DD223417A1 - Transportrolle zum ueberfahren von bodenhindernissen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Transportrolle, welche im Zusammenhang mit dem Transport von Einrichtungsgegenstaenden oder Transportmitteln anwendbar ist, wobei es gilt, diese Gegenstaende ohne Schwierigkeiten ueber Bodenhindernisse, wie z. B. Tuerschwellen oder Bodenniveauunterschiede zu fahren. Die Erfindung bezweckt die Bereitstellung einer Transportrolle, wobei mit geringem Energieaufwand variable Hindernishoehen stossfrei und stufenlos ohne Einsatz einer eine unerwuenschte mechanische Beanspruchung des Hindernisses verursachende schiefen Ebene ueberwunden werden koennen. Als Loesung ist eine Transportrolle, in deren Rollenfuehrungsgabel parallel zu deren Gabelschenkeln mindestens eine drehbare Laufrolle sowie ein in Fahrtrichtung schwenkbarer Schild gelagert sind, vorgesehen, wobei erfindungsgemaess der Schild (3) kreissegmentfoermig ausgebildet und durch Federkraft in eine Ruheposition gehalten ist. Der Drehpunkt des Schildes (3) liegt auf der Vertikalen durch den Drehpunkt der Laufrolle (2) ausserhalb des Laufrollenumfanges. Der Radius des Schildes (3) auf dieser Vertikalen reicht an den Beruehrungspunkt von Laufrolle (2) und Rollebene annaehernd heran. Fig. 1

Description

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Transportrolle zum Überfahren von Bodenhindernissen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung ist im Zusammenhang mit dem Transport von Einrichtungsgegenständen oder Transportmittel in Freizeit- und Arbeitsbereichen innerhalb wie außerhalb von Objekten anwendbar, wobei es gilt, diese Gegenstände ohne Schwierigkeiten über Bodenhindernisse, wie z.B. wechselnde Bodenbelagsstärken, Bodenniveauunterschiede zwischen angrenzenden Räumen, Türschwellen, Kabel und -abdeckungen zu fahren,

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bereits hinreichend bekannt, bei derartigen Transportrollen die Laufrollen mit einem genügend großen Durchmesser in Abhängigkeit von der zu erwartenden maximalen Hindernishöhe, welche zu überfahren ist, einzusetzen, so daß der Rollendurchmesser einen möglichst günstigen Böschungswinkel bewirkt.

Abgesehen von ästhetischen Gesichtspunkten bedingen diese Laufrollen einen teilweise nicht vertretbaren Materialeinsatz, wobei darüber hinaus eine Erhöhung des Transportmittelschwerpunktes zu verzeichnen ist, welcher zu einer Minderung der stabilen Lage des Transportmittels führt. Weiterhin sind Transportrollen bekannt, die zur Erleichterung der Hindernisüberwindung mit einer die Laufrolle in Transportrichtung umgebenden starren schiefen Ebene in Form eines Gleiters versehen sind. Diese Lösungen bedingen aber dennoch einen erhöhten Kraftaufwand bei der Hindernisüberwindung und schließen dabei ruckartige Bewegungen einschließlich unerwünschter mechanischer

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Beanspruchungen des Bodenhindernisses nicht aus· -

Darüber hinaus ist nach der CH-PS 246 635 auch eine Transportrolle bekannt, die mindestens zwei in Transportrichtung hintereinander angeordnete Rollen mit unterschiedlichem Durchmesser aufweist, wobei die Rollen zur ^Herstellung einer schiefen Ebene von einem flexiblen Endlosband oder Riemen umschlungen sind. Durch die Umschlingung der Rollen mit einem flexiblen und notwendigerweise zu spannenden Band entsteht eine Umschlingungskraft, aus der eine Haftreibung zwischen Band und Rollen sowie eine erhöhte Reibung zwischen Rollen und Achsen resultiert, der ständig entgegengewirkt werden muß. Drückt das Hindernis auf das Band, wird die unerwünschte Reibung zwangsläufig noch erhöht.

Soll die Laufgängigkeit verbessert werden, ist das genügend wirksam nur über ein Nachlassen der Bandspannung zu erreichen. Das fördert wiederum eine unerwünschte Flexibilität des Bandes, wodurch die schiefe Ebene labil und somit ihr Anstellwinkel größer und damit ungünstiger wird. Im Extremfall ist die Wirkung des Bandes völlig aufgehoben.

Bei der Lösung nach der CH-PS 223 517 wird in der Rollenführungsgabel parallel zu deren Gabelschenkeln mindestens eine drehbare Laufrolle sowie ein in Fahrtrichtung schwenkbarer Schild gelagert, welcher als schiefe Ebene mitgeführt wird. Der Schild ist schwenkbar um den Laufrollendrehpunkt auf der Laufrollenachse angeordnet. Er ermöglicht zwar eine Anstellung der schiefen Ebene an das Hindernis, um dabei gleichzeitig den Stoß der an das Hindernis, z.B. eine Schwelle, anfahrenden Laufrolle zu dämpfen, wobei auch ein'Anheben der Laufrolle möglich ist, schließt aber nicht aus, daß hierbei auch Gleitbewegungen, verbunden mit einer unerwünschten mechanischen Beanspruchung der Hindernisoberfläche, auftreten. Bei Auslegung dieser Lösung für größere Hindernishöhen sind außerdem wiederum ein relativ

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großer Schwenkkreis sowie ein großer Material- und Herstellungsaufwand erforderlich·

Alle Lösungen, bei denen die schiefe Ebene zur Hindernisüberwindung angewendet wird, haben den grundsätzlichen Mangel der Unveranderlichkeit des Anstellwinkels der schiefen Ebene bei variablen Hindernishöhen»

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung einer wirtschaftlich einsetzbaren und hohe Gebrauchswerteigenschaften aufweisenden Transportrolle zum Überfahren von Bodenhindernissen·

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Transportrolle zum Überfahren von Bodenhindernissen zu schaffen, "wobei mit geringem Energieaufwand variable Hindernishöhen stoßfrei und stufenlos ohne Einsatz einer eine unerwünschte mechanische Beanspruchung des Hindernisses verursachenden schiefen Ebene überwunden werden können·

Als Lösung iat nunmehr eine Transportrolle, in deren Rollenführungsgabel parallel zu deren Gabelschenkeln mindestens eine drehbare Laufrolle sowie ein in Fahrtrichtung schwenkbarer Schild gelagert sind, vorgesehen, wobei erfindungsgemäß der Schild kreissegmentförmig ausgebildet und durch Federkraft in eine Ruheposition gehalten ist und der Drehpunkt des Schildes auf der Vertikalen durch den Drehpunkt der Laufrolle außerhalb des Laufrollenumfanges liegt sowie der Radius des Schildes auf dieser Vertikalen an den Berührungspunkt von Laufrolle und Rollebene annähernd heranreicht·

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Zweckmäßigerweise ist der Bogenumfang des kreissegmentförmigen Schildes mindestens begrenzt in seinein Schnittpunkt mit der Horizontalen durch die festgelegte maximal zu überwindende Hindernishöhe und seinem Schnittpunkt auf der Vertikalen durch die Laufrollenachse mit dem Laufrollenumfang· ' . ;

Um genügend Bodenfreiheit für den Schild auch auf weichen Böden zu gewährleisten, ist der Bogenumfang des Schildes in der die Ruheposition definierenden Lage im Bereich des Schnittpunktes mit der durch die Laufrollenachse gehenden Vertikalen mit einer Abflachung, welche als Sehne des Bogenumfanges von den Schnittpunkten fortlaufend gedachten Bogenumfanges mit dem Laufrollenumfang begrenzt ist, parallel zur Rollebene versehen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß bei Vergrößerung des kreissegmentförmigen Schildes die Abflachung über den Laufrollenumfang hinausgeht und so eine Abrollnase bildet, um so mit ihrer Aufsetzkante ein Rutschen des Schildes beim Abrollen vom Hindernis zu verhindern· Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die über den Laufrollenumfang hinausgehende Länge der Abflachung maximal der Hälfte der Abflachung am Bogenumfang von den Schnittpunkten des gedachten Bogenumfanges mit dem Laufrollenumfang entspricht·

Im Sinne der Erfindung ist ebenfalls, daß der kreissegmentförmige Schild in Vorlauf- und Rücklaufrichtung jeweils begrenzt ist durch den Schnittpunkt, des Bogenumfanges des Schildes mit der Horizontalen durch die festgelegte maximal zu überwindende Hindernishöhe, was insbesondere erforderlich ist im Zusammenhang mit nicht lenkbaren, d. h. starren Transportrollen·

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Im Rahmen der Erfindung ist weiterhin vorgesehen, daß die Gabelschenkel der Rollenführungsgabel durch ein rechtwinkliges Dreieck definiert sind, deren Eckpunkte der Drehpunkt des Schildes, der Drehpunkt der Laufrollen und der Schnittpunkt der Achse des Schwenkdornes der 'Transportrolle mit der Horizontalen durch den Drehpunkt des Schildes sind, wobei darüber hinaus die Achse des Schwenkdornes durch den Punkt auf dem Bogenumfang des kreissegmentförmigen Schildes führt, der der halben maximalen Hindernishöhe entspricht,

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Pig. 1: die Vorderansicht einer lenkbaren Transportrolle;

Pig. 2: eine Seitenansicht nach Pig. 1;

Pig. 3: die Vorderansicht einer starren Transportrolle.

Gemäß Pig. 1 und 2 ist ein kreissegmentförmiger Schild 3 zwischen zwei in den Gabel schenkein einer Rollenführungsgabel 1. gelagerten Laufrollen 2 angeordnet. Der Schild 3 ist mit seinem Drehpunkt auf der Vertikalen durch den Drehpunkt der Laufrolle 2 außerhalb des Laufrollenumfanges auf einer Achse 5 ebenfalls in der Rollenführungsgabel 1 gelagert, wobei auf der vorgenannten Vertikalen der Radius des Schildes 3 annähernd an den Berührungspunkt von Laufrolle 2 und Rollebene heranreicht.

Da .die Schildfläche die Laufrollenachse 4 schneidet, ist für die auszuführende Schwenkbewegung des Schildes 3 in demselben ein zum Drehpunkt des Schildes 3 konzentrischer Schlitz 9 ausgespart. Der Schlitz 9 besitzt mindestens eine

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der:Laufrollenachse 4 entsprechende Breite.

Der Schlitzmittenradius entspricht dem Abstand zwischen Schilddrehpunkt und Laufrollendrehpunkt.

Das Bogenmaß des Schlitzes 9 mit vorgenanntem Radius ist bestimmt vom Drehwinkel des Schildes 3 aus der Ruheposition in die Endposition bei maximaler Hindernishöhe, wobei die Laufrollenachse 4 in beiden Positionen jeweils an das Schlitzende anschlägt.

Da sich die Laufrollen 2 in weiche Bodenbeläge etwas eindrücken, ist die notwendige Bodenfreiheit des Schildes 3 durch eine Abflachung 7 auf einen kleinen Kreisabschnitt des kreissegmentförmigen Schildes 3 gesichert, dessen Sehne von den Schnittpunkten des fortlaufend gedachten Bogenumfangea 6 mit dem Laufrollenumfang begrenzt wird. Die Abflachung 7 hat bei der Überwindung eines Hindernisses keine Punktion. Darüber hinaus kann die Bodenfreiheit noch dadurch erhöht werden, wenn der Radius des Bogenumfanges 6 vermindert wird.

Der Bogenumfang β ist mindestens begrenzt in seinem Schnittpunkt mit der Horizontalen durch die festgelegte maximal zu überwindende Hindernishöhe und seinem Schnittpunkt auf der Vertikalen mit dem Laufrollenumfang. Dieser Bogen ist der einzig notwendige Teil des ganzen Schildes zum Aufrollen auf ein Hindernis.

Die "Verlängerung der Abflachung 7 über den Laufrollenumfang hinaus um maximal die Hälfte der Länge der Abflachung 7 ergibt die Aufsetzkante einer Abrollnase 8. Die horizontal aufsetzende Kante verhindert ein Rutschen des Schildes 3 beim Abrollen vom Hindernis. Der Aufsetzpunkt an der ünterkante der Abrollnase 8 beschreibt beim Abrollen

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einen Kreisbogen um den Drehpunkt des Schildes 3·

Die Kante im Schnittpunkt der Schenkel ist zweckmäßigerweise abgerundet und reicht nicht über das Gabelhaupt 11 der Rollenflihrungsgabel 1 hinaus..

Damit der Schild 3 bis an die Gabelhauptoberfläche reichen kann und somit die Gesamthöhe der Konstruktion um die Materialstärke des Gabelhauptes 11 verringert ist, ist die Gabelhauptoberfläche oberhalb des Schilddrehpunktes mit einer Aussparung versehen.

Das Gabelhaupt 11 ist dabei so bemessen, daß es einen der Last entsprechenden Schwenkdorn 12 und eine Rückholfederbefestigung 13 für den Schild 3 aufnehmen kann. Die Rückholfeder 10 ist hierbei an der Innenseite des Gabelhauptes 11 befestigt. Bei Ausbildung als Blattfeder ist sie auf der Schildoberkante aufliegend zum hinteren Schildschenkel gewölbt und berührt diesen an ihrem Ende·

Die Rückholfeder 10 hält den Schild 3 bei Mchtbeanspruchung desselben in seiner Ausgangs- bzw. Ruheposition, wobei die Abflachung 7 am Schild 3 sich in einer zur Rollebene parallelen bzw. annähernd parallelen Lage befindet, und drückt ihn nach dem Aufroll- und Abrollvorgang in diese Position zurück. Die Rückholfeder 10 hält den Schild 3 auch wenn sich das Transportmittel in einer Schräglage befindet in seiner Ruheposition, wobei sie beim Aufsetzen des Schildes 3 auf ein Bodenhindernis und beim Überfahren desselben nur eine sehr kleine Kraft der dabei vollführenden Schwenkbewegung des Schildes 3 entgegensetzt.

Die Geometrie der Gabelschenkel wird zweckmäßigerweise durch ein rechtwinkliges Dreieck definiert, dessen Eckpunkte der Drehpunkt des Schildes 3> der Drehpunkt der

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Laufrollen 2 und der Schnittpunkt der Achse des Schwenkdornea

12 mit der Horizontalen durch den Drehpunkt dea Schildes 3 sind.

Die Achse des Sehwenkdornes 12 führt durch den Punkt auf den Bogenumfang 6, der genau die halbe maximale Hinderniahöhe beschreibt. Diese Positionierung des Schwenkdornes 12 ermöglicht eine gute Schwenkbarkeit der Transportrolle und wirkt dabei einer unerwünschten Riehtungaänderung beim Auftreffen auf ein Bodenhindernis entgegen.

Die Wirkungsweise der erfindungagemäßen Transportrolle ist wie folgt:

Es ist davon auszugehen, daß beim Überrollen eines Boden-Hindernisses die Laufrolle 2 und der Schild 3 wechselweise wirken.

Das Transportmittel ist bia zum Auftreffen des Schildea 3 auf ein Bodenhindernis über die Laufrollen 2 bewegbar. Der Schild 3 bleibt bis dahin in Ruheposition· Gelangt der Schild 3 an ein Bodenhindernis, übernimmt er die Punktion einer Rolle. Die Last, die bis dahin auf die Laufrolle 2 wirkt, wird vom Schild 3 übernommen bis der Hindernisansatzpunkt auf dem Bogenumfang 6 zum Schnittpunkt mitdem Laufrolenumfang gelangt ist. In dieaem Punkt wechselt die Last wieder zu der Laufrolle 2,

Mit der Entlastung des Schildes 3 wird dieser durch die Rückholfeder 10 umgehend wieder in seine Ruheposition geschwenkt.

Beim Abrollen vom Hindernis übernimmt der Schild 3 über die Abrollnase 8 im Schnittpunkt ihrer Unterkante mit dem Laufrollenumfang wieder die Last. Der Schild 3 schwenkt bis zum Aufsetzen der Laufrolle 2 auf den Boden. Die Last wechselt zurück auf die Laufrolle 2, der Schild 3 ist wieder ent-

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lastet und wird erneut durch die Rückholfeder 10 in seine Ruheposition geschwenkt.

Bei einem lenkbaren Transportmittel können neben schwenkbaren Transportrollen auch starre Transportroll-en (Fig. 3) eingesetzt werden. Die starre Anordnung der Transportrolle unterscheidet sich unter Beibehaltung des Wirkprinzips der schwenkbaren wie folgt:

Die Abflachung 7 teilt den Bogenumfang 6 in zv/ei Teile mit gleichem Bogenmaß. Das ermöglicht der starren Transportrolle, ein Bodenhindernis sowohl vorwärts als auch rückwärts leicht zu überrollen.

Das Bogenmaß der Schlitzmitte im Schild 3 entspricht dabei der maximalen Schwenkbewegung des Schildes 3, wobei die Laufrollenachse 4 in beiden Maxima am jeweiligen Schlitzende anschlägt.

Die Federkraft der Rückholfeder wirkt an beiden Schenkeln des Schildes 3 gleich und hält den Schild 3 auch auf Schrägen in seiner Rixheposition, wobei der Schild 3 ebenfalls während und nach einer Bodenhindernisüberwindung bei seiner Freigabe vom Bodenhindernis sofort wieder seine Ruheposition einnimmt.

Zweckmäßigerweise weist der Bogenumfang 6 eine Oberflächenbeschaffenheit auf, die wie bei gummibereiften Laufrollen bei harten Böden Fahrgeräusche daämpft und eine gute Haftreibung zur Hindernisoberfläche gewährleistet· So werden z. B. harte Laufrollen für weiche Böden und weiche Laufrollen für harte Böden eingesetzt.

Die Schlitzbreite im Schild 3 ist so gewählt, daß die Flächen des Schlitzes 9 auf der Laufrollenachse 4 gleiten. Somit erfolgt bei der Bodenhindernisüberwindung ein Kraft-

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verlauf·im Schild 3 immer über die Laufrollenachse 4 und der Schild 3 wird stabilisiert trotz Materialschwächung durch den Schlitz 9.

Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, daß z. B. ' zwei Laufrollen vorgesehen sind, die außerhalb der Gabelschenkel angeordnet sind oder daß mindestens zwei Schilde innerhalb oder außerhalb der Gabelschenkel vorgesehen sind, um z. B· den Transport von größeren Lasten, wie bei Gabelhubwagen oder Müllcontainern, zu ermöglichen.

Weiterhin ist es möglich, den Schild nicht in die unmittelbare Transportrollenkonstruktion einzubeziehen. Diese Trennung ermöglicht auch die nachträgliche Anbringung an Transportmitteln mit vorhandenen starren Transportrollen, wobei mindestens ein Schild in der Flucht der vorhandenen Laufrolle und im entsprechenden Maßverhältnis zu ihr am Transportmittel zu befestigen ist·

Ebenfalls ist es möglich, anstelle einer Blattfeder als Rückholfeder mindestens eine spiralförmige Feder durch ihr Federauge auf der Drehachse des Schildes zwischen demselben und dem Gabelschenkel anzuordnen, wobei ein Federarm abgewinkelt im Gabelschenkel arretiert ist, während der andere Federarm gespannt auf dem hinteren Schenkel des Schildes aufliegt.

Bei der starren .Ausührungsform der Transportrolle sind in diesem Zusammenhang mindestens zwei spiralförmige unabhängig voneinander wirkende Federn vorgesehen, die mit einem Federarm in dem jeweils angrenzenden Gabelschenkel arretiert sind und deren anderer Federarm auf dem vorderen bzw. hinteren Schenkel des Schildes gespannt aufliegt.

Claims (7)

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   Erfindungsanapruch

   1. Transportrolle zum Überfahren von Bodenhindernissen, wobei in deren RollenfUhrungsgabel parallel zu deren Gabelschenkeln mindestens eine drehbare Laufrolle sowie ein in Fahrtrichtung schwenkbarer Schild gelagert sind, gekennzeichnet dadurch, daß der Schild (3) kreissegmentförmig ausgebildet und durch Federkraft in eine Ruheposition gehalten ist, wobei dessen Drehpunkt auf der Vertikalen durch den Drehpunkt der Laufrolle außerhalb des Laufrollenumfanges liegt und der Radius des Schildes (3) auf dieser Vertikalen an den Berührungspunkt von Laufrolle und Rollebene annähernd heranreicht·
2. 2. Transportrolle nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Bogenum&ng (6) des kreissegmentförmigen Schildes (3) mindestens begrenzt ist in seinem Schnittpunkt mit der Horizontalen durch die festgelegte maximal zu überwindende Hindernishöhe und seinem Schnittpunkt auf der Vertikalen durch die Laufrollenachse (4) mit dem Laufrollenumfang.
3. 3. Transportrolle nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Bogenumfang (6) des Schildes (3) in der die Ruheposition definierenden Lage im Bereich des Schnittpunktes mit der durch die Laufrollenachse (4) gehenden Vertikalen eine Abflachung (7) parallel zur Rollebene aufweist, welche als Sehne des Bogenumfanges (6) von den Schnittpunkten des fortlaufend gedachten Bogenumfanges (6) mit dem Laufrollenumfang begrenzt ist«,
4. 4. Transportrolle nach Punkt 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die eine Abrollnase (8) bildende Ab-

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   flachung (7) über den Laufrollenumfang hinausgeht.
5. 5. Transportrolle nach Punkt 4, gekennzeichnet dadurch, daß die über den Laufrollenumfang hinausgehende Länge der Abflachung (7) maximal der Hälfte der Abflachung " (7) am Bogenumfang (6) von den Schnittpunkten des fortlaufend gedachten Bogenuinfanges (6) mit dem Laufrollenumfang entspricht.
6. 6. Transportrolle nach Punkt 1 bis 3> gekennzeichnet dadurch, daß der kreissegmentförmige Schild (3) in Vorlauf- und Rücklaufrichtung jeweils begrenzt ist durch den Schnittpunkt des Bogenuinfanges (6) des Schildes (3) mit "der Horizontalen durch die festgelegte maximal zu überwindende Hindernishöhe.
7. 7. Transportrolle nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Gabelschenkel der Rollenführungsgabel (1) durch ein rechtwinkliges Dreieck definiert sind, deren Eckpunkte der Drehpunkt des Schildes (3)» der Drehpunkt der Laufrollen (2) und der Schnittpunkt der Achse des Schwenkdornes (12) mit der Horizontalen durch den Drehpunkt des Schildes (3) sind, wobei darüber hinaus die Achse des Schwenkdornes (12) durch den Punkt auf dem Bogenumfang (6) führt, der der.halben maximalen Hindernishöhe entspricht»

   Hierzu 2 Seiten Zeichnungen