DE202004002783U1

DE202004002783U1 - Schwerkraftvermindertes Rad

Info

Publication number: DE202004002783U1
Application number: DE200420002783
Authority: DE
Original assignee: Rader-Vogel Rader- und Rollenfabrik & Co KG GmbH; RAEDER VOGEL RAEDER und ROLLEN
Current assignee: Rader-Vogel Rader- und Rollenfabrik & Co KG GmbH; RAEDER VOGEL RAEDER und ROLLEN
Priority date: 2004-02-21
Filing date: 2004-02-21
Publication date: 2005-06-23
Anticipated expiration: 2014-02-22

Abstract

Rad für Flurförderzeuge, Transportgeräte, Lagervorrichtungensowie auf Räder für alle industriellen Einsätze oder ähnliches mit
– einem auf einer Radachse zu montierenden Kern (1) mit einem Mittelbereich (8) und Randbereichen (9, 10) an beiden Seiten des Mittelbereiches (8), in denen der Außendurchmesser des Kerns (1) ausgehend vom Außendurchmesser im Mittelbereich (8) zu den Stirnseiten hin allmählich abnimmt,
– einem auf dem Mittelbereich (8) und den Randbereichen (9, 10) sitzenden, elastischen Laufbelag (6) und
– einem Haftmittel (5) zwischen dem Kern (1) und dem Laufbelag (6).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Räder für Flurförderzeuge, Transportgeräte, Lagervorrichtungen sowie auf Räder für alle industriellen Einsätze oder ähnliches mit einem auf einer Radachse zu montierenden Kern, einem auf dem Kern sitzenden, elastischen Laufbelag und einem Haftmittel zwischen dem Kern und dem Laufbelag.
Bei bekannten Rädern der vorbeschriebenen Art hat der Kern eine nahezu zylindrische Mantelfläche, auf der ein Polyurethanbelag mittels einer Haftmittelschicht befestigt ist. Beim Abrollen der Räder auf einem Boden verformt sich der elastische Laufbelag. Durch die Verformung kann es zum Zerreißen der Haftmittelschicht und zum Lösen des Laufbelages vom Kern kommen. Dies führt zum baldigen Ausfall des Rades, da der Lauf belag durch den durchdrehenden Kern hohen Beanspruchungen unterworfen ist bzw. vom Kern abläuft.
Aus DE 202 06 609 U1 ist eine Rolle für Transportgeräte, Handhubwagen, Flurförderzeuge oder dgl. bekannt, die die Zerstörung der Bindung zwischen dem starren Material des Kerns und dem elastischen Material des Belags durch Scherbeanspruchungen und das Unterwandern eines Haftvermittlers durch Feuchtigkeit vermeiden soll. Hierfür weist sie eine Ringnut an den beiden Stirnflächen des Kerns auf. Die die Haftfläche des Kerns zugekehrte Nutaußenwand ist axial zurückgesetzt gegenüber der anderen, an der Rollenachse befindlichen Nutaußenwand. Hierdurch entsteht – im Axialschnitt gesehen – an den Stirnflächen des Kerns ein ungleichförmiges Mäanderprofil. Das elastomere Material des Belages übergreift das Mäanderprofil axial und radial und ist in der Ringnut verankert. Infolgedessen ist die tragende Bindezone gegenüber den Stirnkanten der fertigen Rolle axial zurückgesetzt. Durch das Übergreifen des Belag-Materials und seine Verankerung in der axialen Nut des Kerns ergibt sich eine stirnseitige Verkrallung. Die Rolle ist wegen der stirnseitigen Nut herstellungstechnisch aufwendig. Außerdem ist der Aufstandsbereich des Rollenbelags auf den Abschnitt des Kerns zwischen den Ringnuten begrenzt.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein herstellungstechnisch günstigeres Rad mit verringerter Neigung zur Ablösung des elastischen Laufbelages vom Kern zur Verfügung zu stellen.
Die Aufgabe wird durch ein Rad mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Rades sind in den Unteransprüchen angegeben.
Das erfindungsgemäße Rad für Flurförderzeuge, Transportgeräte, Lagervorrichtungen sowie auf Räder für alle industriellen Einsätze oder ähnliches hat

– einen auf einer Radachse zu montierenden Kern mit einem Mittelbereich und Randbereichen an beiden Seiten des Mittelbereiches, in denen der Außendurchmesser des Kerns ausgehend vom Außendurchmesser im Mittelbereich zu den Stirnseiten hin allmählich abnimmt,
– einen auf dem Mittelbereich und den Randbereichen sitzenden; elastischen Laufbelag und
– ein Haftmittel zwischen dem Kern und dem Laufbelag.

Dadurch, daß bei dem erfindungsgemäßen Rad der Außendurchmesser des Kerns in dem Randbereich zu den Stirnseiten hin allmählich abnimmt, werden die Verformungen beim Abrollen und damit die Schubspannung in den Randbereichen beträchtlich reduziert. Infolgedessen wirken verringerte Scherkräfte auf die dünne Haftmittelschicht in den Randbereichen, so daß das Rad weniger zur Rißbildung in der Haftmittelschicht neigt und damit weniger ausfallgefährdet ist. Bei dem erfindungsgemäßen Rad werden also nicht Schubspannungen im Randbereich durch eine Verkrallung zwischen Laufbelag und Kern abgefangen, sondern werden hohe Schubspannungen von vornherein vermieden. Dabei sind die Randbereiche aufgrund des zu den Stirnseiten hin allmählich abnehmenden Außendurchmessers herstellungstechnisch günstiger als die stirnseitigen Ringnuten der bekannten Rolle. Hierfür sind die Randbereiche bevorzugt frei von axialgerichteten Nuten oder Hinterschneidungen.
Grundsätzlich ist es möglich, daß die Randbereiche in einem ringförmigen Mittelbereich mit maximalem Außendurchmesser des Kerns direkt aneinander stoßen. Zur Vermeidung schädlicher Schubspannungen reicht es jedoch aus, wenn die Randbereiche über einen Teil des Kerns erstreckt sind. Gemäß einer Ausgestaltung betragen die Randbereiche in Richtung der Radachse je nach Größe 5 bis 50 mm.
Der Mittelbereich kann außen verschieden geformt sein. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Mittelbereich außen zylindrisch. Die Randbereiche beginnen jeweils an einem der Enden des zylindrischen Mittelbereichs. Einbezogen sind Abweichungen von der reinen Zylinderform, z. B. durch Strukturen des Kerns, die eine Verankerung zwischen Laufbelag und Kern bewirken.
Die Randbereiche können einen vom Mittelbereich bis zu den Stirnseiten hin sich fortlaufend verringernden Durchmesser haben. Gemäß einer Ausgestaltung haben die Randbereiche angrenzend an den Mittelbereich einen ersten Abschnitt mit zu den Stirnseiten sich hin allmählich abnehmendem Durchmesser und daran angrenzend einen zylindrischen zweiten Randabschnitt. Die Ausgestaltung weist insbesondere herstellungstechnische Vorteile auf.
Die allmähliche Abnahme des Außendurchmessers zu den Stirnseiten hin kann durch verschiedene Formgebungen verwirklicht werden. Einbezogen sind z. B. Formen, bei denen der Außendurchmesser stetig oder in Stufen abnimmt. Ferner einbezogen sind Formen, die im Axialschnitt durch das Rad eine nach innen oder nach außen gewölbte Oberfläche aufweisen. Gemäß einer Ausgestaltung sind die Randbereiche zumindest teilweise konisch bzw. weisen im Axialschnitt eine Anschrägung auf. Diese Ausgestaltung hat insbesondere herstellungstechnische Vorteile.
Gemäß einer Ausgestaltung ist die Aufstandsfläche des Laufbelages in Richtung der Radachse etwa auf den Mittelbereich des Kerns beschränkt. Bei dieser Ausgestaltung werden die Randbereiche zusätzlich dadurch geschont, daß in diese keine oder nur verminderte Druckspannungen eingeleitet werden. Gemäß einer Ausgestaltung ist die Aufstandsfläche des Laufbelages in Richtung der Radachse etwa über den gesamten Kern erstreckt. Hierbei wird die gesamte Kernbreite als Aufstandsfläche genutzt. Das Entstehen unzuträglich hoher Scherspannungen wird durch die Ausgestaltung der Randbereiche vermieden.
Der erfindungsgemäße Effekt wird bereits bei einer geringen Verringerung des Außendurchmessers im Randbereich feststellbar. Gemäß einer Ausgestaltung ist die maximale Wandstärke des Laufbelages an den Stirnseiten maximal etwa doppelt so groß wie die Wandstärke des Laufbelages über dem Mittelabschnitt.
Für den Kern und den Laufbelag können verschiedene Materialien zum Einsatz kommen, die dem Fachmann bekannt sind. Gemäß einer Ausgestaltung besteht der Kern aus einem Metall und/oder der Laufbelag aus Polyurethan, Gummi oder einem anderen Elastomer.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der anliegenden Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
1 ein erfindungsgemäßes Rad in einem grobschematischen Axialschnitt;
2 ein herkömmliches Rad in einem großschematischen Axialschnitt.
Bei der nachfolgenden Beschreibung der verschiedenen Beispiele sind entsprechende Bestandteile mit denselben Bezugsziffern versehen.
Gemäß 2 hat ein herkömmliches Rad einen Kern 1, der einen Steg 2 umfaßt, der innen eine Nabe 3 in Form einer zylindrischen Durchbohrung oder zur Aufnahme von Kugellagern aufweist und außen mit einer Felge 4 verbunden ist, die außen zylindrisch ist.
Außen auf der Felge 4 ist mittels eines Haftmittels 5 ein elastischer Laufbelag 6 aus Polyurethan, Gummi oder einem anderen Elastomer befestigt. Der Laufbelag 6 hat im unverformten Zustand einen etwa trapezförmigen Querschnitt (siehe obere Hälfte von 2). Beim Abrollen auf einem Boden 7 wird der Laufbelag 6 durch Druckspannungen zusammengedrückt und wölbt sich an den Stirnseiten nach außen aus (vgl. untere Hälfte von 2). Infolgedessen entstehen in der Schicht aus Haftmittel 5 an den Stirnseiten des Rades hohe Scherspannungen, die zur Rißbildung im Haftmittel 5 und zum Versagen des Rades führen können.
Bei dem erfindungsgemäßen Rad ist gemäß 1 die Felge 4 in einem Mittelbereich 8 zylindrisch. Beidseitig an den Mittelbereich 8 grenzen Randbereiche 9, 10 an, die unmittelbar angrenzend an den Mittelbereich 8 einen konischen Randabschnitt 11, 12 und daran angrenzend einen zylindrischen Randabschnitt 13, 14 aufweisen, der bis zu den Stirnseiten erstreckt ist. Somit nimmt der Außendurchmesser des Rades in den Randbereichen 9, 10 bzw. in den Randabschnitten 11, 12 allmählich zu den Stirnseiten hin ab.
Der Laufbelag 6 ist im unverformten Zustand im oberen Teil der 1 und im verformten Zustand im unteren Teil der 1 gezeigt. Die Verformung des belasteten Laufbelages 6 an den Stirnseiten des Rades ist bei derselben Belastungen deutlich geringer als bei dem herkömmlichen Rad. Ferner sind die Schubspannungen und Scherkräfte in dem Haftmittel 5 in den Randbereichen 9, 10 sehr viel geringer, als bei dem herkömmlichen Rad. Infolgedessen ist das Ausfallrisiko des erfindungsgemäßen Rades erheblich verringert.

Claims

Rad für Flurförderzeuge, Transportgeräte, Lagervorrichtungensowie auf Räder für alle industriellen Einsätze oder ähnliches mit – einem auf einer Radachse zu montierenden Kern (1) mit einem Mittelbereich (8) und Randbereichen (9, 10) an beiden Seiten des Mittelbereiches (8), in denen der Außendurchmesser des Kerns (1) ausgehend vom Außendurchmesser im Mittelbereich (8) zu den Stirnseiten hin allmählich abnimmt, – einem auf dem Mittelbereich (8) und den Randbereichen (9, 10) sitzenden, elastischen Laufbelag (6) und – einem Haftmittel (5) zwischen dem Kern (1) und dem Laufbelag (6).
Rad nach Anspruch 1, bei dem die Randbereiche (9, 10) in Richtung der Radachse je nach Größe 5 bis 50 mm betragen.
Rad nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Mittelbereich (8) außen zylindrisch ist.
Rad nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Randbereiche (9, 10) angrenzend an dem Mittelbereich (8) einen ersten Randabschnitt (11, 12) mit zu den Stirnseiten hin allmählich abnehmendem Durchmesser und daran angrenzend einen zylindrischen, zweiten Randabschnitt (13, 14) aufweisen.
Rad nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Randbereiche (9, 10) zumindest teilweise konisch sind.
Rad nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Aufstandsfläche des Laufbelages (6) in Richtung der Drehachse etwa auf den Mittelbereich (8) des Kerns (1) beschränkt ist.
Rad nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Aufstandsfläche des Laufbelages (6) in Richtung der Radachse etwa auf die gesamte Breite des Kerns (1) erstreckt ist.
Rad nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die maximale Wandstärke des Laufbelages (6) an den Stirnseiten maximal etwa doppelt so groß ist, wie die Wandstärke des Laufbelages (6) über dem Mittelabschnitt (8).
Rad nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem der Kern (1) aus einem Metall und/oder bei dem der Laufbelag (6) aus Polyurethan, Gummi oder einem anderen Elastomer ist.