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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die dazu bestimmt
ist, die Manövrierfähigkeit
von Transportwagen, wie sie in Geschäften der Art Selbstbedienungsgeschäft wie Einkaufsmärkten verwendet
werden, zu verbessern.
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Transportwagen
bekannter Art können
in zwei große
Familien gruppiert werden, wobei die eine Wagen mit vier in allen
Richtungen beweglichen Rollen zusammenfasst, die andere jene, deren
zwei Hinterräder
feststehend sind, zusammenfasst.
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Jedoch
sind, egal welche Technik verwendet wird, Transportwagen bekannter
Art nicht leicht zu lenken.
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Tatsächlich erweist
sich, im Fall von Transportwagen mit vier in allen Richtungen beweglichen Rädern, das
Lenken des Wagens als sehr schwierig, insbesondere im Fall von schweren
Beladungen oder auf geneigten Ebenen. Trotz des Vorteils, seitlich ausscheren
zu können,
führen
die vier in alle Richtungen beweglichen Räder zu Richtungsänderungen,
die schwierig zu führen
sind.
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Des
weiteren ist, im Fall von Transportwagen mit zwei feststehenden
Hinterrädern,
das Lenken sehr deutlich verbessert, aber das Blockieren der Hinterräder bringt
einen beträchtlichen
Wendekreis sowie die Unmöglichkeit,
seitlich auszuscheren, mit sich.
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Aus
dem französischen
Patent Nr. 2 783 463 ist eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1 bekannt, welche ermöglicht,
das Lenken eines Bettes oder eines Stuhls zur medizinischen oder
paramedizinischen Verwendung zu verbessern.
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In
dieser Schrift wird eine elastische Vorrichtung beschrieben, welche
eine Feder aufweist und anpassbar ist, entweder auf einem fünften Rad
einer Krankentrage oder eines Rollstuhls oder auf einem der vorhandenen
Räder.
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Diese
bekannte Vorrichtung weist eine Laufrolle auf, die dazu bestimmt
ist, mit einem Nockenbahn mit konkaven Ausschnitten zusammenzuwirken,
um das Rad, an welchem die Vorrichtung angebracht ist, in einer
bevorzugten Rollrichtung festzusetzen.
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Da
jedoch die Vorrichtung gemäß dem Stand der
Technik elastisch ist, hängt
die auf das Rad angewendete Kraft dementsprechend von dem Verhalten der
verwendeten Feder und nicht von der auf dem so ausgestatteten Rollträger angeordneten
Last ab.
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Die
Wirkung, die auf die Räder
transversal zur Richtung des Fortbewegens des Rollträgers ausgeübt wird,
kann dementsprechend nicht proportional zur aufgeladenen Last sein.
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Daraus
folgt im Fall von schweren Ladungen ein schwierig gewordenes Lenken,
sowie vermehrte Schwierigkeiten im Fall eines geneigten Bodens.
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In
diesem Zusammenhang beseitigt die vorliegende Erfindung die Nachteile
aus dem Stand der Technik, indem eine Anti-Abdrift-Vorrichtung für einen
Rollträger
wie einen Wagen offenbart wird, welche es ermöglicht, seine Manövrierfähigkeit,
insbesondere im Fall von schweren Beladungen, zu verbessern, wobei
die Möglichkeit,
seitlich auszuscheren, oder einen kleinen Wendekreis beizubehalten, erhalten
bleibt.
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Zu
diesem Zweck ist die Erfindung wie in Anspruch 1 beschrieben. Vorteilhafterweise
werden bestimmte Beispiele der Erfindung durch den Gegenstand der
Ansprüche
2 und 3 definiert.
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Vorteilhafterweise
weisen die ersten Mittel eine Gleithülse auf, die geeignet ist,
auf dem Drehzapfen des Rads zu gleiten, und die zweiten Mittel sind
mit einem mit dem Rad verbundenen Bügel fest verbunden.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform weist
der Nocken ein asymmetrisches Profil auf, und die Laufrolle sowie
der Nocken weisen ein im wesentlichen konisches Profil auf.
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Die
Erfindung betrifft des weiteren einen Transportwagen, bei dem wenigstens
eins der Räder mit
einer Vorrichtung gemäß der Erfindung
ausgestattet ist.
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Vorteilhafterweise
sind die beiden Hinterräder
mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung
ausgestattet.
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Die
Erfindung wird besser anhand der folgenden Beschreibung verständlich,
welche auf ein Ausführungsbeispiel
Bezug nimmt, das nur Darstellungszwecken dient und keineswegs begrenzend
ist, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungsfiguren, in
denen:
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1 eine
Seitenansicht in Teilschnitt einer Ausführungsform der Vorrichtung
gemäß der Erfindung
in einer ersten Position ist;
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2 eine
Seitenansicht in Teilschnitt der Vorrichtung aus 1 in
einer zweiten Position ist;
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3 eine
perspektivische Ansicht eines Ausführungsdetails der Erfindung
ist;
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4 eine
Teil-Seitenansicht der Ausführungsform
der Erfindung ist, die in 1 und 2 dargestellt
ist;
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5 eine
schematische Aufsicht auf einen Transportwagen ist, und dessen Hinterräder mit
einer Vorrichtung gemäß der Erfindung
ausgestattet sind;
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6 und 7 schematische
Darstellungen von unterschiedlichen Ausführungsformen der Vorrichtung
gemäß der Erfindung
sind.
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In
der gesamten folgenden Beschreibung beziehen sich die Begriffe "proximal" und "distal" auf Elemente der
Vorrichtung jeweils nahe zum oder entfernt vom Boden S, im wesentlichen
waagerecht.
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Vorteilhafterweise
wird die vorliegende Anti-Abdrift-Vorrichtung auf die beiden Hinterräder eines
Transportwagens, wie jene, die in Selbstbedienungsgeschäften verwendet
werden, angewendet, wobei der Transportwagen vier in alle Richtungen
bewegliche Räder
aufweist.
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1 stellt
in einer seitlichen Teilschnittansicht eine erste Ausführungsform
der Vorrichtung gemäß der Erfindung
dar, die auf ein Hinterrad 1 eines Transportwagens angewendet
wird, wobei die 1 einer Position in Vorwärtsbewegung
des Transportwagens entspricht.
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Das
Rad 1, welches auf dem Boden S ruht, ist in Rotation um
seine Achse 2, die im wesentlichen parallel zum Boden S
angeordnet ist, beweglich.
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Die
Rotationsachse 2 des Rads 1 wird von einem Bügel 3 getragen,
welcher zwei parallele Flächen
von im wesentlichen dreieckiger Form aufweist, die auf beiden Seiten
des Rads 1 angeordnet sind.
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Der
Bügel 3,
welcher beispielsweise aus Falzblech oder aus mechanisch-gelötetem Blech hergestellt
ist, weist eine im wesentlichen waagerechte obere Fläche 3a auf,
die in Rotation mit einem Drehzapfen 4, im wesentlichen
senkrecht zur Achse X, verbunden ist.
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Folglich
ist das mit dem Bügel 3 verbundene Rad 1 in
Rotation um die senkrechte Achse X mittels des Drehzapfens 4,
welches sich vorzugsweise nicht im Lot mit der Rotationsachse 2 des
Rads 1 befindet, beweglich.
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Der
Drehzapfen 4 ist eine im wesentlichen zylindrische Achse,
welche geeignet ist, in einer Gleithülse 5 mit im wesentlichen
komplementärer Form
gemäß einer
Translationsbewegung zur Achse X zu gleiten. Die relative Drehung
zwischen dem Drehzapfen 4 und der Gleithülse 5 kann
gegebenenfalls durch jedes bekannte Mittel (Lot, Keil, etc.) blockiert
werden, von dem Moment an, in dem die Drehzapfenverbindung 6 zwischen
dem Drehzapfen 4 und dem Bügel 3 es erlaubt,
die Rotation des Rads 1 um die Achse X zu gewährleisten.
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Die
Gleithülse 5 ist
einstückig
mit einem Träger 7 fest
verbunden, der mit dem Gestell des Transportwagens (nicht dargestellt)
mittels einem Gewindestift 8 verbunden ist, welcher mit
dem Träger 7 auf jede
bekannte Weise, wie beispielsweise einer Schweißnaht, festgemacht ist.
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Der
Träger 7 weist
vorteilhafterweise eine rohrförmige
Form komplementär
zu jener der Gleithülse 5 auf
und ist an seinem distalen Ende durch eine Fläche 7a geschlossen.
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Gemäß der in 1 dargestellten
Ausführungsform
ist die Gleithülse 5 in
den Träger 7 eingepresst,
damit die beiden Elemente keinen relativen Freiheitsgrad aufweisen.
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Die
Gleithülse 5 weist
an ihrem proximalen Ende einen Rand 9 auf, der geeignet
ist, gegen einen entsprechenden Rand 7b, welcher in dem
proximalen Teil des Trägers 7 angeordnet
ist, anzuschlagen.
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Der
Rand 9 der Gleithülse 5 dient
als Nocken, welcher geeignet ist, mit einem Laufrad 10 zusammenzuwirken,
welches in Rotation entlang einer im wesentlichen waagerechten Achse 11,
die einstückig
mit dem Bügel 3 ist,
befestigt ist.
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Tatsächlich weist
die obere Fläche 3a des Bügels 3 eine
Vertiefung 3b auf, in welcher das Laufrad 10,
das im wesentlichen senkrecht zu dem Rad 1 angeordnet ist,
gelagert ist.
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Der
Nocken 9 weist eine Nockenbahn mit unterschiedlichen Bereichen
auf, auf welchen das Laufrad 10 bei der Drehung des Rads 1 und
des Bügels 3 um
die senkrechte Achse X des Drehzapfens 4 rollt.
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Die
Nockenbahn des Nockens 9 weist einen konkaven Bereich 14 sowie
einen konvexen Bereich 15 auf. Die besondere Gestaltung
der unterschiedlichen Bereiche des Nockenbahns wird genauer in Verbindung
mit den Zeichnungsfiguren 3 und 4 beschrieben.
Im Fall der 1 weist, in einer Position der
Vorwärtsbewegung
des Wagens, die Vorrichtung gemäß der Erfindung
einen minimalen Raumbedarf auf; da das Laufrad 10 in Kontakt
mit dem konkaven Bereich 14 des Nocken 9 ist,
befindet sich das Gestell in seiner tiefen Position.
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Der
Nocken 9 weist des weiteren an seinem Umfang einen Absatz 9a auf,
auf welchem eine Schutzhaube 12 befestigt ist, die dazu
bestimmt ist, die Vorrichtung vor Staub, Vorsprüngen und Stößen gegen die Regale zu schützen. Die
Schutzhaube 12 ermöglicht
gleichermaßen
zu verhindern, dass sich Benutzer oder Kinder die Finger in der
Vorrichtung der Erfindung quetschen.
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Zu
diesem Zweck weist die Schutzhaube 12 eine im wesentlichen
senkrechte Schürze 12a auf, welche
die zentrale Drehzapfenverbindung 6 sowie das Laufrad 10,
das die Nockenbahn des Nockens 9 durchläuft, bedeckt.
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Diese
Schutzhaube 12 kann mit dem Nocken 9 fest verbunden
werden oder frei in Rotation um den Nocken 9 sein.
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Ein
elastischer Ring 13 kann vorteilhafterweise auf Höhe des distalen
Endes des Drehzapfens 4 gegenüber der Drehzapfenverbindung 6 angeordnet
sein, um das Heraustreten des Drehzapfens 4 aus seiner
Gleithülse 5 zu
verhindern, wenn zum Beispiel der Wagen angehoben wird.
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Des
weiteren kann eine Feder zwischen den elastischen Ring 13 und
das distale Ende der Gleithülse 5 zwischengesetzt
werden, um einen dauerhaften Kontakt zwischen dem Nocken 9 und
dem Laufrad 10 sicherzustellen.
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2 stellt
die Vorrichtung gemäß der Erfindung,
welche in 1 dargestellt ist, in einer
zweiten Position dar, wobei die Position einer Rückwärtsbewegung des Wagens entspricht.
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Das
Rad 1 sowie der Bügel 3 haben
eine 180°-Drehung
um die Achse X des Drehzapfens 4 durchgeführt, wobei
sie in ihrer Drehung das Laufrad 10 in Kontakt mit der
Nockenbahn des Nockens 9 mitgenommen haben.
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In
dem Übergehen
aus dem konkaven Bereich 14 der Nockenbahn in den konvexen
Bereich 15 übt
das Laufrad 10 eine senkrechte Kraft auf den Nocken 9 aus,
die den Träger 7 zurückschiebt,
wodurch somit ein Versetzen des Gestells des Wagens 7 nach oben
bewirkt wird, was ein Versetzen seines Schwerpunkts nach oben mit
sich bringt.
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Der
gesamte konvexe Bereich 15 ist eben, was keine Veränderung
der Höhe
des Gestells des Wagens mit sich bringt, wenn das Laufrad 10 diesen durchläuft. Des
weiteren wird, wie später
dargelegt wird, keine Kraft transversal auf das Rad 1 ausgeübt.
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3 ist
eine perspektivische Ansicht der Gleithülse 5 mit dem Rand 9,
in welcher der Nocken lagert.
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Die
Nockenbahn des Nockens 9, mit welchem das Laufrad 10 in
Kontakt ist, weist einen konkaven Bereich 14 sowie einen
konvexen Bereich 15 auf.
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Der
konkave Teil 14 der Nockenbahn hat einen Bereich A, welcher "stark" genannt wird, da
er eine bedeutende Neigung aufweist, sowie einen Bereich B, welcher "schwach" genannt wird, dessen Neigung
geringer ist.
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Wenn
das Laufrad 10 durch den starken Bereich A läuft, ist
die Anti-Abdrift-Reaktion, die transversal auf das Rad 1 wirkt,
relativ bedeutend. Dieser starke Bereich A ermöglicht bei der Vorwärtsbewegung
des Transportwagens, das Lenken des Wagens zu vereinfachen, indem
ein Schieneneffekt erzeugt wird, der dazu dient zu verhindern, dass
das Rad 1 aus der Längsachse,
in der es sich befindet, hinausgeht.
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Wenn
nämlich
die Gleithülsen 5 korrekt
in die Träger 7 eingepasst
sind, ist die Drehung der Räder 1 um
die Achse X des Drehzapfens 4 durch den starken Sektor
A der Nockenbahn des Nockens 9 verhindert.
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Der
schwache Bereich B entspricht einer Zone, in der, wenn das Laufrad 10 mit
dieser Zone in Kontakt ist, die Anti-Abdrift-Kraft, die auf das
Rad 1 wirkt, relativ gering ist.
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Somit
ist bei einer Drehung des Wagens, welcher das Laufrad 10 in
Kontakt mit dem schwachen Bereich B mitnimmt, die transversale Reaktion schwächer, was
eine Drehung des Rads 1 um die Achse X des Drehzapfens 4 leichter
ermöglicht
als in dem Fall des starken Bereichs A.
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Die
Nockenbahn des Nockens 9 weist des weiteren einen konvexen
Bereich 15 auf, welcher einer dritten Zone C, "neutral" genannt, entspricht,
in der die transversale Reaktion und somit der Anti-Abdrift-Effekt,
der auf das Rad 1 wirkt, Null ist.
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Wenn
das Laufrad 10 in Kontakt mit der neutralen Zone C ist
(Fall aus 2, wo der Wagen in einer Position
des Zurückrollens
ist), wirkt keine Kraft transversal auf das Rad 2, wodurch
eine große
Manövrierfähigkeit
des Transportwagens gestattet wird.
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4 ist
eine Teil-Seitenansicht gemäß dem Pfeil
F aus 1 ohne die Schutzhaube 12.
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4 zeigt
die Asymmetrie der Nockenbahn des Nockens 9 aufgrund des
Neigungsunterschieds zwischen dem starken Bereich A und dem schwachen
Bereich B.
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Es
wird verständlich,
dass bei der Drehung des Rads 1 um die Achse des Drehzapfens 4 das Laufrad 10 schwerer
durch den starken Bereich A als durch den schwachen Bereich B läuft, wobei
im Fall des Bereichs A eine stärkere
Reaktionskraft als im Fall des Bereichs B erzeugt wird.
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Des
weiteren ist, je mehr der Transportwagen beladen ist, die erzeugte
Reaktion auf Höhe
des Laufrads 10, und somit auf Höhe des Rads 1 auf transversale
Art, umso größer.
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Folglich
ist die Anti-Abdrift-Kraft, die auf Höhe des Rads 1 wirkt,
um so höher,
je höher
die Beladung des Wagens ist. Dieser Vorteil ist, insbesondere im
Fall des Lenkens des Wagens auf einem schrägen Boden sowie mit schwerer
Ladung, entscheidend.
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Der Übergang
des Laufrads 10 aus dem konvexen Teil 15 in den
konkaven Teil 14 der Nockenbahn des Nockens 9 bei
der Drehung des Rads 1 bringt eine Veränderung der Höhe des Schwerpunkts des
Wagens mit sich, was eine Änderung
der Anti-Abdrift-Kraft bewirkt, die auf die hinteren Räder des Wagens
wirkt.
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Folglich
bringt das fortschreitende Erhöhen des
Schwerpunkts des Wagens eine wachsende transversale Reaktion auf
Höhe der
Hinterräder
mit sich, wobei ein wesentlicher Anti-Abdrift-Effekt erzeugt wird, bis dass diese
transversale Reaktion aufgelöst
wird, wenn das Laufrad durch die neutrale Zone C läuft (was
insbesondere bei einer Rückwärtsbewegung
des Wagens der Fall ist).
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5 zeigt
schematisch von oben einen Wagen 16, welcher mit vier in
alle Richtungen beweglichen Rädern
ausgestattet ist, wobei die beiden Hinterräder 17 und 18 mit
der Vorrichtung gemäß der Erfindung
ausgerüstet
sind.
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Vorteilhafterweise
sind die Gleithülsen 5 in die
jeweiligen Träger 7 so
eingepresst, dass die Hinterräder 17 und 18 eine
Position aufweisen, die nicht zur Längsachse Y des Wagens 16 parallel
ist, aber leicht in einem Winkel α,
welcher geeignet gewählt ist,
geöffnet
ist.
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Folglich
ist das Lenken in Vorwärtsbewegung
des Einkaufswagens 16 aufgrund des Anti-Abdrift-Effekts verbessert, welcher
erhalten wird, wenn die Führungsräder die
Bereiche A und B durchlaufen, und das Drehen oder die Rückwärtsbewegung
wird durch das Durchqueren der Laufräder des neutralen Bereichs
C erleichtert.
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Um
einen besseren Wirkungsgrad der Erfindung sicherzustellen, sind
die Vorrichtungen in Bezug auf die Längsachse Y des Wagens 16 spiegelverkehrt
befestigt.
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Im
Fall einer Rechtskurve ist das Laufrad 10 des Hinterrads 17 in
Kontakt mit dem starken Bereich A, was eine wesentliche Anti-Abdrift-Reaktion
hervorruft, und das Laufrad 10 des Hinterrads 18 befindet
sich in Kontakt mit dem schwachen Bereich B, was eine weniger bedeutende
Reaktion mit sich bringt, wobei alles zusammen die Kurve des Wagens 16 erleichtert.
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In
dem Fall einer Drehung des Wagens 16 um sich selbst zur
rechten Seite ist das Laufrad 10 des Hinterrads 17 in
Kontakt mit dem Ende des starken Bereichs A, was eine sehr wesentliche
transversale Reaktion mit sich bringt, und das Laufrad 10 des Hinterrads 18 ist
in Kontakt mit der neutralen Zone C, was eine Null-Reaktion bewirkt,
wobei alles zusammen die Drehung des Wagens 16 um sich
selbst erleichtert.
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6 zeigt
schematisch eine Ausführungsvariante
der Erfindung, in der das Laufrad 10 sowie die Nockenbahn
des Nockens 9 ein konisches Profil aufweisen, was ermöglicht,
den Kontakt zwischen dem Nockenbahn und dem Laufrad 10,
insbesondere im Fall von wesentlichen Ladungen, die auf das Rad 1 wirken,
zu verbessern.
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7 zeigt
schematisch eine zweite Ausführungsform
der Erfindung, in welcher der Nocken 9 dieses Mal einstückig mit
dem Bügel 3 ist
und das Laufrad 10 einstückig mit dem Gestell des Wagens mittels
einem Träger 7' ist.
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Die
Funktionsweise ist genau identisch zu der zuvor beschriebenen.
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Die
Drehung des Rads 1 und des Bügels 3 um die Achse
X des Drehzapfens 4 bewirkt die Drehung des Nockens 9 in
Kontakt mit dem Laufrad 10, welches mit dem Gestell fest
verbunden ist.
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Die
besondere Gestaltung der Nockenbahn des Nockens 9 bewirkt
bei der Drehung des Rads 1 um die Achse X eine Änderung
der Höhe
des Schwerpunkts des Transportwagens, wodurch somit transversale
Reaktionskräfte
auf das Rad 1 erzeugt werden, dazu bestimmt, das Lenken
und die Manövrierfähigkeit
des Transportwagens zu erleichtern.
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Die
vorliegende Erfindung mit einfacher und wirtschaftlicher Gestaltung
ermöglicht
somit, das Lenken eines Transportwagens geradeaus und in Kurven
durch das Erzeugen einer Anti-Abdrift-Kraft, welche
von der aufgebrachten Beladung des Wagens abhängt, zu erleichtern.
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Des
weiteren wird diese Verbesserung des Lenkens nicht auf Kosten der
Manövrierfähigkeit
des Wagens realisiert, welcher leicht seitlich versetzt oder um
sich selbst gedreht werden kann.
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Ein
nicht zu vernachlässigender
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist, dass die Anti-Abdrift-Vorrichtung auf einen
bestehenden Transportwagen-Park angewendet werden kann, ohne schwerwiegende
Veränderungen
der Wagen mit sich zu bringen, einzig ein Ersetzen der Hinterräder muss durchgeführt werden.