DE3613091C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen teilbaren Formkörper, der aus einem Rad, einem Ring, einer Rolle, einer Kugel oder einem beliebig anderen stereometrisch geformten Körper bestehen kann, zur radialen Montage auf einer Achse mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

Bei verschiedenen Anwendungsbereichen ist es auf Grund der technischen Gegebenheiten oft vonnöten, einen speziellen Formkörper senkrecht zur Richtung der Lagerachse montieren zu können. So könnten z. B. im Haushaltsbereich teilbare Vorhangringe, die das Anbringen und Abnehmen der Fenstervorhänge erleichtern, eine nutzvolle Verwendung finden; ebenso wäre für den Bereich der Fördertechnik der Einsatz teilbarer Rollen, die bei Defekten leicht ausgewechselt werden könnten, denkbar; teilbare Kugeln ließen sich beispielsweise bei Absperrketten in Schwimmbädern sinnvoll einsetzen; aber auch für andere stereometrische Körper, wie Würfel, Quader, Sechskantsäulen oder Pyramiden ließen sich durch eine vorteilhafte Teilungskonstruktion eine Reihe von praktikablen Einsatzmöglichkeiten, wie z. B. auf dem Spielzeugsektor, finden.

Teilbare Räder mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 sind aus der DE-PS 34 43 262 C1 bekannt. Bei diesen Rädern ist jedoch die Verwendung zusätzlicher Befestigungsmittel notwendig, um eine feste Verbindung der beiden Radhälften zu gewährleisten. Weiterhin ist in der US-PS 14 61 592 eine Vorrichtung zum Zusammensetzen von Felgensegmenten beschrieben, die eine Schwalbenschwanzführung aufweist. Diese Vorrichtung ist jedoch für die Lösung der nachstehend genannten Aufgabe nicht geeignet.

Aufgabe dieser Erfindung ist es nun, einen teilbaren Formkörper der eingangs genannten Art anzugeben, der eine noch einfachere Verbindung der beiden Hälften ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch das im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebene Merkmal gelöst.

Vorzugsweise Ausführungen der Erfindung sind den jeweiligen Ansprüchen, die Funktion der Erfindung und ihre Vorteile sind der nachstehenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen zu entnehmen.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf Zeichnungen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen teilbaren Ring in Form von zwei getrennt voneinander gezeigten Hälften in einer Draufsicht,

Fig. 2 eine Draufsicht auf zwei Radhälften,

Fig. 3 eine gestrichelte Darstellung der Stirnansicht eines Rades in montiertem Zustand und eine Draufsicht der Achslagerung mit Arretiervorrichtung und

Fig. 4 eine Variante.

Fig. 1 erläutert das Konstruktions- und Montageprinzip bei einem erfindungsgemäß teilbaren Ring 1. Jede der beiden Ringhälften 1 weist eine Aussparung 5 auf, die mit einem jeweils an der Ringinnenfläche ausgebildeten Ansatz 2 korrespondiert. Die einander zugeordneten Aussparungen 5 und Ansätze 2 sind in Form einer Schwalbenschwanzführung 4 ausgebildet. Diese Schwalbenschwanzführung wiederum ist nach innen, d. h. in Richtung des Formmittelpunktes zu, keilförmig ausgestaltet. Die Achse Y läuft durch den Mittelpunkt des Ansatzes 2 und der Aussparung 5. Auf der Ringinnenseite sind insgesamt zwei Ausnehmungen 7 und zwei hierzu korrespondierende Ansätze 6 derart angeordnet, daß sich jeweils ein Ansatz 6 und eine Ausnehmung 7 spiegelbildlich zur Achse X gegenüberliegen. Auf der Achse X ist im Bereich des Umfangs jeweils eine kleine Ausnehmung 8 vorgesehen.

Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Radkonstruktion 1 in einer Draufsicht. Jede der beiden Hälften weist wiederum, wie bereits in Fig. 1 beschrieben, einen Ansatz 2 und eine zum Ansatz 2 korrespondierende Ausnehmung 5 mit keilförmiger Schlittenführung 4; 5 auf. Die Radnabe 9 ist nach außen, in Umfangsrichtung zu gesehen, kegelförmig erweitert, so daß die Schnittecken des Ansatzes 2; 19; 20 und der Aussparung 5; 21 auf verschiedenen Achsen liegen. In Fig. 3 ist die erfindungsgemäße Achslagerung mit Brems- und Arretiervorrichtung gezeigt. Das in der Stirnansicht in montiertem Zustand gestrichelt dargestellte Rad 1 sitzt auf zwei aufeinander zuweisenden Kegelstümpfen 10. Diese Kegelstümpfe 10 sind auf einer Rohrhülse 12 seitlich verschiebbar gelagert. Um im arretierten Zustand ein ungewolltes Mitdrehen der Kegelstümpfe zu verhindern, ist eine Nut-Federführung 17 vorgesehen. In seitlicher Richtung werden die Kegelstümpfe 9 in ihrem Bewegungsweg durch einen Ansatz 13 einerseits und durch eine Schraubenmutter 15, die auf einem an der Rohrhülse 12 angeordneten Gewindeansatz geführt wird, andererseits begrenzt. Zwischen den Kegelstümpfen 10 ist ein Gummiring 11 angeordnet. Die Rohrhülse 12 ist auf der Stange 16 befestigt.

Fig. 4 zeigt eine ähnliche Vorrichtung wie Fig. 3. Im Unterschied hierzu ist jedoch bei dieser Achslagerkonstruktion ein Mitdrehen der Kegelstümpfe 10 vorgesehen. Aus diesem Grund ist zwischen der Schraubenmutter 15 und der Kegelstumpfbasis 10 ein Zwischenring bzw. eine Beilagscheibe 14 angeordnet.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung funktioniert wie folgt: Die beiden Formkörperhälften 1 werden in an sich bekannter Weise derart zusammengefügt, daß die gewölbten Seitenflächen nach außen weisen. Durch die vorteilhafte Ausbildung der Ansätze 2 und Ausnehmungen 5 in Form einer Schwalbenschwanzführung werden die beiden Hälften 1 mit ihren Teilhälften 3 selbsttätig aneinandergepreßt, so daß eine ungewollte Trennung in axialer Richtung automatisch verhindert wird. Um nunmehr zugleich auch ein ungewolltes Lösen der beiden Hälften 1 in radialer Richtung auszuschließen, sieht die erfindungsgemäße Vorrichtung zwei Grundprinzipien vor: Gemäß der ersten Lösung erfolgt die Arretierung über Rastelemente 6; 7, die zwischen den beiden Hälften 1; 3 wirken. In dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel wird dies durch Noppen 6 und korrespondierende Ausnehmungen 7 bewerkstelligt. Die notwendige Rastfederkraft wird dabei durch die Flexibilität des Materials erzeugt: Beim Zusammenstecken der beiden Hälften 1 werden die beiden Teilhälften 3 durch die vorgesehene Schwalbenschwanzführung der Ansätze 2; 4 und Ausnehmungen 5 gegeneinandergedrückt; da jedoch die vorstehenden Noppen 6 hierbei einen gewissen Widerstand bilden, werden die beiden Hälften 1 der Formfederkraft entgegenwirkend nach außen gebogen, bis schließlich die Noppen 6 in die zugeordneten Ausnehmungen 7 einrasten: Somit ist eine in jeder Richtung zug- und druckfeste Verbindung der beiden Hälften 1 hergestellt. Ein beabsichtigtes Trennen der beiden Hälften 1 erfolgt über ein Auseinanderspreizen der beiden Hälften 1 im Bereich der Rastvorrichtung 6; 7 und anschließendes Auseinanderziehen in radialer Richtung. Dieser Vorgang wird durch die hierfür vorgesehenen Eingriffausnehmungen 8 erleichtert: So läßt sich beispielsweise der in Fig. 1 beschriebene teilbare Ring 1 ohne weiteres mit den Fingernägeln spreizen. Vorteilhaft für niedrige Herstellungskosten dürfte sich der Umstand erweisen, daß beide Hälften 1 identisch ausgestaltet sind. Aus diesem Grund erfolgt die Anordnung der Noppen 6 und zugeordneten Ausnehmungen 7 symmetrisch zur Achse X. Der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, daß die Rastfederkraft auch durch Federelemente erzeugt werden könnte.

Eine zweite Möglichkeit, die beiden Hälften 1 in radialer Richtung auf einfache Art zusammenzuhalten, ist in den Fig. 2-4 beschrieben: Das erfindungsgemäß teilbare Rad 1 weist neben der bereits beschriebenen Schwalbenschwanzführung beidseitig kegelförmig nach außen erweiterte Achslagerausnehmungen 9 auf. Der Umstand, daß der Ansatz 2 mit seinen der Radmitte zugewandten äußeren Schnittecken 19 bis zur Radhochachse X reicht, hat zur Folge, daß die zweiten Schnittecken 20 nicht mehr auf der gleichen Achse X, sondern etwas zurückversetzt liegen; analog dazu ragen die zugeordneten Schnittecken 21 der zweiten Hälfte 1 über die Achse X hinaus. Der innere Kegelsegmentrand 9 ist somit größer als 180°, während der äußere Rand halbkreisförmig ausgebildet ist. Der Achsdurchmesser 11 muß demnach mit der lichten Weite der Achsaussparung 21 abgestimmt sein. Nach dem Aufstecken auf die Achse 11; 12 und dem anschließenden Zusammenfügen der beiden Hälften 1 werden beidseits die kegelstumpfförmigen Achslagerelemente 10 in die zugeordneten Achslageraussparungen 9 eingeschoben. Das nachfolgende Fixieren durch die Schraubvorrichtung 12; 13; 14; 15 hat zur Folge, daß durch die vorkragenden Kegelsegmente 21 in radialer Richtung eine sehr feste Verbindung der beiden Hälften 1 automatisch gewährleistet ist. Diese Vorrichtung hat zudem den Vorteil, daß das Rad nötigenfalls auch vollständig arretiert werden kann. Zur Vermeidung eines unerwünschten Öffnens der Schraube 15 durch Mitdrehen sind die Achslager-Kegelstümpfe 10 durch eine Nut- Federanordnung, die lediglich ein Verschieben auf der Rohrhülse in axialer Richtung ermöglicht, blockiert. Bei der in Fig. 4 gezeigten Vorrichtung, bei der ein Mitdrehen der Achslager-Kegelstümpfe 10 vorgesehen ist, wird ein ungewolltes Lösen der Schraubenmutter 15 durch eine zwischengelagerte Beilagscheibe 18, die vorzugsweise aus Teflonmaterial besteht, verhindert.

Das Lösen bzw. Abnehmen der Radhälften 1 erfolgt nach einem Zurückdrehen der Schraubenmutter 15 und Auseinanderziehen der beiden Achslager-Kegelstümpfe 10. Letzteres wird durch den dazwischen angeordneten Gummiring 11, der die Kegelstümpfe 10 selbsttätig auseinanderdrückt, erleichtert. Diese vorteilhafte Radvorrichtung dürfte sich insbesondere bei Hängegleiterpiloten, die speziell beim Geräteaufbau, Vorflugcheck und bei der Liegeprobe vor dem Start eine Radfixierung benötigen, als sehr praktikabel erweisen; das Lösen der Arretierung durch eine Viertelumdrehung der Schraubenmutter 15 kann während des Fluges erfolgen und bereitet sicher keine Schwierigkeiten.

Zusammenfassend läßt sich sagen, daß die erfindungsgemäße Schwalbenschwanzführung für teilbare Formkörper der eingangs genannten Art eine wesentliche Vereinfachung in der Herstellung und Handhabung darstellt und somit viele vorteilhafte Anwendungsmöglichkeiten eröffnet.

Claims (9)

1. Teilbarer Formkörper, insbesondere Rad, Ring, Rolle, Kugel oder ein beliebig anderer stereometrisch geformter Körper, der aus zwei Hälften besteht, wobei die die Hälften bildende Teilebene radial in Umfangsrichtung verläuft, jede Hälfte eine als Einführöffnung dienende Aussparung, die radial vom Umfang bis zur Nabe und axial über die gesamte Dicke der Hälfte verläuft, aufweist, zugleich an der der jeweils anderen Hälfte zugewandten Seite jeder Hälfte ein zur Aussparung korrespondierend ausgebildeter axialer Ansatz ausgebildet ist und die Ansätze und die Aussparungen auf den Hälften so angeordnet sind, daß sie nach dem radialen Aufstecken der Hälften aufeinander zu in Umfangsrichtung formschlüssig ineinandergreifen, und bei dem zwei den axialen Bewegungsweg der Hälften begrenzende Stoppelemente vorgesehen sein können, dadurch gekennzeichnet, daß die korrespondierend ausgebildeten Ansätze (2; 4) und Aussparungen (5) als Schwalbenschwanzführung (4; 5), die eine in Richtung des Formmittelpunktes weisende Keilform aufweist, ausgebildet sind.

2. Teilbarer Formkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Fixierung der beiden Hälften in radialer Richtung auf den einander zugeordneten Flächen der Teilebenen (3) korrespondierend ausgebildete Rastelemente (6; 7) vorgesehen sind.

3. Teilbarer Formkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastelemente (6; 7) zueinander symmetrisch angeordnet sind.

4. Teilbarer Formkörper nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum erleichterten Lösen der beiden Hälften voneinander im Bereich der Rastelemente (6; 7) Eingriffausnehmungen (8) vorgesehen sind.

5. Teilbarer Formkörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Achse (16) vorgesehenen Stoppelemente Teil einer Brems- und Arretiervorrichtung (13; 14; 15; 18) sind, die im wesentlichen aus zwei miteinander zu verspannenden, vorzugsweise als Schraubverbindung ausgebildeten, Stoppelementen (13; 15) besteht.

6. Teilbarer Formkörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Achslagerung über zwei an der Achse (16) angeordnete, aufeinander zuweisende Kegelstümpfe (10) einerseits und korrespondierend hierzu ausgebildete Achslagerausnehmungen (9) der Radhälften (1) andererseits erfolgt.

7. Teilbarer Formkörper nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kegelstümpfe (10) axial verschiebbar gelagert sind.

8. Teilbarer Formkörper nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kegelstümpfe (10) drehbar gelagert sind.

9. Teilbarer Formkörper nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Kegelstümpfen (10) ein elastisch federndes Element, vorzugsweise ein Gummiring (11), angeordnet ist.