ein modulares, elektromotorisch angetriebenes Fahrzeug nach Anspruch 1 und gegebenenfalls weiteren dadurch gekennzeichnet, dass zwei parallele Sensoren über einen Waagebalken oder ein ähnliches Verteilelement, unterschiedlich in Abhängigkeit der von der Geradeausfahrt abweichenden Richtung in ihrer Auslenkung bewegt werden und hierdurch zwei unterschiedliche Steuerbefehle für zwei angetriebene Räder ausgeben, die durch die resultierende Differenzgeschwindigkeit eine Kurve fahren.
Ein modulares, elektromotorisch angetriebenes Fahrzeug nach Anspruch 1 und gegebenenfalls weiteren dadurch gekennzeichnet, dass elektrische und/oder gasbetriebenen Geräte z.B. zur Essensbereitung eingebaut werden.
Ein modulares, elektromotorisch angetriebenes Fahrzeug nach Anspruch 1 und gegebenenfalls weiteren dadurch gekennzeichnet, dass ein Regendach angebracht werden kann.
Ein modulares, elektromotorisch angetriebenes Fahrzeug nach Anspruch 1 und gegebenenfalls weiteren dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug über eine zweiteilige, als Ladefläche oder Sitz nutzbare Ladeklappe verfügt, die ein Öffnen des Fahrzeugs oben und an einer der beiden in Fahrtrichtung befindlichen Seiten des Aufbaus erlauben und der darunter befindliche Ladenboden über in diesen eingelassene Transportrollen verfügt, auf dem darauf abgestellte Lasten leichter zu schieben sind.