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title: 'tn-oshop-proposal: Einkaufstrolley (OSH-Prototyp)'
tags: [tn, trolley, oshop]

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(c) Holger Kienle  
Text und alle selbst erstellten Bilder sind unter CC BY-SA 4.0.
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# `tn-oshop-proposal` Einkaufstrolley (OSH-Prototyp)

**[Einreichung für KONSTRUKTIV!: Der Open Hardware Wettbewerb](https://www.oshop-network.de/veranstaltungen/open-hardware-wettbewerb/)**

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*Typischer industrieller low-budget Einkaufstrolley (HxBxT ca. 84x40x30cm). Machen wir doch mit einer OSH-Variante den öffentlichen Raum (un)sicher und nachhaltig.*

## Motivation

Open Source Hardware (OSH) kann viele Ausprägungen haben, von großen mechatronischen Maschinen bis zu kleinen Spezial-Bauteilen für Reparaturen. Trotz der Vielfalt an existierenden OSH-Lösungen ist OSH bisher noch nicht in das Bewußstein eines "durchschnittlichen" Konsumenten vorgedrungen. 

Eine meiner Motivationen ist es OSH mehr ins tägliche Leben zu bringen und dadurch erlebbar zu machen. Dafür wären meiner Meinung nach besonders Alltagsgegenstände, wie sie in einem typischen Haushalt zu finden sind, geeignet. Wäre in jedem Haushalt zumindest ein OSH-Produkt - ein Staubsauger, ein Möbelstück oder eben ein Einkaufstrolley - dann wäre OSH jeden Tag konkret erlebbar und könnte Lust auf weitere OSH-Produkte/Lösungen machen!

Ein OSH-Einkaufstrolley hat zusätzlich die charmante Eigenschaft, dass er im öffentlichen Raum bewegt wird und dadurch zu Fragen bzw. Interaktionen einlädt. (Er bietet sich auch als OSH-Werbefläche an.)

Der angedachte Einkaufstrolley hat eine nicht-triviale Komplexität, kann aber bei entsprechender Planung mit wenig Werkzeug und wenig Vorwissen realisiert werden. Er eigent sich auch zur Durchführung eines 1-tägigen Workshops bei dem auch OSH-Prinzipien und Upcycling konkret erfahrbar werden. 

Der Einkaufstrolley lässt sich in zwei unabhängige Baugruppen unterteilen:

- Fahrbares Grundgerüst: Stabkonstruktion aus Holz (Gridbeam-inspiriert) mit Rädern
- Transporttasche aus alten Wahlplakaten (Polyproylen-Hohlkammer)

## Prototyp

Ich habe das Format des Prototyp für mich so interpretiert, dass mein vorgestellter Prototyp eine Miniatur des fertigen Produkts darstellen soll, wobei ich für den Prototyp teilweise andere Materialen gewählt habe (Plastik anstatt von Holz und Metallschrauben) und nicht alle (mechanischen) Funktionen/Eigenschaften durch den Protoyp schon bestimmt werden (Aufhängung der Räder, Stabilität der Tasche). Es sind also noch weitere Konstruktionsentscheidungen zu treffen und ggf. Iterationen zu erwarten.

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*Prototyp im Vordergrund (HxBxT ca. 24x25x17cm). Die Höhe ist nicht Maßstabsgerecht um Material einzusparen und die Handhabung/Fertigung zu vereinfachen.*

### Grundgerüst

Das Grundgerüst ist eine [Gridbeam-Konstruktion](https://gridbeam.xyz). Die Holzleisten für Gridbeam können niederschwellig im Heimwerkermarkt gekauft und müssen dann nur abgelängt und gebohrt werden.

Das Gridbeam-Grundgerüst kann [interaktive betrachtet und editiert werden](https://play.gridbeam.xyz/#1bc8xDoAgDIXhZ4NCGofK1MEQNldHTmG8_2kkiAzC-uVPX8rewS8OEpQVEScS82teoGsxSht_XVRTzKSjGg86kV1RO9vMdAahbpeGu-h2p2z3r7P5j6vem1tHzfLtBw). (Der Editor wird leider nicht mehr weiter gepflegt.)

![2025-04-15_16-27-05_screenshot](https://hackmd.io/_uploads/H1LvhCvJxx.png =x250)
![2025-04-17_16-34-29_screenshot](https://hackmd.io/_uploads/BJagzBKJle.png =x250)  
*Grundgerüst erstellt mit Gridbeam-Editor (Maßstabsgerecht).*  

Der Prototyp ist 3D-gedruckt und basiert auf dem [STEMFIE-Baukastensystem](https://stemfie.org). Das STEMFIE-Gerüst lässt sich direkt auf einen größeren Maßstab mit Quadratleisten aus Holz übertragen.

![image](https://hackmd.io/_uploads/S1Iqlkd1gx.png =x250)
![image](https://hackmd.io/_uploads/SkRBfkdJex.png =x250)  
*Links: Grundgerüst-Prototyp mit 3D-Druck (Höhe nicht Maßstabsgerecht).*
*Rechts: Die Bauteileile des Prototyps lassen sich fast direkt aufs Endprodukt übertragen.*

![image](https://hackmd.io/_uploads/BkfmbJO1ge.png =300x)  
*Die Radaufhängung ist eher nicht aufs Endprodukt übertragbar.*

#### Bodenplatte

Die Transporttasche könnte auf mehreren Querstreben stehen oder auf einer Bodenplatte. Der Prototyp zeigt die Variante mit Bodenplatte, die auf 3 Streben aufliegt. Die extra Bauteile sind mit einer anderen Farbe kenntlich gemacht.

![image](https://hackmd.io/_uploads/rkCMZrYkll.png =x250)
![image](https://hackmd.io/_uploads/SkeD-rY1gg.png =x250)  
*Grundgerüst (in Schwarz) mit Bodenplatte (in Blau)*

![image](https://hackmd.io/_uploads/HkhnxBFkeg.png =300x)  
*Zusätzliche Prototyp-Bauteile für die Bodenplatte*


### Transporttasche

Die Tasche ist aus PP-Hohlkammerplatten gefertigt. Diese Platten (auch unter dem Handelsnamen Correx bekannt) können in einer Vielzahl von Farben, Stärken (2-10mm) und Größen (A3-A0 und größer) gekauft werden. Wahl- und Werbeplakte sind häufig aus diesem Material (A1, Dicke 2,5mm).

![image](https://hackmd.io/_uploads/H1732gYkxg.png =x300)
![image](https://hackmd.io/_uploads/rJmZ6xKJxx.png =x300)  
*Zerschnittenes Wahlplakat (Vorderseite und Rückseite).*

Um bei dem Einkaufstrolley das **Thema Upcycling** mit einzubrigen bietet es sich an (mehr oder weniger legal erbeutete) Wahl- und Werbeplakte zu verweden. PP-Hohlkammerplatten sind ein recht haltbares und stabiles Material - es ist schon grotesk, dass sie für solch kurzlebige Zwecke zum Einsatz kommen.

Die Platten haben je nach Richtung deutliche unterschiedliche Eigenschaften (und sind damit ein [anisotroper Werkstoff](https://de.wikipedia.org/wiki/Anisotropie)) und bearbeiten sich entsprechend unterschiedlich. (Dies bietet eine gute didaktische Möglichkeit dieses Konzept anschauliche zu vermitteln, da unmittelbar ersichtlich und erlebbar.)

![image](https://hackmd.io/_uploads/B1xFKGrY1gl.png)
*Prototyp der Transporttasche (Höhe nicht Maßstabsgerecht!).*

Der Prototyp ist kleiner ausgeführt und konnte aus einem A1-Wahlplakat gefertig werden. Beim Endprodukt werden weniger oder keine Kanten gebogen und 2 oder 3 A1-Wahlplakate verwendet.

![image](https://hackmd.io/_uploads/SkiQ0IYylx.png =400x)  
*Aufgeklappte Transporttasche.*

Die Konstruktion verwendet "Flügel" an den 2 Seitenteilen um die 4 Außenwände besser verbinden zu können. Beim Prototyp wurden 3 [Verbindungsarten](https://de.wikipedia.org/wiki/Verbindungstechnik) ausprobiert: Verleimen (nicht lösbar), Kabelbinder (zerstörend lösbar) und Verschrauben (lösbar).

![image](https://hackmd.io/_uploads/HyvPCUFkxl.png =300x)  
*Im Vordergrund: Verbindung durch 3mm-Holzschrauben.*

![image](https://hackmd.io/_uploads/r1ODuWFJlx.png =x300)  
*Für das Schnitt/Biege-Muster des Prototyps wurde die FreeCAD Sheet Metal Workbench verwendet.*

![image](https://hackmd.io/_uploads/Sy1iFGc1eg.png =x300)  
*Bemaßung des Schnittmusters mit FreeCAD TechDraw.*

#### Verschluss der Tasche

Der Verschluss der Transporttasche kann mittels 3D-Druck realisiert werden. Es ist ein eher kleines Teil, das sich schnell drucken lässt (und somit auch in ein Workshopformat integriert werden kann). Falls 3D-Druck nicht praktikabel ist gibt es auch eine Vielzahl von industriellen Verschlüssen.

![image](https://hackmd.io/_uploads/rJoQpcc1ge.png =x250)
![image](https://hackmd.io/_uploads/r1YEJQaklg.png =x250)  
*Links: Test-Druck eines [Federverschlusses auf Thingivese](https://www.thingiverse.com/thing:107959) (CC BY-SA), der ohne Modifikation benutz werden kann.*
*Rechts: Eigenkonstruktion eines federnden Verschlusses mit FreeCAD, veröffentlicht auf [Printables](https://www.printables.com/model/1279413-push-latch-for-boxes).*

Die beiden gezeigten Verschlüssen könnten im Endprodukt eingesetzt werden.

## Stückliste/BOM

Bei Auswahl der Bauteile können verschiedene Schwerpunkte gelegt werden, insbesondere:

- Priorisierung von **Upcycling** (z.B. Altholz, Wahlplakate, gebrauchte Stützräder vom Kinderfahrrad). Dies macht jeden Einkaufstrolley zum Unikat (["every build is a fork"](https://wiki.opensourceecology.org/wiki/Every_Build_is_a_Fork)) und ist eine Herausforderung für die Dokumentation.
- Priorisierung auf **Standardbauteile** (genormt, mehrere Hersteller) bzw. industrielle Produkte. Dies erleichter die Bauteilbeschaffung, die Dokumentation und die Replizierbarkeit.
  - Als Variante können stattdessen möglichst viele **3D-Druck Teile** verwenden werden. Open-source CAD und Druck-Spezifikation (3MF-Datei) ersetzten hier in gewisser Weise die Normung. Auch hier ist Replizierbarkeit gewährleistet und Beschaffung entfällt bzw. ist trivial (passendes Filament).

Um beiden Ansätzen gerecht zu werden sollen 2 Einkaufstrolleys realisiert werden.

| Bauteil | Quelle | ~ Kosten (EUR) |
| --- | --- | ---: |
| Holz-Quadratleisten | Baumarkt | 50,00     |
| PP-Platten| Fachhandel ([modulor](https://www.modulor.de/platten/stegplatten/)) | 30,00 |
| Räder | Baumarkt, Fachhandel, Amazon | 30,00 |
| Schrauben etc. | Baumarkt, Fachhandel | 25,00 |
| evtl. Verschlüsse, Kleber, Kabelbinder, etc. | Amazon | 25,00 |

*Rudimentäre Stückliste, die einen ersten Eindruck geben soll.*


## Tests/Versuche

Schon beim Bau des Prototyps bietet es sich an verschieden Materialeigenschaften, Werkzeuge und Techniken auszuprobieren und zu dokumentieren - auch wenn nicht alles direkt aufs Endprodukt übertragen werden kann. Im folgenden ein paar kurze Beispiel zur Verdeutlichung des Prinzips.

### Verleimen von PP-Hohlkammerplatten

![image](https://hackmd.io/_uploads/HyEgzbKyxl.png =x250)
![image](https://hackmd.io/_uploads/BkhXf-F1ll.png =x250)  
*Perforation der Platten (mit Schraubendreher) und Auftragen einer dünnen Leimschicht*

![image](https://hackmd.io/_uploads/BkcO7ZYJel.png =x250)
![image](https://hackmd.io/_uploads/Hydx4WK1xe.png =x250)  
*Trockung unter Druck für 4 Stunden bei Zimmertemperatur liefert eine erstaunlich stabile Verbindung.*

### Verbindung mit Kabelbindern

![image](https://hackmd.io/_uploads/rkCRN-tJlg.png =x250)
![image](https://hackmd.io/_uploads/BJVzSbKkxg.png =x250)  
*In der gezeigten Richtung besteht keine Ausrissgefahr wenn der Kabelbinder angezogen wird.*

### Verbindung mit Holzschrauben

![image](https://hackmd.io/_uploads/BkvwVzYklg.png =x220)
![image](https://hackmd.io/_uploads/SJ_jNMKkxg.png =x220)  
*Links: Test mit 3mm Holzschrauben. Rechts: Verbindung mit 3,5mm Holzschraube ist gerade noch praktikabel, aber optisch nicht ansprechend.*

### Verbindung mit M4-Maschinenschrauben

![image](https://hackmd.io/_uploads/SJGcTcc1xg.png =300x)  
*Der M4-Durchmesser passt genau in den Hohlkammer-"Kanal" der Platte.*

## Ausklang

Der Einkaufstrolley versucht das Thema Open Source Hardware anschaulich durch ein Produkt nahe zu bringen das einen potentiellen Nutzwert für viele Haushalte im Alltag hat. Es ist intuitv verständlich und läd dadurch zu Personalisierungen und ad-hoc Design-Modifikationen ein. (Diese wollen natürlich auch entsprechend dem OSH-Ansatz durch offene Lizenzen dokumentiert werden.) OSH wird nach meiner Erfahrung oft mit Elektronik/Mechantronic-Projekten gleichgesetzt, aber der Blickwinkel auf OSH sollte um mechanische, handwerkliche und künstlerische Ergebnisse erweitert werden.

Der Bau lässt sich im Rahmen eines Workshops realisieren und ermöglicht es Themen wie Upcyling, CAD/3D-Druck und klassische Holzbearbeitung zu integrieren. Zum Beispiel können die Querleisten auch selbst gefertigt werden wenn Formatkreissäge/Bandsäge, Dickenhobel und Abrichte zur Verfügung stehen.

In der längeren Line möchte ich evtl. gerne den Einkaufstrolley als Fallstudie nehmen um Methoden zur besseren OSH-Dokumentation zu entwickeln und zu vergleichen, insbesondere Varianten/Produktlinien und [domänenspezifische Sprachen](https://de.wikipedia.org/wiki/Dom%C3%A4nenspezifische_Sprache).

## Anhang

### Konstruktionen aus Wahlplakaten

![image](https://hackmd.io/_uploads/B1meQRvyex.png =330x)  
[:link:](https://x.com/zeitungsboy/status/1440204303075983360) (c) Carsten Wolf  
*Vogelhaus (alle Seiten mit Kabelbindern fixiert).*

![image](https://hackmd.io/_uploads/r1gI4RPJle.png =330x)  
[:link:](https://mifactori.de/10-flowerpots/) CC BY 4.0 mifactori  
*Pflanzentrog (gefaltet und ineinander gesteckt?)*

![image](https://hackmd.io/_uploads/HkWDO_Ckge.png =330x)  
[:link:](https://hackmd.io/@hkienle/art-7_augenpaare) CC BY-SA Holger Kienle  
*Kunstwerk "7 Augenpaare" (Ausschnitt)*
