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Beschreibung
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Die Erfindung betrifft eine Laufrolle für Kleinmöbel oder dgl. bestehend
aus einem Gehäuse mit Schwenklagerzapfen und mit einem Mittelsteg sowie einer an
letzterem gehaltenen Achse mit je einer an beiden Enden darauf drehbar gelagerten
Rolle, die an ihrer Nabe einen Flansch aufweist, der von am Mittelsteg befestigten
Vorsprüngen hintergriffen ist, wobei das Gehäuse aus einem die Rollen übergreifenden
Spritzgußteil besteht.
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Eine Laufrolle dieser Art ist aus der DE-OS 19 20 995 bekanntgeworden.
Die darin offenbarte Laufrolle besitzt ein schalenförmiges Gehäuse mit einem in
Seitenansicht im wesentlichen L-förmigen Mittelsteg, der an seinem, dem Gehäuse
zugewandten Längsschenkel die Aufnahme für den Schwenklagerzapfen aufweist und an
seinem vom Gehäuse abgewandten Querschenkel eine verdickte, rundum geschlossene
Lagernabe zum Durchstecken der Rollenachse besitzt.
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Die Rollen weisen Sackbohrungen auf und werden mit ihren Naben auf
die Enden der zunächst durch das Lager des Mittelsteges hindurchzusteckenden Achse
aufgeschoben. Um ein Abgleiten der Rollen von der Achse zu verhindern, weist die
Rollennabe je einen
ringförmig vorspringenden Flansch auf, der von
einem vorspringenden Schenkel eines im wesentlichen U-förmig ausgebildeten Haltebleches
hintergriffen wird. Dabei bestehen das Gehäuse und die Achse sowie das am Mittelsteg
zu befestigende, mit den Vorsprüngen versehene Halteblech aus Metall, während die
Rollen aus Kunststoff hergestellt sind.
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Nachteilig bei dieser Laufrolle ist herstellungstechnisch die Materialanhäufung
der Nabe und des Schwenklagers im Mittelsteg, die zu Einfallerscheinungen beim Schrumpfungsprozeß
führt. Montagetechnisch ist nachteilig, daß das die Haltevorsprünge aufweisende
Halteblech in zeitraubender Weise mittels einer Schraube am Mittelsteg befestigt
werden muß und aus einem komplizierten Einzelteil besteht. Da außerdem die Vorsprünge
des Haltebleches die Flansche an den Naben der Rollen einseitig hintergreifen, tendieren
die Rollen bei axialen Belastungen zu Taumelbewegungen, die das rasche Ende dieser
Laufrolle absehen lassen.
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Und schließlich kann diese Rolle aufgrund ihrer ungünstigen, mit
hohen Kerbwirkungen belasteten Formgebung ihres L-förmigen Mittelsteges, der zudem
noch durch zusätzliche Einkerbungen zum Einsatz des Haltebleches nachteilig geschwächt
ist, über den Schwenklagerzapfen nur gering axial belastet werden.
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Eine weitere bekannte Laufrolle anderer Art (nach der DE-PS 25 49
630; siehe insbesondere deren Figuren 26, 27 und 28 sowie den darauf bezugnehmenden
Beschreibungstext) weist kein Gehäuse auf, wodurch die Rollen an ihrem gesamten
Außenumfang freiliegen,
was der gesamten Laufrolle wiederum eine
ungünstige Optik verleiht. Darüber hinaus ist diese Rolle keinesfalls so einfach
herstellbar, wie es den Anschein hat, Zwar ist der die direkte Lagerung der Achse
für die Rollen bildende Mittelsteg mit dem darin befindlichen Schwenklagerzapfen
aus einem preiswerten Strangpreßprofil herstellbar, jedoch muß dieses Strangpreßprofil
zur Aufnahme der Rollenachse mit einer Durchgangsbohrung versehen werden, was wiederum
mit erheblichen Maschinen- und Lohnkosten verbunden ist.
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Außerdem muß in den im wesentlichen rechteckigen Zwischenraum des
Mittelsteges zur Verminderung der Reibung für die Rollenachse ein Lagerkörper mit
gleichfalls entsprechender zentrischer Bohrung eingesetzt werden, was wiederum nicht
nur die Herstellung, sondern auch die Montage verkompliziert und verteuert.
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Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, eine Laufrolle der eingangs genannten Gattung zu schaffen, deren Gehäuse
bei möglichst gleichmäßigen Wanddicken ohne Einfallerscheinungen als fertiges, keiner
Nachbearbeitung bedürfendes Spritzgußteil herstellbar ist, welches die mit Sackbohrungen
versehenen sowie lose auf die Achse geschobenen Rollen in montagetechnisch einfachster
Art aufzunehmen sowie letzteren eine stabile Halterung mit langer Lebensdauer zu
bieten imstande ist.
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Diese Auf gabe wird erfindungsgemäß durch die Kombination folgender
Merkmale gelöst: a) der Mittelsteg weist eine offene Rastausnehmung
zur
Aufnahme der Achse auf, b) der Mittelsteg besitzt in der Seitenansicht eine im wesentlichen
halkreisförmige Kontur von etwa gleicher Wanddicke,die an ihrem gekrümmten Außenumfang
stoffschlüssig mit einem etwa halbkreisförmigen Gehäusedach verbunden ist, c) der
Mittelsteg ist bis zum Gehäusedach mit durchgehend ebenen, parallel zueinander verlaufenden
Flächen versehen, d) die Vorsprünge sind mit dem Mittelsteg stoffschlüssig verbunden.
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Durch die offene Rastausnehmung des Mittelsteges wird eine montagetechnisch
optimal günstige und einfach zu bewerkstelligende Verbindung von Achse und Mittelsteg
geschaffen, während durch die halbkreisförmige Gestaltung des Mittelsteges und des
Gehäuse daches in Verbindung mit den gerade und parallel zueinander verlaufenden
Flächen des Mittelsteges sowie der stoffschlüssigen Verbindung der Vorsprünge mit
dem Mittelsteg eine herstellungstechnisch einfach zu bewerkstelligende Form von
äußerster Stabilität geschaffen wird.
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Zwar sind Laufrollen anderer Art mit halbkreisförmigem Mittelsteg
und Gehäusedach bekannt, denen jedoch aufgrund der relativ dick ausgebildeten jeweiligen
Lagernabe, die zudem häufig noch mit Verstärkungsrippen versehen ist, der Nachteil
von höchst unterschiedlichen Wanddicken mit den damit verbundenen Einfallerscheinungen
und komplizierten Spritzgußformen anhaftet. Diese Laufrollen können jedoch zur
Lösung
des Erfindungsgegenstandes aufgrund ihrer stets geschlossenen Lagernabe und der
dadurch bedingten gänzlich abweichenden Formtechnik keine Anregung liefern.
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Das gilt auch für den Gegenstand der bereits vorstehend erörterten
DE-PS 25 49 630, der zwar eine stoffschlüssige Verbindung des Mittelsteges mit den
Vorsprüngen zeigt, jedoch stets und ausdrücklich eine in sich geschlossene Lagernabe
mit zudem im Mittelsteg einzusetzenden Lagerkörper offenbart, womit gleichfalls
die dem Erfindungsgegenstand zugrunde liegende Aufgabe nicht gelöst werden kann.
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Hierzu waren mehrere voneinander unabhängige Gedankenschritte erforderlich.
Der entscheidende Gedankenschritt zur Erfindung hin ist die Lösung von der konventionellen
Vorstellung, daß eine Lagernabe für den hier in Rede stehenden Verwendungszweck
stets eine geschlossene Form aufweisen soll.
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Nach einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist
der Mittelsteg aus zwei parallel zueinander verlaufenden, halbkreisförmigen Rippen
gebildet, die jeweils auf ihrer der Rolle zugewandten Fläche mit den Vorsprüngen
versehen sind. Durch diese Ausbildung wird unter Beibehaltung einer relativ dünnen
Wanddicke und Rastelastizität eine stabile Halterung der Rollenachse sichergestellt,
die durch ihre Klemmkraft und formschlüssige Halterung auch bei einseitiger Belastung,
z.B. nur einer Rolle, nicht aus ihrer Halterung herausgleiten kann.
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Bei der Ausbildung der formschlüssig mit dem
Mittelsteg
verbundenen Vorsprünge zur Hintergreifung der Nabenflansche der Rollen sind mehrere
vorteilhafte Alternativen möglich.
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Nach einer ersten Alternative bestehen die Vorsprünge aus bis zum
Gehäusedach durchgehend gerade, sich zueinander parallel erstreckenden und im Querschnitt
L-förmigen Leisten. Diese Alternative hat den Vorteil einer herstellungstechnisch
einfachen, zweigeteilten Form ohne jeden Schieber und verwendungstechnisch den Vorzug
einer äußerst stabilen Gehäuseform, wobei eine wechselseitige Verstärkung des Mittelsteges
und der L-förmigen Leisten entsteht.
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Nach einer zweiten Alternative bestehen die Vorsprünge aus Halterippen,
die sich zu den Rippen des Mittelsteges parallel erstrecken und mit diesem in der
Nähe der jeweiligen Rollennabe durch einen Quersteg stoffschlüssig verbunden sind.
Diese Ausführungsform hat die gleichen Vorzüge wie die vorstehend genannte, ist
jedoch noch stabiler und insbesondere für sehr starke VertikaE und Horizontalkräfte
geeignet.
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Nach einer dritten Alternative bestehen die Vorsprünge jeweils aus
einer in der Seitenansicht U-förmigen und im Querschnitt L-förmigen Leiste, welche
auf jeder Außenseite der Rippen des Mittelsteges angeordnet sind und dessen offene
Rastausnehmung umgreifen. Diese Ausführungsform zeichnet sich durch eine nahezu
umfangsschlüssige Halterung der Nabenflansche der Rolle sowie durch ein etwas geringeres
Gewicht aus.
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Diese Ausbildung hat jedoch gegenüber den vorstehend genannten Formen
den Nachteil, daß zur Herstellung der
U-förmigen und im Querschnitt
L-förmigen Leisten in der zweigeteilten Spritzgußform seitliche Schieber vorgesehen
werden müssen.
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Oberhalb der Rastausnehmung im Mittelsteg sind jeweils zwei sich
gegenüber liegende Rastnasen angeordnet, deren engster Abstand geringer als der
Durchmesser der Achse ist. Dabei ist dieser Abstand in Verbindung mit der Größenabstimmung
der Rastausnehmung zur Achse ein direktes Maß für die die Achse haltende Klemmkraft,
die auch von werkstoffspezifischen Eigenschaften des jeweils verwendeten Materials
abhängt.
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Grundsätzlich könnte die Achse nach ihrem Eindrücken in die Rastausnehmung
dort drehbeweglich, also bei reinem Form- und nicht vorhandenem Kraftschluß gelagert
sein, da sie neben lediglich aus ihrem Eigengewicht bestehenden und damit vernachlässigbar
geringen Zugkräften gemäß ihrer eigentlichen Funktion praktisch ausschließlich Druckkräfte
aufnehmen muß.
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Gleichwohl liegt es im Bestreben einer möglichst spielfreien und
damit verschleißärmeren Lagerung, die Achse im Mittelsteg unverrückbar und deshalb
unter Klemmwirkung zu halten. Zur Erleichterung der Montage besitzen die Rastnasen
in Richtung zur Rastausnehmung eine abgerundete, trichterförmige Gestalt,während
die Rastausnehmung an ihrer engsten Stelle mit zwei gegenüberliegenden, scharfen
Rastkanten versehen ist, wodurch ein Heraus drücken der Achse aus ihrer Klemmverbindung
erheblich erschwert wird.
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Um auch bei den einzelnen Rollen MaterialanhæuEungen und damit Einfallerscheinungen
zu vermeden
weist deren Nabe einen gleichmäßigen Querschnitt auf,
der lediglich von einer ringförmigen Nut unter Bildung des Flansches unterbrochen
ist. Die Nut kann unterschiedlich ausgebildet werden. So besitzt diese nach einer
ersten Alternative einen an sich bekannten, U-förmigen Querschnitt mit scharfkantiger
Eckenausbildung, in welche entsprechend scharfkantig ausgebildete Leisten eingreifen.
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Nach einer zweiten Ausführungsform ist die Nut mit einem U-förmigen
Querschnitt mit abgerundeter Eckenausbildung versehen, in welche die entsprechend
abgerundeten Leisten formschlüssig eingreifen. Diese Ausbildung ist aufgrund ihrer
geringeren Kerbwirkungen für besonders hohe Axialbelastungen geeignet und zeichnet
sich durch eine geringe Reibung aus.
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Der besondere Vorteil der neuen Laufrolle ist insbesondere in ihrer
lediglich aus drei Teilen, nämlich aus einem einfach im Spritzgußverfahren zu fertigenden
Gehäuse, einer im gleichen Verfahren zu fertigenden Rolle und in einer aus einfachem
Stangenmaterial bestehenden Achse zu sehen, die nach dem Baukastenprinzip in einer
formschlüssigen Steck- und kraftschlüssigen Klemmverbindung in einfacher und rascher
Weise zusammengesetzt werden.
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Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen
dargestellt. Dabei zeigen: Fig 1 eine Schnittansicht gemäß der Linie I/I von Fig.
2 durch eine neue Laufrolle mit einem aus zwei halbkreisförmigen Rippen bestehenden
Mittelsteg,
Fig. 2 eine Schnittansicht gemäß der Linie II/II von
Fig. 1, Fig. 3 eine Schnittansicht gemäß der Linie III/III von Fig. 1, Fig. 4 die
Ansicht gemäß Fig. 3 mit zu den Rippen des Mittelsteges sich parallel erstreckenden,
die Vorsprünge bildenden Halterippen gemäß Anspruch 4, Fig. 5 eine der Linie V/V
von Fig. 2 entsprechende Ansicht auf eine Laufrolle, bei der die aus gerade verlaufenden
und im Querschnitt L-förmigen, vorspringenden Leisten gemäß den Figuren 1 bis 3
durch in der Seitenansicht U-förmige und im Querschnitt L-förmige Leisten gemäß
Anspruch 5 ersetzt wurden, und Fig. 6 eine vergrößerte Einzelheit VI gemäß Fig.
3 mit jedoch abgerundeter Eckenausbildung.
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Die neue Laufrolle 1 besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 2
mit Schwenklagerzapfen 3 und mit einem Mittelsteg 4, der in den Figuren 1 bis 4
aus zwei parallel zueinander verlaufenden, halbkreisförmigen Rippen 5, 6 gebildet
ist, aus den beiden Rollen 7, 8 und der Achse 9.
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Die Rolle 7 besitzt eine Lagernabe 10 und die Rolle 8 eine Lagernabe
11, mit der sie auf den jeweiligen Enden 12, 13 der Achse 9 frei drehbar gelagert
sind.
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In den Figuren 1 bis 3 weisen die Rippen 5, 6 des
Mittelsteges
4 an ihren den jeweiligen Rollen 7, 8 zugewandten Flächen Vorsprünge auf, die aus
bis zum Gehäusedach 14 durchgehend geraden, sich zueinander parallel erstreckenden
und im Querschnitt L-förmigen Leisten 15 bestehen. Die Leisten 15 greifen mit ihren
Schenkeln 16 jeweils in eine ringförmige Nut 17 der Naben 10, 11 ein.
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Diese Nut 17 besitzt im Falle der Figuren 1 bis 4 einen jeweils U-förmigen
Querschnitt mit scharfkantigen Eckenbereichen, in welche die entsprechend scharfkantig
ausgebildeten Schenkel 16 der Leisten 15 eingreifen.
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Lediglich in Fig. 6 ist die Nut 18 der Nabe 10 mit einem U-förmigen
Querschnitt mit abgerundeter Eckenausbildung versehen, in welche der entsprechend
abgerundete Schenkel 19 der Leiste 15 eingreift.
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In allen dargestellten Ausführungsformen soll die Rollenachse 19
aus metallischem Stangenmaterial, hingegen das Gehäuse 2 mit dem Mittelsteg 4 ebenso
wie die beiden Rollen 7 und 8 aus Kunststoff bestehen.
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In Fig. 4 werden nach einer weiteren Alternative die Vorsprünge aus
Halterippen 20 gebildet, die sich zu den Rippen 5, 6 des Mittelsteges 4 parallel
erstrecken und mit diesen in der Nähe der jeweiligen Rollennabe 10, 11 durch einen
Quersteg 21 stoffschlüssig verbunden sind.
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Die beiden in den Figuren 1 bis 3 einerseits und in Figur 4 andererseits
dargestellten Alternativen der L-förmigen Leisten 15 und der Halterippen 20 weisen
den herstellungstechnischen Vorteil auf, daß
zur Herstellung des
Gehäuses 2 eine lediglich zweiteilige Form erforderlich ist, deren Hälfte gemäß
den Figuren 1 und 2 nach oben und nach unten ohne jegliche zusätzlichen seitlichen
Schieber bewegbar sind.
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Neben diesem herstellungstechnischen Vorteil zeichnen sich die Ausführungsformen
der neuen Laufrolle gemäß den Figuren 1 bis 4 durch einen sehr stabilen Mittelsteg
4 aus, der keiner Nachbearbeitung bedarf.
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In allen Fällen greifen die Leisten 15 bzw. 20 stets von zwei diametral
zueinander ausgerichteten Seiten in die ringförmige Nut 17, 18 der jeweiligen Nabe
10, 11 ein.
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Es ist aber auch eine Ausführungsform gemäß Fig. 5 möglich, bei der
die Vorsprünge jeweils aus einer in der Seitenansicht U-förmigen und im Querschnitt
L-förmigen Leiste 22 bestehen, welche auf jeder Außenseite der Rippen 5, 6 des Mittelsteges
4 angeordnet sind und dessen Rastausnehmung 23 hufeisenförmig umgreifen. Diese Ausführungsform
vergrößert die Eingriffsfläche der Vorsprünge in die jeweilige Nut 17, 18 der betreffenden
Nabe 10, 11 beträchtlich. Zugleich zeichnet sich diese Rolle durch ein geringes
Gewicht aus. Sie besitzt jedoch herstellungstechnisch den Nachteil, daß zur Formung
dieser Leiste 22 im Gegensatz zu den Ausführungsformen der Figuren 1 bis 4 ein zweiteilige
Form mit zwei zusätzlichen seitlichen Schiebern erforderlich ist.
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Ein wesentliches Merkmal der Erfindung in sämtlichen Ausführungsformen
der Figuren 1 bis 5 ist die Rastausnehmung 23 in den beiden Rippen 5, 6 des Mittelsteges
4, in welche die die Rollen 7, 8 tragende Achse 9 kraft- und formschlüssig ohne
Zuhilfenahme eines Werkzeuges einklinkbar ist. Dadurch entfallen die bei den konventionellen
Rollen erforderlichen Nachbearbeitungen in Form einer Bohrung im Mittelsteg sowie
die zusätzlich anzupassenden Teile in Form von Lagerböcken, Halteblechen und dgl.,
was nicht nur die Herstellung, sondern auch die Montage erheblich vereinfacht und
verbilligt.
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Wie insbesondere aus den Figuren 1 und 5 ersichtlich ist, sind oberhalb
der Rastausnehmung 23 jeweils zwei sich gegenüberliegende Rastnasen 24, 25 in beiden
Rippen 5, 6 des Mittelsteges 4 angeordnet, wobei der engste Abstand A der beiden
Rastnasen 24, 25 voneinander geringer ist als der Durchmesser d der Achse 9. In
Abhängigkeit von der Dicke der Rippen 5, 6, dem Elastizitätsmodul des jeweils verwendeten
Kunststoffes und in Abhängigkeit von dem Größenverhältnis des engsten Abstandes
A der Rastnasen 24, 25 zum Durchmesser d der Achse 9 sowie zum Durchmesser D der
Rastausnehmung 23 können die auf die Achse 9 ausgeübten Klerrnnkräfte variiert werden.
Dabei kann sogar bei etwa gleichem Durchmesserverhältnis d zu D die Achse 9 drehbar
in der Rastausnehmung 23 gelagert werden.
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Um eine Herausnahme der Achse 9 aus der Rastausnehmung, z.Bo durch
unbefugte Personen, zu erschweren,
weist die Rastausnehmung 23
an ihrer engsten Stelle zwei gegenüberliegende scharfe Rastkanten 26, 27 auf.
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Soweit das Gehäuse 2 mit dem Mittelsteg 4 bzw. 5, 6 und die Rollen
7, 8 aus Kunststoff hergestellt werden, kommt dafür als Werkstoff vornehmlich Polyol
amid und ABS in Betracht.
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