DE69517594T2

DE69517594T2 - Rad und sein herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE69517594T2
Application number: DE69517594T
Authority: DE
Inventors: Ake Conradsson
Original assignee: IVTEC BREDARYD AB
Current assignee: IVTEC BREDARYD AB
Priority date: 1994-10-31
Filing date: 1995-10-31
Publication date: 2001-03-08
Anticipated expiration: 2015-11-01
Also published as: DE69517594D1; CA2204022A1; SE503523C2; SE9403721D0; US5833324A; EP0788438A1; EP0788438B1; SE9403721L; ES2148575T3; WO1996013394A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Rad, insbesondere ein Rad für Einkaufswägen oder Karren, wobei ein solches Rad einen Radkörper aufweist, der einen Nabenteil und einen Umfangsteil aufweist, wobei der Umfangsteil axial getrennte, kreisrunde, ringförmige Flanschteile, welche eine Laufoberfläche auf dem Radkörper bilden, und, zwischen den ringförmigen Flanschen liegend, eine umfangsseitige Oberfläche aufweist, welche Oberflächenabschnitte in polygonaler Konfiguration um den Umfang des Radkörpers herum aufweist.
Es sind Räder von Einkaufswägen der vorstehend angegebenen Art bekannt, bei denen das Rad das Stationärhalten des Wagens erleichtern kann, wenn er auf einem geneigten, rolltreppenartigen Förderband transportiert wird, indem die Laufoberflächen der Räder aus axial getrennten, kreisrunden, umfangsseitigen, ringförmigen Flanschen gemacht sind, die in die longitudinalen Vertiefungen auf der Auflageoberfläche des Förderbandes hineinfallen können, so dass eine der flachen umfangsseitigen Oberflächen in der polygonalen Konfiguration, die zwischen den ringförmigen Flanschen liegt, in Kontakt mit der oberen Seite des Förderbandes aufliegen kann und auf diese Weise ein unerwünschtes Rollen des Rades erschweren kann. Solche Räder sind als massive, relativ schwere Radkörper ausgebildet.
Um eine relativ leichte Radkonstruktion zu erhalten, ist bereits vorgeschlagen worden, Radkörper aus zwei komplementären, schalenförmigen Radhälften herzustellen, die miteinander verbunden sind, um einen relativ hohlen Radkörper zu bilden. Die umfangsseitigen Teile der Radhälften eines solchen Radkörpers können auf diese Weise durch eine Aufstandsfläche, welche um den äußeren Umfang des Radkörpers herum ausgeformt ist, zusammengehalten und miteinander verbunden werden (siehe z. B. SE-A-940 25 65-7). Ein derartiges umschließendes Formteil einer Aufstandsfläche um die umfangsseitige Oberfläche der Radhälften ist jedoch bei einem Rad der in der Einleitung erwähnten Art nicht möglich.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Rad anzugeben, das aus zwei miteinander verbundenen Radhälften gemacht ist, das axial beabstandete kreisrunde, umfangsseitige, ringförmige Flansche aufweist und eine polygonale umfangseitige Oberfläche zwischen den ringförmigen Flanschen aufweist, wobei die umfangsseitigen Teile der Radhälften durch einen elastischen Ring zusammengehalten werden, der gleichzeitig als Geräusch- und Vibrationsdämpfer eingesetzt werden kann, um das Rad leise und bequem laufen zu lassen.
Diese Aufgabe wird durch ein Rad der in der Einleitung beschriebenen Art gelöst, indem der Radkörper aus komplementären Radhälften aufgebaut ist, wobei jede Radhälfte in der Nähe des Umfangsteiles eine Nut aufweist, die sich vollständig um die Radhälfte herum erstreckt und sich radial innerhalb der umfangsseitigen Oberflächenabschnitte von der Außenseite der jeweiligen Radhälfte axial nach innen zu einem im wesentlichen radialen inneren Stegteil in der jeweiligen Radhälfte erstreckt, wobei der Stegteil in den Radhälften axiale Öffnungen aufweist, welche eine Verbindung zwischen den Nuten der beiden Radhälften schaffen, wobei die Umfangsteile der Radhälften durch ein elastisches Material zusammengehalten werden, das in die Nuten und Öffnungen eingespritzt ist.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Rades, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass die beiden komplementären Radhälften aneinander gesetzt und in einer Gußform angeordnet werden, wonach die Umfangsteile der beiden Radhälften durch Einspritzen eines elastischen Materials in den verbindenden Raum in der Radhälften, welcher vollständig umläuft und radial innerhalb der umfangsseitigen, planaren Oberflächen des Rades liegt, miteinander verbunden werden.
Vorzugsweise gleichzeitig mit dem Befestigen der Umfangsteile der Radhälfte findet ein Befestigen der Nabenteile in denselben durch eine zumindest teilweise umschließende Druckgußform eines zylindrischen Lagers, das in den Nabenteil eingesetzt ist, statt.
Weitere Details und Merkmale der Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen verdeutlicht, in denen:
Fig. 1 ein Querschnitt durch zwei komplementäre Radhälften ist, welche vor dem Befestigen der Nabenteile und umfangseitigen Teile der Radhälften zusammengesetzt sind;
Fig. 2 eine Seitenansicht einer der in Fig. 1 gezeigten Radhälften ist;
Fig. 3 eine teilweise Schnittansicht entsprechend Fig. 1 nach dem Befestigen der Naben- und Umfangsteile zeigt, wobei ein zylindrisches Lager in den Nabenteil gesetzt ist;
Fig. 4 eine Seitenansicht des in Fig. 3 gezeigten Rades ist;
Fig. 5 eine alternative Ausführungsform des Rades in einer Fig. 1 entsprechenden Ansicht zeigt;
Fig. 6 eine Seitenansicht einer der in Fig. 5 gezeigten Radhälften ist;
Fig. 7 eine weitere Ausführungsform des Rades in einer der Fig. 1 entsprechenden Ansicht zeigt; und
Fig. 8 eine Seitenansicht einer der in Fig. 7 gezeigten Radhälften ist.
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rades 10. Das Rad 10 ist aus zwei, vorzugsweise identischen, komplementären Radhälften 12 zusammengesetzt. Jede Radhälfte 12 weist einen inneren Nabenteil 14, einen scheibenförmigen radialen Teil 16 und einen äußeren Umfangsteil 18 auf und ist vorzugsweise aus einem härtbaren Kunststoff oder einem anderen Material, das nach dem Gießen formstabil ist, hergestellt. Jeder Nabenteil 14 weist einen zylindrischen Innenteil 22 und ein ringförmiges Stützelement 24 zum radialen Stützen eines Endes eines zylindrischen Lagers 26 (Fig. 3) auf. In der gezeigten Ausführungsform nimmt das ringförmige Stützelement 24 die Form eines Ringes an, der sich relativ zum zylindrischen Teil 22 radial nach innen erstreckt. Dieser Ring weist eine Anzahl von Kerben 28 auf, die um den Umfang herum verteilt sind, wodurch eine Anzahl ringförmig angeordneter radialer Stützvorsprünge 24' für das zylindrische Lager 26 ausgebildet sind.
Der Umfangsteil 18 jeder Radhälfte 12 weist eine Nut 30 auf, die sich vollständig um die Radhälfte herum erstreckt. Die Nut ist von einem Wandteil 32, die vom Scheibenteil 16 aus axial nach innen verläuft, einem radial ringförmig ausgebildeten Stegteil 34 und einem äußeren, axial ausgerichteten Wandteil 36 begrenzt. Die Stegteile 34 der Radhälften 12 stoßen in der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform aneinander und stützen einander und weisen Öffnungen oder Löcher 38 auf, die um den Umfang herum beabstandet sind und die die Nuten 30 miteinander verbinden.
Ein ringförmiger Flansch 40 mit einer kreisrunden umfangsseitigen Oberfläche 42, die eine Laufoberfläche auf dem fertigen Rad bildet, steht vom äußeren Ende des jeweiligen äußeren axialen Wandteils 36 aus vor. Die äußere umfangsseitige Oberfläche 44 des Wandteils 36, das zwischen den ringförmigen Flanschen 40 liegt, bildet eine flache Oberfläche in einer polygonalen Konfiguration um den Umfang des Rades. In der gezeigten Ausführungsform bildet jede derartige flache Oberfläche 44 eine Seite eines Hexagons. Die ringförmigen Flansche 40 sind so dimensioniert, dass sie, wenn beispielsweise die Räder auf einem Einkaufswagen verwendet werden, der über ein geneigtes Förderband von der Art einer Rolltreppe zwischen verschiedenen Stockwerken eines Gebäudes trasportiert werden soll, in longitudinale Nuten in der Tragoberfläche des Förderbandes herabfallen können, so dass eine der flachen, umfangsseitigen Oberflächen 44, die zwischen den ringförmigen Flanschen 40 auf jedem Rad liegen, in flachem Kontakt mit der oberen Seite des Förderbandes zur Auflage kommen kann, wodurch ein Rollen des Rades auf dem Band erschwert wird.
In den Fig. 3 und 4 ist ein komplettes Rad gezeigt, das aus den Radhälften 12 hergestellt ist, die in Verbindung mit den Fig. 1 und 2 gezeigt und beschrieben wurden. Zusätzlich zu den Radhälften 12 weist das vollständige. Rad ein zylindrisch geformtes Lager 26 auf, das eine äußere, längliche, zylindrische Lagerbuchse 48 und eine innere zylindrische Lagerbuchse 50 aufweist. Kugelförmige Lagerkörper 52 sind in einem jeweiligen Laufring an jedem Ende des zylindrischen Lagers enthalten. Das zylindrische Lager 46 ist durch eine Einschlußfüllung 54 aus elastischem Material in einem Raum außerhalb der äußeren Lagerbuchse 48 und zwischen den Stützringen 24 und auch durch einen Ring 56, welcher axial außerhalb der Stützringe 24 ausgebildet ist und der kontinuierlich mit der Füllung 54 vereinigt ist, axial im Nabenteil 14 des Rads befestigt. Neben dem Fixieren des zylindrischen Lagers 46 im Nabenteil 14 bewirken die Füllung 54 und die Ringe 56 ein aneinander-Versperren der beiden Radhälften 12 im zentralen Teil des Rades 10.
Der Umfangsteil 18 der Radhälften 12 wird durch eine Füllung 58 aus elastischem Material zusammengehalten, die ähnlich derjenigen ist, die in die Nuten 30 und in die damit verbundenen Löcher 38 gegossen ist. Erfindungsgemäß sind die Nuten 30 so ausgebildet, dass sie nicht nur über die Löcher 38 einen kontinuierlichen Raum für eine Füllung 58 zum Vereinigen des Umfangsteils 18 der Radhälften 12 bilden, sondern dass sie gleichzeitig auch einen geeigneten Raum bilden, in dem die Füllung 58 aus elastischem Material ein geeignetes Dämpfungselement bilden kann, das die Vibration und den Lärm, welcher, wenn das Rad läuft, an den Laufflanschen 40 des Rades und dem umfangsseitigen Wandteil 36 dazwischen auftreten kann, dämpft. Ein elastisches Kunststoffmaterial, beispielsweise ein Elastomer, wie Polyurethankautschuk oder ein ähnliches Material, kann in geeigneter Weise für das Befestigen des Umfangsteils 18 der Radhälften 12 und für das Dämpfen von Vibration und Geräuschen eingesetzt werden.
Das Zusammensperren der Naben- und Umfangsteile 14 bzw. 18 der Radhälften 12 sowie das Befestigen des zylindrischen Lagers 26 im Nabenteil und das Ausbilden des Dämpfungselements 58 werden am besten durch den gleichen Unterarbeitsschritt und unter Verwendung desselben elastischen Materials erreicht, obwohl es auch vorstellbar ist, das Gießen des elastischen Materials in verschiedenen Materialen und zu verschiedenen Zeiten auszuführen.
Die Fig. 5 und 6 zeigen eine alternative Ausführungsform der Nuten 30 auf dem Umfangsteil 18 der Radhälften 12, wobei die radialen Stegteile 34' bis zu einem gewissen Grad axial getrennt voneinander gehalten werden, um einen dritten mittleren Raum 60 zum Dämpfen von Vibrationen und Geräuschen zu bilden. Im übrigen entspricht diese Ausführungsform derjenigen, die in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist.
Die Fig. 7 und 8 zeigen eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rades, bei dem die flachen umfangseitigen Oberflächen 44 in den Fig. 1 bis 6 durch funktional äquivalente, radial nach außen gerichtete Stützelemente 62 ersetzt werden, die an den Ecken eines imaginären Oktagons 64 angeordnet sind. Während des Transportes auf einem geneigten rolltreppenartigen Förderband kann das Rad auf diese Weise auf den darunterliegenden Oberflächen durch zwei benachbarte Stützelemente 62 stationär gehalten werden. Wie dies in Fig. 8 gezeigt ist, weist das ringförmige Gebilde 30 darüber hinaus im Gegensatz zur Hexagonalform der Fig. 1 bis 6 eine kreisrunde, ringförmige Form auf.
Es ist natürlich möglich, die Anzahl an flachen Oberflächen oder Vorsprüngen an den Ecken der polygonalen Konfiguration zu variieren. Diese Anzahl liegt vorzugsweise zwischen fünf und zehn.

Claims

1. Rad, insbesondere Rad für Einkaufswägen oder Karren, wobei das Rad (10) einen Radkörper aufweist, der einen Nabenteil (14) und einen Umfangsteil (18) aufweist, wobei der Umfangsteil axial getrennte, kreisrunde, ringförmige Flanschteile (40), welche Laufoberflächen (42) auf dem Radkörper bilden, und eine umfangsseitige Oberfläche aufweist, die zwischen den ringfömigen Flanschen (40) liegt, welche Oberflächeabschnitte (44, 62) in polygonaler Konfiguration um den Umfang des Radkörpers herum aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß

der Radkörper aus komplementären Radhälften (12) aufgebaut ist, wobei jede Radhälfte in der Nähe ihres Umfangsteils (18) eine Nut (30) aufweist, die sich vollständig um die Radhälfte herum erstreckt und die sich radial innerhalb der umfangsseitigen Oberflächenabschnitte (44, 62) von der Außenseite der jeweiligen Radhälfte (12) axial nach innen zu einem im wesentlichen radialen inneren Stegabteil (34, 34') der jeweiligen Radhälfte (12) erstreckt, wobei die Stegteile (34, 34') der Radhälften axiale Öffnungen (38) aufweisen, welche eine Verbindung zwischen den Nuten (30) der Radhälften schaffen, wobei die. Umfangsteile (18) der Radhälften durch ein elastisches Material (58) zusammengehalten werden, das in die Nuten (30) und Öffnungen (38) eingespritzt ist.

2. Rad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabenteile (14) der Radhälften (12) von einem elastischen Material (54, 56) zusammengehalten werden, das so gegossen ist, um zumindest teilweise ein zylindrisch geformtes Lager (46) in den Nabenteilen (14) zu umschließen.

3. Rad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Material (54, 56, 58) ein Elastomer, wie z. B. synthetischer Kautschuk, beispielsweise Polyurethankautschuk oder dergleichen, ist.

4. Rad nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die im wesentlichen radialen Stegteile (34) der Radhälften (12) im wesentlichen entlang einer radialen zentralen Ebene des Radkörpers aneinander anstossen.

5. Rad nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die umfangsseitigen Oberflächenabschnitte aus flachen Oberflächen (44) in polygonaler Konfiguration bestehen.

6. Rad nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die umfangsseitigen Oberflächenabschnitte aus radial vorstehenden Stützelementen (62) bestehen, welche an den Ecken eines imaginären Polygons angeordnet sind.

7. Rad nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl an umfangsseitigen Oberflächenabschnitten in der polygonalen Konfiguration vorzugsweise fünf bis zehn beträgt.

8. Verfahren zur Herstellung eines Rades (10), insbesondere eines Rades für einen Einkaufswagen oder Karren, wobei das Rad einen Radkörper aufweist, welcher einen Nabenteil (14) und einen Umfangsteil (18) aufweist, wobei der Umfangsteil (I8) axial getrennte, kreisrunde, ringförmige Flanschteile (40), welche Laufoberflächen (42) auf dem Radkörper bilden, und eine umfangsseitige Oberfläche aufweist, welche zwischen den ringförmigen Flanschen liegt, welche planare Oberflächen (44, 62) in einer polygonalen Konfiguration um den Umfang des Radkörpers herum aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Radkörper, welche komplementäre Radhälften (12) bilden, miteinander verbunden und in einer Gussform angeordnet werden, wonach die Umfangsteile (18) der Radhälften (12) durch Einspritzen eines elastischen Materials (58) in miteinander in Verbindung stehende Räume (30, 60), welche sich vollständig um die Radhälften (12) herum erstrecken und radial innerhalb der umfangsseitigen, planaren Oberflächen (44, 62) liegen, miteinander verbunden werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß, vorzugsweise gleichzeitig mit dem Aneinander-Befestigen der Umfangsteile (18) der Radhälften (12), die Nabenteile (14) der Radhälften durch ein Gießen aneinander befestigt werden, welches zumindest teilweise ein zylindrisch geformtes Lager (46), das im Nabenteil (14) eingesetzt ist, umschließt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das aneinander Befestigen der Umfangsteile (18) der Radhälften und der Nabenteile (14) unter Verwendung des gleichen Materials ausgeführt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Material ein Elastomer, wie z. B. synthetischer Kautschuk, beispielsweise Polyurethankautschuk oder dergleichen, ist.