DE19724577C1 - Lenkrolle - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Lenkrolle mit
- - einer Radgabel mit zwei beabstandet zueinander verlaufenden Schenkeln und einer die Schenkel verbindenden Abdeckung, sowie
- - einem, zwischen den Schenkeln der Radgabel drehbar gelagerten Laufrad, wobei
- - die Radgabel an einem, mit der Abdeckung verbundenen Zapfen drehbar geführt ist und
- - im Zapfen ein Bolzen axial druckbelastet geführt wird, dessen unteres Ende die Abdeckung durchragt und Mittel zur Fixierung der Radgabel und der Laufrolle aufweist, und dessen oberes Ende über einen Nocken axial beaufschlagbar ist.
Eine solche Lenkrolle ist aus der EP 0 484 627 A1 bekannt.
Bei dieser Lenkrolle schleift der Bremsschuh permanent auf dem
Laufrad. Hierdurch erhöht sich der Rollwiderstand für den
Benutzer.
Die Lenkrolle gemäß DE 44 12 603 A1 weist zusätzlich das
Merkmal auf, daß am unteren Ende des Bolzens ein Zahnkranz
kraftschlüssig befestigt ist, dessen Zähne in Richtung auf das
Laufrad weisen.
Eine andere aus der Praxis bekannte Lenkrolle ist dadurch
gekennzeichnet, daß der Bremsschuh kegelförmig gestaltet und
unmittelbar an dem axial im Zapfen bewegbaren Bolzen angelenkt
ist. Durch die kraftschlüssige Verbindung des Bremsschuhs mit
dem Bolzen befindet sich der Bremsschuh im ungebremsten Zustand
im Abstand zur Lauffläche des Laufrades. Nachteilig bei dieser
Konstruktion ist, daß keine Bremsfläche, sondern nur ein
Bremspunkt zwischen der kegelförmigen Oberfläche des
Bremsschuhs und der gekrümmten Lauffläche möglich ist.
Nachteilig ist auch, daß bei einem Verschleiß des Bremsschuhs
und/oder der Lauffläche des Laufrades eine Nachjustierung nur
schwer durchgeführt werden kann.
Der Erfindung liegt insoweit die Aufgabe zugrunde, eine
Lenkrolle der eingangs genannten Art zu optimieren. Dabei
stehen folgende Gesichtspunkte im Vordergrund: Die Montage soll
einfach sein. Der Bremsschuh soll eine sichere Bremsung
ermöglichen aber leicht und automatisch von der Lauffläche
wieder lösbar sein. Die Lenkrolle soll drei Funktionsstellungen
ermöglichen:
Eine erste Funktionsstellung, bei der die Laufrolle total
gesperrt ist, eine zweite Funktionsstellung, bei der die
Laufrolle drehbar, aber richtungsmäßig fixiert ist und eine
dritte Funktionsstellung, bei der die Laufrolle ungebremst in
alle Richtungen bewegbar ist.
Gelöst wird diese Aufgabe bei einer Lenkrolle der vorgenannten
Art durch folgende Merkmale:
- - auf dem, über den Zahnkranz vorstehenden freien Ende des Bolzens ist ein Bremsschuh axial gesichert angeordnet,
- - der Bremsschuh wird verdrehsicher gegenüber dem Bolzen durch das freie Ende eines Bügels gehalten,
- - der Bügel weist mindestes eine, korrespondierend zur Aufnahme der Zähne des Zahnkranzes ausgebildete Öffnung auf und ist mit seinem anderen Ende an der Radgabel befestigt.
Eine solche Lenkrolle kommt hinsichtlich ihrer für eine Brems-
und/oder Fixierstellung relevanten Merkmale mit drei Bauteilen
aus, nämlich dem genannten Zahnkranz, dem Bremsschuh und dem
Bügel. Alle drei Bauteile wirken funktionsmäßig zusammen. Der
Bremsschuh und der Zahnkranz sind auf dem genannten Bolzen
konfektioniert, wobei der Bremsschuh axial durch den Bolzen und
den Zahnkranz geführt und gegen Drehbewegung durch den
genannten Bügel gesichert ist.
Während der Zahnkranz fest auf dem Bolzen montiert ist und sich
bei einer Drehung des Zapfens beziehungsweise des mitgeführten
Bolzens dreht bleibt die Position des lose auf den Bolzen
beispielsweise aufgesteckten Bremsschuhs unabhängig von der
Drehbewegung des Zapfens konstant. Der Bremsschuh wird jedoch
entsprechend seiner Funktion bei einer Drehung der Radgabel
über den in den Bremsschuh eingreifenden und an der Radgabel
befestigten Bügel mitgeführt.
Nach einer Ausführungsform wird der Bremsschuh auf das freie
Ende des Bolzens aufgeclipst, was einen entsprechenden
(verformbaren) Werkstoff des Bremsschuhs voraussetzt, der
beispielsweise aus Kunststoff bestehen kann.
Der Bügle kann durch Verrastung, Verschraubung und/oder
Vernietung an der Radgabel befestigt werden. Aus konstruktiven
Gründen wird die Befestigung in der Regel im Bereich der
Abdeckung der Radgabel erfolgen.
Der Bügel kann als Feder ausgeführt sein, wobei der Begriff
"Feder" dahingehend zu verstehen ist, daß der Bügel an seinem
freien Ende (unterhalb des Zahnkranzes) eine gewisse
Elastizität aufweist. Diese Elastizität kommt dann zum Tragen,
wenn der(die) Zahn(Zähne) des Zahnkranzes in der totalen
Blockierstellung der Lenkrolle in die korrespondierende(n)
Öffnung(en) des Bügels einrasten. Dabei wird der am Bolzen
befestigte Zahnkranz nach Einstellung einer entsprechenden
Position des auf den Bolzen wirkenden Nockens nach unten (in
Richtung auf das Laufrad) vorgedrückt.
Das Einrasten der Zähne in die Öffnungen wird begünstigt, wenn
die Zähne zum freien Ende hin schmaler werden, also geneigte
Flanken aufweisen.
Der Zahnkranz kann auf seiner, der Laufrolle abgewandten Seite
mindestens ein Rastmittel zur Festlegung in einer
korrespondierenden Aussparung im Bereich der Abdeckung der
Radgabel aufweisen. Nach Art einer "kinematischen Umkehr" kann
der Zahnkranz auf seiner der Laufrolle abgewandten Seite auch
mindestes eine Aussparung zur Aufnahme eines
korrespondierenden Rastmittels aufweisen, welches dann im
Bereich der Abdeckung der Radgabel angeordnet ist. Die
entsprechende Funktionsstellung wird über eine entsprechende
Position des Nockens relativ zum Bolzen eingestellt. Dabei wird
der Bolzen und mit ihm der Zahnkranz vom Laufrad wegbewegt bis
die Rastmittel in die korrespondierenden Aussparungen
eingreifen und dieser Funktionszustand, bei dem das Laufrad nur
geradeaus laufen kann, stabilisiert wird.
Entsprechend dieser Funktion sind minimal ein und maximal zwei
Rastmittel und entsprechend ein oder zwei Ausnehmungen
vorzusehen, wobei sich eine jeweils um 180 Grad versetzte
Anordnung der Rastmittel beziehungsweise Aussparungen als
günstig erwiesen hat.
Der Bremsschuh kann beispielsweise aus einem Formteil mit einer
der Lauffläche der Laufrolle angepaßten gekrümmten Bremsfläche
bestehen. Auf diese Weise wird eine große Bremsfläche zur
Verfügung gestellt und der Bremsvorgang optimiert.
Um eine Justierung der Position des Bremsschuhs relativ zur
Laufrolle zu schaffen sieht eine Ausführungsform vor, den
Bremsschuh wie folgt auszubilden:
Nach Art einer "Triangel" umfaßt der Bremsschuh einen, gegen
den Zahnkranz anliegenden Basisschenkel, einen, von einem Ende
des Basisschenkels rechtwinklig abstehenden Justierschenkel und
einen, vom anderen Ende des Basisschenkels in Richtung auf das
freie Ende des Justierschenkels verlaufenden, die gekrümmte
Bremsfläche aufweisenden Bremsschenkel. Dabei steht das freie
Ende des Bremsschenkels kurz vor dem freien Ende des
Justierschenkels. Auf diese Weise ist der Bremsschenkel um
seinen Verbindungsbereich zum Basisschenkel innerhalb der
Elastizitätsgrenzen des ausgewählten Werkstoffs verformbar und
kann sich so optimal an die Kontur der Lauffläche des Laufrades
anpassen.
Außerdem ermöglicht diese Ausführungsform die Nachjustierung
des Bremsschuhs, wozu eine Weiterbildung vorsieht, im Bereich
des Justierschenkels eine Justierschraube anzuordnen, deren
freies Ende gegen die auf den Basisschenkel gerichtete Fläche
des Bremsschenkels anliegt und diesen so in gewünschtem Umfang
in die Richtung auf die Lauffläche des Laufrades vordrückt.
Bei der genannten Ausführungsform kann die Verdrehsicherung
zwischen Bügel und Bremsschuh bespielsweise dadurch erfolgen,
daß der Bügel an seinem freien Ende eine vorstehende Zunge
aufweist, die in eine korrespondierende Ausnehmung des
Bremsschuhs eingreift.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen
der Unteransprüche sowie den sonstigen Anmeldungsunterlagen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines
Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Dabei zeigen - jeweils in schematisierter Darstellung -
Fig. 1: einen Längsschnitt durch eine Lenkrolle,
Fig. 2: eine Ansicht von unten auf den Bremsschuh der
Lenkrolle nach Fig. 1,
Fig. 3: eine Ansicht von unten auf den Bügel der Lenkrolle
nach Fig. 1 im Eingriff mit dem zugehörigen
Bremsschuh.
Die in Fig. 1 dargestellte Lenkrolle ist wie folgt aufgebaut:
Sie umfaßt einen Zapfen 10, der an seinem unteren Ende mit
einer topfartigen Aufnahme 12 fest verbunden ist.
Im Bereich der Aufnahme 12 wird der Zapfen 10 in einem
Kugellager 14 geführt. Das Kugellager 14 wird umfangseitig von
einer Manschette 16 eingefaßt welche am unteren Ende mit einem
Rand 18 einer runden Öffnung 20 einer Abdeckung 22
kraftschlüssig verbunden ist, die zusammen mit zwei parallel
und beabstandet zueinander verlaufenden Schenkeln 24 eine
Radgabel 26 bildet.
Jeder Schenkel 24 weist am unteren Ende eine Öffnung 27 auf.
Durch die Öffnungen 27 ist ein (nicht dargestellter) Stift
geführt, der außenseitig gegen die Schenkel 24 gesichert ist
und auf dem eine (nicht dargestellte) Laufradachse mit einem
Kugellager und ein zugehöriges Laufrad 28 angeordnet sind,
dessen Lauffläche das Bezugszeichen 30 trägt.
Im Zapfen 10 ist ein Bolzen 32 axial verschiebbar geführt, der
über eine Druckfeder 34 belastbar ist.
Auf das obere Ende 32o des Bolzens 32 wirkt ein Nocken 36,
dessen Achse senkrecht zur Achse des Bolzens 32 verläuft.
Der Nocken 36 weist eine spezifische Oberflächenform auf, die -
je nach Position des Nockens 36 - den Bolzen 32 in eine
vorbestimmte Axialposition vordrückt (gegen die Wirkung der
Feder 34), wobei diese Positionen (Funktionspositionen)
nachstehend noch näher erläutert werden.
Im übrigen entspricht der Nocken 36 hinsichtlich seiner Bauform
und prinzipiellen Funktion dem Stellnocken 44, wie er in der
EP 0 484 627 A1 offenbart ist und deshalb hier nicht weiter
beschrieben wird.
Der Bolzen 32 ragt mit seinem unteren Ende 32u nach unten über
den Zapfen 10 vor und nimmt hier einen Zahnkranz auf, der
kraftschlüssig mit dem Bolzen 32 verbunden ist. Der Zahnkranz
38 besteht aus einem runden Grundkörper 38g und umfangsseitigen
Zähnen 38z, die in Richtung auf das Laufrad 28 umgebogen sind.
Aus dem Grundkörper 28g sind ferner zwei Rastnasen 28r (um 180
Grad zueinander versetzt) nach oben ausgeformt.
Auf das den Zahnkranz 38 überragende freie Ende 32e des Bolzens
32 ist ein Bremsschuh 40 aus Kunststoff aufgeclipst, der
entsprechend lose gegen den Grundkörper 38g des Zahnkranzes 38
anliegt und nach unten durch einen verdickten Abschnitt des
Bolzenendes 32e gesichert ist.
Der Bremsschuh 40 besteht aus einem Basischenkel 40b (der
gegen den Zahnkranz 38 anliegt), einem an einem Ende senkrecht
davon abstehenden Justierschenkel 40j und einem vom anderen
Ende aus verlaufenden Bremsschenkel 40f, der in Richtung auf
das freie Ende des Justierschenkels 40j verläuft und eine der
Lauffläche 30 angepaßte gekrümmte Bremsfläche 42 aufweist.
Insgesamt ergibt sich daraus eine im Schnitt triangelförmige
Geometrie des Bremsschuhs 40.
Der Justierschenkel 40j weist eine Öffnung 44 auf, in der eine
als Justierschraube dienende Madenschraube 46 geführt ist,
deren freies Ende gegen die Innenfläche des Bremsschenkels 40f
anliegt. Durch Verstellung der Justierschraube 46 kann die
Position des Bremsschenkels 40f gegenüber der Lauffläche 30 des
Laufrades 28 je nach Verschleißgrad angepaßt werden.
Wie sich aus Fig. 3 ergibt weist der Bremsschuh 40 im
Verbindungsbereich zwischen Basisschenkel 40b und Bremsschenkel
40f eine Ausnehmung 48 auf, in die ein Vorsprung 50 eines
Bügels 52 eingreift, der der benachbart zum Vorsprung 50 mehrere
Öffnungen (hier: vier Öffnungen) 54 besitzt.
Der Bügel 52 ist zum anderen Ende hin abgewinkelt ausgebildet
und dort über Nieten 56 an der Abdeckung 22 befestigt. Eine
zusätzliche Fixierung ergibt sich durch eine aus dem Bügel 52
nach oben ausgeformte Zunge 60, die eine Platte 62
hintergreift. Die Platte 62 ist in diesem Abschnitt über die
Nieten 56 ebenfalls an der Abdeckung 22 fixiert und verläuft
von da aus mit einem ringförmigen Abschnitt 62r um den Bolzen
32 herum. Im ringförmigen Abschnitt 62r sind zwei um 180 Grad
zueinander versetzte Aussparungen angeordnet, und zwar
korrespondierend zu den Rastnasen 38r des Zahnkranzes 38.
Die Funktion der Lenkrolle ist wie folgt:
Über den Nocken 36 mit einer sechseckigen mittigen Öffnung 36o,
in die ein korrespondierender Sechskant eingelegt werden kann,
wird der Bolzen 32 in eine der nachfolgend beschriebenen drei
Funktionspositionen geführt.
In einer Position der Total-Arretierung ist der Bolzen 32
maximal nach unten (in Richtung auf das Laufrad 28) ausgelenkt.
In dieser Position ragen vier Zähne 38z in die
korrespondierenden Öffnungen 54 des Bügels 52, wodurch eine
Verdrehsicherung geschaffen wird. Parallel dazu ist der
Bremsschuh 40 maximal nach unten ausgelenkt und liegt mit
seiner Bremsfläche 42 gegen die Lauffläche 30 des Laufrades 28
an. Das Laufrad kann sich nicht mehr um seine Achse drehen und
es kann auch nicht mehr um den Bolzen 32 verschwenkt werden.
In einer zweiten Position des Nockens 36 befindet sich der
Bolzen 32 in einer maximalen Abstandsposition zum Laufrad 28.
Entsprechend ist die Bremsfläche 42 gegenüber der Lauffläche 30
gelöst und die Rastnasen 38r des Zahnkranzes 38 sind in die
korrespondierenden Ausnehmungen der Platte 62 eingerastet. In
dieser Position kann sich das Laufrad 28 um seine Achse drehen,
es ist aber nicht mehr um den Bolzen 38 bewegbar. Ein mit der
beschriebenen Lenkrolle ausgerüstetes Krankenbett kann dadurch
leichter geradeaus verfahren werden.
Fig. 1 zeigt die dritte Position, bei der sich der Bolzen 32
in einer Stellung zwischen den beiden vorgeschriebenen
Positionen befindet. Hier befinden sich weder die Rastnasen 38r
im Eingriff mit den Ausnehmungen der Platte 62 noch sind die
Zähne 38z in die Öffnungen 54 eingerastet. Auch befindet sich
die Bremsfläche 42 im Abstand zur Lauffläche 30.
Entsprechend kann die Lenkrolle in dieser Position sowohl um
ihre Achse gedreht als auch um den Bolzen 32 verschwenkt
werden.
Claims (11)
1. Lenkrolle mit
- 1. 1.1 einer Radgabel (26) mit zwei beabstandet zueinander verlaufenden Schenkeln (24) und einer die Schenkel (24) verbindenden Abdeckung (22) sowie
- 2. 1.2 einem, zwischen den Schenkeln (24) der Radgabel (26) drehbar gelagerten Laufrad (28), wobei
- 3. 1.3 die Radgabel (26) an einem, mit der Abdeckung (22) verbundenen durchgreifenden Zapfen (10) drehbar geführt ist und
- 4. 1.4 im Zapfen (10) ein Bolzen (32) axial druckbelastet geführt wird, dessen unteres Ende (32u) die Abdeckung (22) durchragt und Mittel zur Fixierung der Radgabel (26) und der Laufrolle (28) aufweist, und dessen oberes Ende (32o) über einen Nocken (36) axial beaufschlagbar ist,
- 5. 1.5 am unteren Ende (32u) des Bolzens (32) ist ein Zahnkranz (38) kraftschlüssig befestigt, dessen Zähne (38z) in Richtung auf das Laufrad (28) weisen,
- 1. 1.6 auf dem, über den Zahnkranz (38) vorstehenden freien Ende (32e) des Bolzens (32) ist ein Bremsschuh (40) axial gesichert angeordnet,
- 2. 1.7 der Bremsschuh (40) wird verdrehsicher gegenüber dem Bolzen (32) durch das freie Ende (50) eines Bügels (52) gehalten,
- 3. 1.8 der Bügel (52) weist mindestens eine, korrespondierend zur Aufnahme der Zähne (38z) des Zahnkranzes (38) ausgebildete Öffnung (54) auf und ist mit seinem anderen Ende an der Radgabel (26) befestigt.
2. Lenkrolle nach Anspruch 1, bei der der Bremsschuh (40)
auf das freie Ende (32e) des Bolzens (32) aufgeclipst ist.
3. Lenkrolle nach Anspruch 1, bei der der Bügel (52) durch
Verrastung, Verschraubung und/oder Vernietung (56) an der
Radgabel (26) befestigt ist.
4. Lenkrolle nach Anspruch 1, bei der der Bügel (52) als
Feder ausgeführt ist.
5. Lenkrolle nach Anspruch 1, bei der der Zahnkranz (38) auf
seiner dem Laufrad (28) abgewandten Seite mindestens ein
Rastmittel (38r) zur Festlegung in einer
korrespondierenden Aussparung im Bereich der Abdeckung
(22) der Radgabel (26) aufweist.
6. Lenkrolle nach Anspruch 1, bei der der Zahnkranz (38) auf
seiner dem Laufrad (28) abgewandten Seite mindestens eine
Aussparung zur Aufnahme eines korrespondierenden
Rastmittels im Bereich der Abdeckung der Radgabel
aufweist.
7. Lenkrolle nach Anspruch 5 oder 6, bei der zwei Rastmittel
(38r) und zwei Aussparungen vorgesehen sind, die jeweils
diametral gegenüberliegend angeordnet sind.
8. Lenkrolle nach Anspruch 1, bei der der Bremsschuh (40)
aus einem Formteil mit einer der Lauffläche (30) des
Laufrades (28) angepaßten gekrümmten Bremsfläche (42)
besteht.
9. Lenkrolle nach Anspruch 8, bei der der Bremsschuh (40)
einen gegen den Zahnkranz (38) anliegenden Basisschenkel
(40b), einen, von einem Ende des Basisschenkels (40b)
rechtwinklig abstehenden Justierschenkel (40j) und einen,
vom anderem Ende des Basischenkels (40b) in Richtung auf
das freie Ende des Justierschenkels (40j) verlaufenden,
die gekrümmte Bremsfläche (42) aufweisenden Bremsschenkel
(40f) aufweist.
10. Lenkrolle nach Anspruch 9, bei der der Bremsschenkel
(40b) federnd ausgebildet ist.
11. Lenkrolle nach Anspruch 9, bei der der Justierschenkel
(40j) von einer auf den Bremsschenkel (40f) gerichteten
Justierschraube (46) durchgriffen wird.
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