DE3436422C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zwillingsschwenkrolle mit Kunststoffrädern, die mit mittigen Lagerbohrungen geformt sind und die auf den jeweiligen Enden einer Metallspindel mit einschnappendem Rastsitz sich befinden, wobei die Spindel über ein Gehäuse der Schwenkrolle hinaus vorsteht und die Spindel sowie die Lagerbohrungen ineinander greifende Ausbildungen haben, von denen eine jede einen Umfangsvorsprung sowie eine angrenzende Umfangsnut aufweist.

Eine solche Zwillingsschwenkrolle ist bekannt geworden durch die US-PS 43 37 883. Diese zeigt eine Konstruktion, bei der eine Vielzahl von ineinander greifenden Umfangsvorsprüngen und Nuten nicht nur das Rad sondern auch die Radlagerflächen halten. Die hierbei in Kauf zu nehmenden praktischen Schwierigkeiten wurden nicht erkannt, die auf das Formverfahren zurückzuführen sind: es ergibt sich zwangsweise eine relativ unzufriedenstellende Anordnung, die schnell im Betrieb verschleißt und unvermeidlicherweise zu einem schlechten Lagerungssitz führt. Selbst wenn der ursprüngliche Lagerungssitz zufriedenstellend sein sollte, würden doch die Spitzen der Vorsprünge schnell verschleißen, was zu einem losen Lager und zu beeinträchtigenden Radhaltecharakteristiken führen würde. Die Vielzahl der Vorsprünge und Nuten erhöhen auch die Produktionskosten, das Radformverfahren wird verlangsamt. Bei einer Form mit Kern muß, wie bei den geformten Rädern nach der Erfindung, welche über innere Vorsprünge und Nuten verfügen, nach dem Formen der Gegenstand aus dem Kernabschnitt des Formungswerkzeugs "springen". Es gibt aber eine Grenze für die "Abspringhöhe", die noch bei einem gegebenen Bohrungsdurchmesser zugelassen werden kann. Dieser wird bestimmt durch die Art des Formmaterials und Spezifikation des Herstellers. Eine vielfache Aufeinanderfolge von Sprüngen bedeutet eine extrem ungünstige Praxis beim Formen, da jeder Sprung nach dem ersten in einer Verformung des geformten Profils gipfelt, das den zweiten und den nachfolgenden Sprüngen ausgesetzt wird. Man kann zwar diese Verformung nicht verhindern, sie kann jedoch auf einem Minimum gehalten werden, indem man es dem Formling ermöglicht, für einen längeren Zeitraum abzukühlen, bevor das Strippen aus dem Formwerkzeug erfolgt. Dies geht aber wiederum auf Kosten wesentlich längerer Formungszyklen und hat damit beachtlich gesteigerte Produktionskosten zur Folge.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Formungszeit wesentlich herabzusetzen, die Abmessungsgenauigkeiten des Produktes zu erhöhen.

Auch sollen eigene Radbefestigungselemente wie Federringe oder Nieten, wie sie sonst der Stand der Technik zeigt, insbesondere bei Rollen für Schwerlast vermieden werden.

Gelöst wird dieses komplexe Problem überraschend erfindungsgemäß dadurch, daß jede Radlagerbohrung sowie das entsprechende Ende der Spindel zwei unter Abstand befindliche Abschnitte glatter zylindrischer Gestalt haben, welche Radlagerflächen bilden, wobei die entsprechenden ineinander greifenden Ausbildungen zwischen den unter Abstand angeordneten Abschnitten angeordnet sind und der Umfangsvorsprung jeder solchen Formation sich über den Durchmesser dieser unter Abstand angeordneten Abschnitte hinaus erstreckt, wobei die angrenzende Umfangsnut radial nach innen (oder außen), bezogen auf diesen Durchmesser, ausgebildet ist und diese Lagerungsflächen in jeder Lagerungsbohrung zusammen einen Hauptteil der Länge dieser Bohrung überspannen.

Erfindungsgemäß dienen also die ineinandergreifenden Vorsprung- und Nutausbildungen nur dazu, das Rad zurückzuhalten, sie haben keinerlei Lagerungsfunktion. Funktionell werden die Lagerflächen hierdurch getrennt: sie überspannen nicht nur einen größeren Teil der Bohrungslänge, sie sind vielmehr auf jeder Seite der ineinander greifenden Vorsprünge angeordnet, so daß sie sich bis nahe an beide Enden der Radbohrung erstrecken können. Sie liefern so das maximale Lagerungsmoment in der Ebene der Lagerungsbuchse und widersetzen sich somit Kräften, die versuchen, die Räder in diese Ebene zu verkippen: der Effekt ist somit maximal.

Vorzugsweise haben die Vorsprünge und Nuten gleiche Höhe. Hierdurch kann ein Rad mit einem einzigen Absprung des Formwerkzeugs geformt werden: Vorsprung und Nut sind von maximalen radialen Abmessungen. Damit wird ein minimaler Zeitraum für den Formzyklus bei maximaler Genauigkeit der geformten Konturen und maximalem Halt sichergestellt.

Auf eigene Befestigungselemente genauso wie auf einen Nietvorgang kann bei sämtlichen Ausführungsformen verzichtet werden. Die Produktionskosten werden beachtlich gesenkt.

Zweckmäßig verfügt der Umfangsvorsprung bei Betrachten eines dieser Räder sowie des entsprechenden Endes der Spindel in jedem Falle über eine Ringlippe, die im Rad auf der Innenseite der angrenzenden Nut, bezogen auf die Lagerungsbohrung, vorgesehen ist, Die Lippe auf der Spindel auf der Innenseite der angrenzenden Nut, bezogen auf das entsprechende Ende der Spindel, ist vorgesehen. Die Enden der Radbohrungen sowie die Enden der Spindel können abgeschrägt sein. Die Führungsseiten der Lippen können geneigt sein und sorgen für eine Führung, während das Rad auf die Spindel gepreßt wird. Ein Winkel von etwa 45° an den Lippen ist für diesen Zweck geeignet.

Die Räder sind aus einem Material (press)geformt, das eine geeignete Flexibilität und geeignetes Federungsvermögen aufweist, um einen Schnappsitz nach Aufschieben zu ermöglichen; die ineinandergreifenden Ausbildungen nach der Erfindung machen eine sichere Befestigung äquivalent zu derjenigen möglich, die zur Zeit durch Verwendung gesonderter Befestigungselemente oder Nieten erreichbar sind, ohne daß solche Elemente notwendig wären oder ein gesonderter Befestigungsvorgang wie zum Beispiel Nieten erforderlich wäre. Weiterhin kann die Ausbildung der Spindel durch einen Walzvorgang erzeugt werden, wobei das aus jeder Nut verdrängte Metall aufgestaucht wird und die angrenzende vorstehende Lippe bildet, so daß kein Materialverlust stattfindet und die Spindelrohlinge vom Fertigdurchmesser sein können.

Während des Walzvorgangs kann die Spindel symmetrisch mit zwei zusätzlichen und ähnlichen Nuten/Vorsprung-Ausbildungen ausgestattet werden, die zwischen den räderhaltenden Formationen angeordnet sind; die vorstehenden so gebildeten Lippen erfassen den Schwenkrollenkörper und sorgen für eine axiale Positionierung der Spindel hierin. Die Spindel hat vorzugsweise Festsitz im Körper, jedes Rad ist auf der Spindel frei drehbar.

Eine vorzugsweise Ausführungsform der Erfindung soll nunmehr in Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden. Diese zeigen in

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Zwillingsrad-Schwenkrolle nach der Erfindung

Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie II-II der Fig. 1; die

Fig. 3 und 4 Detaildarstellungen der Fig. 2 in größerem Maßstab.

Die in den Zeichnungen dargestellte Schwenkrolle verfügt über ein aus Kunststoff (press)geformtes Gehäuse 1 und über ein Paar dort eingesetzter (press)geformter Kunststoffräder 2. Das Gehäuse 1 hat eine nach oben offene Bohrung 3 derartiger Ausbildung, daß sie in üblicher Weise eine nicht dargestellte Lagerspindel aufnimmt, durch welche die Schwenkrolle schwenkbar unter einem zu lagernden Körper, beispielsweise einem Möbelstück, angebracht werden kann.

Die Räder 2 sind jeweils auf den Enden einer Stahlspindel oder Achse 4 gelagert, die mit engem Preßsitz in einer durchgehenden Bohrung 5 in einem röhrenförmigen Teil 6 des Gehäuseformlings 1 sitzt, wobei eine Endabschrägung 4 a auf der Spindel eine Leitanordnung bildet. Die Erfindung bezieht sich auf das Befestigen der Räder 2 auf den Enden der Spindel 4; hierzu sind die beiden Räder sowie die Spindel mit ineinandergreifenden Ausbildungen versehen, die genau in den Fig. 3 und 4 dargestellt sind. Nach diesen beiden Figuren sind die betreffenden Ausbildungen in Bezug auf das rechte Rad 2 der Fig. 2 und das entsprechende Ende der Spindel 4 gegeben. Die Ausführungsform wird weiter mit Bezug auf dieses Rad und das Spindelende beschrieben, das Befestigen des anderen Rades erfolgt in gleicher Weise.

Zum Halten des Rades 2 wird die Spindel 4 gewalzt und bildet eine ringförmige Umfangsnut 7 mit einem rechteckigen Schnittprofil gegen das Ende der Spindel. Die Metallaufstauchung während des Walzvorganges erzeugt eine vorstehende Umfangsringlippe 8 benachbart der Nut 7. Die Lippe 8 verfügt über eine Seitenfläche 9, die unter einem Winkel von 45° gegen die Achse 10 der Spindel 4 geneigt ist, diese Fläche erstreckt sich von der zylindrischen Basis 7 a der Ringnut 7 bis zur äußeren Zylinderfläche 11 der Ringlippe 8.

Das Rad 2 verfügt über einen mittigen Vorsprung 12 mit einer blinden zylindrischen Bohrung 13, die als Bewegungssitz auf dem Spindeldurchmesser vorgesehen ist und auf der Innenseite des Rades zur Lagerung auf der Spindel 4 offen ist.

Das Rad 2 ist ein tellerartiger Formling mit radialen Verstärkungsstegen 2 a, die zwischen dem Vorsprung 12 und einem Rand 2 b sich erstrecken. Die Bohrung 13 ist mit einer vorstehenden Ringlippe 14 und einer angrenzenden Innenumfangsringnut 15 geformt, die jeweils in Eingriff mit der Nut 7 und der Lippe 8 auf der Spindel 4 kommen, Dieser gegenseitige Eingriff der Nut/Lippenausbildungen im Rad 2 und auf der Spindel 4 sorgen für eine Einrastlagerung des Rades und für einen zuverlässigen axialen Halt hiervon, wobei jedes Rad 2 frei drehbar auf der Spindel 4 verbleibt. Die Bohrung 13 hat eine Endabschrägung 16 von 60°, die mit der komplementären Abschrägung 4 a auf dem entsprechenden Ende der Spindel 4 zusammenwirkt, wodurch eine Leitanordnung geschaffen wird; aus dem gleichen Grund verfügt die Innenlippe 14 des Rades über eine um 45° geneigte Leitfläche 17, die mit der geneigten Leitfläche 9 auf der Außenlippe 8 der Spindel 4 zusammenpaßt.

Ein Stück nach innen von der beschriebenen Nut/Lippenausbildung 7, 8 verfügt jedes Ende der Spindel 4 über eine gleiche Nut/Lippenausbildung 18, 19. Diese wird im gleichen Walzvorgang hergestellt; ihre Hauptfunktion besteht darin, eine Stufe 20 auf der Innenseite der Lippe 19 zu schaffen, die in Eingriff mit dem entsprechenden Ende des röhrenförmigen Gehäuseteils 6 zur axialen Positionierung der Spindel 4 kommt. Wird die Spindel durch den Gehäuseteil 6 gepreßt, so gehen die beiden Lippen 8 und 19 durch mit der geneigten Fläche 9 und einer entsprechenden Fläche 21 der Lippe 19 als Führung. Sobald die Lippe 19 durch den Körper geführt ist, wird die Spindel in beiden Richtungen durch die beiden Lippen 19 zurückgehalten, was zu einem Einrastsitz der Spindel 4 bei ausreichendem axialen Halt führt, um eine relative Verschiebung von Spindel/Gehäuse zu vermeiden, während die Räder 2 auf dem Einrastsitz auf den Enden der Spindel 2 vorgesehen werden. Dies erleichtert beachtlich den Zusammenbau der Schwenkrolle, wobei währenddessen die Spindel 4 unten gegen die mittigen konvexen Vorsprünge 22 an den blinden Enden der Radbohrungen 13 anschlägt, um die Montageposition zu definieren.

Obwohl die Ringlippen 19 das Gehäuse 1 zur axialen Positionierung der Spindel 4 während des Zusammenbauvorgangs erfassen, erfassen bei der montierten Schwenkrolle die Räder 2 den Körper 1 zu diesem Zweck. So sind die relativen Abmessungen der Teile derart, daß die planaren Enden der Raderhebungen 12 normalerweise gegen die benachbarten planaren Enden des hohlen Gehäuseteils 6 auflaufen. Der mittige Teil der Spindel 4 zwischen den Lippen 19 ist geringfügig gerändelt, um dazu beizutragen, daß die Spindel 4 während des Rollvorgangs angetrieben wird. Bei diesem Rändeln wird auch der Reibgriff der Spindel 4 innerhalb der Körperbohrung 5 erhöht.

Der gegenseitige Eingriff der benachbarten Lippen- und Nutenausbildungen auf der Spindel und in den Rädern sorgt nicht nur für eine positive und verläßliche Fixierung der Räder auf der Spindel, was zu einem doppelten Lippen/Nutgehalt für jedes Rad führt, und zwar mit leichter Einrastmontage und vorheriger Befestigung der Elemente oder einem Befestigungsvorgang, derart, daß ein Vernieten nicht erforderlich ist; die Komponenten lassen sich aber leicht herstellen. Die Spindel, wie bereits erwähnt, wird in einem einzigen Walzvorgang ohne irgendeinen Metallverlust geformt; die Nut/ Lippenausbildung in jedem Rad wird in einem einfachen Formvorgang erzeugt, und zwar nur mit einem einzigen "Sprung"- vorgang, in welchem das Rad zum "Springen" oder Aufstauchen vom Formkern gebracht wird. Das heißt, der Kern läßt gleichzeitig die Lippe 14 und die Nut 15 aufstauchen oder springen und, wie dem Fachmann auf dem Gebiet des Formens klar ist, es werden hierdurch größere radiale Sprünge möglich als es der Fall mit gesondertem sequenziellen Springen wäre.

Weiterhin umfaßt die Schwenkrollengrundkonstruktion nur vier Bauteile - ein Gehäuse, eine Spindel und zwei gleiche Räder. Dies ist ein merklicher Vorteil verglichen mit üblichen Zwillingsrad-Schwenkrollen mit vergleichbarer Sicherheit der Radbefestigung.

Claims (6)

1. Zwillingsschwenkrolle mit Kunststoffrädern (2), die mit mittigen Lagerbohrungen (13) geformt sind und die auf den jeweiligen Enden einer Metallspindel (4) mit einschnappendem Rastsitz sich befinden, wobei die Spindel (4) über ein Gehäuse (1) der Schwenkrolle hinaus vorsteht und die Spindel sowie die Lagerbohrungen (13) ineinander greifende Ausbildungen haben, von denen eine jede einen Umfangsvorsprung (8; 14) sowie eine angrenzende Umfangsnut (7; 15) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß jede Radlagerbohrung (13) sowie das entsprechende Ende der Spindel (4) zwei unter Abstand befindliche Abschnitte glatter zylindrischer Gestalt haben, welche Radlagerflächen bilden, wobei die entsprechenden ineinander greifenden Ausbildungen (7, 8; 14, 15) zwischen den unter Abstand angeordneten Abschnitten angeordnet sind und der Umfangsvorsprung (8, 14) jeder solcher Formation sich über den Durchmesser dieser unter Abstand angeordneten Abschnitte hinaus erstreckt, wobei die angrenzende Umfangsnut (7, 14) radial nach innen (oder außen), bezogen auf diesen Durchmesser, ausgebildet ist und diese Lagerungsflächen in jeder Lagerungsbohrung (13) zusammen einen Hauptteil der Länge dieser Bohrung (13) überspannen.

2. Zwillingsradschwenkrolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfangsvorsprung (14; 8), bei Betrachtung eines dieser Räder (2) sowie des entsprechenden Endes der Spindel (4) in jedem Fall eine Ringlippe ist, wobei die Lippe (14) im Rad (2) auf der Innenseite der angrenzenden Nut (15), bezogen auf die Lagerungsbohrung (13) vorgesehen ist, und die Lippe (8) auf der Spindel (4) auf der Innenseite der angrenzenden Nut (7), bezogen auf das entsprechende Ende der Spindel (4), vorgesehen ist.

3. Zwillingsschwenkrolle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, da jeder Vorsprung (8, 14) über diesen Durchmesser um ein Stück hinaus vorsteht, das in etwa gleich der radialen Tiefe jeder Umfangsnut (7, 15) relativ zu diesem Durchmesser ist.

4. Zwillingsschwenkrolle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ineinander greifenden Ausbildungen (7, 8) der Spindel (4) das Ergebnis eines Walzvorgangs sind, der an einem Spindelrohling mit dem Enddurchmesser dieser unter Abstand vorgesehenen Abschnitte der Spindel ausgeführt ist, wobei das aus jeder Nut (7) dieser Formation (7, 8) während des Walzvorgangs verdrängte Material aufgetaucht ist und den angrenzenden Umfangsvorsprung (8) ohne irgend eine Materialverschwendung bildet.

5. Zwillingsschwenkrolle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (4) symmetrisch durch diesen Walzvorgang ausgebildet ist, wobei zwei zusätzliche und im wesentlichen ähnliche Nuten/Vorsprungsausbildungen (18, 19) zwischen diesen radhaltenden Ausbildungen (7, 8) der Spindel (4) vorgesehen sind, wobei zusätzliche vorspringende Lippen (19) so ausgebildet sind, daß sie den Zwillingsschwenkrollenkörper (1) erfassen und für eine axiale Positionierung der Spindel (4) hierin sorgen.

6. Zwillingsschwenkrolle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede dieser zusätzlichen Lippen (19) innerhalb einer Endabschrägung (16) der Lagerbohrung (13) des benachbarten Rades (2) aufgenommen ist.