DE4102291A1 - Rollelement - Google Patents
RollelementInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
- B60B33/00—Castors in general; Anti-clogging castors
- B60B33/08—Ball castors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Rollelement für einen Wagen, bei
dem eine Kugel in einem Rollgehäuse drehbar aufgenommen ist
und nach unten über das Rollgehäuse durch eine Öffnung in
einer Abdeckplatte hervorsteht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein derartiges
Rollelement zu verbessern.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die
Kugel im Bereich ihrer oberen Hälfte durch mehrere kleinere
Kugeln abgestützt ist, die in einer Fassung ortsfest, jedoch
drehbar, gelagert sind.
Die Erfindung betrifft ferner verschiedene vorteilhafte
Weiterbildungen.
Das beschriebene Rollelement zeichnet sich durch die geringe
Reibung der Kugel aus. Durch die Anordnung der kleineren
Kugeln in Fassungen im Rollgehäuse wird es möglich, das
Rollgehäuse oben mit einer Öffnung zu versehen, durch die
hindurch Rollenkvorrichtungen, insbesondere Spurräder als
Lenkmechanismen auf die Kugel einwirken können. Auf diese
Weise kann die Lenkfähigkeit beeinflußt werden. Unter
Ausnutzung dieses Merkmals wird eine Lenkeinrichtung
geschaffen. Das Rollelement kann aber auch umgekehrt eingebaut
werden, d. h. so, daß die "große" Kugel nach oben über das
Rollgehäuse vorsteht. Man kann dann aus derartigen
Rollelementen einen Kugeltisch aufbauen, auf dem zu
handhabende Güter (z. B. Werkstücke) leicht bewegt bzw.
verschoben werden können. Durch die - in diesem Fall - untere
Öffnung des Rollgehäuses können dann Antriebsräder auf die
Kugeln einwirken.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung und ihrer vorteilhaften
Weiterbildungen wird im folgenden unter Bezugnahme auf die
beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es stellen dar:
Fig. 1 einen Querschnitt durch ein
Ausführungsbeispiel eines Rollelementes;
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung der Fassung 7
mit einer "kleinen Kugel";
Fig. 3 einen Querschnitt durch ein Rollelement mit
Rollenkeinrichtung;
Fig. 4 eine Lenkeinrichtung, gebildet durch zwei
Kugeln je mit einer Rollenkvorrichtung. Die
linke Seite von Fig. 4 ist gleichzeitig
Draufsicht auf Fig. 3.
Fig. 1 zeigt das Rollelement, das z. B. an der Unterseite
eines Wagens o. dgl. angebracht sein kann, um den Wagen
verfahrbar zu machen. Das Rollelement weist die Kugel 1 auf,
die in einer Ausnehmung 2 eines Rollgehäuses 3 aufgenommen
ist. Das Rollgehäuse 3 ist oben mit einer Öffnung 4 versehen,
so daß von oben her zu Brems- bzw. Lenkungszwecken eine
Beeinflussung des Laufs der Kugel 1 möglich ist.
Die Lagerung der Kugel erfolgt nicht an einer Gleitfläche des
Rollgehäuses, sondern an vier weiteren "kleinen Kugeln", von
denen die Kugeln 5, 6 in Fig. 1 gezeigt sind. Die vier Kugeln
sind entlang einer Kreislinie A auf der Kugeloberfläche
umfänglich gleichmäßig verteilt angeordnet, wobei diese
Kreislinie bei einem Breitengrad von 45° liegt. Die Kugeln 5, 6
sind in Fassungen 7 bzw. 8 aufgenommen, die ihrerseits wieder
in entsprechenden Ausnehmungen 9, 10 des Rollgehäuses 3
angeordnet sind. Durch die Aufnahme in den Fassungen 7, 8 sind
die Kugeln 5, 6 zwar drehbar, aber ortsfest angeordnet, d. h.,
so, daß sich die Lage des Kugelmittelpunktes bei der
Drehbewegung der Kugel nicht verschiebt.
Die Ausbildung der Fassungen 7, 8 und die Lagerung der kleinen
Kugeln 5, 6 ergibt sich aus Fig. 3. Fig. 3 zeigt - stark
vergrößert - die Aufnahme einer "kleinen" Kugel 6 in der
Fassung 7. Derartige Fassungen 7 lassen sich sehr einfach
herstellen. Man muß dazu bei im Handel erhältlichen
selbstsichernden Sechskantmuttern (DIN 985; vgl. z. B. KLEIN,
Einführung in die DIN-Normen, 1965, S. 380) das Gewinde 13
ausdrehen. Das Gewinde 13 ist daher in Fig. 2 nur gestrichelt
eingezeichnet. Solche selbstsichernden Sechskantmuttern
("Stopp-Muttern) sind als Großserienteile billig zur
Verfügung. Sie enthalten bereits einen Polyamidring 12 mit
Öffnung 14, der durch die Umbördelung 11 gehalten wird. Durch
die Öffnung 14 in dem Polyamidring 12 wird die Kugel 6 dann in
die Fassung 7 eingesetzt. In der Fassung ist eine Lagerpfanne
15 vorgesehen. In der Lagerpfanne 15 befindet sich zur
Abstützung und weiteren Reibungsverringerung eine Vielzahl
kleinster Kügelchen 16, etwa mit einem Durchmesser von 1 mm.
Die Lagerpfanne 15 kann bspw. aus gesintertem Material
hergestellt sein. Um die "kleine" Kugel 6 in dieser Position
zu halten, ist ein - aus Kunststoff gespritzter - Dichtring
17, der eine Dichtlippe 18 aufweist, nach Einsetzen der Kugel
6 auf die Umbördelung 11 der Fassung 7 aufgeklebt. Er weist -
um Staubpartikel abzustreifen - eine Dichtlippe 18 auf. Die
gesamte Fassung 7, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, wird
dann in die Ausnehmung 9 eingesetzt und wird dort entweder
durch Klebstoff oder nur durch Reibung gehalten oder in das
Rollgehäuse 3 eingegossen oder eingespritzt.
Damit die Kugel 1 aus dem Rollgehäuse 3 nicht herausfällt, ist
die Ausnehmung 2 unten mit einer Abdeckplatte 19 abgedeckt,
die eine Öffnung 20 aufweist, durch die der untere Teil der
Kugel 1 nach unten herausragt. Die Abdeckplatte 19 ist im
Rollgehäuse 3 mittels Schrauben (nicht gezeigt) befestigt, die
in die Gewindeeinsätze 21 eingeschraubt sind.
Fig. 3 zeigt die Einwirkung einer durch ein Spurrad 25
gebildeten Rollenkvorrichtung auf die Kugel 1. Das Spurrad 25
ragt von oben durch die Ausnehmung 4 bis zur Anlage an die
Kugel 1 in das Rollgehäuse 3 hinein. Das Spurrad 25 ist
entlang seines Umfanges mit einem Reibbelag 26 versehen.
Das Spurrad 25 ist ferner auf einer Welle 27 drehbar gelagert,
die in einer Gabel 28 aufgenommen ist. Die Gabel 28 ist um die
Welle 29 schwenkbar. Mit der Gabel 28 ist ein Winkelstück 30
fest verbunden. Die Welle 29 ist in zwei Lagerböcken 32
gelagert, die mit der Platte 33 verbunden sind. Die Platte 33
bildet den Boden eines Wagens. An der Platte 33 ist das
Rollelement befestigt (z. B. verschweißt). Auf der Platte 33
ist ferner ein Winkelstück 34 fest angeordnet, an dem das
Endstück 37 der äußeren Hülle 35 eines Bowdenzugs 36
aufgenommen ist. Die Seele 38 des Bowdenzugs 36 ist mit dem
Winkelstück 30 verbunden. Wird nun der Bowdenzug betätigt,
d. h. die Seele 38 - in Fig. 2 - nach rechts gezogen, wobei
die äußere Hülle 35 am Winkelstück 34 festgehalten wird, so
schwenkt das Spurrad 25 nach oben. Die Kugel 1 ist dann im
Rollgehäuse 3 in beliebigen Drehrichtungen drehbar. Befindet
sich jedoch das Spurrad 25 in der gezeigten Stellung und wird
es in dieser durch die Torsionsfeder 31 (siehe Fig. 4) an die
Kugel 1 gedrückt, so kann sich die Kugel 1 nur in einer ganz
bestimmten Richtung drehen, nämlich in der Drehrichtung, in
der das Spurrad 25 frei mitdrehen kann. In jeder anderen
Drehrichtung wird die Kugel 1 durch Reibung am Spurrad 25, das
sich nicht mitdrehen kann, blockiert. Torsionsfedern 31
sitzen zwischen den Lagerböcken 32 und der Gabel 28 und sind
mit je einem Ende an einem Lagerbock und einer Seite der Gabel
28 befestigt.
Ordnet man an zwei Ecken des Bodens eines Fahrzeugs - gebildet
durch Platte 33 - Rollenkvorrichtungen mit Rollelementen nach
Fig. 3 an, so kann man damit eine Lenkeinrichtung herstellen.
Das ist in Fig. 4 dargestellt. Die 2. Rollenkvorrichtung
weist das Spurrad 25′ auf und wirkt auf Kugel 1′ des 2.
Rollelementes ein. Wichtig ist, daß die Drehbarkeit der beiden
Spurräder 25, 25′ in verschiedenen Richtungen gegeben ist. Sie
sind also nicht parallel angeordnet. Ist z. B. in Fig. 4 das
Spurrad 25 aufgesetzt und angedrückt, das Spurrad 25′ jedoch
abgehoben, so kann sich die Kugel 1 nur in Richtung des
Pfeiles L drehen, die Kugel 1′ jedoch in allen Richtungen. Der
Wagen wird dann in die Richtung L gelenkt. Ist das
Spurrad 25 abgehoben, das Spurrad 25′ jedoch auf die Kugel 1′
aufgesetzt, so wird der Wagen in Richtung des Pfeiles R
gelenkt.
Man kann ein Rollelement der beschriebenen Art auch umgekehrt
einbauen, d. h. um 180° verdreht gegenüber der Einbaulage nach
Fig. 1 und 3. Dann kann man damit Kugeltische aufbauen, d. h.
Tische, deren Auflagefläche durch eine Vielzahl nebeneinanderliegender
Kugeln 1 definiert wird. Man kann dann vorsehen, daß
von unten durch die Öffnungen 4 hindurch die Kugeln 1 durch
geeignete Antriebseinrichtungen angetrieben werden.
Claims (8)
1. Rollelement für einen Wagen, bei dem eine Kugel (1) in
einem Rollgehäuse (3) drehbar aufgenommen ist und nach
unten über das Rollgehäuse durch eine Öffnung (20) in einer
Abdeckplatte (19) hindurch hervorsteht, dadurch
gekennzeichnet, daß die obere Hälfte der Kugel (1) durch
mehrere kleine Kugeln (5, 6) abgestützt ist, die in einer
Fassung (7, 8) ortsfest, jedoch drehbar, gelagert sind.
2. Rollelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Fassungen (7, 8) in Ausnehmungen (9, 10) des Rollgehäuses
(3) angeordnet sind.
3. Rollelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Rollgehäuse (3) oben eine Öffnung (4) aufweist, durch
die hindurch Rollenkvorrichtungen (25, 25′) oder
Antriebseinrichtungen auf die erstgenannte Kugel (1)
einwirken.
4. Rollelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Rollenkeinrichtung durch von einer Feder (39) an die
Kugel (1) angedrückte abhebbare Spurräder (25, 25′) gebildet
werden.
5. Rollelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Fassungen (7, 8) der genannten kleinen Kugeln (5, 6)
durch selbstsichernde Muttern mit durch Umbördelung (11)
gehaltenen Kunststoffscheiben (12) gebildet werden, aus
denen das Gewinde (13) ausgedreht ist und in deren
Innenraum eine Lagerpfanne (15) eingesetzt ist.
6. Rollelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
auf die Umbördelung (13) ein die Kugel (1) haltender
Dichtring (17) aufgeklebt ist.
7. Rollelement nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die kleine Kugel (6) in der Lagerpfanne (15) durch eine
Vielzahl kleinster Kugeln (16) gelagert ist.
8. Lenkeinrichtung für einen Wagen, die zwei Rollelemente nach
Anspruch 4 aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die von
oben zum Andruck an die Kugeln (1, 1′) der beiden
Rollelemente gelangenden abhebbbaren Spurräder (25, 25′)
nicht parallel zueinander angeordnet sind.
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1991
- 1991-01-26 DE DE19914102291 patent/DE4102291C2/de not_active Expired - Fee Related
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