DE102021103139A1

DE102021103139A1 - Fixed castor or swivel castor with weight measurement function

Info

Publication number: DE102021103139A1
Application number: DE102021103139.7A
Authority: DE
Inventors: Bahne Kapelle; Jörg HACHENBERG; Dimitar Lilchev
Original assignee: Minebea Intec GmbH
Current assignee: Minebea Intec GmbH
Priority date: 2021-02-10
Filing date: 2021-02-10
Publication date: 2022-08-11

Abstract

Bockrolle (1) oder Lenkrolle (1) mit mindestens einem Rad (2), wobei das mindestens eine Rad (2) auf einer Achse (4) gelagert ist und das mindestens eine Rad (2) über einen Verbindungsabschnitt (5) mit einem zu bewegenden Gegenstand verbunden ist, wobei die Bockrolle (1) oder die Lenkrolle (1) mindestens einen Verformungsbereich (7) aufweist, an und/oder in welchem, durch mindestens einen Sensor (16), Dehnungen und/oder Stauchungen gemessen werden.Fixed castor (1) or castor (1) with at least one wheel (2), wherein the at least one wheel (2) is mounted on an axle (4) and the at least one wheel (2) has a connecting section (5) with a moving object, the fixed roller (1) or the steering roller (1) having at least one deformation area (7) on and/or in which at least one sensor (16) measures expansion and/or compression.

Description

GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION

Bockrolle oder Lenkrolle mit mindestens einem Rad, wobei das mindestens eine Rad auf einer Achse gelagert und/oder befestigt ist und das mindestens eine Rad über einen Verbindungsabschnitt mit einem Gegenstand verbunden ist.Fixed castor or castor with at least one wheel, wherein the at least one wheel is mounted and/or fastened on an axle and the at least one wheel is connected to an object via a connecting section.

TECHNISCHER HINTERGRUNDTECHNICAL BACKGROUND

Bockrollen sind aus dem Stand der Technik bekannt und dienen zum Verfahren von sperrigen und schweren Gegenständen, wie beispielsweise Krankenhausbetten oder Pflegebetten. Beispielsweise offenbaren sowohl die EP 0 379 065 A1 sowie die EP 0 356 742 A1 entsprechende lenkbare Bockrollen, welche auch als Lenkrollen bezeichnet werden.Fixed castors are known from the prior art and are used to move bulky and heavy objects, such as hospital beds or care beds. For example, both the EP 0 379 065 A1 as well as the EP 0 356 742 A1 corresponding steerable fixed castors, which are also referred to as castors.

Weiterhin zeigt die WO 9 612 164 A1 ein auf einer Rolle montiertes Wägesystem, das aus mindestens drei Wägemodulen besteht, die am Boden eines Bettes, eines Behälters oder einer anderen zum Wiegen geeignete Oberfläche angebracht sind. Das Wägesystem kann aus einer auf dem Boden aufliegenden Rolle, einer an der Rolle angebrachten Wägezelle, Dehnungsmessstreifen oder einem anderen Sensor zum Messen der auf die Wägezelle einwirkenden Last bestehen.Furthermore, the WO 9 612 164 A1 a caster-mounted weighing system consisting of at least three weigh modules attached to the bottom of a bed, bin, or other surface suitable for weighing. The weighing system can consist of a roller resting on the floor, a load cell attached to the roller, strain gauges, or some other sensor to measure the load on the load cell.

Nachteilig an diesem Wägesystem ist, dass aufgrund der Wägezelle der gesamte Aufbau deutlich höher ist als ohne Wägezelle.The disadvantage of this weighing system is that because of the load cell, the entire structure is significantly higher than without a load cell.

ZUSAMMENFASSUNGSUMMARY

Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine Bockrolle zur Verfügung zu stellen, welche die bekannten Nachteile des Standes der Technik ausräumt oder zumindest verringert.It is therefore the object of the invention to provide a fixed castor which eliminates or at least reduces the known disadvantages of the prior art.

Diese Aufgabe wird bei einer Bockrolle oder einer Lenkrolle der eingangs genannten Art dadurch erreicht, dass die Bockrolle oder die Lenkrolle mindestens einen Verformungsbereich aufweist, an und/oder in welchem, durch mindestens einen Sensor, Dehnungen und/oder Stauchungen gemessen werden. Dadurch erfolgt die Messung einer Gewichtskraft bzw. die Messung der Dehnungen und/oder Stauchungen, welche in eine Gewichtskraft umgerechnet werden können, zwischen dem Rad und dem Gegenstand. Somit ist die Bockrolle oder Lenkrolle die Wägezelle bzw. ist die Wägezelle in die Bockrolle oder Lenkrolle integriert und man muss nicht zusätzlich eine Wägezelle an der Bockrolle oder Lenkrolle anordnen. Dadurch wird ein Einfluss auf die Konstruktion des Gegenstands komplett vernachlässigbar, die Gesamthöhe der Bockrolle oder der Lenkrolle bleibt unverändert und es ist kein weiterer Montageschritt nötig.This object is achieved with a fixed castor or a castor of the type mentioned at the outset in that the fixed castor or castor has at least one deformation area on and/or in which expansion and/or compression are measured by at least one sensor. This results in the measurement of a weight or the measurement of the expansion and/or compression, which can be converted into a weight, between the wheel and the object. Thus, the fixed castor or castor is the load cell or the load cell is integrated into the fixed castor or castor and you do not have to arrange an additional load cell on the fixed castor or castor. As a result, an influence on the construction of the object becomes completely negligible, the overall height of the fixed castor or the swivel castor remains unchanged and no further assembly step is necessary.

Bei dem Gegenstand handelt es sich bevorzugt um ein Krankenhausbett oder ein Pflegebett, jedoch sind auch andere Gegenstände denkbar, wie beispielsweise Behälter, Maschinen, Fahrgestelle oder Plattformen. Weiterhin kann die Bockrolle oder Lenkrolle einfach gegen eine bestehende Bockrolle ausgetauscht werden und fügt sich in ein bestehendes Transportsystem ein, welches aus mindestens einer Bockrolle oder Lenkrolle besteht, die an einem Gegenstand befestigt ist. Somit kann an bestehenden Transportsystemen eine Gewichtsmessfunktion einfach nachgerüstet werden.The object is preferably a hospital bed or a care bed, but other objects are also conceivable, such as containers, machines, chassis or platforms. Furthermore, the fixed castor or castor can easily be exchanged for an existing castor and fits into an existing transport system, which consists of at least one fixed castor or castor that is attached to an object. This means that a weight measurement function can easily be retrofitted to existing transport systems.

Weiterhin kann das Signal des mindestens einen Sensors auch dazu genutzt werden eine Atemfrequenz und/oder einen Herzschlag zu bestimmen, indem das Signal des mindestens einen Sensors einer Steuerung zur Verfügung gestellt wird, welche aus dem Signal bzw. aus den Signalen die entsprechenden Vitalparameter ermittelt.Furthermore, the signal from the at least one sensor can also be used to determine a respiratory rate and/or a heartbeat by making the signal from the at least one sensor available to a controller, which determines the corresponding vital parameters from the signal or signals.

Bevorzugt erfolgt die Krafteinleitung einer Gewichtskraft über das mindestens eine Rad.A weight force is preferably introduced via the at least one wheel.

In einer weiteren Ausgestaltung weist der Verformungsbereich eine kleinere Querschnittfläche auf als die restlichen Bereiche der Bockrolle oder Lenkrolle. So kann beispielsweise an der Achse und/oder an einer Gabel und/oder an dem Verbindungsabschnitt ein Verformungsbereich angeordnet sein.In a further embodiment, the deformation area has a smaller cross-sectional area than the remaining areas of the fixed castor or castor. For example, a deformation area can be arranged on the axle and/or on a fork and/or on the connecting section.

Weiterhin kann der Verformungsbereich eine Durchgangsbohrung und/oder eine Sacklochbohrung und/oder eine Dünnstelle sein. Bei einer Durchgangsbohrung kann der Sensor an einem Umfang der Durchgangsbohrung angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann der Sensor über und/oder unter der Durchgangsbohrung angeordnet sein. Somit kann der Sensor an einem Bereich der Bockrolle oder Lenkrolle angeordnet sein, welcher in unmittelbarer Nähe zu dem äußeren Umfang der Durchgangsbohrung liegt. Mit anderen Worten, ist der Sensor im Bereich des Mittelpunkts der Durchgangsbohrung über und/oder unter der Durchgangsbohrung angeordnet.Furthermore, the deformation area can be a through hole and/or a blind hole and/or a thin area. In the case of a through hole, the sensor can be arranged on a circumference of the through hole. Alternatively or additionally, the sensor can be arranged above and/or below the through hole. Thus, the sensor can be arranged on an area of the fixed castor or castor which is in close proximity to the outer circumference of the through hole. In other words, the sensor is arranged in the area of the center point of the through hole above and/or below the through hole.

Bei einer Sacklochbohrung kann der Sensor an einem Grund der Sacklochbohrung angeordnet sein. Bevorzugt erfolgt eine Sacklochbohrungen von beiden Seiten in das Bauteil der Bockrolle, so dass sich eine Membran ergibt. Somit würde der Sensor an die Membran angeordnet werden. Bevorzugt wird der Sensor in einem Winkel von 45° zur horizontalen an dem Grund der Sacklochbohrung bzw. an die Membran angeordnet. Dadurch können zuverlässig die Scherdehnungen gemessen werden.In the case of a blind hole, the sensor can be arranged on a bottom of the blind hole. A blind hole is preferably drilled from both sides into the component of the fixed castor, resulting in a membrane. Thus the sensor would be placed on the membrane. The sensor is preferably arranged at an angle of 45° to the horizontal on the bottom of the blind hole or on the membrane. This allows the shear strains to be reliably measured.

In einer weiteren Ausgestaltung ist mindestens ein Stützpunkt für die Achse außerhalb des mindestens einen Rads angeordnet. Somit ist mindestens ein Bereich, insbesondere ein äußerer Bereich der Achse, an dem Stützpunkt gelagert oder befestigt, wobei der Stützpunkt mit dem Verbindungsabschnitt verbunden ist. Beispielsweise kann die Achse mindestens einen Verformungsbereich aufweisen. Somit wird eine herkömmliche Mittelachse des Rads gegen eine Achse mit mindestens einem Verformungsbereich ausgetauscht. Dadurch ist eine Gewichtsmessfunktion in die Achse des Rads integriert.In a further embodiment, at least one support point for the axle is arranged outside of the at least one wheel. Thus, at least one area, in particular an outer area of the axle, is mounted or attached to the support point, with the support point being connected to the connecting section. For example, the axle can have at least one deformation area. Thus, a conventional center axle of the wheel is exchanged for an axle with at least one deformation area. As a result, a weight measurement function is integrated into the axle of the wheel.

Die Achse kann mindestens einen Verformungsbereich aufweisen, welcher eine kleinere Querschnittfläche aufweist als die restliche Achse. Der mindestens eine Verformungsbereich ist zwischen dem mindestens einem Rad und dem mindestens einen Stützpunkt angeordnet. Zusätzlich kann der Verformungsbereich mindestens eine ebene Fläche aufweisen, auf welchem ein Sensor angeordnet ist. Bevorzugt sind an dem Verformungsbereich zwei gegenüberliegende ebene Flächen angeordnet, an welche jeweils ein Sensor angeordnet ist. Der Sensor ist bevorzugt ein Dehnungsmessstreifen-Sensor.The axle can have at least one deformation area which has a smaller cross-sectional area than the rest of the axle. The at least one deformation area is arranged between the at least one wheel and the at least one support point. In addition, the deformation area can have at least one flat surface on which a sensor is arranged. Two opposite flat surfaces are preferably arranged on the deformation area, on each of which a sensor is arranged. The sensor is preferably a strain gauge sensor.

In einer weiteren Ausgestaltung ist die Achse in der Art einer zweiseitig gelagerten Biegestabwägezelle oder einer zweiseitig gelagerten Scherstabwägezelle ausgeführt.In a further embodiment, the axle is designed in the manner of a bending beam load cell supported on two sides or a shear beam load cell supported on two sides.

In einer weiteren Ausgestaltung ist das Rad von einer Gabel umgeben, wobei die Achse an der Gabel gelagert oder befestigt ist und die Gabel mit dem Verbindungsabschnitt verbunden ist. Die Krafteinleitung erfolgt über das mindestens eine Rad auf den Mittelteil des Biegestabs oder Scherstabs. Die beiden Stützpunkte bzw. Aufhängepunkte erfolgen über die Gabel der Rolle. Somit sind mit den Stützpunkten an der Gabel die beiden äußeren Bereiche der Achse verbunden und das Rad stützt insbesondere einen mittleren Bereich der Achse gegen den Boden ab. Dadurch können sich die Bereiche zwischen dem Rad und den Stützpunkten bzw. Aufhängepunkten verformen, wobei diese Verformung von den Sensoren detektiert werden kann. Aufgrund der Sensorsignale kann ein Gewicht und/oder Vitalparameter ermittelt werden.In a further embodiment, the wheel is surrounded by a fork, the axle being mounted or fastened to the fork and the fork being connected to the connecting section. The introduction of force takes place via the at least one wheel on the central part of the bending beam or shear beam. The two support points or suspension points are via the fork of the roller. Thus, the two outer areas of the axle are connected to the support points on the fork and the wheel supports in particular a middle area of the axle against the ground. As a result, the areas between the wheel and the support points or suspension points can deform, and this deformation can be detected by the sensors. A weight and/or vital parameters can be determined on the basis of the sensor signals.

Weiterhin kann der Verformungsbereich alternativ oder zusätzlich an der Gabel und/oder an dem Verbindungsabschnitt angeordnet sein. Dadurch kann je nach erforderlicher Genauigkeit und/oder Wirtschaftlichkeit der Gesamtkonstruktion der jeweils beste Bereich für die Messungen der Dehnungen und/oder Stauchungen ausgewählt werden.Furthermore, the deformation area can alternatively or additionally be arranged on the fork and/or on the connecting section. As a result, depending on the required accuracy and/or cost-effectiveness of the overall construction, the respective best range for the measurements of the expansion and/or compression can be selected.

Weiterhin kann die Bockrolle oder Lenkrolle auch zwei Räder aufweisen ohne, dass eine Gabel über den Rädern angeordnet ist. Auch hierbei ist es vorteilhaft an die Achse mindestens einen Verformungsbereich anzuordnen. Dabei wird der Mittelteil der Achse direkt mit dem Objekt verbunden und die beiden Stützpunkte werden durch die Räder gebildet, genauer gesagt sind die Stützpunkte auf der Achse im Mittelpunkt der Räder angeordnet. Somit bilden die Räder einen feststehenden Bereich und die Krafteinleitung erfolgt über den Verbindungsabschnitt.Furthermore, the fixed castor or castor can also have two wheels without a fork being arranged above the wheels. Here, too, it is advantageous to arrange at least one deformation area on the axis. The middle part of the axle is connected directly to the object and the two support points are formed by the wheels, more precisely the support points on the axle are arranged in the center of the wheels. The wheels thus form a fixed area and the force is introduced via the connecting section.

Des Weiteren ist es ebenfalls möglich, dass der Einbau mit einer einseitigen Gabel erfolgt. Hierbei wird eine Achse verwendet, welche in der Art eines einfachen Biegestabs bzw. Scherstabs ausgeführt ist. Dabei erfolgt die Krafteinleitung vorzugsweise über Gabel und das Rad bildet den feststehenden Bereich.Furthermore, it is also possible for the installation to take place with a one-sided fork. In this case, an axis is used which is designed in the manner of a simple bending beam or shearing beam. The force is preferably introduced via a fork and the wheel forms the fixed area.

In einer weiteren Ausgestaltung ist ein Drehteller mit dem Rad verbunden. Vorzugsweise ist der Drehteller mit dem Verbindungsabschnitt verbunden. Insbesondere liegt der Verbindungsabschnitt auf einer vertikalen Achse, wobei die Achse des mindestens einen Rads versetzt zu der vertikalen Achse angeordnet ist.In a further embodiment, a turntable is connected to the wheel. Preferably, the turntable is connected to the connecting portion. In particular, the connecting section lies on a vertical axis, the axis of the at least one wheel being offset from the vertical axis.

In einer weiteren Ausgestaltung weist der Verbindungsabschnitt einen Befestigungszapfen auf, welcher formschlüssig oder kraftschlüssig mit dem Gegenstand verbunden werden kann. Hierfür kann der Gegenstand eine entsprechende Aufnahme aufweisen. Der Befestigungszapfen bildet dabei eine vertikale Achse, insbesondere eine vertikale Drehachse und die Achse des Rads bildet eine horizontale Achse, insbesondere eine horizontale Drehachse. Besonders bevorzugt sind die beiden Achsen orthogonal zueinander angeordnet.In a further embodiment, the connecting section has a fastening pin which can be connected to the object in a positive or non-positive manner. The object can have a corresponding receptacle for this. The fastening pin forms a vertical axis, in particular a vertical axis of rotation, and the axis of the wheel forms a horizontal axis, in particular a horizontal axis of rotation. The two axes are particularly preferably arranged orthogonally to one another.

Insbesondere ist der Befestigungszapfen auf der vertikalen Drehachse angeordnet. Bevorzugt sind die vertikale Drehachse und die horizontale Drehachse versetzt zueinander angeordnet. Dadurch verändert sich nicht das mechanische Verhalten der Bockrolle oder der Lenkrolle und man hat dadurch bevorzugt einen Nachlauf der Bockrolle oder Lenkrolle verwirklicht.In particular, the fastening pin is arranged on the vertical axis of rotation. The vertical axis of rotation and the horizontal axis of rotation are preferably offset from one another. This does not change the mechanical behavior of the fixed castor or the steering castor, and as a result the fixed castor or the steering castor is preferably overrun.

Figurenlistecharacter list

Weitere vorteilhafte Aspekte ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, dabei ist:

1 eine schematische Darstellung einer Bockrolle oder Lenkrolle mit einem Rad
2 einen Schnitt der Bockrolle oder Lenkrolle von 1
3 eine Bockrolle oder Lenkrolle mit zwei Rädern
4 eine weitere Bockrolle oder Lenkrolle mit einem Rad
5 zeigt die ebene Fläche 10 der Achse 4
6 zeigt die Bockrolle oder Lenkrolle aus 1
7 zeigt die Bockrolle oder Lenkrolle aus 1
8a zeigt die Achse der Bockrolle oder der Lenkrolle
8b zeigt die Achse der Bockrolle oder der Lenkrolle

Further advantageous aspects result from the following description of preferred exemplary embodiments with reference to the drawings, in which:

1 a schematic representation of a fixed castor or castor with one wheel
2 a section of the fixed castor or swivel castor from 1
3 a fixed castor or swivel castor with two wheels
4 another fixed castor or swivel castor with one wheel
5 shows the flat surface 10 of axis 4
6 shows the fixed castor or swivel castor 1
7 shows the fixed castor or swivel castor 1
8a shows the axis of the fixed castor or the swivel castor
8b shows the axle of the fixed castor or the castor

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDETAILED DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Bockrolle 1 oder Lenkrolle 1 mit einem Rad 2, wobei eine Achse 4 mindestens einen Verformungsbereich 7 aufweist. Das Rad 2 ist über einen Verbindungsabschnitt 5 mit einem Gegenstand verbunden. Die Achse 4 ist in der Art einer zweiseitig gelagerten Biegestabwägezelle 3 oder einer zweiseitig gelagerten Scherstabwägezelle 3 ausgeführt. 1 shows a schematic representation of a fixed castor 1 or castor 1 with a wheel 2, wherein an axle 4 has at least one deformation area 7. The wheel 2 is connected to an object via a connecting portion 5 . The axis 4 is designed in the manner of a bending beam load cell 3 mounted on two sides or a shear beam load cell 3 mounted on two sides.

Das Rad 2 ist von einer Gabel 6 umgeben, wobei die Achse 4 an der Gabel 6 gelagert und/oder befestigt ist und die Gabel 6 ist mit dem Verbindungsabschnitt 5 verbunden. Die Achse 4 weist zwei Verformungsbereiche 7 auf, welche jeweils eine kleinere Querschnittfläche aufweisen als die restliche Achse 4. Die Verformungsbereiche 7 sind zwischen dem Rad 2 und der Gabel 6 angeordnet. Die beiden Gabelenden 8 bilden die Stützpunkte 9 für die Achse 4. Somit sind die Verformungsbereiche 7 zwischen dem Rad 2 und den Stützpunkten 9 angeordnet, wobei die Stützpunkte 9 für die Achse 4 außerhalb des Rads 2 angeordnet sind bzw. beabstandet zu dem Rad 2 angeordnet sind. Die Verformungsbereiche 7 weisen jeweils mindestens eine ebene Fläche 10 auf, auf welchem ein Sensor 16 angeordnet ist. Alternativ können die Verformungsbereiche 7 auch einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen.The wheel 2 is surrounded by a fork 6 , the axle 4 being journalled and/or fixed to the fork 6 and the fork 6 being connected to the connecting portion 5 . The axle 4 has two deformation areas 7, each of which has a smaller cross-sectional area than the rest of the axle 4. The deformation areas 7 are arranged between the wheel 2 and the fork 6. The two fork ends 8 form the support points 9 for the axle 4. The deformation areas 7 are thus arranged between the wheel 2 and the support points 9, with the support points 9 for the axle 4 being arranged outside of the wheel 2 or at a distance from the wheel 2 are. The deformation areas 7 each have at least one flat surface 10 on which a sensor 16 is arranged. Alternatively, the deformation areas 7 can also have a circular cross section.

Die Krafteinleitung erfolgt über das Rad 2 auf die Achse 4. Somit erfolgt die Krafteinleitung auf ein Mittelteil 11 der Achse 4. Vorzugsweise ist die Achse 4 an der Gabel 6 festgeschraubt. An der Gabel 6 bzw. an den Stützpunkten 9 sind die feststehenden Bereiche der Biegestabwägezelle 3 oder der Scherstabwägezelle 3 angeordnet und der Krafteinleitungsbereich ist im Bereich des Rads 2 angeordnet, insbesondere ist der Krafteinleitungsbereich in der Mitte des Rads 2 angeordnet bzw. in der Mitte der Ache 4 angeordnet.The force is introduced via the wheel 2 onto the axle 4. Thus, the force is introduced onto a central part 11 of the axle 4. The axle 4 is preferably screwed to the fork 6. The fixed areas of the bending beam load cell 3 or the shear beam load cell 3 are arranged on the fork 6 or on the support points 9 and the force introduction area is arranged in the area of the wheel 2, in particular the force introduction area is arranged in the middle of the wheel 2 or in the middle of the Ache 4 arranged.

Weiterhin kann die Achse 4 auf jeder Seite der Achse 4 einen Anschlag aufweisen, an dem im zusammengebauten Zustand der jeweilige Schenkel der Gabel 6 anliegt. Vorzugsweise weist das Rad 2 ein Kugellager auf, über welches das Rad 2 mit der Achse 4 verbunden ist. Dadurch kann die Achse 4 durch eine drehfeste Verbindung mit der Gabel 6 verbunden sein. Alternativ kann auch die Achse 4 drehfest mit dem Rad 2 verbunden sein und die Achse 4 ist über Lager mit der Gabel 6 verbunden.Furthermore, the axle 4 can have a stop on each side of the axle 4, against which the respective leg of the fork 6 rests in the assembled state. The wheel 2 preferably has a ball bearing, via which the wheel 2 is connected to the axle 4 . As a result, the axle 4 can be connected to the fork 6 by a non-rotatable connection. Alternatively, the axle 4 can also be connected in a rotationally fixed manner to the wheel 2 and the axle 4 is connected to the fork 6 via bearings.

2 zeigt einen Schnitt der Bockrolle 1 oder Lenkrolle 1 von 1. Dabei ist zu erkennen, dass die Verformungsbereich 7 jeweils zwei gegenüberliegende ebene Flächen 10 aufweisen, wobei vorzugsweise an jeder ebenen Fläche 10 jeweils mindestens ein Sensor 16 angeordnet ist. Die Verformungsbereiche 7 sind durch Ausnehmungen in der Achse 4 gebildet, wobei die Verformungsbereiche 7 Dünnstellen bilden, an welchen die Dehnungen und/oder Stauchungen durch die Sensoren 16 gemessen werden. Vorzugsweise können die Sensoren 16 zu einer wheatstoneschen Messbrücke verschaltet werden. Dabei können auf den gegenüberliegenden ebenen Flächen 10 jeweils mindestens eine Halbbrücke angeordnet sein und die beiden Halbbrücken können zu einer Vollbrücke verschaltet sein. Weiterhin kann auch an jeder ebenen Fläche 10 eine Vollbrücke angeordnet sein. 2 shows a section of the fixed castor 1 or castor 1 of 1 . It can be seen here that the deformation areas 7 each have two opposite flat surfaces 10 , at least one sensor 16 preferably being arranged on each flat surface 10 . The deformation areas 7 are formed by recesses in the axis 4, the deformation areas 7 forming thin areas at which the expansion and/or compression are measured by the sensors 16. The sensors 16 can preferably be connected to form a Wheatstone measuring bridge. In this case, at least one half-bridge can be arranged on the opposite flat surfaces 10 and the two half-bridges can be connected to form a full bridge. Furthermore, a full bridge can also be arranged on each flat surface 10 .

3 zeigt eine Bockrolle 1 oder Lenkrolle 1 mit zwei Rädern 2. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist keine Gabel 6 über den Rädern 2 angeordnet. Der Mittelteil 11 der Achse 4 ist direkt mit dem Verbindungsabschnitt 5 verbunden. Der Verbindungsabschnitt ist mit der Achse 4 über den Stützpunkt 9 verbunden. Somit ist der feststehende Bereich der Biegestabwägezelle 3 oder der Scherstabwägezelle 3 an den Rädern 2 angeordnet und der Krafteinleitungsbereich ist an dem Verbindungsabschnitt 5 bzw. an dem Stützpunkt 9 angeordnet. Die Verformungsbereiche 7 sind zwischen den Rädern 2 und dem Stützpunkt 9 angeordnet. Der Verformungsbereich 7 weist mindestens zwei ebene Flächen 10 auf, auf welchen jeweils mindestens ein Sensor 16 angeordnet sein kann. 3 shows a fixed castor 1 or castor 1 with two wheels 2. In this embodiment, no fork 6 is arranged above the wheels 2. FIG. The middle part 11 of the axle 4 is connected directly to the connecting section 5 . The connecting section is connected to the axle 4 via the support point 9 . Thus, the fixed area of the bending beam load cell 3 or the shear beam load cell 3 is arranged on the wheels 2 and the force introduction area is arranged on the connecting section 5 or on the support point 9 . The deformation areas 7 are arranged between the wheels 2 and the support point 9 . The deformation area 7 has at least two flat surfaces 10, on each of which at least one sensor 16 can be arranged.

4 zeigt eine weitere Bockrolle 1 oder Lenkrolle 1 mit einem Rad 2, wobei das Rad 2 über eine einseitige Gabel 6 mit dem Verbindungsabschnitt 5 verbunden ist. Statt eines zweiseitig gelagerten Biegestabs bzw. Scherstabes wird ein einfacher Biegestab bzw. Scherstab verwendet bzw. eine einseitig gelagerte Biegestabwägezelle 3 oder eine einseitig gelagerte Scherstabwägezelle 3 verwendet. Dabei befindet sich der feststehende Bereich der Biegestabwägezelle 3 oder der Scherstabwägezelle 3 vorzugsweise an der Gabel 6 und der Krafteinleitungsbereich der Biegestabwägezelle 3 oder der Scherstabwägezelle 3 ist an dem Rad 2 angeordnet. Somit ist auch hier der Verformungsbereich 7 zwischen dem Rad 2 und dem Stützpunkt 9 angeordnet. Somit ist der Verformungsbereich 7 zwischen dem Rad 2 und dem Stützpunkt 9 angeordnet, wobei der Stützpunkt 9 für die Achse 4 mit der integrierten Wägezelle 3 bzw. mit dem Verformungsbereich 7 und dem darauf angeordneten Sensor 16 außerhalb des Rads 2 angeordnet ist bzw. beabstandet zu dem Rad 2 angeordnet ist. Der Verformungsbereich 7 weist mindestens eine ebene Fläche 10 auf, auf welchem ein Sensor 16 angeordnet ist. 4 shows another fixed castor 1 or castor 1 with a wheel 2, the wheel 2 being connected to the connecting section 5 via a fork 6 on one side. Instead of a bending beam or shear beam mounted on two sides, a simple bending beam or shear beam is used or a bending beam load cell 3 mounted on one side or a shear beam load cell 3 mounted on one side. The fixed area is the bending beam load cell 3 or the shear beam load cell 3 preferably on the fork 6 and the force application area of the bending beam load cell 3 or the shear beam load cell 3 is arranged on the wheel 2. Thus, the deformation area 7 is also arranged between the wheel 2 and the support point 9 here. The deformation area 7 is thus arranged between the wheel 2 and the support point 9, with the support point 9 for the axle 4 with the integrated load cell 3 or with the deformation area 7 and the sensor 16 arranged thereon being arranged outside the wheel 2 or at a distance from it the wheel 2 is arranged. The deformation area 7 has at least one flat surface 10 on which a sensor 16 is arranged.

5 zeigt eine ebene Fläche 10 der Achse 4. Im Bereich der ebenen Fläche 10 sind vorzugsweise an mindestens zwei sich gegenüberliegende ebenen Flächen 10 jeweils mindestens ein Messgitter 12 angeordnet, wobei die Biegestabwägezelle 3 oder die Scherstabwägezelle 3 vorzugsweise spiegelsymmetrisch ist. 5 shows a flat surface 10 of the axis 4. In the area of the flat surface 10, at least one measuring grid 12 is preferably arranged on at least two opposite flat surfaces 10, with the bending beam load cell 3 or the shear beam load cell 3 preferably being mirror-symmetrical.

6 zeigt die Bockrolle 1 oder Lenkrolle 1 aus 1, wobei der Verformungsbereich 7 am Verbindungsbereich 5 angeordnet ist. Somit wird eine Gewichtskraft bzw. eine Dehnung oder eine Stauchung an dem Verbindungsbereich 5 gemessen. Dadurch ergibt sich ein geringer Verkabelungsaufwand, da der Sensor 16 an einem oberen Ende der Bockrolle 1 oder Lenkrolle 1 angeordnet ist. 6 shows the fixed castor 1 or swivel castor 1 1 , wherein the deformation area 7 is arranged on the connection area 5 . Thus, a weight or an elongation or a compression at the connection area 5 is measured. This results in less cabling effort, since the sensor 16 is arranged at an upper end of the fixed castor 1 or castor 1 .

7 zeigt die Bockrolle 1 oder Lenkrolle 1 aus 1, wobei der Verformungsbereich 7 an der Gabel 6 angeordnet ist. Somit wird eine Gewichtskraft bzw. eine Dehnung oder eine Stauchung im Bereich der Gabel 6 gemessen. Dazu weist die Gabel beispielsweise in der Nähe des Verbindungsbereichs 5 mindestens ein Verformungsbereich 7 auf, welcher insbesondere als Dünnstelle ausgestaltet ist. Weiterhin kann der Verformungsbereich 7 auch an mindestens einer der beiden Seitenbereichen 18 der Gabel 6 angeordnet sind. Dazu kann mindestens einer der Seitenbereich 18 ebenfalls mindestens eine Dünnstelle oder mindestens eine Ausnehmung aufweisen, so dass die größte Dehnung und/oder Stauchung in dem Verformungsbereich 7 auftritt. Beispielsweise können die Seitenbereiche 18 der Gabel 6 auch eine H-förmigen oder I-förmige Geometrie und/oder Querschnitt aufweisen. 7 shows the fixed castor 1 or swivel castor 1 1 , wherein the deformation area 7 is arranged on the fork 6. Thus, a weight or an elongation or a compression in the area of the fork 6 is measured. For this purpose, the fork has at least one deformation area 7 in the vicinity of the connection area 5, which is designed in particular as a thin area. Furthermore, the deformation area 7 can also be arranged on at least one of the two side areas 18 of the fork 6 . For this purpose, at least one of the side areas 18 can also have at least one thin area or at least one recess, so that the greatest expansion and/or compression occurs in the deformation area 7 . For example, the side areas 18 of the fork 6 can also have an H-shaped or I-shaped geometry and/or cross section.

8a zeigt die Achse 4, wobei die Achse 4 mindestens einen Verformungsbereich 7 in Form mindestens einer Sacklochbohrung 19 aufweist. Der mindestens eine Sensor 16 ist an einem Grund 17 der Sacklochbohrung 19 angeordnet. Bevorzugt erfolgt eine Sacklochbohrung 19 von zwei sich gegenüberliegenden Seiten der Achse 4, so dass sich eine Membran 17 ergibt. Somit ist der mindestens eine Sensor 16 an der Membran 16 angeordnet. Bevorzugt wird der mindestens eine Sensor 16 in einem Winkel von 45° zur horizontalen an dem Grund 17 der Sacklochbohrung 19 bzw. an die Membran 17 angeordnet. 8a shows the axle 4 , the axle 4 having at least one deformation region 7 in the form of at least one blind hole 19 . The at least one sensor 16 is arranged on a base 17 of the blind hole 19 . A blind hole 19 is preferably drilled from two opposite sides of the axle 4 so that a membrane 17 results. The at least one sensor 16 is thus arranged on the membrane 16 . The at least one sensor 16 is preferably arranged at an angle of 45° to the horizontal on the base 17 of the blind hole 19 or on the membrane 17 .

8b zeigt die Achse 4, wobei die Achse 4 mindestens einen Verformungsbereich 7 in Form mindestens einer Durchgangsbohrung 20 aufweist. Der Sensor 16 kann an einem inneren Umfang der Durchgangsbohrung 20 angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann der Sensor 16 über und/oder unter der Durchgangsbohrung 20 angeordnet sein, wie in der 8b gezeigt. Somit kann der Sensor 16 an einem Bereich der Bockrolle 1 oder Lenkrolle 1 angeordnet sein, welcher in unmittelbarer Nähe zu dem äußeren Umfang der Durchgangsbohrung 20 liegt. Mit anderen Worten, ist der Sensor 16 im Bereich des Mittelpunkts der Durchgangsbohrung 20 über und/oder unter der Durchgangsbohrung 20 angeordnet. 8b shows the axle 4 , the axle 4 having at least one deformation region 7 in the form of at least one through hole 20 . The sensor 16 may be arranged on an inner circumference of the through hole 20 . Alternatively or additionally, the sensor 16 can be arranged above and/or below the through hole 20, as in FIG 8b shown. Thus, the sensor 16 can be arranged on a region of the fixed castor 1 or castor 1 which is in close proximity to the outer circumference of the through hole 20 . In other words, the sensor 16 is arranged in the area of the center point of the through hole 20 above and/or below the through hole 20 .

Weiterhin kann eine entsprechende Sacklochbohrung 19 oder Durchgangsbohrung 20 auch an dem Verbindungsbereich 5 angeordnet sein, welcher als Verformungsbereich 7 dient.Furthermore, a corresponding blind hole 19 or through hole 20 can also be arranged on the connection area 5, which serves as a deformation area 7.

BezugszeichenlisteReference List

11: Bockrolle / LenkrolleFixed castor / swivel castor
22: Radwheel
33: Wägezelleload cell
44: Achseaxis
55: Verbindungsabschnittconnection section
66: GabelFork
77: Verformungsbereichdeformation area
88th: Gabelendenfork ends
99: Stützpunktbase
1010: Ebene Flächelevel surface
1111: Mittelteilcenter part
1212: Messgittermeasuring grid
1313: Erstes MessgitterFirst measuring grid
1414: Zweites MessgitterSecond measuring grid
1515: Wheatstoneschen MessbrückeWheatstone bridge
1616: Sensorsensor
1717: Grund Sacklochbohrung / MembranBasic blind hole / membrane
1818: Seitenbereich Gabelside area fork
1919: Sacklochbohrungblind hole
2020: Durchgangsbohrungthrough hole

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

EP 0379065 A1 [0002]
EP 0356742 A1 [0002]
WO 9612164 A1 [0003]

Claims

Fixed castor (1) or castor (1) with at least one wheel (2), wherein the at least one wheel (2) is mounted on an axle (4) and the at least one wheel (2) has a connecting section (5) with a moving object, characterized in that the fixed roller (1) or the steering roller (1) has at least one deformation area (7) on and/or in which at least one sensor (16) measures expansion and/or compression .

Fixed castor (1) or swivel castor (1). claim 1 , characterized in that a weight force is introduced via the at least one wheel (2).

Fixed castor (1) or swivel castor (1). claim 1 or 2 , characterized in that a weight force is introduced onto a central part (11) of the axle (4).

Fixed castor (1) or castor (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the deformation area (7) has a smaller cross-sectional area than the remaining areas of the fixed castor (1) or castor (1).

Fixed castor (1) or steering castor (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the deformation area (7) is at least one through hole (20) and/or a blind hole (19).

Fixed castor (1) or swivel castor (1). claim 5 , characterized in that the sensor (16) is arranged on a periphery of the through hole (20).

Fixed castor (1) or swivel castor (1). claim 5 , characterized in that the sensor (16) is arranged above and/or below the through hole (20).

Fixed castor (1) or castor (1) according to one of Claims 5 until 7 , characterized in that the sensor (16) is arranged on a base (17) of the blind hole (19).

Fixed castor (1) or swivel castor (1). claim 8 , characterized in that the sensor (16) is arranged on the base (17) at an angle of 45° to the horizontal.

Fixed castor (1) or steering castor (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the deformation area (7) is integrated into the axle (4).

Fixed castor (1) or castor (1) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one support point (9) for the axle (4) is arranged outside of the at least one wheel (2).

Fixed castor (1) or swivel castor (1). claim 5 , characterized in that the at least one deformation area (7) is arranged between the at least one wheel (1) and the at least one support point (9).

Fixed castor (1) or castor (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the deformation area (7) has at least one flat surface (10) on which the sensor (16) is arranged.

Fixed castor (1) or castor (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the axle (4) is designed in the manner of a bending beam load cell (3) mounted on two sides or a shear beam load cell (3) mounted on two sides.

Fixed castor (1) or castor (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the wheel (2) is surrounded by a fork (6), the axle (4) being fixed to the fork (6) and the fork (6) is connected to the connecting portion (5).

Fixed castor (1) or swivel castor (1). claim 15 , characterized in that the deformation area (7) is arranged on the fork (6).

Fixed castor (1) or steering castor (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the deformation area (7) is arranged on the connecting section (5).

Fixed castor (1) or castor (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the connecting section (5) lies on a vertical axis, the axis (4) of the at least one wheel (2) being arranged offset to the vertical axis is such that the vertical axis and the axis (4) of the at least one wheel (2) do not intersect.

Fixed castor (1) or steering castor (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a turntable is connected to the connecting section (5).