DE3136203C2

DE3136203C2 - Schwenklagerung für eine Laufrolle eines Fahrzeuges

Info

Publication number: DE3136203C2
Application number: DE19813136203
Authority: DE
Inventors: Max 8077 Baar Lippert
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-09-12
Filing date: 1981-09-12
Publication date: 1985-05-23
Also published as: DE3136203A1

Abstract

Schwenklagerung für Fahrzeug-Laufrollen, deren jede sich abhängig von der Fahrtrichtung selbsttätig ausrichtet und nach Entlastung in eine Soll-Laufrichtung zurückgeführt wird. Dazu ist zwischen einem fahrzeugfesten Teil und der Laufrollenhalterung zumindest eine gekrümmte Führungsfläche vorgesehen, an der ein federnd abgestütztes Folgeglied gleitend anliegt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schwenklagerung der im Oberbegriff des Hauptanspruches angegebenen Art.

Solche Fahrzeuge mit sich selbsttätig auf die Fahrtrichtung ausrichtenden Laufrollen sind beispielsweise von Hand geschobene Servierwagen, Materialwägelchen in Industriebetrieben und Lagern, Einkaufswagen in Selbstbedienungsgeschäften, fahrbare Krankenbetten in Krankenhäusern, fahrbare Büromöbel und Karteikästen, Bürostühle, Werkzeugwagen und fahrbare Liegeplatten in Kraftfahrzeug-Werkstätten und dgl. mehr. Durch den Abstand zwischen der Rollenauf-Standsfläche auf dem Boden und dem Punkt, in dem eine gedachte Verlängerung der Schwenkachse jeder Laufrolle den Boden trifft, richtet sich jede Laufrolle in etwa auf die Laufrichtung aus, die durch einen Lenkimpuls am Fahrzeug vorgegeben wird. Es zeigt sich nun in der Praxis, daß gerade bei leichten Fahrzeugen die Laufrollen um ihre Schwenkachsen pendeln, so daß die Laufrollen an ein und demselben Fahrzeug nicht alle die gleiche Laufrichtung beibehalten. Dadurch wird die Spurhaltung beim Bewegen des Fahrzeugs oder das Kurvenfahren erschwert. Ls kann auch vorkommen, daß sich infolge einer Bodenunebenheit eine oder mehrere Laufrollen überhaupt quer zur Laufrichtung stellen und die Bewegung des Fahrzeuges stark erschweren oder sogar behindern. In Krankenhäusern, wo die verhältnismäßig schweren Krankenbetten oftmals genau durch enge Türöffnungen oder in enge Lifteinfahrten hindurch-5 oder hineinmanövriert werden müssen, ist es ein unbequemer und störender Effekt, da die Krankenbetten leicht streifen und dadurch Beschädigungen hervorrufen oder diese Stöße dem im Bett liegenden Patienten Schmerzen bereiten. Ein solches Fahrzeug geradeaus zu schieben oder zu ziehen ist nahezu unmöglich, da die sehr leicht laufenden und sich relativ Jeicht verschwenkenden Laufrollen auf kleinste Bodenunebenheiten oder unterschiedliche Belastungen an ein- und demselben Fahrzeug sehr feinfühlig reagieren.

Es ist aus der CH-PS 6 07 958 eine Schwenklagerung für solche Laufrollen bekannt, bei der im rohrartigen Ende der Rollenhalterung undrehbar ein Zapfen befestigt ist, der der Rolle zugewandt einen hammerförmigen Mitnehmer und der Rolle abgewandt einen 8-förmigen Nocken trägt, der ins Innere des rohrartigen Endes des Fahrzeugteiles ragt. Am Nocken sind symmetrisch zwei Kurvenbahnen vorgesehen, an denen sich ein Folgeglied abstützt, das im rohrartigen Ende des Fahrzeugteiles in einem radialen Gehäuse gegen die Kraft einer Druckfeder verschiebbar abgestützt ist. Diese Schwenklagerung ist aufwendig und viel'.eilig aufgebaut. Die ^für die Rückstellvorrichtung erforderlichen vielen Einzelteile lassen sich nur mit erheblichem Aufwand und recht schwierig in den Verbindungsbereich zwischen den Fahrzeugteilen und der Rollenhalterung eingliedern. Es ist ferner nachteilig, daß der Hebelarm, mit dem das Folgeglied in bezug auf die Schwenkachse der Rollenhalterung wirksam ist, konstruktionsbedingt verhältnismäßig klein ist, und daß für die Unterbringung der Feder und des von der Feder belasteten Endes des Folgegliedes ein radial vorstehendes Gehäuse am Fahrzeugteil erforderlich ist. Diese Konstruktion ist teuer, aufwendig und für einfache Fahrzeuge kaum einsetzbar. Aus der US-PS 42 46 677 ist eine Schwenklagerung einer anderen Art bekannt, bei der die Rücksteilvorrichtung zwischen dem Fahrzeugteil und der Rollenhalterung ungeschützt freiliegt. Ferner wird in der Rückstellvorrichtung eine einseitige Kraft für die Rollenhalterung erzeugt, die die leichte Beweglichkeit der Rollenhalterung relativ zum Fahrzeugteil beeinträchtigt. Die Rückstellvorrichtung ist bei dieser freien Anbringung außerordentlich anfällig gegen Verschmutzung und wartungsbedürftig. Bei ungenügender Wartung wird der offene Mechanismus funktionsunfähig, so daß die

so Rückstellvorrichtung sogar ein Hemmnis zum Fahren des Fahrzeugs werden kann. Wird dagegen der Bereich der Rolle des Folgegliedes und der Kurvenbahn zu stark geschmiert, so besteht die Gefahr, daß sich die das Fahrzeug benutzenden Personen beschmutzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schwenklagerung der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich bei einem einfacheren und preiswerteren Aufbau durch ein wirksameres Rückstellen der Laufrollen in eine Sollaufstellung auszeichnet und deren Me-

bo chanismus weitgehend geschützt ist.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei dieser Ausbildung wird dem entweder in der RoI-

h5 lenhalterung oder beim Fahrzeugteil vorgesehenen Rohr eine zweite Funktion gegeben, indem es unmittelbar zur Bildung der Kurvenbahn bzw. zum Tragen der Kurvenbahn herangezogen wird. Ferner wird durch die-

sen Einsatz des Rohres erreicht, daß die Kurvenbahn in einem verhältnismäßig großen Abstand von der Achse verläuft, die zwischen dem Fahrzeugteil und der Rollenhalterung vorgegeben ist Daraus resultier':, daß das Folgeglied mit einem optimal großen Hebelarm in bezug auf diese Achse das Rückstellmoment erzeugt wenn die Rollenhalterung ausgelenkt worden ist Die Anbringung der Kurvenbahn an dem Rohr gestaltet sich herstellungstechnisch einfach, wie auch der Zusammenbau der Schwenklaeerung. Die Ausbildung schützt sich aurch ihre Formgebung selbst nach außen. Diese Ausführung bietet den großen Vorteil, den für die Schwenklagerung der Rolle notwendigen Bauteil gleichzeitig mit einer sekundären Funktion, nämlich der Rückstellung der ausgelenkten Rollenhalterung, zu betrauen. Die Auslenkimpulskraft steht der federnden Rückstellkraft entgegen, wobei die Rückstellkraft natürlich nicht größer ist a!s die durch den Lenkimpuls ausgeübte Kraft, so daß sich in jeder Auslenkstellung eine verhälüv-smäßig stabile Stellung der Laufrolle ergibt. Dieser Effekt wird bei allen an einem Fahrzeug vorhandenen Laufrollen erreicht, so daß sich eine verbesserte Kurvenlenkbarkeit ergibt. Die im Inneren untergebrachten Folgeglieder müssen nach außenhin nicht sichtbar sein, so daß sich ein optisch gefälliger Eindruck erzielen läßt, wie er beispielsweise bei luxuriösen Bürostühlen wünschenswert ist. Diese Lösung ist sehr funktionssicher und dabei weitgehend wartungsfrei, da alle zusammenarbeitenden Teile verdeckt und damit auch gegen äußere Einflüsse oder eine Verschmutzung abgeschirmt sind.

Eine weitere, vorteilhafte Ausbildung des Gegenstandes geht aus Anspruch 2 hervor. Diese besondere Formgebung und Verlagerung nach Innen ruft eine sehr präzise Steuerung und Ausrichtung der Laufrollen hervor. Gerade durch die elliptische oder linsenförmige Querschnittsbildung wird die Laufrolle bei stärkerer Ausschwenkung auch verstärkt in die gerade Stellung zurückgeführt, so daß in dieser Ausbildung eine sehr funktionssichere Lösung zu sehen ist.

Eine weitere, vorteilhalte Ausgestaltung der Erfindung erläutert Anspruch 3. Mit den diametral gegenüberliegenden Folgegliedern wird die spezifische Belastung sowohl der Führungsflächen als auch der Folgeglieder halbiert und damit ein einseitiger Kraftangriff der Rückstellkräfte vermieden. Die verdeckte Unterbringung im Inneren des Rohres hat zusätzlich den Vorteil, daß die Schmierung nur einmal bei Einbau vorgenommen werden muß, ferner eine Verschmutzung der Führungsbahnen und der Folgeglieder nicht auftreten wird und somit die Schwenklagerung weitgehend wartungsfrei bei einwandfreier Funktion bleibt. Außerdem stehen keine spitzigen Teile hervor, die zu Verletzungen führen könnten, sondern die Lagerung ist gefällig und sauber gekapselt, die außerdem einen guten ästhetischen Eindruck hinterläßt.

Eine weitere, vorteilhafte Weiterbildung geht aus Anspruch 4 hervor. In diesem Fall stehen die Folgeglieder parallel zur Schwenkachse und die Führungsflächen verlaufen konzentrisch zur Schwenkachse. Ein Vorteil dieser Ausbildung ist es, daß der Ort. an dem jeweils t>o eine Rückstellkraft entsteht, über den gesamten Schwenkbereich der Laufrolle den gleichen radialen Abstand von der Schwenkachse hat. der wünschenswert groß gewählt werden kann. Durch die sinusförmige Kurvenbahn kann die Schwenklagerung sehr klein und b5 gekapselt ausgebildet werden, wobei die gewünschte Kraftübertragung mit den eingesetzten Federn in den l^:ok>et?liedern variiert werden kann.

Schließlich hat es sich als sehr vorteilhaft erwiesen, den Gegenstand gemäß Anspruch 5 auszubilden. Die gleitfreudige Beschichtung reduziert die beim Auslenken auftretenden behindernden Reibungskräfte und bietet somit eine feinfühlige Steuerung. Die Rückstellkraft werden allein durch die auf die Führungsfläche einwirkende Federkraft von dem Folgeglied definiert. Zudem wird eine Geräuschentwicklung (quietschen) unterdrückt, und der Verschleiß niedrig gehalten. Die Schwenklagerung ist damit weitgehend wartungsfrei.

Nachstehend werden anhand der Zeichnung Ausführungsformen der Erfindung erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer Schwenklagerung einer Laufrolle;

F i g. 2 einen Horizontalschnitt durch die Schwenklagerung;

Fig.3 eine Seitenansicht von Teilen einer anderen Ausführungsform der Schwenklagerung und

F i g. 4 eine Draufsicht auf die in F i g. 3 gezeigte Ausführungsform einer Schwenklagerung.

Die F i g. 1 zeigt das untere Ende eines Fahrzeugteils 1, das z. B. ein Stuhlbein oder ein Bettfuß ist. Am unteren, freien Ende des Fahrzeugteils 1 ist ein Befestigungsflansch 2 fest angebracht, der einen Führungskörper 3 von oben überdeckt. Am Befestigungsflansch 2 ist bei dieser Ausführungsform der Führungskörper 3 unverdrehbar befestigt. Er enthält eine vertikale Schwenkachse 4. Im Bereich der Schwenkachse 4 ist ein Zapfen 5 an einer Rollenhalterung 6 befestigt, der bis ins Innere des Befestigungsflansches 2 und durch den Führungskörper 3 hindurchragt.

Die Rollenhalterung 6 ist in F i g. 1 nach links schräg verlaufend ausgebildet und hält auf einer horizontalen Querachse 7 eine Laufrolle 8. Die Laufrolle 8 steht auf dem Boden im Bereich einer Bodenaufstandsfläche 9 auf, die zu dem Punkt 10, in dem die verlängerte Schwenkachse 4 auf den Boden trifft, einen Abstand a hat. Durch den Abstand a richtet sich die Laufrolle 8 selbsttätig auf die jeweils gewählte Laufrichtung (Pfeil 15) aus, da zwischen den Punkten 9 und 10 eine Kraft 16 entsteht, die zu diesen Ausrichteffekt führt. Dieses Prinzip ist bekannt und wird deshalb nicht näher erläutert. In F i g. 1 ist die mit 15 bezeichnete Laufrichtung die sogenannte Soll-Laufrichtung, in der das Fahrzeug überwiegend gefahren werden soll.

F i g. 2 zeigt eine Ausführungsform einer Schwenklagerung, bei der die Rollenhalterung 6" von einem im Querschnitt elliptischen oder linsenförmigen Rohr 3" gebildet wird, das mit seinen Innenwänden die spiegelbildlichen Führungsflächen bzw. Kurvenbahnen 18a' und 18Zj'mit den Bereichen 19' und 20' bildet. Bei dieser Ausbildung wird eine verdeckte Unterbringung der zapfenartigen Folgeglieder 12 erreicht, da sich diese im Rohrinneren befinden und in einer gemeinsamen Federhülse 11, die beidseitig offen ist, unter Zwischenschaltung einer Druckfeder 13, geführt sind. Die Federhülse 11 ist hier mit einem fahrzeugfesten Teil 2' im Bereich der angedeuteten Schweißnähte 26 verbunden. Zwischen der Federhülse 11 und der Rollenhalterung 6" ist ein Drehlager 5' angedeutet, dessen Zentrum in der Schwenkachse 4 liegt.

Die Kurvenbahn oder Führungsflächen 18a und 186' können auch an der Innenseite eines im Querschnitt runden oder viereckigen Rohres angebracht werden, jedoch erfordert dies die zusätzliche Anordnung oder Ausbildung der FührungsfläL'hen.

In den F i g. 3 und 4 ist eine weitere Ausführungsform einer Schwenklagerung angedeutet, bei der am fahr-

zeugfesten Teil ein als Führungskörper 3 ausgebildetes Rohr 3' befestigt ist, das an seiner einen Stirnseite eine Kurvenbahn oder Führungsflächen 18a", 186"aufweist und mit der Rohrachse in der Schwenkachse 4 liegt. In einer Abwicklung bilden die Führungsflächen 18a", 18/?"eine sinusförmige Kurve mit zwei oberen und zwei unteren Scheitelpunkten 20", 19", wobei die unteren Scheitelpunkte 19" die Soll-Laufrichtung und die oberen Scheitelpunkte 20" die Abkippunkte definieren, über die die Folgeglieder 12 nach einer 90°-Auslenkung hinweggleiten können. Die Folgeglieder 12 sind parallel zur Schenkachse 4 und zueinander parallel und diametral gegenüberliegend angeordnet und sitzen unter Zwischenschaltung der Federn 13 verschiebbar in Federhülsen 11, die am Rollenträger 6'" befestigt sind. Das Rohr 3' ist hingegen am fahrzeugfesten Teil 2' befestigt. Bei dieser Ausbildung entstehen die Rückstellkräfte jeweils mit gleichem Radialabstand zur Schwenkachse 4, der wünschenswert groß gewählt werden kann, so daß die Rückstellkräfte mit genau vorherbestimmbaren Werten erzeugt werden können.

Anstelle der mit angespitztem Kopf 17 ausgebildeten Folgeglieder 12 können auch rollentragende Folgeglieder 12 eingesetzt werden, die die Reibung an der Kurvenbahn oder den Führungsflächen 18a" 186" mindern. Alternativ dazu ist auch eine gleitfreudige Beschichtung der Spitze der Folgeglieder 12 und der Führungsflächen zweckmäßig, die den Verschleiß herabsetzt und eine Geräuschentwicklung verhindert. In den Federhülsen 11 können ferner verstellbare Federwiderlager untergebracht werden, so daß die Vorspannkraft der die Folgeglieder 12 belastenden Feder verändert und damit der Wert der Rückstellkräfte einstellbar wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Schwenklagerung für eine Laufrolle eines Fahrzeuges, die an einem festen Fahrzeugteil mit einer Halterung um eine vertikale Achse verdrehbar angeordnet ist und mit einer Rückstellvorrichtung, in der wenigstens ein federbelastetes Folgeglied an einer relativ zu ihm um die Achse verdrehbaren Kurvenbahn abgestützt ist und bei einer Auslenkung der Rollenhalterung ein Rückstellmoment für diese erzeugt, wobei der Fahrzeugteil und/oder die Rollenhalterung im Verbindungsbereich als Rohr ausgebildet ist bzw. sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenbahn (18a', 186'^ an der Innenwand oder am Stirnende des Rohres (3', 3") des Fahrzeugteil oder der Halterung angeordnet ist.

2. Schwenklagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das der Rollenhalterung (6") angehörende Rohr (3") im Querschnitt elliptisch oder linsenförmig ist und mit seiner Innenwand die Kurvenbahn bildet.

3. Schwenklagerung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei einander diametral gegenüberliegende Folgeglieder (12) im Inneren des Rohres (3") verdeckt untergebracht sind.

4. Schwenklagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die am Stirnende des Rohres (3') angeordnete, sich über 360° erstreckende Kurvenbahn (18a", l&b") in einer Abwicklung einen annähemd sinusförmigen Verlauf mit zwei oberen und zwei unteren Scheitelpunkten (19", 20") besitzt, und daß in bezug auf die Rohrachse (4) diametral gegenüberliegende Folgeglieder (12) parallel zur Rohrbzw. Schwenkachse bewegbar abgestützt sind und gegen die Kurvenbahn anliegen.

5. Schwenklagerung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Folgeglieder (12) und/oder die Kurvenbahn (18a', 18a", 18£>'. 18£>"jgleitfreudig beschichtet sind.