DE4412603C2 - Feststellvorrichtung für Rollen, insbesondere Lenkrollen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Feststellvorrichtung für Rollen, insbesondere Lenkrollen, mit einer das rei­ fenbestückte Laufrad tragenden Gabel und einer Bremsein­ richtung, zumindest für die Drehbewegung des Laufrades, welche Bremseinrichtung einen mittels einer Betätigungs­ vorrichtung in Richtung des Laufrades verlagerbaren Hubbolzen, ein sich in den Reifen eindrückendes Brems­ teil und eine zwischen Betätigungsvorrichtung und Brems­ teil eingeschaltete Kraftspeicherfeder besitzt.

Eine Feststellvorrichtung dieser Art ist durch das DE-GM 66 04 372 bekannt. Bei diesem Vorläufer weist die einer Lenkrolle zugeordnete Feststellvorrichtung einen Hubbolzen auf. Letzterer wird allein von der Kraft einer Kraftspeicherfeder in Richtung des reifenbestückten Laufrades bewegt. Die Kraftspeicherfeder findet an ihrem laufradfernen Ende an einem eingezogenen Rand einer ortsfesten Federhülse ihre Abstützung. Die dem Laufrad zugewandte endständige Federwindung der Kraftspeicherfe­ der hintergreift einen Teller. Genauer unterfaßt sie den Hals des genannten Hubbolzen, welchen sie bei entspre­ chender Freigabe in Richtung des Laufrades zieht. Der am betätigungsseitigen Ende mit einem Exzenterauge ausge­ stattete Hubbolzen wird unter Zulassung des aus seiner Über-Totpunkt-Stellung tretenden Exzenters zur federbe­ aufschlagten Hubverlagerung freigegeben. Das geschieht unter abnehmender Spannung der vorgespannten Kraftspei­ cherfeder. Bei dieser Lösung ist die Druckfeder also ein Kraftspeicher, der über das Maß der Druckvorspannung hinaus jeweils wieder aufgeladen wird. Die Druckfeder steht daher in Freigabestellung der Bremseinrichtung stets unter der maximalen Spannung. Die funktionsgerech­ te Wirksamkeit dieser Bremseinrichtung beruht auf der Funktionsfähigkeit der Druckfeder. Bricht sie, wird trotz entsprechender Betätigung der Einrichtung keine gegen das Laufrad gerichtete Bremskraft ausgeübt.

Weiter ist eine Feststellvorrichtung für Rollen durch das DE-GM 93 07 665 bekannt. Dessen Ausgestaltung erstrebt ein ABS-ähnliches Bremssystem. Ziel ist es dabei, eine höchstmögliche Bremskraft so auf das Laufrad einwirken zu lassen, daß es gerade die Tendenz zu bloc­ kieren hat, jedoch unter Aufrechterhaltung des Brems­ schlupfes. Jede höhere Kraft wird in die Rollenteile abgeleitet. Bestandteil der entsprechenden Einrichtung ist ein durch Fremdkraft verlagerbarer Stößel, der eine zwischen Betätigungsvorrichtung und Bremsteil eingeschal­ tete Kraftspeicherfeder besitzt oder selbst als in sich federelastischer Stößel gestaltet ist. Das als doppelar­ miger Hebel im Grund der Gabel angelenkte Bremsteil ist mit einer weiteren Feder im Sinne der Lüftung des Brems­ teils ausgestattet. Der Stößel ist frei zugehend von oben her in die entsprechende Aufnahme der Rolle einge­ setzt.

In Kenntnis dieser Vorgabe hat sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe gestellt, eine gattungsgemäße Feststellvorrichtung für Rollen unter Beibehaltung einer reifenschonenden Bremswirkung gebrauchsvorteilhafter, insbesondere gebrauchssicherer auszubilden.

Gelöst ist diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angege­ ben Erfindung.

Daran anschließende Ansprüche geben bevorzugte Weiterbil­ dungen an.

Zufolge solcher Ausgestaltung ist eine gattungsgemäße Feststellvorrichtung für Rollen erhöhten Gebrauchswerts erzielt: Der z. B. bei ungünstigen Toleranzpaarungen und/oder nicht korrekt montiertem Laufrad zu beobachten­ de rasche Verschleiß ist deutlich minimierbar. Konkret wird hierzu so vorgegangen, daß die Kraftspeicherfeder zwischen einem fremdgesteuerten Teller der Betätigungs­ vorrichtung und einem abgefederten, in die Kraftspeicher­ feder eingreifenden und von einer zweiten Feder in Rich­ tung des Tellers belasteten Schiebestück angeordnet ist, welches am einen Ende des als Stößel ausgebildeten Hub­ bolzens sitzt, wobei die Kennlinien/Vorspannung der Kraftspeicherfeder in Relation zum Eindrückwiderstand des Reifens derart ausgelegt ist, daß in Bremsstellung der Betätigungsvorrichtung das Bremsteil eine bestimmte, die Drehung des Laufrades stoppende Eindringtiefe in den Reifen aufrechterhalten und nicht überschritten ist. Unter den normalen Kraftbedingungen wirkt der Stößel wie ein starrer Stößel; erst bei größerem bremsbezogenen Widerstand tritt die erzielte Überlastsicherung in Wir­ kung. Selbst Federbruch hebt die Stößelwirkung nicht auf. Die Lösung ist daher sicherer. Die weit über die Wirkung einer Rückstellfeder hinausgehende Stärke der relativ harten Kraftspeicherfeder neutralisiert nur eine Teillänge des eingestellten Stößelhubes, eben in dem Maß der Schadensverhinderung. Das bringt auf Dauer eine erhebliche Schonung des Reifens und hält die auf zuwenden­ den Betätigungskräfte im üblichen Rahmen. Teller und Schiebestück bilden dabei den Träger der Kraftspeicherfe­ der, wobei die Zweiteiligkeit weiter dahingehend genutzt ist, daß vor Knöchern der Kraftspeicherfeder Teller und Schiebestück in Anschlag zueinander treten. Das ermög­ licht eine exakte Berücksichtigung des für die jeweilige Rollenart und -größe benötigten Freigangs. Hierzu greift weiter ein Dorn des Tellers in eine Höhlung des Schiebe­ stückes ein. Das schafft verkippungsfreie Widerlager für die beiden Enden der Kraftspeicherfeder. Diese Ausgestal­ tung läßt sich auch noch dahingehend weiter dadurch nutzen, daß Schiebestück und Dorn des Tellers formschlüs­ sig zueinander gekuppelt sind. Eine Feinabstimmung des anschlagbegrenzten Federweges läßt sich dabei mit einfa­ chen Mitteln dadurch erreichen, daß die Formschlußkupp­ lung durch den Kopf einer Schraube gebildet ist, dessen schraubbolzenseitiger Außenrand gegen eine Schulter in der Höhlung des Schiebestücks tritt. Endlich erweist es sich noch als vorteilhaft, daß das Bremsteil am anderen Ende des Stößels höhenverstellbar zu diesem angeordnet ist. Hierüber läßt sich die Anfangsjustierung sowie eine verschleißbedingt notwendige Nachstellung mit einfach­ sten Mitteln erreichen.

Der Gegenstand der Erfindung ist nachstehend anhand eines zeichnerisch veranschaulichten Ausführungsbeispie­ les in Grundform und Variante näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine als Lenkrolle ausgebildete Rolle im Verti­ kalschnitt in Roll- und Lenkfreigabe,

Fig. 2 einen gleichen Schnitt in Lenkblockierung,

Fig. 3 einen solchen Schnitt in Bremsstellung des Laufrades und Lenkblockierung (diese Grund­ form trägt kopfseitig einen Steuernocken, der entweder über einen Betätigungshebel oder eine nicht dargestellte Zentralsteuerungseinrich­ tung betätigbar ist),

Fig. 4 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung einer Variante, und zwar wiederum in Roll- und Lenkfreigabe,

Fig. 5 den gleichen Schnitt in Lenkblockierung und

Fig. 6 in Bremsstellung des Laufrades und zugleich in Lenkblockierung, betätigt durch eine nicht dargestellte Zentralsteuerungseinrichtung (die entsprechende Totalfeststellung ist in der Grundform gemäß Fig. 1 bis 3 in strichpunk­ tierter Linienart angedeutet).

Die dargestellte Lenkrolle R kann Krankenbetten zugeord­ net sein, die beispielsweise eine Zentralsteuerungsein­ richtung aufweisen, über die wahlweise die Blockierung der Laufbeweglichkeit des Laufrades 1 und/oder Schwenkbe­ weglichkeit einer Gabel 2 bewirkt wird. Ansonsten genügt eine diesbezügliche Einzelbetätigung der Lenkrollen R über einen Schalthebel 3, der über eine Querstange mit dem Schalthebel einer benachbarten Lenkrolle verbunden sein kann.

Der Schafthebel 3 betätigt über einen Mehrkant 4 einen eine passende Nabenhöhlung aufweisenden Steuernocken 5, wie ihn die Grundform der Fig. 1 bis 3 zeigt.

Vom Rücken des Gabelgrundes 6 der Gabel 2 geht unter Zwischenschaltung eines Kugellagers 7 ein vertikal auf­ wärts ausgerichteter Tragzapfen 8 aus. Letzterer ist von einer Hülse 9 ummantelt, die in einen hohlen Fuß des Bettgestelles oder dergleichen einsetzbar ist und darin in üblicher Weise festgelegt wird.

Das obere Ende der Hülse 9 bildet ein quer zur Vertika­ len ausgerichtete Lager für den drehbaren Steuernocken 5.

Im Innerendes hohl ausgebildeten Tragzapfens 8 führt sich vertikal aber drehgesichert ein Stößel 10. Der wird kopfseitig über eine als ganzes mit 11 bezeichnete Betä­ tigungsvorrichtung in Richtung des Laufrades 1 verla­ gert. Das geschieht entgegen der Kraft einer Feder 12, fungierend als Rückholfeder. Die obere Endstellung ist aus Fig. 2 ersichtlich und anschlagbegrenzt. Bezüglich der Feder 12 handelt es sich um eine Schraubengangsdruck­ feder. Letztere ragt in eine kopfseitige Ausdrehung 13. Auf deren ringschulterartigem Grund 14 stützt sich die untere endständige Windung der Feder 12 ab.

Die obere endständige Windung dieser Feder 12 wirkt gegen den Ringbund 15 eines Schiebestücks 16, und zwar gegen die Ringbund-Unterseite.

Das Schiebestück 16 schließt nach oben hin koaxial an den Stößel 10 an. Es ist mit diesem anschlagbegrenzt verschraubt. Den entsprechenden Begrenzungsanschlag bildet eine Ringschulter 17 des Stößels 10. Der sich über die Ringschulter 17 weiter nach oben hin erstrecken­ de Abschnitt des Stößels 10 trägt Außengewinde zum Ein­ griff in korrespondierendes Innengewinde des durchgehend gehöhlten Schiebestücks 16. Die entsprechende Höhlung trägt das Bezugszeichen 18.

Den oberen Abschluß des Stößels 10 bildet ein koaxial ansetzender Teller 19 als stößelseitiges Übertragungs- Funktionsteil der Betätigungsvorrichtung 11.

Gemäß Grundform Fig. 1 ist der Teller 19 nockengesteu­ ert über den erwähnten Steuernocken 5.

Gemäß Variante Fig. 4 greifen dagegen Mittel einer nicht dargestellten Fremdsteuerung, wie beispielsweise ein Bowdenzug, dessen Druckfinger hub-stufengesteuert gegen die Oberseite des Tellers 19 wirkt.

Die Nockensteuerung sieht an der Oberseite des Tellers 19 einen Zahn 20 vor, der unterschiedlich tiefe Lücken und einen kreisrunden Bogenabschnitt des drehbaren Steu­ ernockens 5 abtastet, so daß über die in Fig. 1 und 4 dargestellte Grundstellung hinaus die Blockierung der Laufbeweglichkeit des Laufrades 1 und/oder der Schwenkbe­ weglichkeit der Gabel 2 herbeiführbar sind. Die Grund­ stellung und die anderen Stellungen sind definiert durch die kopfseitige Abstützung.

Zwischen dem Teller 19 der Betätigungsvorrichtung 11 und dem durch die Feder 12 in Richtung des Tellers 19 bela­ steten Schiebestück 16 befindet sich eine Kraftspeicher­ feder F. Es handelt sich um eine Schraubengang-Druckfe­ der. Das Schiebestück 16 ragt in das Innere der Kraft­ speicherfeder F hinein und bildet so eine Halterung bzw. Führung für die zylindrisch gewickelte Kraftspeicherfe­ der F.

In weiterer Nutzung des erwähnten Ringbundes 15 stützt sich die Kraftspeicherfeder F mit ihrer dortigen endstän­ digen Windung auf der Oberseite des Ringbundes 15 ab.

Die obere endständige Windung untergreift den Rand des Tellers 19. Zum Zwecke einer guten Zentrierung der obe­ ren Windung ist der Rand unterseitig ausgedreht, so daß der Tellerboden zentrierend wirkend ebenfalls in das Innere der Kraftspeicherfeder F ragt, jedoch nur über etwa die Tiefe eines Windungsquerschnitts dieser Feder.

Den peripheren Abschluß einer so gebildeten Halterung bzw. Federkammer 21 erbringt die auf den Tragzapfen 8 aufgeschobene und fixierte Hülse 9 (in der Variante Fig. 4 weggelassen).

Der Teller 19 ist axial begrenzt verschieblich sowie unverlierbar am Schiebestück 16 gehalten. Hierzu greift ein vom Boden des Tellers 19 zentral ausgehender, nach unten weisender Dorn 22 in die gestuft ausgebildete Höhlung 18 des Schiebestückes 16 ein. Schiebestück 16 und Dorn 22 sind formschlüssig zueinander gekuppelt. Die die Verschiebebegrenzung bringende Formschlußkupplung ergibt sich durch den Kopf 23′ einer Schraube 23. Der schraubbolzenseitige Außenrand des Kopfes 23′ tritt gegen eine Schulter 24 in der Höhlung 18 des Schiebestük­ kes 16. Realisiert ist die besagte Schulter durch einen Höhlungsansatz aufgrund unterschiedlicher lichter Durch­ messer der Höhlung 18. Der tellerseitige Abschnitt der Höhlung 18 ist in seinem Durchmesser geringer als der die Gewindebohrung aufweisende Abschnitt. Die Schulter 24 weist nach unten.

Der Dorn 22 weist eine von seinem freien Ende ausgehende Gewindebohrung für die Schraube 23 auf.

Zwischen der oberen Stirnfläche des Schiebestückes 16 und der Unterseite des Tellerbodens des Tellers 19 ist in der Vertikalen ein axialer Abstand x belassen. Der erlaubt ein axiales Zusammendrücken sprich Verkürzen des Stößels 10 entgegen der Kraft der Kraftspeicherfeder F. Die Kraftspeicherfeder F ist unter Vorspannung zugeord­ net, dies so, daß vor einem sogenannten Knöchern der Windungen der Kraftspeicherfeder F Teller 19 und Schiebe­ stück 16 vorrangig in Anschlag zueinander treten, so daß also nur im federfähigen Bereich gearbeitet wird und es nicht zum Knöchern kommt.

Am unteren Ende des Stößels 10 befindet sich eine als Ganzes mit 25 bezeichnete Bremseinrichtung. Sie ist zumindest auf das Stoppen der Laufbewegung des Laufrades 1 eingerichtet. Eine darüber hinausgehende Funktion betrifft das Blockieren der Schwenkbeweglichkeit der Gabel 2 zum Tragzapfen 8. Hierzu ist das Kugellager 7 zwischengeschaltet, so daß um die vertikale Längsmittel­ achse y-y des Tragzapfens 8 die Drehbewegung der Gabel 2 stattfinden kann. Die horizontale geometrische Achse z-z des Laufrades 1 liegt deutlich seitlich versetzt zur vertikalen Längsmittelachse y-y.

Zum Stoppen des Laufrades 1 dient ein am unteren Ende des Stößels 10 sitzendes Bremsteil 26. Es ist an einem entsprechendes Gewinde tragenden unteren Abschnitt des Stößels 10 höhenverstellbar angeordnet, so daß seine gerauhte Bremsfläche 27 exakt in die betriebsgerechte Grundstellung zu einer kreisrunden Lauffläche 28 eines elastischen Reifens 29 des Laufrades 1 gebracht werden kann. Da die Bremsrichtung seitlich des Kulminations­ punktes des Reifens 29 liegt, weist das Bremsteil 26 kegelstumpfförmige Gestalt auf, so daß zufolge dessen rotationssymmetrischer Bremsfläche 27 in jeder Dreh-Win­ kelstellung des Bremsteils 26 gleiche Bedingungen vorlie­ gen.

Zur Blockierung der Schwenkbeweglichkeit der Gabel 2 dient ein hinter dem Bremsteil 26 installierter Zahn­ kranz 30. Der Zahnkranz 30 sitzt undrehbar am vertikal verlagerbaren Stößel 10. Seine nach unten gehenden Zähne 31 wirken mit Zahnlücken 32 eines federfähigen Sperrglie­ des 33 zusammen, welches ein Einfedern der Zähne 31 in die Lücken erlaubt. In diese (32) eintretend, wird ein­ hergehend mit dem Abstoppen der Drehbewegung des Laufra­ des 1 zugleich die Schwenkbewegung der Gabel 2 bloc­ kiert.

Dagegen läßt sich aber auch die Schwenkbewegung der Gabel 2 alleine blockieren, da oberseitig des Zahnkran­ zes 30 Sperrvorsprünge 34 sitzen, die in passende Vertie­ fungen 35 des Gabelgrundes 6 einrastbar sind. In dieser Situation nimmt der Stößel 10 seine höchstmögliche Verla­ gerungsstellung ein.

Durch Verschleiß, ungünstige Toleranzpaarungen oder auch falsche Zuordnung des Laufrades 1 kann es beim Bremsen zu an sich unnötig starken Beanspruchungen der Laufflä­ che 28 respektive des Reifens 29 insgesamt kommen. Um dem wirksam und mit einfachen Mitteln zu begegnen, ist die Kennlinien/Vorspannung der deutlich stärker als die Feder 12 ausgebildeten Kraftspeicherfeder F in Relation zum Eindrückwiderstand des Reifens 29 derart ausgelegt, daß in Bremsstellung (Fig. 3, 6) der Betätigungsvor­ richtung 11 das Bremsteil 26 eine bestimmte, die Drehung des Laufrades 1 stoppende Eindringtiefe in den Reifen 29 aufrechterhalten und nicht überschritten ist.

Im Zustand "lose" (vergl. Fig. 1 und 4) besteht zwischen dem Bremsteil 26 und der Lauffläche 28 des Laufrades 1 beispielsweise ein Spalt von ca. 1 mm. In der Stellung "total fest" (vergl. Fig. 3 und 6) gräbt sich das Bremsteil 26 beispielsweise ca. 2 mm in den Reifen 29 ein. Hierfür würde bei einer Laufrolle der dargestellten Art eine Betätigungskraft von ca. 420 N benötigt.

Ist die Rolle R respektive das Laufrad 1 falsch einge­ stellt, muß das Bremsteil 26 ca. 3 mm in den Reifen 26 gedrückt werden. Die auf zuwendende Kraft erhöht sich dabei auf ca. 900 N. Um diesen Kraftanstieg zu reduzie­ ren, ist das elastische Element in Form der Kraftspei­ cherfeder F zwischengeschaltet. Die Kraftspeicherfeder F ist beispielsweise auf 420 N vorgespannt. Bei einer Fehleinstellung des Rades wird die Kraftspeicherfeder F zusammengedrückt, ein Teil des Hubweges des Stößels 10 also kompensiert. Es wird folglich nicht das Bremsteil 26 weiter in den relativ harten Reifen 29 gedrückt. Die Betätigungskraft erhöht sich dabei, wie gefunden wurde, nur um 50 N, statt um 480 N.

Statt wie dargestellt, läßt sich die Kraftspeicherfeder F auch an anderer geeigneter Stelle installieren, bei­ spielsweise im Bereich des Bremsteils 26 oder auch sogar im sogenannten Schaltkasten, in dem der Steuernocken 5 sitzt.

Claims (6)

1. Feststellvorrichtung für Rollen, insbesondere Lenkrol­ len (R), mit einer das reifenbestückte Laufrad (1) tra­ genden Gabel (2) und einer Bremseinrichtung (25) zumin­ dest für die Drehbewegung des Laufrades (1), welche Bremseinrichtung (25) einen mittels einer Betätigungsvor­ richtung (11) in Richtung des Laufrades (1) verlagerba­ ren Hubbolzen, ein sich in den Reifen (29) eindrückendes Bremsteil (26) und eine zwischen Betätigungsvorrichtung (11) und Bremsteil (26) eingeschaltete Kraftspeicherfe­ der (F) besitzt, welche unter Druckvorspannung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftspeicherfeder (F) zwischen einem fremdgesteuerten Teller (19) der Betäti­ gungsvorrichtung (11) und einem abgefederten, in die Kraftspeicherfeder (F) eingreifenden und von einer zwei­ ten Feder (12) in Richtung des Tellers (19) belasteten Schiebestück (16) angeordnet ist, welches am einen Ende des als Stößel (10) ausgebildeten Hubbolzens sitzt, wobei die Kennlinien/Vorspannung der Kraftspeicherfeder (F) in Relation zum Eindrückwiderstand des Reifens (29) derart ausgelegt ist, daß in Bremsstellung (Fig. 1, 6) der Betätigungsvorrichtung (11) das Bremsteil (26) eine bestimmte, die Drehung des Laufrades (1) stoppende Ein­ dringtiefe in den Reifen (29) aufrechterhalten und nicht überschritten ist.

2. Feststellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß vor der Möglichkeit eines Knöcherns der Windungen der Kraftspeicherfeder (F) Teller (19) und Schiebestück (16) in Anschlag zueinander treten.

3. Feststellvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dorn (22) des Tellers (19) in eine Höhlung (18) des Schiebestückes (16) eingreift.

4. Feststellvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Schiebestück (16) und Dorn (22) des Tel­ lers (19) formschlüssig zueinander gekuppelt sind.

5. Feststellvorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Formschlußkupplung durch den Kopf (23′) einer Schraube (23) gebildet ist, dessen schraubbolzenseitiger Außenrand gegen eine Schulter (24) in der Höhlung (18) des Schiebestückes (16) tritt.

6. Feststellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Bremsteil (26) am anderen Ende des Stößels (10) höhenverstellbar zu diesem angeordnet ist.