DE19961213C2 - Laufrad für auf Schienen verfahrbare Einrichtungen, insbesondere fördertechnische Geräte wie Regalbediengeräte mit während des Betriebs unterschiedlichen Aufstandskräften - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Laufrad für auf Schienen verfahrbare Einrichtungen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein Laufrad für Fördermittel ist insbesondere aus der DE 44 23 701 bekannt. Das Laufrad besteht im Wesentlichen aus einer kreisförmigen Metallscheibe, die im Zentrum eine Aufnahmenabe für eine Welle oder Achse aufweist. Die zylindrische Umfangsfläche der Kreisscheibe bildet die Lauffläche, mit der das Laufrad auf der zugehörigen Schiene abrollbar ist.

Bei solchen aus einer Metallscheibe gebildeten Laufrädern liegt ein geringer Reibwert vor, der sich insbesondere bei großen Aufstandskräften bemerkbar macht, also beim Beschleunigen und Abbremsen.

Weiter sind als Laufräder Kunststoffräder allgemein bekannt. Diese werden bei schweren fördertechnischen Geräten, wie z. B. Regalbediengeräten, bei Betrieb des Gerätes stark durchgewalkt, was mit einer erheblichen Erwärmung des Kunststoffmaterials verbunden ist.

Aus diesem Grunde werden die Laufräder von schweren fördertechnischen Geräten nicht aus Kunststoff hergestellt, obwohl diese bessere Reibbeiwerte aufweisen.

Bei einer Ausführungsform in der Schrift EP 0 406 922 A2 wird das gattungsbildende Laufrad aus einem Zylinderrohrabschnitt gebildet, bei dem seine Lauffläche mit einem Material mit Notlaufeigenschaften beschichtet ist. Als Material dafür wird Kunststoff, speziell Polyamid mit einem Gehalt MoS₂, angegeben.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Laufrad vorzuschlagen, das insbesondere für schwere fördertechnische Geräte wie Regalbediengeräte mit während des Betriebs stark unterschiedlichen Aufstandskräften geeignet ist und gleichzeitig einen hohen Reibbeiwert aufweist.

Die Lösung dieser Aufgabe ist durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gegeben. Die Merkmale der Unteransprüche beschreiben vorteilhafte Ausgestaltungen des Laufrads.

Eine erste Lösung sieht vor, dass beidseitig neben der Drehkörper-Lauffläche je ein mit dem Drehkörper verbundener Laufring vorgesehen ist, der aus einem elastischeren Material als der Drehkörper besteht und dessen Innendurchmesser kleiner als der Durchmesser der Drehkörper-Lauffläche ist, und dass die beiden Laufringe jeweils eine auf der Schiene abrollbare zylindrische Laufring-Lauffläche aufweisen, deren Durchmesser größer als der Durchmesser der Drehkörper-Lauffläche ist, wobei die Durchmesserdifferenz der Laufflächen jeweils so gewählt ist, dass ab einer vorgegebenen Aufstandskraft aufgrund der größeren Elastizität der Laufringe alle Aufstandsflächen des Laufrads in einer gemeinsamen Ebene liegen. Auf diese Weise wird erreicht, dass der die beiden Laufringe tragende Drehkörper als Verformungsbegrenzer wirksam ist. Die Verformungsbegrenzung erfolgt immer dann, wenn die Laufringe aufgrund der wirksamen Kräfte stark verformt werden würden. Bei geringeren Aufstandskräften erfolgt das Abrollen des Laufrades allein über die elastischen Laufringe. Die Durchmesserdifferenz ist relativ klein zu wählen; sie liegt üblicherweise im einstelligen Prozentbereich.

Wird der Reibbeiwert des Laufrings größer als der des Drehkörpers gewählt, ergibt sich ein besseres dynamisches Verhalten.

Für einen hohen Reibbeiwert ist es von Vorteil, wenn die beiden Laufringe aus Kunststoff gefertigt sind. Eine einfache Herstellung ergibt sich bei zwei identischen Laufringen.

Um hohe Aufstandskräfte aufnehmen zu können, ist der Drehkörper vorzugsweise als Metallscheibe ausgebildet.

Eine konstruktiv einfache Lösung sieht vor, den Laufring drehfest mit einer Nabe zu verbinden, wobei die Nabe und der Laufring ringscheibenförmig ist, also eine Laufring- Scheibe bildet.

Hoher Reibschluss zwischen Laufring und Nabe ergibt sich, wenn der Laufring an die Nabe angespritzt ist.

Eine konstruktiv einfache Ausführung sieht vor, die Metallscheibe auf beiden Stirnseiten mit einer Laufring-Scheibe drehfest zu verbinden.

Eine zweite Lösung sieht vor, dass zwei axial beabstandete Drehkörper-Laufflächen vorgesehen sind, zwischen denen ein aus einem elastischeren Material als der Drehkörper gebildeter Laufring mit einer auf der Schiene abrollbaren zylindrischen Laufring-Lauffläche angeordnet ist, deren Durchmesser größer als der Durchmesser der beiden Drehkörper-Laufflächen ist, wobei die Durchmesserdifferenz jeweils so gewählt ist, dass ab einer vorgegebenen Aufstandskraft aufgrund der größeren Elastizität der Laufringe alle Aufstandsflächen des Laufrads in einer gemeinsamen Ebene liegen. Diese Lösung ist alternativ zur ersten Lösung ausgebildet, d. h. es sind zwei Drehkörper-Laufflächen vorhanden, die unterhalb der Außenfläche des Laufrings, also der Laufring-Lauffläche liegen.

Zweckmäßigerweise wird der Drehkörper aus zwei beabstandeten Metallscheiben gebildet, zwischen denen eine mit einer Nabe versehenen Laufring-Scheibe angeordnet ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Die Figuren zeigen:

Fig. 1 Eine Vorderansicht und eine Seitenansicht des Laufrads und

Fig. 2 ein auf einer Schiene abrollendes Laufrad bei kleinen und großen Aufstandskräften.

Fig. 1 zeigt ein Laufrad für auf Schienen 1 (s. Fig. 2) verfahrbare Einrichtungen (nicht gezeigt). Bei diesen Einrichtungen handelt es sich insbesondere um ein schweres Regalbediengerät, das beim Beschleunigen und Abbremsen großen Aufstandskräften ausgesetzt ist. Das Laufrad besteht aus drei konzentrisch zur Radachse unmittelbar nebeneinander angeordneten rotationssymmetrischen Scheiben 2, 3, 2. Die Außenmantelflächen der Scheiben 2, 3, 2 sind die Laufflächen 5, 4, 5 des Laufrades, mittels derer das Laufrad auf der Schiene 1 abrollbar ist. Die mittlere Scheibe 3 ist eine Metallscheibe mit einer zentralen Durchgangsöffnung 10, allgemein gesagt ein rotationssymmetrischer Drehkörper.

Wie Fig. 1 zeigt, sind die beiden identischen Scheiben 2 jeweils mit einer Metallnabe 6 versehen, die einen Laufring 7 aus Kunststoff tragen. Der Laufring 7 ist im Ausführungsbeispiel an die Metallnabe 6 angespritzt und somit drehfest mit dieser verbunden. Mittels Schrauben 8 ist die Metallnabe 6 stirnseitig an der Scheibe 3 angeschraubt, wobei gemäß Fig. 1 die Scheibe 3 beidseitig je eine Laufring-Scheibe 2 trägt.

Es muß an dieser Stelle erwähnt werden, daß die Verbindung der Scheibe 3 mit der Laufring-Scheibe 2 nicht drehfest sein muß.

Fig. 1 zeigt weiter, dass die beiden Laufringe 7 etwas über die Scheibe 3 hinausragen, d. h. dass der Durchmesser der Lauffläche 5 des Laufrings 7 jeweils größer als der Durchmesser der Lauffläche 4 der mittleren Scheibe 3 ist.

Fig. 2 zeigt das auf einer Schiene abrollende Laufrad in dem linken Teilbild bei kleinen und in dem rechten bei großen Aufstandskräften. Dabei lässt Fig. 2 erkennen, dass die Durchmesserdifferenz der Laufflächen 4, 5 so gewählt ist, dass unter Zugrundelegung der Elastizität der Laufringe 7 ab einer vorgegebenen Aufstandskraft alle Aufstandsflächen des Laufrads in einer gemeinsamen Ebene 9 liegen. Diese Ebene wird durch die Lauffläche der Schiene 1 definiert. Genau genommen ist sie die Tangentialebene der Lauffläche der Schiene 1 im Auflagebereich des Laufrads.

Jeder Laufring 7 erstreckt sich einerseits nach außen über die Scheibe 3 hinaus (der Außendurchmesser, also der Durchmesser der Lauffläche 5, ist größer als der Durchmesser der Lauffläche 4), andererseits ist der Innendurchmesser des Laufrings 7 kleiner als der Durchmesser der Lauffläche 4, da sonst nicht alle Aufstandsflächen des Laufrads in eine gemeinsame Ebene 9 gelangen können. Auch die Naben 6 sind mit einer Durchgangsbohrung 10 versehen und fluchtend zueinander und zur zentralen Durchgangsöffnung angeordnet.

Der Laufring 7 muss allerdings nicht zwingend aus Kunststoff hergestellt sein, es ist lediglich erforderlich, dass dessen Elastizität größer ist als die der mittleren Scheibe 3.

Allerdings sollte der Laufring 7 einen größeren Reibbeiwert als die Scheibe 3 haben. Dies verbessert die Reibhaftung des Laufrades auf der Schiene 1 wesentlich.

Das Laufrad rollt bei großen Aufstandskräften zwar - wie in dem rechten Teil von Fig. 2 gezeigt - auf allen drei Scheiben 2, 3, 2 ab, die Aufstandskräfte werden aber im Wesentlichen nur noch von der Scheibe 3 aufgenommen. Die Scheibe 3 bildet also bei großen Aufstandskräften das eigentliche Laufrad. Gleichzeitig ist sie als Verformungsbegrenzer für die Laufringe 7 wirksam. So verhindert sie eine starke Erhitzung und Verformung der elastischen Laufringe 7 bei großen Aufstandskräften. Diese Wirkung ist aber auch bei stehendem Regalbediengerät wirksam, da sie die üblicherweise nach längerer Zeit im Stand auftretende Verformung der Laufringe 7 ebenfalls begrenzt und damit im hochelastischen Bereich hält.

Selbstverständlich ist es als alternative Ausführung des Laufrades auch möglich, die Scheiben 2, 3, 2 zu vertauschen, also das Laufrad mit der Scheibenfolge 3, 2, 3 auszuführen.

Bezugszeichenliste

1

Schiene

2

Scheibe

3

Scheibe (Drehkörper)

4

Lauffläche

5

Lauffläche

6

Metallnabe

7

Laufring

8

Schraube

9

Ebene

10

Durchgangsbohrung

Claims (9)

1. Laufrad für auf Schienen verfahrbare Einrichtungen, insbesondere fördertechnische Geräte wie Regalbediengeräte mit während des Betriebs unterschiedlichen Aufstandskräften,
mit einem rotationssymmetrischen ersten Drehkörper, mit einer auf der zugehörigen Schiene abrollbaren zylindrischen Drehkörper-Lauffläche, der über einen fest verbundenen zweiten Drehkörper mit einer koaxialen Welle oder Achse drehfest verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet,
dass der zweite Drehkörper als Drehkörper-Laufring (3) mit einer Drehkörper- Lauffläche (4) ausgebildet ist, die im Durchmesser kleiner ist als die eines ersten Drehkörper Laufringes (7),
dass der erste Ring (7) aus einem elastischeren Material besteht als der zweite Ring (3),
dass sich der erste Laufring (7) örtlich zwischen zwei zweiten Laufringen (3) befindet oder sich der zweite Laufring (3) örtlich zwischen zwei ersten Laufringen (7) befindet,
wobei die Durchmesserdifferenz der Laufflächen (4, 5) jeweils so gewählt ist, dass ab einer vorgegebenen Aufstandskraft aufgrund der größeren Elastizität der ersten Laufringe (7) alle Aufstandsflächen des Laufrades in einer gemeinsamen Ebene liegen.

2. Laufrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder erste Laufring (7) einen größeren Reibbeiwert als der zweite Laufring (3) besitzt.

3. Laufrad nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden identischen ersten Laufringe (7) aus Kunststoff bestehen.

4. Laufrad nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Laufring (3) eine Metallscheibe ist.

5. Laufrad nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Nabe (6) mit dem ersten Laufring (7) drehfest verbunden ist und zusammen mit dem ersten Laufring (7) eine Laufring-Scheibe (2) bildet.

6. Laufrad nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Laufring (7) an die Nabe (6) angespritzt ist.

7. Laufrad nach einem der Ansprüche 4-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallscheibe (3) auf beiden Stirnseiten mit einer Laufring-Scheibe (2) drehfest verbunden ist.

8. Laufrad nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser zweier erster Drehkörper-Laufflächen (4) gleich ist.

9. Laufrad nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Laufring (3) aus zwei beabstandeten Metallscheiben gebildet ist.