DE1575493C - Lenkrolle fur Transportgerate und Möbel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Lenkrolle für Transportgeräte und Möbel, mit einer das Laufrad tragenden Gabel, die an einem Tragkörper mittels eines Kugellagers abgestützt ist, dessen durch die Kugelmitten definierte Mittelebene das Laufrad schneidet.

Derartige Lenkrollen sind bekannt (USA.-Patentschrift 1296 764 und 1 142930). Bei diesen bekannten Lenkrollen stützt sich die das Laufrad tragende Gabel über mindestens ein Kugellager an einem topfförmigen Tragkörper ab. Die Ebene des Kugellagers befindet sich in einem relativ großen Abstand zu der Drehachse des Laufrades. Die Drehachse des Laufrades weist einen relativ geringen radialen Abstand von der Drehachse des Kugellagers, also der Schwenkachse der Gabel auf. Ist das Verhältnis des Abstandes der Achsen von Laufrad und Kugellager zu dem Abstand von Laufradachse zu Kugellagerebene klein, dann hat dies in nachteiliger Weise zur Folge, daß die Nachlaufeigenschaften der Lenkrolle schlecht und die Belastung des Kugellagers ungünstig ist, weil auf das Kugellager Kippmomente ausgeübt werden. Wird der Abstand der Achsen voneinander verringert, so werden zwar die Kippmomente vermindert, aber es tritt ein unerwünschtes Flattern der Lenkrolle wegen der dadurch;sehr schlechten Nachläufeigenschaften auf. Wird der Abstand der Kugen.agerdrehachse von der

ίο Laufradachse vergrößert, so werden dadurch zwar die Nachlaufeigenschaften verbessert; es wird jedoch außerdem das auftretende Kippmoment erhöht, so daß bei gleicher Ausführung des Kugellagers die Belastbarkeit oder die Lebensdauer der Lenkrolle vermindert werden. Es ist daher bei diesen bekannten Lenkrollen ein doppeltes Kugellager vorgesehen, das besser in der Lage ist, Kippmomente aufzunehmen. Dadurch ist jedoch der Fertigungsaufwand für derartige Lenkrollen'beträchtlich erhöht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lenkrolle zu schaffen, die bei hoher Belastbarkeit eine hohe Lebensdauer erreicht und dennoch ausgezeichnete Nachlaufeigenschaften aufweist.

Diese Aufgabe, wird bei einer Lenkrolle der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Länge des Lotes von der Drehachse des Laufrades auf die Mittelebene des Kugellagers höchstens gleich ist dem radialen Abstand der Drehachse des Laufrades von der Schwenkachse der Gabel.

Die Lenkrolle nach der Erfindung bietet erhebliche Vorteile gegenüber den bekannten Lenkrollen, da sie eine erhöhte Lebensdauer und/oder'eine erhöhte Tragkraft bei gleichem Kugellager und darüber hinaus noch sehr gute Nachlaufeigenschaften aufweist. Außerdem ist die geringe Bauhöhe von Vorteil ebenso wie der geringe mögliche Abstand der Unterseite des mit einer solchen Lenkrolle versehenen Gerätes von der Rollebene. Es ist bei der erfindungsgemäßen Lenkrolle möglich, trotz hoher Belastbarkeit und großer Lebensdauer mit nur einem Kugellager auszukommen. Es sind daher die Herstellungskosten geringer als bei bekannten Lenkrollen mit zwei Kugellagerringen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist in an sich bekannter Weise topfförmig ausgebildete Tragkörper nahe seinem unteren Rand an seiner Innenseite mit einer Laufbahn für Lagerkugeln versehen und ist an der Gabel eine nach außen gerichtete Laufbahn für die Lagerkugeln angebracht. Eine solche»Ausbildung der Lenkrolle führt zu einer im wesentlichen gekapselten Ausführungsform, die im Hinblick auf die topfförmige Gestaltung des Tragkörpers eine außerordentlich hohe Stabilität aufweist. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist weiterhin am Rand des platten- förmigen Abschnittes der Gabel ein topfförmiger Lagerkörper befestigt, der den plattenförmigen Abschnitt der Gabel konzentrisch umgibt und an seiner. Außenseite die Laufbahn für die Lagerkugeln aufweist.

Zur Erleichterung der Montage kann es zweckmäßig sein, wenn der topfförmige Tragkörper an seiner Oberseite eine durch einen Deckel verschlossene öffnung aufweist. Ein solcher Deckel kann auch gleich dazu dienen, die Gabel und den Tragkörper der erfindungsgemäßen Lenkrolle zusammenzuhalten. Zu diesem Zweck durchdringt dann der Deckel die in der Oberseite des topfförmigen Tragkörpers vorgesehene Öffnung, übergreift mit einem Flansch den Rand der

öffnung an der Außenseite des Tragkörpers und ist mit der Gabel verbunden.

Zur Befestigung des Tragkörpers an einem fahrbaren Gegenstand ist der Tragkörper vorzugsweise nahe seinem unteren Rand mit einem nach außen ragenden Befestigungsflansch versehen.

. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 die Ansicht einer Lenkrolle von unten,

Fig. 2 den Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III durch die Lenkrolle nach F i g. 1 und

. F i g. 4 bis 7 schematische Darstellungen verschiedener Anordnungen von Laufrad und dem die Gabel mit dem Laufrad tragenden Kugellager.

Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform der Lenkrolle besteht das Laufrad 1 aus einem Kugellager, das mit Hilfe eines Bolzens 2 in den Schenkeln 3 einer Gabel gelagert ist. Diese Schenkel 3 sind an den Rändern eines Schlitzes 4 in einem plattenförmigen Abschnitts angebracht, durch dessen Schlitz 4 das Laufrad 1 hindurchragt. Der plattenförmige Abschnitt 5 hat einen kreisrunden Querschnitt, dessen Schwenkachse6 gegenüber der Drehachse? 25 des Laufrades 1 versetzt ist. Dieser plattenförmige Abschnitt 5 weist einen entgegengesetzt zu den Schenkeln 3 hochgebogenen Rand 8 auf,, der an der Innenseite des Mantels eines topfförmigen Lagerkörpers 9 anliegt, in den die Gabel mit dem Laufrad 1 eingesetzt ist. Der Rand 8 der Gabel ist dabei der Bodenfläche 10 des topfförmigen Lagerkörpers 9 zugewandt. Dieser topfförmige Lagerkörper 9 ist nahe seinem unteren Rand 15 nach außen vorgewölbt, so daß an der · Außenseite des Lagerkörpers 9 eine Art Hohlkehle entsteht, die eine Laufbahn 11 für die Lagerkugeln 12 eines Kugellagers bildet.¹ Die zweite Laufbahn 13 für die Lagerkugeln 12 befindet sich an der Innenseite eines topfförmigen Tragkörpers 14, der den topfförmigen Lagerkörper 9 konzentrisch umgibt. Die Laufbahn 13 wird von einem hohlkehlartigen Übergang zwischen dem Hauptteil des Tragkörpers 14 und einem erweiterten unteren Rand 15 gebildet. Wie aus den F i g. 1 und 3 ersichtlich, weist der Tragkörper 14 an seinem unteren Rand 15 nach außenragende Befestigungsflansche 16 auf, die zur Befestigung der Lenkrolle an einem Gegenstand, der fahrbar gemacht werden soll, dienen. Der topfförmige Tragkörper 14 weist in seiner Oberseite eine öffnung 17 auf, die ein Deckel 18 durchdringt, der mit einem Flansch 19 den Rand dieser öffnung an der Außenseite des Tragkörpers 14 übergreift und im Bereich seiner Mitte mit der Bodenfläche 10 des topfförmigen Lagerkörpers 9 der Gabel verbunden ist. In diesem Fall hält der Deckel 18 also die Gabel über die Bodenfläche 10 und den Tragkörper 14 zusammen.

Wie insbesondere die Fig. 2 und 3 zeigen, umgibt das von den Laufbahnen 11 und 13 und den Lagerkugeln 12 gebildete Kugellager das Laufrad 1, und es ist der zu der das Laufrad 1 tragenden Gabel gehörende Lagerkörper 9 so weit um das Laufrad 1 herumgezogen, daß die Laufbahn 11 nur wenig oberhalb der Drehachse? des Laufrades 1 liegt. Dementsprechend befindet sich die Mittelebene 21 des Kugellagers, bei der es sich um die durch die Mitten der Lagerkugel 12 verlaufende Ebene handelt, nur wenig über der Drehachse 7 des Laufrades 1. Weiterhin ist ersichtlich, daß ;.::-.- Absrund der Drehachse 7 des Laufrades 1 von der Schwenkachse 6 des plattenförmigen Abschnittes 5 der Gabel, die wegen der konzentrischen Anordnung der Laufbahn 11 an dem topfförmigen Lagerkörper 9 mit der Achse des Kugellagers und damit mit der Schwenkachse 6 der Gabel zusammenfällt, ebenfalls nur gering ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind diese Länge 22 bzw. dieser Abstand 23 gleich und betragen etwa 10% des Durchmessers des Laufrades 1. Es ist ohne weiteres erkennbar, daß die bei einer Belastung des Tragkörpers 14 durch die Reaktionskräfte des Laufrades 1 auf das Kugellager ausgeübten Kräfte bei dem geringen Abstand 23 der Drehachse 7 des Laufrades 1 von der Schwenkachse 6 der Gabel und dem großen Durchmesser des Kugellagers sehr gleichmäßig verteilt sind. Es entstehen daher keine störenden Kippmomente, die die Lauf eigenschaften der Lenkrolle beeinträchtigen. Weiterhin ist ersichtlich, daß die Einbauhöhe 24, die sich durch den Abstand von der Oberseite des Befestigungsflansches 16 bis zu der zu diesem Flansch parallelen Tangentialebene 25 an das Laufrad 1 ergibt, sehr klein gehalten werden kann, und das Laufrad von dem topfförmigen Tragkörper 14 zu einem großen Teil umschlossen wird, so daß das Laufrad 1, die Gabel und deren Lagerung gegen Verschmutzung und Beschädigungen weitgehend geschützt sind.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispie! liegt die Mittelebene 21 des Kugellagers über der Drehachse 7 des Laufrades 1. Außerdem ist die Länge 22 des Lotes der Drehachse 7 des Laufrades 1 von der Mittelebene 21 des Kugellagers gleich dem Abstand 23 der Drehachse 7 des Laufrades 1 von der Schwenkachse 6 der Gabel. Diese Situation ist in F i g. 4 nochmals schematisch dargestellt, in der nur das Laufrad 1 und die Lagerkugeln 12 des Kugellagers sowie die vorstehend erwähnten Ebenen, Achsen und Abstände angedeutet sind. Es versteht sich, daß der Abstand zwischen der Mittelebene 21 des Kugellagers und der Drehachse 7 des Laufrades 1 durch entsprechende Anbringung der Laufbahn 11 an der das Laufrad 1 tragenden Gabel verändert werden kann. Wie die F i g. 5 und 6 zeigen, kann dieser Abstand vermindert und bis auf Null reduziert werden, ja es ist sogar möglich, die Länge 22 negativ zu wählen, d. h., die Mittelebene 21 des Kugellagers tiefer anzuordnen als die Drehachse 7 des Laufrades 1, wie es F i g. 7 deutlich zeigt. Bezeichnet man den Schnittpunkt 26 zwischen der Schwenkachse 6 für die Gabel und die Mittelebene 21 des Kugellagers als Schwenkzentrum und den Schnittpunkt 27 der Drehachse? des Laufrades 1 mit einer Mittelebene des' Laufrades 1 als Rollzentrum, so greifen die Schubkräfte, die beim Fahren entstehen, an der Lenkrolle im Schwenkzentrum und im Rollzentrum an. Diese Kräfte erstrecken sich in der Normallage der Lenk-. rolle parallel zu der Mittelebene 21 des Kugellagers, also senkrecht zur Schwenkachse 6 der Gabel. Sie werden nur dann voll als Drehmoment zum Verschwenken der Lenkrolle wirksam, wenn sich die Verbindungsgerade zwischen dem Schwenkzentrum und dem Rollzentrum parallel zu der Richtung der Schubkräfte erstreckt, was nur dann der Fall ist, wenn die Drehachse 7 des Laufrades 1 sich in der Mittelebene 21 des Kugellagers befindet, die Länge 22 also gleich Null ist, wie es F i g. 6 zeigt. Wenn dagegen die Verbindungsgerade zwischen dem Schnittpunkt 26 des Schwenkzentrums und dem Schnittpunkt 27 des Rollzentrums einen Winkel mit der Mittelebene 21 des Kugellagers bildet, treten durch die Schubkräfte zusatz-

liehe Momente auf, die parallel zur Drehachse 7 des Laufrades 1 gerichtet sind und die durch Lager aufgenommen werden müssen. Um diese Momente möglichst gering zu halten, sollte der Winkel der Verbindungsgeraden zwischen dem Schwenkzentrum und dem Rollzentrum nicht so groß werden, so daß anzustreben ist, daß die Länge 22 zwischen der Mittelebene 21 des Kugellagers und der Drehachse? des Laufrades 1 nicht größer wird als der Abstand der Schwenkachse 6 von der Drehachse 7 des Laufrades.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Lenkrolle für Transportgeräte und Möbel, mit einer das Laufrad tragenden Gabel, die an einem Tragkörper mittels eines Kugellagers abgestützt ist, dessen durch die Kugelmitten definierte Mittelebene das Laufrad schneidet, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (22) des Lotes von der Drehachse (7) des Laufrades (1) auf die Mittelebene (21) des Kugellagers (11, 12, 13) höchstens gleich ist dem radialen Abstand (23) der Drehachse (7) des Laufrades (1) von der Schwenkachse (6) der Gabel.

2. Lenkrolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in an sich bekannter Weise topfförmig ausgebildete Tragkörper (14) nahe seinem unteren Rand (IS) an seiner Innenseite mit einer Laufbahn (13) für Lagerkugeln (12) versehen ist und daß an der Gabel eine nach außen gerichtete Laufbahn (11) für die Lagerkugeln, (12) angebracht ist.

3. Lenkrolle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Rand (8) des plattenförmigen Abschnittes (5) der Gabel ein topfförmiger Lagerkörper (9) befestigt ist, der den plattenförmigen Abschnitt (5) der Gabel konzentrisch umgibt und an seiner Außenseite die Laufbahn (11) für die Lagerkugeln (12) aufweist.

4. Lenkrolle nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der topfförmige Tragkörper (14) an seiner Oberseite eine durch einen Deckel (18) verschlossene öffnung (17) aufweist.

5. Lenkrolle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (18) die in der Oberseite des topfförmigen Tragkörpers (14) vorgesehene öffnung (17) durchdringt, mit einem Flansch (19) den Rand der öffnung (17) an der Außenseite des Tragkörpers (14) übergreift und mit der Gabel verbunden ist.

6. Lenkrolle nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (14) vorzugsweise nahe seinem unteren Rand (15) mit einem nach außen ragenden Befestigungsflansch (16) versehen ist.