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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung von
Materialtransportwägen mit zwei Rädem, die üblicherweise
unter dem Namen "Kistenkarren" bekannt sind. Diese Wagen
bestehen aus einem länglichen Rahmen, der im allgemeinen
aus einem Paar rohrförmiger Längsträger gebildet ist, die
an einem ihrer Enden so miteinander verbunden sind, daß
sie einen Griff bilden, und der am anderen Ende eine
Lastaufnahmeplatte trägt.
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Derartige Wagen werden oft zum Transport schwerer Lasten
verwendet, wobei ihre Struktur ausgenutzt wird, gemäß der
die Lasten vorn in geringem Abstand von den Rädem
getragen werden, während der Benutzer den Wagen mit Hilfe
länglicher Arme des Rahmens steuert, wobei dem Benutzer
ein erheblicher Hebeleffekt zugute kommt, der den
Transport erleichtert.
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Wenn diese Wagen jedoch auf unebenem Terrain verwendet
werden, z. B. auf Baustellen oder, was häufiger ist, in
Gebäuden, die mehrere durch Treppenstufen getrennte
Ebenen besitzen, beispielsweise Keller, stellt die
Überwindung der Hindernisse für diese Wagen ein Problem dar,
insbesondere dann, wenn die Höhe dieser Hindernisse den
Radius der Räder übertrifft, da dies den Benutzer in dem
Fall erheblich belastet und gleichzeitig die Gefahr mit
sich bringt, daß die Last Stößen oder Erschütterungen
unterliegt.
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Die Erfindung besteht darin, die Räder dieser Wagen nicht
mehr direkt an den Enden der von den Flanschen getragenen
Hauptachse zu befestigen, sondern an Drehgelenken, die
von Stangen getragen werden, die ihrerseits drehbar an
der Hauptachse befestigt sind. Die Hauptachse, diese zwei
Stangen und diese zwei Drehgelenke bilden folglich
zusammen ein System, das einer Drehkurbel ähnlich ist, auf der
die Räder, die den Wagen tragen, frei beweglich sind.
Wenn der Wagen bei der Benutzung auf ein Hindernis
trifft, schwenkt hauptsächlich diese Kurbel, entweder auf
einer Seite oder auf beiden Seiten, wobei die Räder längs
des Hindernisses angehoben werden, das dann leicht zu
überwinden ist.
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Es ist anzumerken, daß offensichtlich ähnliche Systeme
schon für Schubkarren vorgeschlagen worden sind. Sie
werden hauptsächlich in den französischen Patenten
Nr. 86739 und 2 562 492 erwähnt. Sie sind außerdem für
Fahrzeuge des Typs Kinderwagen im Patent US-2.363.636
vorgeschlagen worden.
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Diese früheren Systeme besaßen jedoch in der Praxis
verschiedene Strukturen und Zwecke. So war das im
französischen Patent Nr. 86739 beschriebene System nicht dazu
bestimmt, Hindernisse zu überwinden, sondern das
Hinunterfahren von Gehsteigen oder Treppen zu erleichtern. Das
System des französischen Patents Nr. 2 562 492 war
ebenfalls nicht für die Überwindung von Hindernissen
bestimmt, sondern dazu, das Umkippen des Schubkarrens nach
vorn zu erleichtern. Schließlich war das System des
Patents US-2.363.636, obwohl es so dargestellt wird, als
ob es das Anheben des Fahrzeuges erleichtert, mit Rädem
verbunden, die viel höher als die zu überwindenden
Hindernisse sind, so daß das oben angeführte Problem nicht
auftrat.
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Eine wissenschaftliche Erklärung für diese verschiedenen
Zweckbestimmtheiten im Fall von Schubkarren oder
Kinderwagen, die stets vor sich her "geschoben" werden,
erlauben die grundlegenden Gesetze der Mechanik, gemäß denen
die Kräfte, die auftreten, wenn ein Rad auf ein Hindernis
trifft, dessen Höhe mindestens gleich dem Radius des
Rades ist, nur in eine horizontale Kraft, die auf das
Hindernis wirkt, und eine vertikale Kraft, die gegen den
Griffarm drückt, zerlegt werden können. Folglich kann nur
ein Blockieren des derart gegen das Hindernis geschobenen
Fahrzeugs auftreten, wobei keine Möglichkeit einer
Verschiebung nach oben und damit der Überwindung besteht.
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Ganz anders ist dies bei dem System gemäß der Erfindung,
da der Wagen, für den dieses System bestimmt ist, nicht
"geschoben", sondern im Gegensatz dazu "gezogen" wird.
Daraus folgt, daß die gleiche Kraftzerlegung zu einer
vertikalen Komponente führt, die nach oben gerichtet ist.
Sobald diese Komponente auf die obengenannte(n) Stange(n)
wirkt, führt sie dazu, daß die Stangen nach vorn
schwenken (entgegengesetzt zu dem angetroffenen Hindernis), was
zur Folge hat, daß das bzw. die betreffenden Räder über
das Hindernis rollen, indem sie das Hindernis nach oben
umfahren.
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Mit anderen Worten, das System gemäß der Erfindung
bewirkt statt einer Blockierung des Fahrzeugs, wie in dem
Fall der "geschobenen" Fahrzeuge der herkömmlichen Art,
bei einem Wagen vom "Kistenkarren"-Typ, der vom Benutzer
gezogen wird, ein Erklimmen des Hindernisses, das
folglich leichter zu überwinden ist.
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Zwar beschreibt ein anderes, früheres Dokument, nämlich
die 1971 unter der Nr. 1 961 057 veröffentlichte deutsche
Patentanmeldung einen "Kistenkarren", der mit einem
System versehen ist, das vermutlich das Überfahren von
Stufen erleichtert. Wie jedoch aus Fig. 4 dieses
Dokuments hervorgeht, besteht das System für jedes Rad aus
einem Paar Platten, die so aneinander angelenkt sind, daß
sie, wie in Fig. 2 gezeigt ist, ein Ziehen des Rades nach
unten hervorrufen, wobei die erste Platte (12b) zuerst
auf das Hindernis trifft und die zweite Platte (12a) so
an der ersten angelenkt ist, daß die zwei Platten (12a,
12b), die untereinander einen spitzen Winkel bilden, das
Überfahren des Hindernisses erleichtern.
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Der auftretende kinematische Ablauf ist komplex und nicht
sehr klar und die Anordnung kann nur störanfällig sein.
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Es ist anzumerken, daß dieses Dokument nicht deutlich
macht, in welche Richtung der Kistenkarren bewegt wird.
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Die Erfindung liefert eine einfache Lösung für alle diese
Probleme.
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Zu diesem Zweck, strebt die Erfindung einen
Materialtransportwagen mit zwei Rädem des "Kistenkarren"-Typs
an, der aufgebaut ist aus einem rohrförmigen Rahmen, der
aus zwei longitudinalen Trägern, die durch wenigstens
zwei transversale Abstandhalter verbunden sind, gebildet
ist, wobei die transversalen Träger vor ihren unteren
Enden eine Lastaufnahmeplatte und unterhalb der unteren
Enden ein Paar von vertikalen Flanschen tragen, welche
der Unterstützung einer Drehunterstützungseinrichtung des
Typs dienen, bei dem die Einrichtung aus einer
horizontalen Hauptachse besteht, welche durch jene der die
Flansche verbindenden transversalen Abstandhalter verläuft,
und an deren Enden außerhalb der Flansche seitliche
Gestängesysteme angebracht sind, die Flügel umfassen, die
jeweils um eine ihrer horizontalen Seiten schwenken
können und dabei stets senkrecht zu den Ebenen der
Flansche bleiben, wobei die äußeren, horizontalen, parallelen
Seiten gegenüber den Gestängesystemen ihrerseits die
Drehachsen der Räder des Wagens tragen, wobei die für die
Überwindung eines Hindernisses erforderliche Kraft um den
Hebelarm verkleinert wird, der durch das Gestängesystem
in bezug auf die Hauptachse gebildet wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
jedes seitliche Gestängesystem aus einer einzigen,
unabhängigen Platte in Parallelogrammform besteht, wovon eine
horizontale Seite um eines der Enden der Hauptachse
schwenkt, während die andere horizontale Seite nach außen
versetzt ist und die Achse eines Rades drehbar trägt,
welches somit zugleich in einem seitlichen Abstand vom
rohrförmigen Rahmen und in einem konstanten Abstand zur
Hauptachse gehalten wird.
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Wie später gezeigt wird, ist die Effektivität des Systems
am besten, wenn der vertikale Abstand zwischen der
Hauptachse und den Achsen der Räder in der Größenordnung
der Hälfte des Radius eines Rades liegt.
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Ebenso wird deutlich werden, daß die oberen Enden der
longitudinalen Träger, um den Wagen gemäß der Erfindung
in die Richtung zu bewegen, in der er diese Anordnung
vorteilhaft nutzt, so verbunden sind, daß sie einen
Zugbügel bilden, der in bezug auf die Ebene des Rahmens
um ungefähr 20º nach hinten geneigt ist.
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Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügte
Zeichnung genauer beschrieben, in der:
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- Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Wagens
gemäß der Erfindung ist, wobei er in Fig. 1A teilweise in
Ruhestellung gezeigt ist, während er in Fig. lB in der
Stellung beim Überfahren einer vertikalen Stufe gezeigt
ist.
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- Fig. 2 eine Teilansicht von vorn ist und
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- die Fig. 3A, 3B, 3C und 3D das Verhalten des Systems
gemäß der Erfindung beim Überfahren einer vertikalen
Stufe veranschaulichen.
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In den Fig. 1 und 2 ist zunächst gezeigt, daß der Wagen
bzw. der "Kistenkarren" gemäß der Erfindung wie üblich
aus einem Rahmen mit im allgemeinen rechteckigem Verlauf
gebildet ist, der aus einem Paar longitudinaler,
rohrförmiger Träger (1) und (2) besteht, die verbunden sind
durch einen transversalen Abstandhalter (3), durch eine
Platte (4), die zum unteren Teil des Rahmens senkrecht
ist, sowie durch ein Paar Flansche, die durch einen
rohrförmigen Abstandhalter (7) quer verbunden sind. Ein
vertikaler Abstandhalter (8) verstärkt die Steifigkeit
der Anordnung.
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Gemäß der Erfindung besteht eine
Drehunterstützungseinrichtung aus einer horizontalen Hauptachse (10), die
nicht sichtbar ist, da sie durch den Abstandhalter (7)
verläuft, und deren Enden, die über die äußeren Flächen
der Flansche (5, 6) hinausstehen, als horizontale
Drehgelenke für nach außen erweiterte Flügel (11, 12) in
Parallelogrammform dienen, deren in bezug auf die Drehgelenke
parallele Seiten (13, 14) ihrerseits als Drehgelenke für
die Achsen (15) und (16) der Räder (17) und (18) dienen.
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Die Ausrichtung der Flügel in Parallelogrammform (13) und
(14) ermöglicht es ihnen und daher auch- den Rädem (17)
und (18), sich vollständig um die Hauptachse (10) um 3600
zu drehen.
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Wie die Fig. 1A und 3A zeigen, befindet sich die
Hauptachse (10) (im Innern des Abstandhalters (7)) im
Ruhezustand, in dem das Gewicht des Kistenkarrens diesen
nach unten treibt, relativ nahe am Boden, während die
Flügel (11) und (12) im wesentlichen vertikal sind und
die Achsen (15) und (16) sich in ihrer obersten Position
befinden.
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Wird der Kistenkarren unter Zug, d. h. in Richtung des
Pfeils F&sub1;, bewegt, schwenkt der Flügel (12), sobald ein
Rad, z. B. (17), auf ein Hindernis, z. B die vertikale
Fläche einer Stufe V (Fig. 1B, 3B) trifft, um sein
Drehgelenk (10), so daß gleichzeitig die Achse (14) des Rades
(17) in Drehrichtung des Pfeils F&sub2; nach vorne und nach
unten geführt wird, bis der Flügel (12) horizontal steht
und das Rad (17) längs der vertikalen Fläche in Richtung
F&sub3; (Fig. 3C) rollt. Das Rad (17) gelangt somit mühelos
zur Spitze 5 der Stufe V, ferner nimmt das System, das
auf kein Hindernis mehr trifft, wieder die Ruhestellung
ein, in welcher der Flügel (12) vertikal ist und das
Drehgelenk (14) sich in der oberen Position befindet
(Fig. 3D).
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Dieser Ablauf wiederholt sich bei jedem Hindernis, z. B.
bei jeder Treppenstufe, wodurch der Transport jeglicher
auf der Platte (4) angeordneten Last erheblich
erleichtert wird.
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Dieser Transport wird durch die Kombination des
kinematischen Systems, das gerade beschrieben worden ist, mit
einer Umgestaltung des Rahmens weiter erleichtert. Gemäß
der Erfindung sind die longitudinalen Träger (1, 2) an
ihren oberen Enden so verbunden, daß sie einen
kontinuierlichen Bügel (20) bilden, dessen Ebene um einen Winkel
α nach hinten geneigt ist, der in bezug auf die Ebene des
Rahmens (1, 2, 3, 8) relativ groß ist. Der Angriffspunkt
der Kraft F&sub1; befindet sich somit in bezug auf die
Hauptachse (10) deutlich nach hinten verschoben, wodurch
der bei den herkömmlichen Kistenkarren ausgenutzte und
obengenannte Hebeleffekt noch verstärkt wird. So zeigt
die Fig. 2 in dem von der obengenannten deutschen
Patentanmeldung Nr. 1 961 057 gebildeten, früheren Dokument
wohl einen Rahmen (1), der mit einem Griff (2)
abschließt, jedoch liegt der Griff (2) in ihr genau in der
vertikalen Ebene des Rahmens (1).
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Um die Vorteile zu nutzen, die sich aus dem kinematischen
System ergeben, das insbesondere in den Fig. 3A-3D
gezeigt ist, und die eine Verkleinerung der zum Heben des
Kistenkarrens und seiner Last aufzuwendenden Kraft
bewirken, ist es günstig, die Länge des Hebelarms, der durch
jeden der in bezug auf den Radius des entsprechenden
Rades (17, 18) relativ kleinen Flügel (11, 12) gebildet
wird, beizubehalten. Im Rahmen der Erfindung muß die
Länge jedes Flügels in der Größenordnung von 50 % dieses
Radius liegen. Außerdem kann der Komfort des Wagens
gesteigert werden, indem jedes Rad mit einem Ballonreifen
anstelle einer einfachen Lauffläche oder eines
gewöhnlichen Reifens versehen wird.