EP1910146A1 - Transportwagen, insbesondere einkaufswagen - Google Patents

Transportwagen, insbesondere einkaufswagen

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Publication number
EP1910146A1
EP1910146A1 EP06776231A EP06776231A EP1910146A1 EP 1910146 A1 EP1910146 A1 EP 1910146A1 EP 06776231 A EP06776231 A EP 06776231A EP 06776231 A EP06776231 A EP 06776231A EP 1910146 A1 EP1910146 A1 EP 1910146A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
trolley
dolly
power generator
roller
transport
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06776231A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jürgen HÄMMERLE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wanzl GmbH and Co Holding KG
Original Assignee
Wanzl Metallwarenfabrik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wanzl Metallwarenfabrik GmbH filed Critical Wanzl Metallwarenfabrik GmbH
Publication of EP1910146A1 publication Critical patent/EP1910146A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62B—HAND-PROPELLED VEHICLES, e.g. HAND CARTS OR PERAMBULATORS; SLEDGES
    • B62B5/00—Accessories or details specially adapted for hand carts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R25/00—Fittings or systems for preventing or indicating unauthorised use or theft of vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62B—HAND-PROPELLED VEHICLES, e.g. HAND CARTS OR PERAMBULATORS; SLEDGES
    • B62B3/00—Hand carts having more than one axis carrying transport wheels; Steering devices therefor; Equipment therefor
    • B62B3/14—Hand carts having more than one axis carrying transport wheels; Steering devices therefor; Equipment therefor characterised by provisions for nesting or stacking, e.g. shopping trolleys
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B62B—HAND-PROPELLED VEHICLES, e.g. HAND CARTS OR PERAMBULATORS; SLEDGES
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    • B62B5/0026—Propulsion aids
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    • B62B5/004—Arrangements of motors in wheels
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    • B62B5/04—Braking mechanisms; Locking devices against movement
    • B62B5/0404—Braking mechanisms; Locking devices against movement automatic
    • B62B5/0423—Braking mechanisms; Locking devices against movement automatic braking or blocking when leaving a particular area
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G7/00—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
    • F03G7/08—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for recovering energy derived from swinging, rolling, pitching or like movements, e.g. from the vibrations of a machine
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/18—Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
    • H02K7/1807—Rotary generators
    • H02K7/1846—Rotary generators structurally associated with wheels or associated parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B62B2301/00—Wheel arrangements; Steering; Stability; Wheel suspension
    • B62B2301/04—Wheel arrangements; Steering; Stability; Wheel suspension comprising a wheel pivotable about a substantially vertical axis, e.g. swivelling castors
    • B62B2301/046—Wheel arrangements; Steering; Stability; Wheel suspension comprising a wheel pivotable about a substantially vertical axis, e.g. swivelling castors with means restricting the rotation about that axis
    • B62B2301/0463—Wheel arrangements; Steering; Stability; Wheel suspension comprising a wheel pivotable about a substantially vertical axis, e.g. swivelling castors with means restricting the rotation about that axis by blocking the rotation at a position
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B62B5/0033—Electric motors
    • B62B5/0056—Energy recuperation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S280/00—Land vehicles
    • Y10S280/04—Grocery store cart

Definitions

  • the invention relates to a trolley, in particular a shopping trolley, with the features in the preamble of the main claim.
  • Such a shopping cart is known from US 6,362,728 Bl. It consists of a frame with several rollers and a push handle. The shopping cart is equipped with an anti-theft device, which has braking devices in the rollers and can be operated from the outside via a signal by radio or the like. The electrical energy is provided by a battery.
  • the single or multiple existing power generator provides for a self-sufficient power supply of the trolley and the electrical consumers arranged thereon.
  • the kinetic energy for power generation is derived from the travel movement of the trolley.
  • a rechargeable power storage e.g. a battery, be present.
  • the power storage is adapted to the energy requirements and can have a correspondingly low capacity exhibit. For this energy level relatively low electromotive forces are required, so that the handling of the trolley or shopping cart is not complicated and is not hindered.
  • the power generator and the power storage for a motor drive of the trolley, which aids in the driving movement and the user facilitates pushing or pulling.
  • the power generator in the simplest embodiment can only provide power and is suitably, e.g. designed as an electric generator.
  • the power generator can also be designed as a controllable braking device that can be used in various ways and in particular part of a
  • Securing device especially an anti-theft device may be.
  • the required in the above-mentioned prior art maintenance costs for battery replacement and to remedy wear problems is unnecessary.
  • the power generator can brake in a suitable manner, in particular as a generator.
  • Of particular advantage is the training to power generator as an electric direct drive, which is integrated in the roller.
  • the electrical generator can be designed differently. Such electrical machines can act as a generator or motor depending on the application of mechanical or electrical energy. Special advantages has a direct drive, which is designed as a brushless motor or electronically commutated motor. Such a motor has a particularly good efficiency, which is better than that of normal induction motors. In addition, the claimed engine has better properties in terms of welding strength, heat generation and the like.
  • the electrical consumers on the trolley can be of any type and number. They can also be located anywhere. Autonomous power generation ensures longer service life and operational safety. Install it can also be more and 'power-hungry electrical consumers. By own power supply, it is particularly possible to equip the trolley with a comprehensive security and reporting system and a wireless remote data transmission device, in particular a radio device.
  • the entire electrical installation including power generator can be hidden on the trolley or shopping cart and protected against vandalism.
  • An accommodation of the power generator and in particular the direct drive with the interior of one or more rollers has the advantage of an invisible and against negative environmental influences, especially moisture, protected arrangement.
  • the stator with developments and the other components, in particular the motor control and the power storage, can be accommodated in the relatively stationary axle body. This allows a particularly protected and kinematically favorable arrangement.
  • the wiring to the consumers on the trolley is simplified.
  • Figure 1 A shopping cart with a
  • Figure 2 an enlarged and broken off
  • Figures 3 and 4 a circuit diagram of the direct drive and the engine control in two different
  • FIG. 1 shows a trolley (1) in side view.
  • the trolley (1) can be of any kind. Preferably, it is a shopping cart. Alternatively, it may be a luggage cart, a platform truck or the like.
  • the trolley (1) has a frame (2) with at least one suitable goods tray (3), e.g. the cart shown in the drawing.
  • the trolley (1) further comprises a sliding device (4), e.g. a handle on which the trolley (1) can be pushed or pulled by a user.
  • a sliding device (4) e.g. a handle on which the trolley (1) can be pushed or pulled by a user.
  • rollers (5) are present below the frame (2) , which except the roller axis (9) possibly a pivot bearing (6) and a vertical pivot axis (31).
  • roller axis (9) possibly a pivot bearing (6) and a vertical pivot axis (31).
  • four evenly distributed rollers (5) are present.
  • a different number of rollers for example, two or three rollers (5), be given.
  • On the trolley (1) at least one power generator (10) is arranged, which is driven by the travel movement of the trolley (1).
  • the power generator (10) may be connected to at least one rechargeable power store (11), e.g. a battery, be electrically connected.
  • the power generator (10) may be provided in one variant only for the electrical power supply of these consumers (12) to (19). In a second variant, the power generator (10) also represents a controllable braking device.
  • the kinetic or mechanical energy acting on the power generator (10) when the transport cart (1) is being driven can be dissipated in any desired manner.
  • the power generator (10) may for example have its own drive wheel, which is in mechanical rolling contact with the ground.
  • the power generator (10) is disposed in the region of a roller (5) and is preferably connected thereto.
  • the power generator (10) can, for example, in the manner of a bicycle dynamo with a friction wheel on the roller (10) attack and record their rolling movements.
  • the power generator (10) is integrated in the roller (5).
  • the power generator (10) may be present several times.
  • a plurality of rollers (5) may have an integrated power generator (10).
  • the power generator (10) is designed as an electrical generator and converts the mechanical energy by inductive means by relative rotation of one or more coils in a magnetic field.
  • the power generator (10) is designed as an electric direct drive integrated into the roller (5), which is encapsulated in the interior of the roller (5).
  • it is preferably designed as an electronically commutated motor (20) or so-called brushless motor.
  • the electronically commutated motor (20) has an electronic motor control (25), with which it can be switched between a regenerative operation and a braking operation.
  • the corresponding switching requirements or switching signals can the
  • Motor control (25) obtained in any suitable manner.
  • the motor controller (25) can for this purpose with its own transmitting and receiving unit for preferably wirelessly transmitted signals, e.g. Radio signals, be equipped.
  • the motor control (25) is provided with a further control, e.g. a car control (14) connected.
  • the outer roller body (21) of the roller (5) forms the rotor of the electronically commutated motor (20).
  • the relatively stationary axle body (23) forms the stator of the motor (20).
  • the axle body (23) is connected to the roller holder (8), e.g. a storage fork, rotatably connected.
  • the roller holder (8) e.g. a storage fork
  • the roller body (21) provided with a tread has the shape of a hollow cylindrical and optionally multi-part housing, which externally radially protruding parts of the axle body (23) overlaps and shields to the outside.
  • the roller holder (8) can in turn be connected to the aforementioned pivot bearing (6), so that the roller (5) is free to pivot about the vertical axis (31).
  • all or only part of a swivel bearing (6) may be equipped.
  • a plurality of magnetic field generators preferably in the form of permanent magnets, are arranged on the outer rotor or roller body (21).
  • the stator or the axle body (23) has a plurality of electrical developments (24).
  • the motor control (25) and the current memory (11) are arranged in the axle body (23) or in the stator.
  • an external arrangement at another point of the trolley (1) is possible.
  • the power generator (10) is shown in FIG 1 via one or more electrical
  • the lines (29) are protected on the frame parts and preferably housed hidden. In particular, they can be installed in rack tubes.
  • one or more current transformer (30) may be present. In particular, these may be rotary transformers or slip ring transmitters (30) in the region of the pivot bearing (6), which ensure current transmission via the pivot axis (31).
  • the three-phase motor (20) is connected via lines to the motor control (25).
  • the motor control (25) which is also referred to as a controller, in turn is connected via lines to the power storage (11).
  • the electrical consumers (12) to (19) can be connected via the lines (29) to the current memory (11). Via the lines (29) signal and power currents can be transmitted. For the signal transmission there is a line connection with the motor control (25).
  • the motor control (25) has a shorting bridge (26) with a base load R. The control or brake signal for switching between generator and braking operation in the aforementioned manner to the motor control (25) via a line (29) from the controller (14 ).
  • a separate transmitting and receiving unit may be present.
  • FIG. 3 shows the brushless motor (20) in normal operation or generator operation. If a user or customer wants the
  • Moving trolley (1) is generated by the rolling movement of the rotor (21) or rolling body (21) by a preferably barely noticeable resistance, a small current. In this case, no external brake signal is applied. To the current memory (11) flows a minimum charging current.
  • the brushless motor (20) is operated as a generator with a controllable power consumption.
  • FIG. 4 illustrates the circuit during braking operation.
  • a brake signal (27) When a brake signal (27) is applied, a maximum braking current flows via the short-circuit bridge.
  • the brushless motor (20) acts as a short-circuited generator and brakes massively. The faster the user tries to push the trolley (1), the higher the regenerative counter-torque and the braking force. Also during the braking operation, a charging current to the current memory (11) flow. As soon as the external brake signal (27) drops, the brushless motor (20) returns to normal or generator operation.
  • the trolley (1) has a securing device (12), which is designed, for example, as a theft deterrent. If a customer moves the trolley (1) out of the area of a shop and, for example, drives over the parking lot boundaries, this can be detected in any suitable manner. This can be done, for example, by a sensor system (15) attached to the trolley (1) which is connected to the power generator (10) and to a controller (14) of the safety device (12).
  • the sensor (15) can record, for example, magnetic signals, inductive signals or radio signals. If such an unauthorized driving movement of the transport carriage (1) is detected, the controller (14) gives the so-called.
  • Brake signal (27) to the engine control (25) and prevents or impedes at least one further driving movement.
  • the trolley (1) is brought back into the normal usage area of the store, this is also detected via the sensor (15), which then provides for a shutdown of the brake signal (27) and for a free carriage mobility. Unlocking can also be done with a special hand sensor or the like.
  • the securing device (12) may alternatively or additionally comprise other inhibiting means (13), e.g. block or impede the pivotal movement of one or more rollers (5) with bolt engagement and which are formed according to DE 203 14 705 Ul.
  • the power generator (10) can be combined with a separate braking device in or on the impeller (5).
  • This braking device may e.g. be designed according to the aforementioned US 6,362,728 Bl and have undeliverable brake shoes, Figure 1 indicates this construction variant in the left wheel (5).
  • one or more active or passive transponders (17) or RFDI chips can be attached to the transport carriage (1).
  • these transponders can be readable and rewritable and have a variable storage or signal output. They can be changed, for example, in their identifier or their information content by an external transmitting device. This can be used to indicate operating conditions, local assignments, and purpose or the like other information from the transponder (17) are stored.
  • the transponder (17) is arranged for example on the handle (4), on or in a roller (5) or at any other point of the transport carriage (1).
  • the transponder (11) can be an active component and can also be connected to the power generator (10) as an electrical load.
  • the trolley (1) may further comprise a wireless remote transmission device (16), e.g. is connected to the controller (14).
  • the transponder (17) or the sensor system (15) can be part of the EDI (16). This allows messages and other signals to be exchanged wirelessly with other transmitters / receivers.
  • the trolley (1) may further comprise one or more signaling devices (18, 19), e.g. make visual or visual or acoustic signals and messages.
  • This can e.g. the display (18) mounted in Figure 1 and the front in the shopping cart (3). This can be used, for example, Send promotional information to the user or customer, which will be recorded depending on the location.
  • the corresponding control signals can be transmitted from outside via the EDI (16) or the transponder (17).
  • An acoustic signals can be transmitted from outside via the EDI (16) or the transponder (17).
  • Message device (19) may be, for example, a small speaker, a buzzer or the like. This can sound in the simplest form warning signals, which takes place for example in the unauthorized removal of the trolley (1) from the business area.
  • the acoustic signaling device (19) is controlled by the securing device (12). Via a loudspeaker, more complex information, such as individual advertising information about offers, not yet visited store areas, car return in a parking box, etc., can be given. Also warnings in case of car theft or bypassing the cash register area without Payment of the goods can be signaled.
  • the trolley (1) can have a central carriage control (14) which unites and controls the various aforementioned functions centrally.
  • One or more of the aforementioned controllers (14, 25) may have one or more memories (28) for different operating and user data.
  • the length of the travel path can be determined and stored via the tap of the motor or generator rotation. Alternatively or additionally, movement times can be recorded and stored. Over this can be determined mileages and loads of the trolley (1) and
  • Maintenance requests can be signaled to the business operator via the reporting devices (18, 19) or also the EDI (16).
  • location-specific data can be captured and stored. This concerns e.g. passing by certain business units or cash registers, the length of stay in the shop between removal from the parking box and return or the like.
  • operating states of the consumers (12) to (19) and / or the power generator (10) and / or the power storage (11), e.g. Charge state of the battery can be detected and stored.
  • the memory or memories (28) can be queried and read out at suitable locations via the EDI (16) or via the transponder or transponders (17).

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Transportwagen, insbesondere Einkaufwagen, mit einem Gestell (2), einer Schiebeeinrichtung (4), mehreren Laufrollen (5) und ein oder mehreren elektrischen Verbrauchern (12-19) sowie mindestens einem Stromspeicher (11). Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass am Transportwagen (1) mindestens ein über die Fahrbewegung des Transportwagens (1) antreibbarer Stromerzeuger (10) angeordnet und mit einem wiederaufladbaren Stromspeicher (11) verbunden ist.

Description

BESCHREIBUNG
Transportwagen, insbesondere Einkaufswagen
Die Erfindung betrifft einen Transportwagen, insbesondere einen Einkaufswagen, mit den Merkmalen im Oberbegriff des Hauptanspruchs .
Ein solcher Einkaufswagen ist aus der US 6,362,728 Bl bekannt. Er besteht aus einem Gestell mit mehreren Laufrollen und einem Schiebegriff. Der Einkaufswagen ist mit einer Diebstahlsicherung ausgerüstet, welche Bremseinrichtungen in den Laufrollen aufweist und von außen über ein Signal per Funk oder dergleichen betätigt werden kann. Die elektrische Energie wird über eine Batterie bereit gestellt.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen besseren Transportwagen, insbesondere Einkaufswagen, aufzuzeigen.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im
Hauptanspruch .
Der ein- oder mehrfach vorhandene Stromerzeuger sorgt für eine autarke Energieversorgung des Transportwagens und der daran angeordneten elektrischen Verbraucher. Die kinetische Energie zur Stromerzeugung wird von der Fahrbewegung des Transportwagens abgeleitet. Für die ständige Aufrechterhaltung der Stromversorgung kann ein wieder aufladbarer Stromspeicher, z.B. ein Akku, vorhanden sein.
Für Diebstahlsicherungen, Transponder, akustische und optische Meldeeinrichtungen sowie andere elektrische Verbraucher genügt eine relativ geringe elektrische Energie. Der Stromspeicher ist an den Energiebedarf angepasst und kann eine entsprechend niedrige Kapazität aufweisen. Für dieses Energieniveau sind relativ geringe elektromotorische Kräfte erforderlich, so dass die Handhabung des Transportwagens bzw. Einkaufswagens nicht erschwert und nicht behindert wird. Darüber hinaus ist es möglich, den Stromerzeuger und den Stromspeicher für einen motorischen Antrieb des Transportwagens zu nutzen, welcher bei der Fahrbewegung unterstützend wirkt und dem Nutzer das Schieben oder das Ziehen erleichtert.
Der Stromerzeuger kann in der einfachsten Ausführung nur für die Stromgewinnung sorgen und ist hierzu in geeigneter Weise, z.B. als elektrischer Generator ausgebildet. Der Stromerzeuger kann zudem als steuerbare Bremseinrichtung ausgebildet sein, die sich in verschiedener Weise nutzen lässt und insbesondere Bestandteil einer
Sicherungseinrichtung, speziell einer Diebstahlssicherung, sein kann. Der beim eingangs genannten Stand der Technik erforderliche Wartungsaufwand zum Batteriewechsel und zur Behebung von Verschleißproblemen ist entbehrlich. Der Stromerzeuger kann in geeigneter Weise, insbesondere generatorisch bremsen. Von besonderem Vorteil ist dabei die Ausbildung zum Stromerzeuger als elektrischer Direktantrieb, der in die Laufrolle integriert ist.
Der elektrische Generator kann unterschiedlich ausgebildet sein. Derartige elektrische Maschinen können je nach Beaufschlagung mit mechanischer oder elektrischer Energie als Generator oder Motor fungieren. Besondere Vorteile hat ein Direktantrieb, der als bürstenloser Motor bzw. elektronisch kommutierter Motor ausgebildet ist. Ein solcher Motor hat einen besonders guten Wirkungsgrad, der besser als derjenige von normalen Induktionsmotoren ist. Außerdem hat der beanspruchte Motor bessere Eigenschaften hinsichtlich der Schweißfestigkeit, Wärmeentwicklung und dergl. Die elektrischen Verbraucher am Transportwagen können von beliebiger Art und Zahl sein. Sie können auch an beliebigen Stellen untergebracht sein. Durch die autarke Stromerzeugung ist eine längere Standzeit und Betriebssicherheit gewährleistet. Es lassen sich auch mehr und ' leistungshungrigere elektrische Verbraucher installieren. Durch die eigene Energieversorgung ist es insbesondere möglich, den Transportwagen mit einem umfassenden Sicherungs- und Meldesystem sowie einer drahtlosen Datenfernübertragungseinrichtung, insbesondere einer Funkeinrichtung, auszustatten.
Die gesamte elektrische Installation einschließlich Stromerzeuger kann am Transportwagen bzw. Einkaufswagen verborgen und gegen Vandalismus geschützt angebracht sein. Eine Unterbringung des Stromerzeugers und insbesondere des Direktantriebs mit Inneren von ein oder mehreren Laufrollen hat den Vorteil einer unsichtbaren und gegen negative Umwelteinflüsse, insbesondere Nässe, geschützten Anordnung. Bei Einsatz eines elektrischen Generators und insbesondere eines Direktantriebs ist es von Vorteil, den Rollkörper der Laufrolle als Rotor vorzusehen und mit Permanentmagneten zu bestücken. Der Stator mit Entwicklungen und den anderen Komponenten, insbesondere der Motorsteuerung und dem Stromspeicher, kann im relativ ortsfesten Achskörper untergebracht werden. Dies ermöglicht eine besonders geschützte und kinematisch günstige Anordnung. Außerdem wird die Leitungsführung zu den Verbrauchern am Transportwagen vereinfacht.
In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben. - A -
Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise und schematisch dargestellt. Im einzelnen zeigen:
Figur 1: Einen Einkaufswagen mit einem
Stromerzeuger und mit mehreren elektrischen Verbrauchern in Seitenansicht,
Figur 2: eine vergrößerte und abgebrochene
Seitenansicht einer Laufrolle mit einem Direktantrieb und
Figur 3 und 4: ein Schaltschema des Direktantriebs und der Motorsteuerung in zwei verschiedenen
Betriebszuständen.
Figur 1 zeigt einen Transportwagen (1) in Seitenansicht. Der Transportwagen (1) kann von beliebiger Art sein. Vorzugsweise handelt es sich um einen Einkaufswagen. Alternativ kann es ein Gepäckwagen, ein Plattformwagen oder dgl. sein.
Der Transportwagen (1) besitzt ein Gestell (2) mit mindestens einer geeigneten Warenablage (3), z.B. dem in der Zeichnung dargestellten Warenkorb. Der Transportwagen (1) weist ferner eine Schiebeeeinrichtung (4), z.B. einen Griff, auf, mit dem der Transportwagen (1) von einem Nutzer geschoben oder gezogen werden kann. An der
Unterseite des Gestells (2) sind mehrere Laufrollen (5) vorhanden, die außer der Rollenachse (9) ggf. ein Schwenklager (6) und eine vertikale Schwenkachse (31) haben. Beim gezeigten Transportwagen (1) sind vier gleichmäßig verteilte Laufrollen (5) vorhanden. Alternativ kann auch eine andere Rollenzahl, z.B. zwei oder drei Laufrollen (5) , gegeben sein. Am Transportwagen (1) ist mindestens ein Stromerzeuger (10) angeordnet, der über die Fahrbewegung des Transportwagens (1) angetrieben wird. Hierbei wird die Handkraft des Nutzers beim Ziehen oder Schieben des
Transportwagens (1) in elektrischen Strom umgewandelt. Der Stromerzeuger (10) kann mit mindestens einem wieder aufladbaren Stromspeicher (11), z.B. einem Akku, elektrisch verbunden sein.
Am Transportwagen (1) sind ein oder mehrere elektrische Verbraucher (12) bis (19) angeordnet. Der Stromerzeuger (10) kann in der einen Variante nur für die elektrische Stromversorgung dieser Verbraucher (12) bis (19) vorgesehen sein. In einer zweiten Variante stellt der Stromerzeuger (10) zugleich eine steuerbare Bremseinrichtung dar.
Die beim Fahren des Transportwagens (1) auf den Stromerzeuger (10) wirkende kinetische bzw. mechanische Energie kann in beliebiger Weise abgeleitet werden. Der Stromerzeuger (10) kann z.B. ein eigenes Treibrad aufweisen, welches mit dem Untergrund in mechanischer Rollverbindung steht. In der bevorzugten Ausführungsform ist der Stromerzeuger (10) im Bereich von einer Laufrolle (5) angeordnet und ist vorzugsweise mit dieser verbunden. Der Stromerzeuger (10) kann z.B. in der Art eines Fahrraddynamos mit einem Reibrad an der Laufrolle (10) angreifen und deren Rollbewegungen aufnehmen. In der bevorzugten und in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform ist der Stromerzeuger (10) in die Laufrolle (5) integriert. Der Stromerzeuger (10) kann mehrfach vorhanden sein. Insbesondere können mehrere Laufrollen (5) einen integrierten Stromerzeuger (10) aufweisen. Der Stromerzeuger (10) ist als elektrischer Generator ausgebildet und wandelt die mechanische Energie auf induktivem Wege durch Relativdrehung von ein oder mehreren Spulen in einem Magnetfeld um. In der gezeigten Ausführungsform ist der Stromerzeuger (10) als ein in die Laufrolle (5) integrierter elektrischer Direktantrieb ausgebildet, der gekapselt im Innenraum der Laufrolle (5) untergebracht ist. Hierbei ist er vorzugsweise als elektronisch kommutierter Motor (20) oder sog. bürstenloser Motor ausgestaltet. Der elektronisch kommutierte Motor (20) besitzt eine elektronische Motorsteuerung (25), mit der er zwischen einem generatorischen Betrieb und einem Bremsbetrieb umgeschaltet werden kann. Die entsprechenden Schaltanforderungen oder Schaltsignale kann die
Motorsteuerung (25) in beliebig geeigneter Weise erhalten. Die Motorsteuerung (25) kann hierzu mit einer eigenen Sende- und Empfangseinheit für vorzugsweise drahtlos übermittelte Signale, z.B. Funksignale, ausgestattet sein. in der gezeigten Ausführungsform ist die Motorsteuerung (25) mit einer weiteren Steuerung, z.B. einer Wagensteuerung (14), verbunden.
Wie Figur 2 verdeutlicht, bildet der außenseitige Rollkörper (21) der Laufrolle (5) den Rotor des elektronisch kommutierten Motor (20). Der relativ ortsfeste Achskörper (23) bildet den Stator des Motors (20). Der Achskörper (23) ist mit dem Rollenhalter (8), z.B. einer Lagergabel, drehfest verbunden. Auf dem Achskörper (23) ist der Rollkörper (21) über ein
Rollenlager (7) mit einer bodenparallelen Rollenachse (9) frei drehbar gelagert. Der mit einem Laufbelag versehene Rollkörper (21) hat die Form eines hohlen zylindrischen und ggf. mehrteiligen Gehäuses, welches außenseitig radial abstehende Teile des Achskörpers (23) übergreift und nach außen abschirmt. Der Rollenhalter (8) kann seinerseits mit dem vorerwähnten Schwenklager (6) verbunden sein, so dass die Laufrolle (5) frei um die Hochachse (31) schwenken kann. Von den mehreren Laufrollen (5) des Transportwagens (1) können alle oder nur ein Teil mit einem Schwenklager (6) ausgerüstet sein.
Beim gezeigten Direktantrieb (20) sind am außen liegenden Rotor bzw. Rollkörper (21) mehrere Magnetfelderzeuger, vorzugsweise in Form von Permanentmagneten, angeordnet. Der Stator bzw. der Achskörper (23) weist mehrere elektrische Entwicklungen (24) auf. Wie Figur 2 verdeutlicht, sind im Achskörper (23) bzw. im Stator die Motorsteuerung (25) und der Stromspeicher (11) angeordnet. Alternativ ist eine externe Anordnung an anderer Stelle des Transportwagens (1) möglich. Der Stromerzeuger (10) ist gemäß Figur 1 über ein oder mehrere elektrische
Leitungen (29) mit den ein- oder mehrfach vorhandenen Verbrauchern (12,19) am Gestell (2) verbunden. Die Leitungen (29) sind an den Gestellteilen geschützt und vorzugsweise verborgen untergebracht. Insbesondere können sie in Gestellrohren verlegt sein. Im Leitungsverlauf können ein oder mehrere Stromübertrager (30) vorhanden sein. Dies können insbesondere Drehübertrager oder Schleifringübertrager (30) im Bereich des Schwenklagers (6) sein, die über die Schwenkachse (31) hinweg für eine Stromübertragung sorgen.
In der in Figur 2 bis 4 gezeigten integrierten Ausführung ist der dreiphasige Motor (20) über Leitungen mit der Motorsteuerung (25) verbunden. Die Motorsteuerung (25), die auch als Controller bezeichnet wird, ist ihrerseits über Leitungen an den Stromspeicher (11) angeschlossen. Die elektrischen Verbraucher (12) bis (19) können über die Leitungen (29) mit dem Stromspeicher (11) verbunden sein. Über die Leitungen (29) können Signal- und Leistungsströme übertragen werden. Für die Signalübertragung besteht eine Leitungsverbindung mit der Motorsteuerung (25) . Die Motorsteuerung (25) besitzt eine Kurzschlussbrücke (26) mit einer Grundlast R. Das Steuer- oder Bremssignal zur Umschaltung zwischen Generator- und Bremsbetrieb wird in der vorerwähnten Weise an die Motorsteuerung (25) über eine Leitung (29) von der Steuerung (14) gegeben.
Alternativ kann eine eigene Sende- und Empfangseinheit vorhanden sein.
Figur 3 zeigt den bürstenlosen Motor (20) im Normalbetrieb oder Generatorbetrieb. Wenn ein Nutzer oder Kunde den
Transportwagen (1) bewegt, wird durch die Rollbewegung des Rotors (21) bzw. Rollkörpers (21) durch einen vorzugsweise kaum merklichen Widerstand ein kleiner Strom erzeugt. In diesem Fall liegt kein externes Bremssignal an. Zum Stromspeicher (11) fließt ein minimaler Ladestrom.
Der bürstenlose Motor (20) wird als Generator mit einem steuerbaren Stromverbrauch betrieben. Figur 4 verdeutlicht die Schaltung im Bremsbetrieb. Wenn ein Bremssignal (27) anliegt, fließt über die Kurzschlussbrücke ein maximaler Bremsstrom. Der bürstenlose Motor (20) wirkt als kurzgeschlossener Generator und bremst massiv. Je schneller der Nutzer den Transportwagen (1) zu schieben versucht, desto höher ist das generatorische Gegenmoment und die Bremskraft. Auch während des Bremsbetriebs kann ein Ladestrom zum Stromspeicher (11) fließen. Sobald das externe Bremssignal (27) abfällt, geht der bürstenlose Motor (20) wieder in Normal- oder Generatorbetrieb über.
Die schaltbare Bremsfähigkeit des Stromerzeugers (10) kann in verschiedener Weise ausgenutzt werden. In der gezeigten Ausführungsform besitzt der Transportwagen (1) eine Sicherungseinrichtung (12), die z.B. als Diebstahlssicherung ausgebildet ist. Wenn ein Kunde den Transportwagen (1) aus dem Areal eines Ladengeschäfts herausbewegt und z.B. die Parkplatzgrenzen überfährt, kann dies in einer beliebig geeigneten Weise detektiert werden. Dies kann z.B. durch eine am Transportwagen (1) angebaute Sensorik (15) geschehen, die an den Stromerzeuger (10) und an eine Steuerung (14) der Sicherungseinrichtung (12) angeschlossen ist. Die Sensorik (15) kann beispielsweise magnetische Signale, induktive Signale oder Funksignale aufnehmen. Wenn eine solche unerlaubte Fahrbewegung des Transportwagens (1) festgestellt wird, gibt die Steuerung (14) das sog. Bremssignal (27) an die Motorsteuerung (25) und verhindert oder erschwert zumindest eine weitere Fahrbewegung. Wenn der Transportwagen (1) wieder in den normalen Nutzungsbereich des Ladengeschäfts zurück gebracht wird, wird dies über die Sensorik (15) ebenfalls festgestellt, was dann zu einem Abschalten des Bremssignals (27) und für eine freie Wagenbeweglichkeit sorgt. Ein Freischalten kann auch mit einem speziellen Handsensor oder dgl. erfolgen.
Die Sicherungseinrichtung (12) kann alternativ oder zusätzlich andere Hemmeinrichtungen (13) aufweisen, die z.B. die Schwenkbewegung von ein oder mehreren Laufrollen (5) mit Bolzeneingriff blockieren oder erschweren und die entsprechend der DE 203 14 705 Ul ausgebildet sind. In einer weiteren Variante kann der Stromerzeuger (10) mit einer separaten Bremseinrichtung im oder am Laufrad (5) kombiniert sein. Diese Bremseinrichtung kann z.B. entsprechend der eingangs genannten US 6,362,728 Bl ausgebildet sein und zustellbare Bremsbacken aufweisen, Figur 1 deutet diese Bauvariante im linken Laufrad (5) an.
Am Transportwagen (1) können ferner ein oder mehrere aktive oder passive Transponder (17) oder RFDI-Chips angebracht sein. Vorzugsweise können diese Transponder lesbar und wieder beschreibbar sein und eine veränderliche Speicherung bzw. Signalabgabe haben. Sie lassen sich z.B. in ihrer Kennung bzw. ihrem Informationsgehalt durch eine externe Sendeeinrichtung verändern. Hierüber können Betriebszustände, örtliche Zuordnungen, Zweckbestimmungen oder dergleichen andere Informationen vom Transponder (17) gespeichert werden. Der Transponder (17) ist z.B. am Griff (4), an oder in einer Laufrolle (5) oder an einer beliebigen anderen Stelle des Transportwagens (1) angeordnet. Der Transponder (11) kann ein aktives Bauteil sein und als elektrischer Verbraucher ebenfalls mit dem Stromerzeuger (10) verbunden sein.
Der Transportwagen (1) kann ferner eine drahtlose Fernübertragungseinrichtung (16) aufweisen, die z.B. mit der Steuerung (14) verbunden ist. Der Transponder (17) bzw. die Ξensorik (15) können Bestandteil der DFÜ (16) sein. Hierdurch lassen sich Nachrichten und andere Signale drahtlos mit anderen Sendern/Empfängern austauschen.
Der Transportwagen (1) kann im weiteren ein oder mehrere Meldeeinrichtungen (18,19) aufweisen, die z.B. optische bzw. visuelle oder akustische Signale und Meldungen abgeben. Dies kann z.B. das in Figur 1 und frontseitig im Warenkorb (3) angebrachte Display (18) sein. Hierüber lassen sich z.B. Werbeinformationen an den Nutzer oder Kunden übermitteln, die abhängig vom jeweiligen Aufenthaltsort eingespielt werden. Die entsprechenden Steuersignale können von außen über die DFÜ (16) oder den Transponder (17) übermittelt werden. Eine akustische
Meldeeinrichtung (19) kann z.B. ein kleiner Lautsprecher, ein Summer oder dergleichen sein. Hierüber können in der einfachsten Form Warnsignale ertönen, was z.B. beim unerlaubten Entfernen des Transportwagens (1) aus dem Geschäftsbereich erfolgt. In diesem Fall wird die akustische Meldeeinrichtung (19) von der Sicherungseinrichtung (12) angesteuert. Über einen Lautsprecher können komplexere Informationen, wie individuelle Werbeinformationen über Angebote, noch nicht besuchte Ladenbereiche, Wagenrückgabe in einer Parkbox etc gegeben werden. Auch Warnungen im Fall eines Wagendiebstahls oder bei Umgehung des Kassenbereichs ohne Bezahlung der Ware können signalisiert werden.
Der Transportwagen (1) kann über eine zentrale Wagensteuerung (14) verfügen, welche die verschiedenen vorgenannten Funktionen zentral in sich vereint und steuert .
Ein oder mehrere der vorgenannten Steuerungen (14,25) können ein oder mehrere Speicher (28) für unterschiedliche Betriebs- und Nutzerdaten aufweisen. Über den Abgriff der Motor- bzw. Generatordrehung lässt sich die Länge des Fahrwegs ermitteln und speichern. Alternativ oder zusätzlich können Bewegungszeiten erfasst und gespeichert werden. Hierüber lassen sich Laufleistungen und Belastungen des Transportwagens (1) ermitteln und
Wartungsintervalle festlegen. Über die Meldeeinrichtungen (18,19) oder auch die DFÜ (16) können Wartungsanforderungen an den Geschäftsbetreiber signalisiert werden. Außerdem lassen sich ortsbezogene Daten erfassen und speichern. Dies betrifft z.B. die Vorbeifahrt an bestimmten Geschäftsbereichen oder an Kassen, die Verweildauer im Ladengeschäft zwischen Entnahme aus der Parkbox und Rückgabe oder dgl . Auch Betriebszustände der Verbraucher (12) bis (19) und/oder des Stromerzeugers (10) und/oder des Stromspeichers (11), z.B. Ladezustand des Akkus, können erfasst und gespeichert werden. Der oder die Speicher (28) können an geeigneten Orten über die DFÜ (16) bzw. über den oder die Transponder (17) abgefragt und ausgelesen werden.
Abwandlungen der gezeigten Ausführungsformen sind in verschiedener Weise möglich. Dies betrifft einerseits die Gestaltung des Transportwagens (1) und andererseits die technische Ausgestaltung und Anordnung des Stromerzeugers (10) sowie des Stromspeichers (11) . Auch die Anordnung und konstruktive Gestaltung der Laufrollen (5) kann geändert werden. Diese können z.B. statt des bevorzugten weichen Laufbelags aus Gummi, Weichplastik oder dgl . einen härteren und verschleißfesteren Laufbelag aufweisen. Ein weicher und komfortabler Laufbelag kann in Verbindung mit dem bürstenlosen Motor (20) oder einer generatorischen Bremseinrichtung mit weicher Bremswirkung Verwendung finden. Harte Laufbeläge sind eher für Bremseinrichtungen geeignet, welche die Rollbewegung der Laufrolle (5) strikt blockieren und bei einem Weiterbewegen des Transportwagens (1) abriebträchtig über den Boden schleifen. Abwandelbar ist auch die Gestaltung des bürstenlosen Motors (20) .
BEZUGSZEICHENLISTE
1 Transportwagen, Einkaufswagen
2 Gestell 3 Warenablage, Warenkorb
4 Schiebeeinrichtung, Griff
5 Laufrolle
6 Schwenklager
7 Rollenlager 8 Rollenhalter, Lagergabel
9 Rollenachse
10 Stromerzeuger, Generator
11 Stromspeicher, Akku
12 Verbraucher, Sicherungseinrichtung 13 Verbraucher, Hemmeinrichtung
14 Verbraucher, Steuerung, Wagensteuerung
15 Verbraucher, Sensorik
16 Verbraucher, DFÜ
17 Verbraucher, Transponder 18 Verbraucher, optische Meldeeinrichtung, Display
19 Verbraucher, akustische Meldeeinrichtung
20 bürstenloser Motor, elektronisch kommutierter Motor
21 Rotor, Rollkörper
22 Permanentmagnet 23 Stator, Achskörper
24 Wicklung
25 Motorsteuerung, Controller
26 Kurzschlussbrücke
27 Bremssignal 28 Speicher
29 Leitung
30 Übertrager, Schleifringübertrager
31 Schwenkachse, Hochachse

Claims

SCHUTZANSPRÜCHE
1.) Transportwagen, insbesondere Einkaufwagen, mit einem
Gestell (2), einer Schiebeeinrichtung (4), mehreren Laufrollen (5) und ein oder mehreren elektrischen
Verbrauchern (12-19) sowie mindestens einem
Stromspeicher (11), dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass am Transportwagen
(1) mindestens ein über die Fahrbewegung des Transportwagens (1) antreibbarer Stromerzeuger (10) angeordnet und mit einem wiederaufladbaren
Stromspeicher (11) verbunden ist.
2.) Transportwagen nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Stromerzeuger (10) zugleich als steuerbare Bremseinrichtung ausgebildet ist.
3.) Transportwagen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Stromerzeuger (10) im Bereich von einer Laufrolle (5) angeordnet ist .
4.) Transportwagen nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Stromerzeuger (10) mit der Laufrolle (5) verbunden und vorzugsweise in die Laufrolle (5) integriert ist.
5.) Transportwagen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Stromerzeuger (10) als elektrischer Generator ausgebildet ist.
6.) Transportwagen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Stromerzeuger (10) als ein in die Laufrolle (5) integrierter Direktantrieb ausgebildet ist.
7.) Transportwagen nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Stromerzeuger (10) als elektronisch kommutierter Motor (20) ausgebildet ist.
8.) Transportwagen nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der elektronisch kommutierte Motor (20) eine elektronische Motorsteuerung (25) aufweist und zwischen einem generatorischen Betrieb und einem Bremsbetrieb umschaltbar ist.
9.) Transportwagen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Motorsteuerung (25) mit einer Wagensteuerung (14) verbunden ist.
10.) Transportwagen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Rollkörper (21) der Laufrolle (5) den Rotor und der Achskörper (23) den Stator des elektronisch kommutierten Motors (20) bilden.
11.) Transportwagen nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Rotor Permanentmagnete (22) und der Stator elektrische Wicklungen (24) aufweisen.
12.) Transportwagen nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Motorsteuerung (25) im Stator angeordnet ist.
13.) Transportwagen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Stromspeicher (11) im Stator angeordnet ist.
14.) Transportwagen nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Motorsteuerung (25) und/oder der Stromspeicher (11) über ein oder mehrere elektrische Leitungen (29) mit ein oder mehreren elektrischen Verbrauchern
(12-20) am Gestell (2) verbunden sind.
15.) Transportwagen nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass im Leitungsverlauf ein oder mehrere Stromübertrager (30), insbesondere Drehübertrager oder Schleifringübertrager, angeordnet sind.
16.) Transportwagen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Transportwagen (1) eine Sicherungseinrichtung (12), insbesondere eine Diebstahlsicherung, aufweist, die mit dem Stromerzeuger (10) verbunden ist .
17.) Transportwagen nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Sicherungseinrichtung (12) ein oder mehrere Hemmeinrichtungen (13) für die Wagenbewegung aufweist, die als separate Einrichtungen und/oder als bremsfähige Stromerzeuger (10) ausgebildet sind.
18.) Transportwagen nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Transportwagen (1) ein oder mehrere, vorzugsweise wiederbeschreibbare Transponder (17) aufweist .
19.) Transportwagen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Transportwagen (1) eine Sensorik (15) aufweist.
20.) Transportwagen nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Transportwagen (1) eine Datenfernübertragungseinrichtung (16) aufweist.
21.) Transportwagen nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Transportwagen (1) ein oder mehrere optische und/oder akustische Meldeeinrichtungen (18,19) aufweist.
22.) Transportwagen nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Transportwagen (1) eine zentrale Wagensteuerung (14) aufweist.
23.) Transportwagen nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Transportwagen (1) eine Warenablage (3), insbesondere einen Warenkorb aufweist.
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