DE2935386A1

DE2935386A1 - Querfuehrungsrolle fuer ein an fahrbahnseitigen leitstegen o.dgl. mechanisch entlangfuehrbares fahrzeug

Info

Publication number: DE2935386A1
Application number: DE19792935386
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Hellmuth Binder; Friedrich 7053 Kernen Bährle; Dipl.-Ing. Wolfram 7000 Stuttgart Meyer; Helmut 7302 Ostfildern Wulf
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1979-09-01
Filing date: 1979-09-01
Publication date: 1981-03-19
Also published as: FR2464154B1; US4389945A; FR2464154A1

Description

.g. 2935388

Daimler-Benz Aktiengesellschaft

Stuttgart-Untertürkheim Daini 12 528/4

28.8.79

Querführungsrolle für ein an fahrbahnseitigen Leitstegen od. dgl. mechanisch entlangführbares Fahrzeug

Die Erfindung betrifft eine Querführungsrolle für ein an fahrbahnseitigen Leitstegen od„ dgl. mechanisch entlangführbares Fahrzeug nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, wie sie beispielsweise aus der DE-OS 2 641 637 als bekannt hervorgeht.

Der Einbauraum für derartige QuerführungsrοIlen an spurführbaren Omnibussen od. dgl. ist äußerst beschränkt. Andererseits müssen die Querführungsrollen teilweise erhebliche Querkräfte aufnehmen können. Darüber hinaus sollen sie durch eine Luftbereifung einen gewissen Querlcomfort bieten. Bei Verschleiß oder Reifenpanne muß die Querführungsrolle im übrigen austauschbar sein. Geringer Einbauraum auf der einen Seite und austauschbarer Luftreifen sowie hohe Reifen- und Lagerbelastung auf der anderen Seite sind zxvei einander entgegenlaufende Forderungen, weil Austauschbarkeit eines Luftreifens sowie eine gewisse Min-

130012/0203

Daim 12 528/4

destbelastbarkeit des Reifens und der Lager zu einer gewissen Mindestbaugröße der Querführungsrolle insgesamt führen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen konstruktiven Kompromiß zu finden, der den beiden genannten gegenläufigen Forderungen soweit als möglich entgegenkommt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Durch die bauliche Vereinigung von Felge und Nabe zu einem hülsenförmigen garnrollenähnlichen Teil, bei dem die Innenseite die Nabe und die Außenseite die Felge darstellt, wird das Rad auf die kleinstmögliche radiale Erstreckung reduziert. Um einen raschen Wechsel einer Querführungsrolle bei Reifenverschleiß oder nach einer Reifenpanne zu ermöglichen, wird die Querführungsrolle mitsamt ihrer Drehlagerung gewechselt, wozu der Lagerzapfen auswechselbar am Haltearm befestigt ist. Eine im Kraftfahrzeug mitgeführte Reserverolle weist ebenfalls eine fertigmontierte Drehlagerung mit Lagerzapfen auf. Zur Erleichterung der Reifenmontage kann die in Anspruch 2 erwähnte Umfangsrilleyzwischen den Wälzlagern vorgesehen sein.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen sowie Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen bzw. aus der nachfolgenden Beschreibung von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen. Darin zeigen:

Fig. 1 eine teilweise Darstellung eines mittels Querführungsrollen spurführbaren Fahrzeuges,

) oder die in Anspruch 12 erwähnte axiale Unterteilung der Felge/Nabe-Einheit und deren flanschartige Verschraubung

130012/0203

Daim 12 528/4

Fig. 2 einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer Querführungsrolle nach der Erfindung des Fahrzeuges nach Fig. 1,

Fig. 3 einen - teilweisen - Schnitt durch die Befestigung des Lagerzapfens entlang der Schnittlinie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 einen Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Querführungsrolle nach der Erfindung in komplett montierter Einzeldarstellung mit axial geteilter Felge/ Nabe-Einheit.

Das in Fig. 1 teilweise dargestellte Fahrzeug 1 rollt mit seinen Fahrzeugrädern 5 auf einer Fahrbahn 2, an deren beiden Seiten vertikale spurbestimmende Querführungsstege angeordnet sind, die einen trogartigen oder rinnenförmigen Fahrbahnquerschnitt ergeben. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel des Fahrzeuges sind beispielsweise im Bereich der Vorderachse 3 des Fahrzeuges vor und hinter jeden Fahrzeugrad je eine Querführungsrolle 6 über Haltearme 8 gehaltert. Die Haltearnie und mit ihnen die Querführungsrollen sind in konstanter Relativlage zur Radebene gehaltert und machen demgemäß die Einschlagbewegungen der lenkbaren Fahrzeugräder der Vorderachse mit» Es kann deswegen nur ein sehr geringer Einbauraum für die Querführungsrollen vorgesehen \iierden. Die Querführungsrollen selber sind mit einer vertikalen Drehachse und mit einer vertikalen mit dem entsprechenden Querführungssteg zusammenarbeitenden Abrollfläche 7 angeordnet bzw. ausgebildet« Um einen gewissen

130012/0203

Daim 12 528/4

Abrollkomfort der Querführungsro11en an den Querführungsstegen zu erhalten, sind die Querführungsrollen mit einem entsprechend belastbaren druckluftgefüllten Gummireifen 9 versehen. Um im Falle eines Reifendefektes an einer Querführungsrolle das Fahrzeug nicht außer Kontrolle geraten zu lassen, ist jede der Querführungsrollen mit einer Notlaufscheibe 25 aus Stahl kombiniert.

Zur Erzielung eines möglichst kleinen Bauvolumens für die Querführungsrolle ist die den Luftreifen aufnehmende Felge und die Radnabe zu einem einzigen garnrollenähnlichen sowohl die Felge als auch die Nabe bildenden Teil vereinigt, welches keinerlei Radscheibe, Speichen, Anschraubflansche od. dgl. aufweist. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Fehlge/Nabe-Einheit Io einstückig und ungeteilt ausgebildet. Sie weist an ihren axialen Stirnseiten je ein Felgenhorn 11 auf, welches die Reifenwülste 15 des Gummireifens aufnimmt. Die Felge/Nabe-Einheit ist mittels zweier im axialen Abstand A voneinander angeordneter Wälzlager 13 drehbar auf einem Lagerzapfen 12 gelagert, der seinerseits am Ende des Haltearmes 8 gehalten ist. Zur Erleichterung eines Reifenwechsels - dieser wird in der Werkstatt nach Zerlegung der Drehlagerung vorgenommen - ist bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der FeIge/Nabe-Einheit die Nabenwandung zwischen die beiden Wälzlager zur Bildung einer Uinfangsrille 14 radial nach innen hineingewölbt, so daß ©ine Tiefbettfelge mit einer die Reifenwülste bei der Reifeiwnontage aufnehmende tiefe Rille entsteht. Der Lagerzapfen 12 mit einem auf die auftretenden Querkräfte ausgelegten Durchmesser d, der auch für die Diaensionierung der W&lilager 13 mit maßge-

130012/0203

Daim 12 528/4

bend ist, trägt an seine» ©bereu Ende ©iaea Haltezapfen 16, der im Durchmesser D größer ist als der Lagerzapfen. Der Haltezapfen ist in ein am Ende des Haltearaies 8 angeordnetes Klemmauge 17 leicht auswechselbar eingesteckt und dort form- und kraftschlüssig fixiert. Der im Durchmesser gegenüber dem Haltezapfen kleinere Lagerzapfen 12 ist exzentrisch am Haltezapfen 16 angeordnet, un die Breitenposition der Quaführungsrolle in Relation zur Fahrzeuglingsachse in gewissen Grenzen justieren zu können. Die Mitte 32 des Lagerzapfens ist um ein Exzentrizitätsuiaß e gegenüber der Mitte 33 des Haltezapfens versetzt. Damit läßt sich jede Querführungsrolle um ein Maß 2e in Breitenrichtung justieren.

Das Klemmauge 17 zur Aufnahme des Haltezapfens 16 bestellt im wesentlichen aus einer vom Haltearm starr gehalterten Hülse mit einer vertikal ausgerichteten zylindrischen Bohrung, deren Durchmesser fein auf den Durchmesser des Haltezapfens abgestimmt ist. Das llemmauge weist einen radial

wenigstens
verlaufenden Schlitz 18 sowie/eine quer über den Schlitz sich erstreckende tangential verlaufende Klemmschraube 19 auf. Dadurch kann das Klenuaauge zusammengekleDiiat werden und den Haltezapfen kraftschlüssig fixieren. Die Klemmschraube 19 ist in einem solchen radialen Abstand von der Mitte des Klemmauges angeordnet, daß die Umfangsflache des Klemmschraubenbolzens in die lichte öffnung des Klemmauges um etwa den halben Bolzendurchsaesser radial eintaucht. An entsprechender Axialpositioa ist ia dem Haltezapfen 16 eine Umfangsrille 2o mit halblcreisförmigem Querschnitt eingearbeitet, wodurch in Axialdichtung ein Formschluß zwischen Klemmauge und Haltezapfen gegea Herausfallen zu-

130012/0213

2935388

Daim 12 528/4

stände kommt. Außer der bereits erwähnten kraftschlüssigen Klemmung kann zur formschlüssigen Sicherung der Umfangslage des Haltezapfens und somit zur Sicherung der justierten Breitenposition der Querführungsrolle in dem oberhalb der Umfangsrille 2o befindlichen zylindrischen Umfangsteil des Haltezapfens eine feinunterteilte Kerbverzahnung 21 eingearbeitet sein, die mit einer entsprechenden Gegenverzahnung 22 im Klemiaauge korrespondiert. Durch Absenken des Haltezapfens in dein gelösten Klemmauge kann die Verzahnung außer Eingriff gebracht und der Haltezapfen in dem Klemmauge verdreht werden. Um ein solches Verdrehen zu erleichtern, ist auf der Oberseite des Haltezapfens versenkt ein Sechskant 23 angebracht, über den mittels eines Schraubenschlüssels Verdrehkräfte auf den Haltezapfen ausgeübt werden können.

Zum Schutz der Wälzlager 13 weist die Felge/Nabe-Einheit oberhalb des obersten Wälzlagers ein etwa zylindrisch verlaufendes Dichtungsgehäuse 27 auf, welches eine Gleitdichtung 28 trägt, die mit einer zylindrischen Fläche auf dem Lagerzapfen 12 dichtend zusammenarbeitet. Das untere der beiden Wälzlager ist von der Unterseite her durch eine ruhend verschraubte Blechkappe gegen Zutritt von Schmutz und Wasser geschützt. Zum Schutz der Gleitdichtung 28 vor übermäßigem Zutritt von Schmutz und Schwallwasser ist die Notlaufscheibe 25 auf der Oberseite der Querführungsrolle angebracht, und zwar ist sie, wie durch eine strichpunktierte Linie angedeutet, mit dem oberen Felgenhorn verschraubt, in dem zu diesem Zweck Gewindelöcher und entsprechende Augen angebracht sind. Selbstverständlich kann, wie durch strichpunktierte Linien

130012/0203

-¥-*■ Daim 12 528/4

ebenfalls angedeutet ist·, auch auf der Unterseite der Querführungsrolle eine weitere Notlaufscheibe angebracht v/erden. Diese muß jedoch bei einer notwendig werdenden Reifenerneuerung demontiert werden. Zum noch besseren Schutz der Dichtung 28 gegen Schwallwasser ist im dargestellten Ausführungsbeispiel am Haltearm 8 ein Spritzblech 24 angeordnet, so daß die Oberseite der Notiaufscheibe, insbesondere aber deren Nabenbereich gegen direkten Schmutz und Wasserzutritt überdeckt ist. Durch ein Scharnier 26 ist der vordere Teil des Spritzbleches 24 hochklappbar» wie mit einer strichpunktierten Linie angedeutet ist.

Zwischen dem Felgenhorn 11 und dem Dichtungsgehäuse 27 ist aus Gründen einer Werkstoff- und Gewichtseinsparung sowie aus gußtechnischen Gründen eine umlaufende Rille 29 angebracht. Im Bereich dieser Rille ist im übrigen auch das nach oben weisende Reifenventil 31 der Querführungsrolle in einem entsprechenden Auge angebracht. Die Rille 29 geht in die Zentrumsbohrung der Notlaufscheibe über. Diese Rille stellt einen sogenannten gefangenen Raum dar, in dem sich Wasser sammeln kann, welches die Dichtung 28 ständig überflutet hält. Um einen solchen ständigen Angriff von Wasser auf die insoweit empfindliche Dichtung 28 zu vermeiden, ist die Rille 29 mittels eines Wasserablaufrohres 3o nach unten durch das Innere des Luftreifens hindurch und durch die Wandungen der Felge/Nabe-Einheit hindurch entitfässert. Das Wasserablaufrohr 3o ist dichtend in die Wandungen der Felge/Nabe-Einheit durch Eingießen, Einkleben, Einlöten od. dgl. eingebaut. Es wölbt sich entsprechend der Form der Umfangsrille 14 am Felgengrund entlang.

130012/0203

■η-

Daim 12 S28/4

Bei dem in Fig. 4 ohne Halterung im Querschnitt gezeigten weiteren Ausführungsbeispiel einer Querführungsrolle ist die Felge/Nabe-Einheit 1o* axial etwa mittig zwischen den Wälzlagern 13 geteilt. Die beiden Teile sind mittels einer Flanschverschraubung 14 lösbar miteinander verbunden. Die Flanschverschraubung ist mittels einer Dichtung 34 hermetisch gegen Druckverlust abgedichtet. Die axiale Teilung der Felge/Nabe-Einheit erleichtert die Reifenmontage ganz wesentlich gegenüber einer ungeteilten Felge/Nabe-Einheit. Die im Durchmesser sehr kleinen Reifen, insbesondere aber die noch kleineren Reifenwülste müßten, um über die Felgenhörner hinweggehoben werden zu können, relativ stark deformiert werden, was au einer Beschädigung der Reifenwülste führen könnte. Dank der axialen Teilung der Felge/Nabe-Einheit ist eine axiale Montage des Reifens möglich. Zwar muß dazu die Lagerung der Felge/Nabe-Einheit zumindest teilweise demontiert werden, dafür gestaltet sich j edoch die Reifendemontage bzw. Montage um so einfacher und schneller. Es braucht lediglich die untere Schutzkappe und das untere Wälzlager demontiert zu werden, dann läßt sich bei Verwendung von zwei gegeneinandergestellten Kegelrollenlagern, wie das Ausführungsbeispiel zeigt, die Felge/Nabe-Einheit vom Lagerzapfen axial herunternehmen. Nur noch die Außenringe der Wälzlager befinden sich in der Felge/Nabe-Einheit. Nach Demontage der Verschraubung lassen sich die Hälften axial vom Reifen abnehmen und auf einen neuen Reifen aufsetzen. Diese ganzen Montagevorgänge können mit werkstattüblichen Werkzeugen vollständig ausgeführt werden; Sondereinrichtungen für eine komplizierte Reifenmontage bei extrem kleinen Durchmessern sind nicht erforderlich.

130012/0203

Daim 12 528/4

Die Entwässerung der zwischen dem Dichtungsgehäuse 27 einerseits sowie dem oberen Felgenhorn und der Nabenbohrung der Notlaufscheibe 25 andererseits gebildeten Rille ist bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig., 4 anders gelöst als bei dem nach Fig. 2. Und zwar ist hier durch das Felgenhorn hindurch xvenigstens eine radial nach außen führende Wasserablaufbohrung 3o' angebracht, durch die etwaiges Wasser durch Fliehkrafteinfluß radial nach außen, abgespritzt wird. Durch einen konischen Verlauf der äußeren Querschnittskontur dieser Rille im Bereich der Felge/Nabe-Einheit und vor allen Dingen im Bereich der Nabenbohrung der Notlaufscheibe könnte auch ohne eine solche Wasserablaufbohrung etwaiges Wasser aus der Rille auf die Oberseite der Notlaufscheibe durch Fliehkrafteinfluß abgeschleudert i^erden. Während der Fahrt nehmen die im Durchmesser recht kleinen Querführungsrollen sehr hohe Drehzahlen anj, so daß mit relativ hohen Fliehkräften gerechnet werden kann.

Dank der axialen Teilung der Felge/Nabe-Einheit nach Fig. 4 kann anstelle eines Druckluft-gefüllten Gummireifens auch ein hoch belastbarer Vollgummireifen vorgesehei/sein (in Fig. 4 strichpunktiert angedeutet), der in radialer Hinsicht noch kleiner baut als ein entsprechend belastbarer Luftreifen. Ein Vollgummireifen bietet bei entsprechender Wahl der Gummihärte einen ausreichenden Abrolllcomfort, daneben aber eine sehr hohe Betriebssicherheit, so daß auf eine Notlaufscheibe verzichtet werden kann.»

130012/0203

■Μ-

Leerseite

Claims

Daimler-Benz Aktiengesellschaft

Stuttgart-Untertürkheim Pain 12 528/4

Ansprüche

/ν 1. Querführungsrolle für ein an fahrbahnseitigeii Leitstegen od. dgl. mechanisch entlangführbares Fahrzeug, mit in Betriebsstellung wenigstens annähernd vertikaler Abrollfläche, die von einem - vorzugsweise Druckgas-gefüllten Gummireifen gebildet wird, ferner mit einer den Gummireifen tragenden Felge und einer auf einem feststehenden am Ende eines Haltearmes od. dgl. angeordnetes Lagerzapfen drehbar gelagerten Nabe, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (1o) radial übergangslos, d. h. ohne Radscheibe, Speichen, Anschraubflansch od. dgl. unmittelbar auf ihrer Außenseite zugleich die Felge bildet und mit ihr zu einem einzigen Teil baulich vereinigt ist und daß der Lagerzapfen (12) auswechselbar am Haltearm (8) befestigt ist.
2. Querführungsrolle nach Anspruch 1 mit zwei axial im Abstand auf dem Lagerzapfen angeordnete» Wälzlagern zur Drehlagerung der Nabe, dadurch gekennzeichnet , daß zur Bildung einer etwa mittig in der Felge (1o) liegendem im Querschnitt tiefen radial nach außen offenen Umfangsrille (14) zur Aufnahme der seitlichen Reifenwulste (15) bei der Reifenmontage nach Art einer Tiefbettfelge die Nabenwandung sich in Querschnitt zwischen die beiden Wälzlager (13) radial hineinwölbt.

130012/0203

- 2 - Daim 12 528/4
3. Querführungsrolle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der axial über die Drehlagerung (12, 13) der Nabe (1o) einseitig nach oben verlängerte und dort einen Haltezapfen (16) bildende Lagerzapfen (12) mit dem Haltezapfen (16) steckbar im HaI-tearm (8) befestigt und gegen Herausziehen und Verdrehen gesichert ist.
4. Querführungsrolle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß an dem Haltearm (8) ein radial geschlitztes (18) den Haltezapfen (16) auf-

wenigstens nehmendes Klemmauge (17) vorgesehen ist, welches mittels/ einer quer zum Schlitz (18) und tangential zum Klemmauge (17) liegenden Klemmschraube (19) zur Umfangsklemmung des Haltezapfens (16) schließbar ist.
5. Querführungsrolle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Haltezapfen (16) an der axialen Stelle der Klemmschraube (19) mit einer Umfangsrille (2o) versehen ist, in welche die den lichten Querschnitt des Klemmauges (17) anschneidende Klemmschraube radial mit dem Bolzenumfang zur formschlüssigen axialen Fixierung des Haltezapfens (16) im Klemmauge (17) eintaucht.
6. Querführungsrolle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der rund ausgebildete und im Durchmesser (D) größer als der Lagerzapfen (12) im Bereich der Wälzlager (13) bemessene haltezapfen (16) exzentrisch (Maß e) zur Mitte (32) der Nabenlagerung (12, 13) angeordnet ist.

130012/0203

-S- Daiin 12 528/4
7. Querführungsrolle nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltezapfen (16) wenigstens an einem Teilbereich seines Umfangs und/oder seiner oberen Stirnseite mit einer umfangsmäßig feingeteilten axial steckbaren Verzahnung (21) versehen ist, die mit einer entsprechenden Gegen- \erzahnung (22) im Klemmauge (17) zusammenarbeitet und der formschlüssigen umfangsmäßigen Lagesicherung des Haltezapfens (16) bzxtf. Lagerzapfens (12) dient.
8. Querführungsrolle nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite der Querführungsrolle (6) durch ein Spritzblech (24) wenigstens teilweise überdeckt ist.
9. Querführungsrolle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens ein Teil des Spritzbleches (24) hochklappbar ist.
10. Querführungsrolle nach Anspruch 8 oder 9 mit einer im Durchmesser etwas kleiner als die Querführungsrolle bemessenen Notlaufscheibe, dadurch gekennzeichnet , daß die Notiaufseheibe (2 5) oberhalb der Querführungsrolle (6) am Felgenhorn (11) befestigt ist.
11. Querführungsrolle nach einem der Ansprüche 1 bis 1o mit einer oberhalb der Drehlagerung der Nabe angeordneten Dichtung und einem nabenseitigen etwa zylindrischen Dichtungsg$iäuse, dadurch gekenn-

130012/0203

- 4 - ' Daim 12 528/4

zeichnet , daß eine zwischen Dichtungsgehäuse (24) einerseits und Felgenhorn (11) und/oder Gummireifen (9) andererseits gebildete nach oben offene umlaufende Rille (29) über ein axial durch die Wandungen der Felge (1o) und deren Inneres dichtend sich hindurcherstreckendes Wasserablaufrohr (3o) nach unten entwässert ist.
12. Querführungsrolle nach Anspruch 1 mit zwei axial im Abstand auf dem Lagerzapfen angeordneten Wälzlagern zur Drehlagerung der Nabe, dadurch gekennzeichnet, daß die Felge/Nabe-Einheit (1ο¹) axial etwa mittig geteilt ist, deren Teile durch eine radial nach innen zwischen die Wälzlager (13) hineinragende vorzugsweise abgedichtete (34) Flanschverschraubung (14^r) lösbar miteinander verbunden sind (Fig. 4).

130012/0203