DE202018106819U1 - Als Rohrrad bezeichnete Radanordnung - Google Patents

Abstract

Als Rohrrad (1) bezeichnete Radanordnung, mit einem als Rohr (2) bezeichneten Träger,
- der sich entlang einer ersten, als Längsachse (5) bezeichneten Achse erstreckt,
- und der um die Längsachse (5) drehbar gelagert ist, und mit wenigstens zwei Laufrädern (3),
- die entlang der Längsachse (5) hintereinander angeordnet sind,
- und deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser des Rohrs (2),
- wobei die Drehachsen (7) der Laufräder (3) quer zu der Längsachse (5) ausgerichtet sind
- und zueinander versetzt ausgerichtet sind,
- und die Laufflächen (8) der Laufräder (3) ballig ausgestaltet sind,
- derart, dass - in Richtung der Längsachse (5) gesehen - an jedem um die Längsachse (5) verlaufenden Umfangsabschnitt des Rohrs (2) jeweils wenigstens ein Laufrad (3) über den Umfang des Rohrs (2) hinausragt.

Description

• Die Neuerung betrifft eine Radanordnung.
• Aus der Praxis sind starr montierte Räder bekannt, die in Richtung ihres Radumfangs eine bevorzugte Laufrichtung aufweisen. Wenn diese Räder ein Fahrwerk bilden, ist die Richtungsänderung des Fahrzeugs nur mit erheblichem Kraftaufwand möglich. Wenn derartig fest montierte Räder als Stützrollen dienen, um Transportgut über die Räder hinweg zu bewegen, beispielsweise innerhalb eines Rollengangs, ist dementsprechend eine Richtungsänderung des Transportguts mit den erwähnten hohen Kräften verbunden.
• Weiterhin sind aus der Praxis lenkbare Räder bekannt, deren Ausrichtung quer zu ihrer Drehachse veränderlich ist. Derartige Räder sind beispielsweise als so genannte Lenkrollen im Unterschied zu fest montierten Bockrollen bekannt, wobei die Drehachse der Lenkrollen gegenüber der Lenkachse, um welche die Lenkrollen ausgelenkt werden können, versetzt ist. Im Fahrbetrieb richten sich daher die Lenkrollen stets so aus, dass sie gezogen werden, dass also die Drehachse hinter der Lenkachse liegt. Zur Richtungsänderung, wenn sich also die Fahrtrichtung eines mit Lenkrollen bestückten Fahrzeugs ändert, muss dementsprechend die Lenkrolle um ihre Lenkachse geschwenkt werden. Je kleiner der Kurvenradius ist, desto höhere Kräfte sind dabei aufzubringen. Der Extremfall einer solchen Richtungsänderung besteht darin, dass das Fahrzeug aus dem Stillstand heraus quer zu seiner bisherigen Fahrtrichtung bewegt werden soll, was mit erheblichen Handhabungskräften verbunden ist.
• Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Radanordnung anzugeben, die mit geringem Kraftaufwand Richtungsänderungen auch bei minimalen Lenkradien oder sogar aus dem Stand heraus ermöglicht.
• Diese Aufgabe wird durch eine Radanordnung gelöst, die auch als Rohrrad bezeichnet wird und die nach Anspruch 1 ausgestaltet ist. Vorteilhafte Ausgestaltungen sowie vorteilhafte Anwendungen des Rohrrads als Antriebseinheit, als Fahrzeug oder im Rahmen einer Förderanlage sind in den nachfolgenden Ansprüchen beschrieben.
• Die Neuerung schlägt mit anderen Worten vor, einen Grundkörper als Träger zu verwenden, der im Rahmen des vorliegenden Vorschlags als Rohr bezeichnet wird. Dieses Rohr erstreckt sich entlang einer ersten Achse, die als Längsachse bezeichnet wird. Wenn dieser Grundkörper bzw. der Träger tatsächlich als Rohr ausgestaltet ist, also einen Kreisquerschnitt aufweist, und eine Länge, die größer ist als sein Durchmesser, dann stellt die Längsachse auch tatsächlich die Längsachse eines solchen Rohrs dar. Der Träger stellt lediglich eine Halterung dar, um Laufräder und deren Achsen in einer bestimmten Anordnung zu halten. Die Bezeichnung des Trägers als Rohr stellt lediglich eine gedankliche Vereinfachung dar, um dem Träger gedanklich eine bestimmte Geometrie zuzuordnen - nämlich die eines Rohrs. Unabhängig davon, ob der Träger tatsächlich aus einem Rohr gebildet ist oder anderweitig ausgestaltet ist, ist er auf jeden Fall um die Längsachse drehbar gelagert.
• Die vorschlagsgemäße Radanordnung weist weiterhin wenigstens zwei Laufräder auf, die entlang der Längsachse des Rohrs hintereinander angeordnet sind. Der Durchmesser der Laufräder ist größer als der Durchmesser des Rohrs und die Drehachsen der Laufräder sind quer zur Längsachse des Rohrs ausgerichtet, so dass die Laufräder an zwei Seiten über den Umfang des Rohrs hinausragen. Die Laufflächen der Laufräder sind dabei ballig ausgestaltet, so dass sie nicht nur eine Krümmung in Umfangsrichtung aufweisen, sondern auch eine Krümmung quer dazu. Zudem sind die Drehachsen der Laufräder zueinander versetzt ausgerichtet in der Art, dass sie in unterschiedlichen Winkelstellungen zur Längsachse verlaufen. Im Ergebnis wird durch diese Konstruktion erreicht, dass in Richtung der Längsachse gesehen an jedem um die Längsachse verlaufenden Umfangsabschnitt des Rohrs jeweils wenigstens ein Laufrad über den Umfang des Rohrs hinausragt.
• Mit dem Rohrrad lassen sich daher auf einem Untergrund Bewegungen in jeder beliebigen Fahrtrichtung aus dem Stand heraus ausführen: Zunächst kann das Rohr um seine Längsachse gedreht werden. Dabei steht immer eines der unterschiedlich ausgerichteten Laufräder auf dem Untergrund auf. In einer zweiten Bewegungsrichtung kann das Rohrrad jedoch auch in Längsrichtung des Rohrs über den Untergrund bewegt werden. Hierbei rollt das Laufrad, welches momentan Bodenkontakt hat aufgrund der Drehstellung des Rohrs, um seine eigene Drehachse ab, die ja quer zur Längsachse ausgerichtet ist, durch eine Überlagerung dieser beiden Bewegungsrichtungen, nämlich um die Längsachse des Rohrs und um die Drehachse der Laufräder lassen sich beliebige Schrägwinkel erzielen, in welchen das Rohrrad über den Untergrund bewegt werden kann. Anders als bei den eingangs erwähnten gezogenen Lenkrollen ist keine Neuausrichtung des Rohrrads erforderlich, um sich an eine bestimmte Bewegungsrichtung anzupassen. Vielmehr können aus dem Stand heraus, ohne Überwindung von Lenkkräften, die vorschlagsgemäßen Rohrräder in jede beliebige Richtung in Gang setzen.
• Vorteilhaft können die Laufflächen der Laufrollen elastisch ausgestaltet sein. Beispielsweise können metallische Laufrollen mit einer Elastomerbeschichtung versehen sein, oder es können sogar pneumatische Reifen auf die Laufrollen aufgezogen sein.
• Durch die elastischen Laufflächen ist einerseits ein leiser Lauf des Rohrrads auf seinem Untergrund sichergestellt, und falls es sich um ein angetriebenes Rohrrad handelt, ist durch die elastische Lauffläche eine gute Traktion auf den verschiedensten Untergründen gewährleistet.
• Die Ausgestaltung der Laufflächen kann vorteilhaft in der Art erfolgen, dass sie aufgrund ihrer balligen Ausgestaltung konzentrisch um die Längsachse des Rohrs verlaufen. Aufgrund der unterschiedlichen Drehwinkelstellungen, in denen die zwei oder mehr Laufräder um die Längsachse des Rohrs versetzt angeordnet sind, ergibt sich bei einer konzentrischen Balligkeit der Laufräder ein absatzloser und stoßfreier Übergang von einem zum nächsten Laufrad, wenn das Rohrrad in einer Bewegungsrichtung bewegt wird, in der es um die Längsachse des Rohrs rotiert. Insbesondere wenn sämtliche Laufräder denselben Durchmesser aufweisen kann ein vollkommen leiser und gleichmäßig runder Lauf des Rohrrades in sämtlichen Bewegungsrichtungen gewährleistet werden.
• Mittels des vorschlagsgemäßen Rohrrades kann eine Antriebseinheit geschaffen werden. In einer Ausgestaltung können die Laufräder angetrieben sein. Wenn die dazu vorgesehenen Antriebsmittel im Rohr untergebracht sind, kann auf diese Weise eine besonders kompakte Ausgestaltung der Antriebseinheit ermöglicht werden.
• In einer anderen, als besonders vorteilhaft erachteten Ausgestaltung kann jedoch vorgesehen sein, dass nicht die Laufräder, sondern das Rohr drehangetrieben ist, nämlich um seine Längsachse. Das Rohr kann als äußeres Bauteil besonders problemlos an Antriebsmittel angeschlossen werden, verglichen mit den im Rohr gelagerten Laufrädern, so dass eine technisch einfachere und somit wirtschaftlichere Bauweise der Antriebseinheit ermöglicht wird. Die Laufräder können dabei vorteilhaft frei laufend gelagert sein, so dass sie den Bewegungskomponenten, die in Längsrichtung des Rohrs erfolgen, widerstandslos folgen können und gleichzeitig einen möglichst einfachen Aufbau des Rohrrades ermöglichen im Vergleich zu der Ausgestaltung der Antriebseinheit, bei der auch die Laufräder drehangetrieben wären.
• Der Drehantrieb des Rohrs kann auf verschiedene, an sich bekannte Arten erfolgen, so dass darauf nicht näher im Einzelnen eingegangen zu werden braucht. Beispielsweise kann über Zahnräder, über eine Kette oder einen Riemen das Rohr angetrieben werden. Besonders vorteilhaft jedoch kann vorgesehen sein, dass in Verlängerung des Rohrs ein elektrischer Getriebemotor angeordnet ist. Auf diese Weise kann eine einfach zu montierende Baugruppe geschaffen werden, die wie ein entsprechend langer Stab bzw. ein dementsprechend langes Rohr montiert werden kann.
• Eine vorteilhafte Verwendung des vorschlagsgemäßen Rohrrades kann darin bestehen, ein Fahrwerk zu schaffen und dementsprechend ein Fahrzeug zu schaffen, welches ein Fahrwerk mit mehreren der vorschlagsgemäßen Rohrrädern aufweist, insbesondere zumindest drei derartigen Rädern, so dass ein stabiler Stand des Fahrzeugs gewährleistet ist. Als Fahrzeug wird in diesem Zusammenhang alles bezeichnet, was auf Rädern bewegt werden kann, was also fahren kann. Nachfolgend werden einige Beispiele aufgezählt, ohne dass es sich um eine abschließende Aufzählung handelt:
  Es kann sich dabei um nicht angetriebene Transportplattformen oder um angetriebene, fahrerlose Transportsysteme handeln, die zum Transport von Lasten entweder autonom oder entlang vorgegebener Bahnen fahren.
  Oder es kann sich um eine Art Sockel handeln, auf dem bestimmte Geräte oder Apparaturen aufgebaut sind, die mittels des Fahrwerks verfahren werden können, z. B. medizinische Geräte, wie Beatmungsgeräte, Infusionspumpen o. dgl., die je nach Bedarf zu dem jeweils vorgesehenen Einsatzort, beispielsweise einem Krankenhausbett, verfahren werden können.
• Ein Fahrzeug im Sinne des vorliegenden Vorschlags kann jedoch auch ein einfacher, filigraner, fahrbarer Ständer sein, wie er z. B. als Halter für einen so genannten „Tropf“ im medizinischen Bereich vorgesehen sein kann, so dass auch derartige verfahrbare Einrichtungen widerstandsarm und sehr präzise, auch in engen Umgebungen, manövriert werden können, da die Rohrräder eines solchen Fahrzeugs widerstandsfrei Richtungsänderungen auf kleinstem Raum ermöglichen.
  Einkaufswagen in Supermärkten, Baumärkten oder dergleichen können mittels vorschlagsgemäßer Rohrräder als vorschlagsgemäße Fahrzeuge ausgestaltet sein, die eine hervorragende Manövrierbarkeit aufweisen.
• Vorteilhaft kann ein solches Fahrzeug, wenn es motorisch fahren soll, zwei drehangetriebene Rohrräder aufweisen, wobei die Längsachsen dieser beiden Rohrräder winklig zueinander ausgerichtet sind, so dass durch Überlagerung der Antriebseinflüsse unterschiedliche Fahrtrichtungen verwirklicht werden können. Die Gesamtanordnung eines Rohrrades kann dabei fest montiert sein, ohne das gesamte Rohrrad lenken zu müssen. Die Lenkfunktion des Fahrzeugs ergibt sich vielmehr daraus, dass die winklig zueinander ausgerichteten, fest installierten Rohrräder unterschiedlich angesteuert werden können und sich durch die Überlagerung der beiden Bewegungsrichtungen dieser beiden winklig zueinander stehenden Rohrräder im Ergebnis die gewünschte Fahrtrichtung ergibt.
• In Umkehrung des oben beschriebenen Prinzips kann vorgesehen sein, dass nicht das Rohr um seine Längsachse drehangetrieben ist und die Laufrollen frei laufen, sondern dass vielmehr die Laufrollen angetrieben sind und das Rohr um seine Längsachse frei läuft. Das Rohr und seine Längsachse drehbar anzutreiben, stellt jedoch eine konstruktive Vereinfachung dar, die eine möglichst preisgünstige Ausgestaltung des Rohrrades bzw. der Antriebseinheit unterstützt.
• Vorteilhaft kann das Fahrwerk eines vorschlagsgemäß ausgestalteten Fahrzeugs vier Rohrräder aufweisen, die im Viereck angeordnet sind, beispielsweise an den vier Ecken eines Fahrzeugs mit einem rechteckigen Rahmen. Dabei sind die Längsachsen von zwei gegenüberliegenden Rohrrädern rechtwinklig zu den Längsachsen der beiden anderen Rohrräder ausgerichtet, so dass durch Überlagerung der unterschiedlichen Antriebsbewegungen Fahrtrichtungen des Fahrzeugs in beliebigen Richtungen möglich sind und der viereckige Rahmen des Fahrzeugs optimal abgestützt ist und einen besonders sicheren Transport von Personen oder Transportgütern gewährleistet.
• Ein vorschlagsgemäßes Rohrrad kann in einer weiteren vorteilhaften Anwendung dazu genutzt werden, Güter auf einer Förderanlage zu sortieren, also in Art einer Weiche oder zum Ausschleusen der Güter eine Richtungsänderung des jeweiligen Transportguts zu verursachen. Dabei ist die Förderanlage in an sich bekannter Weise mit einer Bahn ausgestattet, die zur Abstützung des zu fördernden Transportguts dient, wobei das Transportgut in einer vorbestimmten Förderrichtung über diese Bahn transportiert wird. Bei der Bahn kann es sich beispielsweise um einen Fördergurt handeln, oder die Bahn kann als Rollengang mit mehreren frei laufenden und/oder angetriebenen Förderrollen ausgestaltet sein.
• Unabhängig von dieser Ausgestaltung der Bahn ist vorschlagsgemäß vorgesehen, dass die Förderanlage ein drehangetriebenes Rohrrad aufweist, wobei die Antriebsachse des Rohrrades im Wesentlichen in Förderrichtung ausgerichtet ist. Wenn, wie weiter oben erwähnt, das Rohr um seine Längsachse drehangetrieben ist, ist dementsprechend das Rohrrad im Wesentlichen in Förderrichtung ausgerichtet. Das Transportgut, welches in Förderrichtung das Rohrrad passieren soll, läuft widerstandsfrei über die frei laufenden Laufrollen. Wenn jedoch ein bestimmtes Transportgut ausgeschleust werden soll, kann das Rohr um seine Längsachse angetrieben werden, so dass die Laufräder quer zu ihrer Laufrichtung als Mitnehmer wirken und dem Transportgut einen Impuls quer zur Längsachse des Rohrrades vermitteln.
• Ein Ausführungsbeispiel der Neuerung wird anhand der rein schematischen Darstellungen nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt
• 1 eine perspektivische Ansicht auf ein Rohrrad, welches zu einer Antriebseinheit weitergebildet ist,
• 2 eine Draufsicht auf das Rohrrad von 1,
• 3 eine Seitenaufsicht auf das Rohrrad, und
• 4 eine Stirnansicht auf das Rohrrad der 1.
• In den Zeichnungen ist ein Rohrrad 1 dargestellt, welches einen als Rohr 2 bezeichneten Träger aufweist, der zwei Laufräder 3 trägt. Das Rohr 2 ist in einer Konsole 4 um eine Längsachse 5 drehbar gelagert und durch einen an die Konsole 4 angeflanschten elektrischen Getriebemotor 6 drehangetrieben, so dass es um die Längsachse 5 in Drehung versetzt werden kann.
• Die Laufräder 3 sind jeweils um Drehachsen 7 frei drehbar gelagert, wobei die Drehachsen 7 jeweils quer zur Längsachse 5 verlaufen und zueinander um die Drehachse 5 herum versetzt angeordnet sind. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind lediglich zwei Laufräder 3 vorgesehen und deren beiden Drehachsen 7 um 90° zueinander versetzt angeordnet.
• Zu Gunsten eines leisen Laufs und guter Traktion sind die Laufräder 3 mit einer elastischen Lauffläche 8 versehen, die nicht nur entlang dem Umfang des jeweiligen Laufrads 3 gebogen verläuft, sondern auch in ihrem Querschnitt ballig ausgestaltet ist, wie z. B. aus den 1 und 3 ersichtlich ist.
• Aus 4 ist erkennbar, dass aufgrund ihrer balligen Ausgestaltung die beiden Laufflächen 8 der beiden Laufräder 3 einen unterbrechungsfreien, kontinuierlich kreisrunden Umfang um das Rohr 2 beschreiben. Die Trennlinie zwischen den beiden Laufrädern 3 ist etwa auf Höhe des Sockels des Getriebemotors 6 ersichtlich, während die obere Trennlinie zwischen diesen beiden Laufrädern 3 durch die Stirnplatte der Konsole 4 in 4 verdeckt ist.
• Bezugszeichenliste

1

Rohrrad

2

Rohr

3

Laufrad

4

Konsole

5

Längsachse

6

Getriebemotor

7

Drehachsen

8

Lauffläche

Claims (10)

1. Als Rohrrad (1) bezeichnete Radanordnung, mit einem als Rohr (2) bezeichneten Träger, - der sich entlang einer ersten, als Längsachse (5) bezeichneten Achse erstreckt, - und der um die Längsachse (5) drehbar gelagert ist, und mit wenigstens zwei Laufrädern (3), - die entlang der Längsachse (5) hintereinander angeordnet sind, - und deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser des Rohrs (2), - wobei die Drehachsen (7) der Laufräder (3) quer zu der Längsachse (5) ausgerichtet sind - und zueinander versetzt ausgerichtet sind, - und die Laufflächen (8) der Laufräder (3) ballig ausgestaltet sind, - derart, dass - in Richtung der Längsachse (5) gesehen - an jedem um die Längsachse (5) verlaufenden Umfangsabschnitt des Rohrs (2) jeweils wenigstens ein Laufrad (3) über den Umfang des Rohrs (2) hinausragt.
2. Rohrrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufräder (3) jeweils eine elastische Lauffläche (8) aufweisen.
3. Rohrrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufflächen (8) der Laufräder (3) in der Art ballig ausgestaltet sind, dass die Lauffläche (8) konzentrisch um die Längsachse (5) verläuft.
4. Rohrrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Laufräder (3) denselben Durchmesser aufweisen.
5. Antriebseinheit, mit einem Rohrrad (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Rohr (2) um seine Längsachse drehangetrieben ist.
6. Antriebseinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in Verlängerung des Rohrs (1) ein elektrischer Getriebemotor (6) angeordnet ist.
7. Fahrzeug, mit einem mehrere Räder aufweisenden Fahrwerk, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrwerk wenigstens drei nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ausgestaltete Rohrräder (1) aufweist.
8. Fahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachsen (5) von wenigstens zwei der Rohrräder (1) winklig zueinander ausgerichtet sind und diese beiden Rohrräder (1) drehangetrieben sind.
9. Fahrzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrwerk vier Rohrräder (1) aufweist, die im Viereck angeordnet sind, wobei die Längsachsen (5) zweier gegenüberliegender Rohrräder (1) rechtwinklig zu den Längsachsen (5) der beiden anderen Rohrräder (1) ausgerichtet sind.
10. Förderanlage für Transportgut, mit einer Bahn zur Abstützung des in einer Förderrichtung zu fördernden Transportguts, gekennzeichnet durch ein drehangetriebenes, als Antriebseinheit nach Anspruch 5 ausgestaltetes Rohrrad (1), wobei die Antriebsachse (5) des Rohrrades (1) im Wesentlichen in Förderrichtung ausgerichtet ist.

Images