ES2333408T3 - Rueda multidireccional. - Google Patents

Abstract

Una rueda (1, 50), que incluye: (a) un bastidor (35 de rueda), que incluye: (i) un cubo central (2, 36) que puede ser hecho girar alrededor de un eje geométrico principal; (ii) una pluralidad de primeros soportes (15, 40) en un primer plano transversal al eje geométrico principal y radialmente espaciados del cubo central para formar una primera llanta discontinua (13, 43); e (iii) una pluralidad de segundos soportes radialmente espaciados del cubo para formar una segunda llanta discontinua (44), estando dichos segundos soportes en un segundo plano transversal al eje geométrico principal y paralelo a la primera llanta discontinua y separado de ella; (b) una primera serie de rodillos (4) regularmente espaciados alrededor de la primera llanta y soportados a rotación mediante la pluralidad de primeros soportes; y (c) una segunda serie de rodillos (5) regularmente espaciados en torno a la segunda llanta y soportados a rotación mediante la pluralidad de segundos soportes, caracterizada porque, (iv) cada rodillo tiene un cuerpo principal (11) en el que el diámetro de la sección transversal lateral es mayor que el diámetro de las partes de extremo (12) del cuerpo principal; (v) cada rodillo puede ser hecho girar alrededor de un eje geométrico (17) transversal al eje geométrico principal; y (vi) cuando se mira en alzado lateral, la superficie efectiva de contacto con el suelo de cada rodillo (4, 9) de la primera serie de rodillos se solapa con la superficie efectiva de contacto con el suelo de cada rodillo diagonalmente adyacente (5, 10) de la segunda serie de rodillos en una medida comprendida entre un 20% y un 35% de la longitud de cada rodillo, de modo que la rueda está destinada a hacer, en todo momento, un contacto efectivo con el suelo a través del cuerpo principal de, al menos, uno de los rodillos, para permitir un desplazamiento mejorado en direcciones que tengan una componente paralela a dicho eje principal.

Description

Rueda multidireccional.

Campo de la técnica

Este invento se refiere a una rueda y, más particularmente, a una rueda destinada a desplazarse en más de una dirección.

Técnica anterior

Tradicionalmente, las ruedas auto-orientables se han utilizado para proporcionar soporte rodante para una amplia gama de artículos en los que es deseable su movilidad. Ejemplos de tales artículos incluyen pianos, neveras, carritos de servicio, carros de supermercados y diversos otros artículos domésticos o relacionados con un trabajo. Una rueda auto-orientable comprende una única rueda que puede ser hecha girar en torno a un eje geométrico generalmente horizontal, el cual está montado, a su vez, en un eje geométrico sustancialmente vertical, alrededor del cual pivota toda la unidad. La rueda auto-orientable actúa, generalmente, como un seguidor, permitiendo por tanto que una rueda se desplace en cualquier dirección en que se tire de ella. Las ruedas auto-orientables están fabricadas, generalmente, de múltiples componentes hechos de distintos materiales y pueden requerir un proceso de fabricación costoso y difícil. Además, una rueda auto-orientable se monta, generalmente, en el objeto a mover a través de su eje geométrico vertical, lo que hace que la unión de la rueda al objeto sea, en ocasiones, difícil de conseguir.

Más recientemente, se ha considerado otro tipo de rueda capaz de desplazarse en múltiples direcciones, y que incluye un cubo central que puede ser hecho girar en torno a un eje geométrico principal y una pluralidad de rodillos giratorios montados de manera independiente, situados alrededor de la llanta del cubo. Cada uno de los rodillos son capaces de girar en torno a un eje geométrico transversal al eje geométrico principal, por lo que la rueda es capaz de moverse en una primera dirección en la que la rueda gira alrededor del eje geométrico principal o en una dirección transversal en la que uno o más rodillos en contacto con el suelo giran en torno a su o sus ejes geométricos.

Sin embargo, la rueda anteriormente descrita se adapta mal al desplazamiento transversal porque, virtualmente, no existe solapamiento entre rodillos diagonalmente adyacentes. La dificultad con que se tropieza a la hora de situar los rodillos muy próximos, ha demostrado ser un obstáculo importante para la viabilidad de tales ruedas. La combinación de factores que incluyen el diámetro, el número y la longitud de los rodillos, es importante. Los extremos interiores de los rodillos no pueden estar tan próximos que se interfieran unos con otros, mientras que los extremos exteriores están demasiado separados para proporcionar una superficie de contacto con el suelo con la continuidad suficiente. Además, la fabricación de esta rueda de la técnica anterior resulta difícil y lleva tiempo, debido al número de componentes involucrados y al tiempo necesario para su montaje.

El documento US 3.882.885 (de McCain) describe un método de manipulación de un sistema de azada para lodos, de gran diámetro, para equipo para trabajos pesados en minería. En las figuras 5 y 6, McCain muestra una rueda con (a) un bastidor de rueda que incluye: un cubo central 103 que puede ser hecho girar en torno a un eje geométrico principal 110; una pluralidad de primeros soportes 105 en un primer plano transversal al eje geométrico principal y radialmente separados del cubo central para formar una primera llanta discontinua 101; y una pluralidad de segundos soportes, radialmente separados del cubo, para formar una segunda llanta discontinua 102, estando los segundos soportes en un segundo plano transversal al eje geométrico principal y paralelo a la primera llanta discontinua y separado de ella; (b) una primera serie de rodillos 106 regularmente espaciados en torno a la primera llanta y soportados para girar por la pluralidad de primeros soportes; y (c) una segunda serie de rodillos regularmente espaciados en torno a la segunda llanta y soportados para girar por la pluralidad de segundos soportes. Cada rodillo tiene un cuerpo principal en el que el diámetro de la sección transversal lateral es mayor que el diámetro de las partes extremas del cuerpo principal y cada rodillo puede ser hecho girar alrededor de un eje geométrico transversal al eje geométrico principal. El preámbulo de la presente reivindicación 1 independiente corresponde, en general, a la descripción de McCain. Sin embargo, la figura 6 de McCain muestra una vista en alzado lateral de una rueda en la que el solapamiento de rodillos diagonalmente adyacentes, es decir, la relación entre solapamiento y longitud del rodillo, es de, aproximadamente, 1/7,6 o 13,6%. Tal pequeño solapamiento haría que el desplazamiento lateral de la rueda resultase
problemático.

La anterior descripción de la técnica anterior no está destinada a ser, ni debe ser interpretada como, una indicación del conocimiento general común relativo al invento, sino que debe facilitar al experto en la técnica la comprensión del proceso de desarrollo que dio lugar al invento.

Se propone proporcionar una rueda multidireccional que supere una o más de las desventajas de la técnica anterior o que, al menos, proporcione una alternativa útil a la misma.

Exposición del invento

En consecuencia, según un aspecto del invento, se proporciona una rueda que incluye: (a) un bastidor de rueda que incluye: (i) un cubo central que puede ser hecho girar alrededor de un eje geométrico principal; (ii) una pluralidad de primeros soportes en un primer plano transversal al eje geométrico principal y radialmente espaciados del cubo central para formar una primera llanta discontinua; e (iii) una pluralidad de segundos soportes radialmente espaciados del cubo central para formar una segunda llanta discontinua, encontrándose dichos segundos soportes en un segundo plano transversal al eje geométrico principal y paralelo a la primera llanta discontinua y separado de ella; (b) una primera serie de rodillos regularmente espaciados alrededor de la primera llanta y soportados para girar por la pluralidad de primeros soportes; y (c) una segunda serie de rodillos regularmente espaciados en torno a la segunda llanta y soportados a rotación por la pluralidad de segundos soportes, caracterizada porque (iv) cada rodillo tiene un cuerpo principal en el que el diámetro de la sección transversal central lateral es mayor que el diámetro de las partes extremas del cuerpo principal; (v) cada rodillo puede ser hecho girar en torno a un eje geométrico transversal al eje geométrico principal; y (vi) cuando se mira en alzado lateral, la superficie efectiva de contacto con el suelo de cada rodillo de la primera serie de rodillos se solapa con la superficie efectiva de contacto con el suelo de cada rodillo diagonalmente adyacente de la segunda serie de rodillos en una medida comprendida entre un 20% y un 35% de la longitud de cada rodillo, de modo que la rueda está destinada a tener, en todo momento, un contacto efectivo con el suelo a través del cuerpo principal de, al menos, uno de los rodillos, tal que permita un desplazamiento mejorado en direcciones con una componente paralela al eje principal.

El bastidor de la rueda que comprende el cubo central y los soportes primeros y segundos, puede formarse de diversas maneras. El cubo central y los soportes primeros y segundos pueden moldearse o mecanizarse utilizando técnicas de trabajo del metal que son estándar en la técnica.

El bastidor de la rueda puede estar formado de manera híbrida por componentes de metal y de plástico. Estos pueden unirse, subsiguientemente, para formar el bastidor de la rueda. Por ejemplo, el cubo central puede hacerse de metal, tal como hierro colado, aluminio o acero inoxidable y los soportes pueden hacerse de plástico. El cubo central y los soportes primeros y segundos pueden fabricarse de uno o más materiales plásticos, formados en una sola pieza o unidos subsiguientemente para formar el bastidor.

De preferencia, el bastidor de la rueda se forma de manera enteriza mediante moldeo por inyección, utilizando un material plástico adecuado. Cuando se utiliza material plástico para formar el bastidor, éste puede incluir cualquiera de diversos materiales plásticos adecuados tales como polipropileno o nilón 66, o una combinación de diferentes plásticos y/o cargas o aditivos. Materiales particularmente preferidos incluyen polipropileno cargado con un 30% de vidrio y nilón 66 cargado con un 20% de vidrio.

Como es común en la técnica, el cubo central define un ánima central cilíndrica destinada a recibir un eje principal. El eje principal puede ser de metal, plástico o de un material compuesto de plástico/metal siempre que el material tenga las propiedades adecuadas de resistencia y dureza.

De preferencia, el eje principal se monta, simplemente, en un objeto que ha de ser soportado por la rueda realizando un orificio en el costado del artículo o mediante un accesorio unido al artículo o que lo soporta. El ánima para el eje principal tendrá, generalmente, un diámetro correspondiente al diámetro del eje principal, de tal forma que el eje principal pueda introducirse apretadamente en él y, opcionalmente, asegurarse por su extremo libre.

Puede preverse un espaciador entre el ánima para el eje principal y el cubo central a fin de evitar el contacto con rozamiento entre la rueda que gira y el objeto a soportar. Cuando el eje principal se extiende a través del cubo central, pueden utilizarse medios giratorios para asegurar el cubo al eje principal. Por ejemplo, puede utilizarse un pasador partido, sólo o en conjunto con una tuerca, o el eje principal puede martillarse en frío para retener el eje principal en su sitio.

Entre el eje principal y el cubo central puede preverse un cojinete de doble pista, como es usual en la técnica, para facilitar la rotación con poco rozamiento de la rueda en torno al eje principal. Alternativamente, el contacto entre el eje principal y el cubo central puede realizarse con poco rozamiento en virtud de haberse seleccionado para ellos materiales con bajo rozamiento o autolubricantes o en virtud del empleo de lubricantes adecuados.

El extremo del eje principal asegurado al objeto que ha de ser soportado, puede ser macizo, cilíndrico, cuadrado, triangular o puede tener cualquier otra geometría adecuada y el orificio para el eje principal que lo recibe en el objeto o en su accesorio tiene, preferiblemente, una sección transversal de forma correspondiente, para impedir la rotación del eje principal con relación al orificio para el eje principal.

Los soportes primeros y segundos pueden estar sostenidos por cualquiera de varias estructuras adecuadas, destinadas a extenderse desde el cubo central hasta los soportes. Por ejemplo, los soportes pueden estar sostenidos por un disco en cada uno de los planos primero y segundo, teniendo el disco partes recortadas con el fin de recibir los rodillos. Los soportes primeros y segundos pueden estar sostenidos, alternativamente, mediante estructuras de radios o estructuras de nervios en forma de brazos que se extienden angularmente, en espiral o radialmente, desde el cubo hacia la primera o la segunda llantas. El bastidor de la rueda puede estar formado, alternativamente, a partir de un bloque macizo a modo de disco, con rebajos para los rodillos destinados a recibir la primera y la segunda series de rodillos. Preferiblemente, los soportes primeros y segundos están sostenidos mediante nervios que se extienden radialmente desde el cubo hasta la primera y la segunda llantas, respectivamente.

Los soportes primeros y segundos pueden incluir medios de montaje para montar los rodillos. Los medios de montaje pueden comprender protuberancias que penetran en cavidades definidas por un ánima central a través de cada uno de los rodillos. Los medios de montaje pueden estar destinados a formar ejes de rodillos de una sola pieza con el bastidor, por lo que los rodillos se forman durante la fabricación, alrededor de los ejes enterizos.

Los medios de montaje de los rodillos pueden incluir rebajos para los ejes, para recibir los extremos de ejes de rodillo independientes o las partes de esquina de un anillo multieje unitario. En el caso de ejes de rodillo independientes, para cada rodillo está previsto un eje separado. En una disposición alternativa, se ha previsto un anillo multieje. El anillo multieje puede tener una configuración poligonal, con secciones lineales para rodillos que apoyan a rotación y partes de esquina que conectan las secciones lineales. Las partes de esquina pueden utilizarse para montar el anillo multieje en los soportes primeros y segundos. Puede preverse un anillo multieje para cada uno de los soportes primeros y segundos.

Los rebajos para los ejes pueden ser tener una sección transversal de forma redonda, triangular o cuadrada, para recibir una parte de esquina o extremo de eje de geometría correspondiente. En cada caso, la parte de esquina o el extremo de eje pueden ser cilíndricos y el rebajo correspondiente para el eje puede incluir un asiento de forma cilíndrica correspondiente en el que está destinada a descansar la parte de esquina o el extremo de eje.

Preferiblemente, cada uno de los soportes primeros y segundos incluye una cabeza en la que está definido un rebajo para eje, destinado a recibir la parte de esquina o el extremo de eje. El rebajo para eje puede incluir una garganta somera para recibir la parte de esquina o el extremo de eje y puede incluir un asiento semicircular en el que está destinada a descansar la parte de esquina o el extremo de eje.

La cabeza puede presentar una superficie exterior que se encuentre sustancialmente al ras con las partes de extremo de los rodillos. Esto puede facilitar la protección de los medios de montaje de los rodillos contra daños físicos y puede reducir la cantidad de polvo y residuos que, de otro modo, tenderían a recogerse en los medios de montaje.

Los soportes primeros y segundos tienen un perfil preferiblemente estrecho para reducir al mínimo la separación entre rodillos adyacentes de la primera serie y rodillos adyacentes de la segunda serie. De preferencia, el solapamiento entre rodillos diagonalmente adyacentes de las series opuestas, corresponde a, aproximadamente, de un 10 a un 40% de la longitud de los rodillos, más particularmente de un 20 a un 35% y, del modo más preferible, de aproximadamente dos séptimas partes (28%) a un tercio (33%) de su longitud.

El extremo de eje puede ser recibido dentro del rebajo para el eje con un ajuste con fricción apretado, por lo que el eje del rodillo no puede ser hecho girar con relación al bastidor. Naturalmente, un anillo multieje con múltiples ejes no tendrá tendencia a girar. Sin embargo, por motivos de rigidez estructural, todavía es deseable montar de forma segura las partes de esquina en los rebajos para eje.

En consecuencia, cada rebajo para eje puede incluir medios de fijación en su boca, destinados a evitar la salida inadvertida del eje del rodillo del rebajo para el eje. Los medios de fijación pueden adoptar la forma de varias estructuras diferentes capaces de impedir que la parte de esquina o el extremo de eje se salgan de su sitio. Los medios de fijación pueden incluir una protuberancia cargada en la pared interna del rebajo para el eje que, al ser oprimida, permita la entrada de la parte de esquina o del extremo de eje en el rebajo para el eje.

Los medios de fijación pueden incluir una o más aletas que pueden doblarse hacia abajo después de que se haya introducido la parte de esquina o el extremo de eje en el rebajo para el eje. Los medios de fijación pueden incluir un par de alteas opuestas, de plástico, que pueden doblarse hacia abajo y unirse entre sí con fusión por calor para asegurar la parte de esquina o el extremo de eje en el rebajo para el eje. El experto en la técnica apreciará que al fundir el par de aletas, la parte de esquina o el extremo de eje no puede unirse por fusión a las aletas, sino que simplemente descansará en el rebajo para el eje con un ajuste con fricción apretado, Cada eje de rodillo puede orientarse según un eje geométrico transversal al eje geométrico del eje principal.

La boca del rebajo para el eje, a través de la cual es recibida la parte de esquina o el extremo de eje, puede estar orientada radialmente hacia fuera respecto del cubo central. La boca del rebajo para el eje puede estar orientada en una dirección paralela al eje geométrico del cubo central.

Los rodillos pueden formarse independientemente del bastidor de la rueda y, después, montarse en él. El cuerpo principal y las partes de extremo del rodillo, pueden formarse por separado o de manera enteriza. Los rodillos pueden incluir cojinetes en sus extremos para cooperar a rotación con los medios de montaje sin necesidad de que el eje de un rodillo se extienda a través de su eje geométrico. Alternativamente, cada rodillo puede tener un eje, formado de una pieza con el bastidor de la rueda o formado por separado. En cualquier caso, cada rodillo está destinado, preferiblemente, a girar de modo independiente en torno a un eje geométrico transversal al eje geométrico del eje principal.

Los rodillos pueden ser todos idénticos o pueden presentar variaciones dimensionales y en términos de su forma y de los materiales de que están fabricados. Los rodillos de la primera serie pueden ser diferentes, dimensionalmente, en comparación con los rodillos de la segunda serie. Rodillos alternos de una misma serie pueden ser grandes y pequeños, más largos y más cortos, de perfil alto y de perfil bajo. De preferencia, los rodillos de la primera y de la segunda series son idénticos para reducir al mínimo los costes de producción.

El número de rodillos puede variar siempre que sea posible conseguir un solapamiento suficiente entre rodillos diagonalmente adyacentes. El número de rodillos en cada serie puede ser tan pequeño como cinco y tan grande como doce. Preferiblemente, el número de rodillos en cada serie es de entre seis y ocho.

Preferiblemente, cada rodillo se forma en un proceso de fabricación separado de la fabricación del bastidor de la rueda y, subsiguientemente, se une al mismo. Cada rodillo puede incluir un ánima central a través de la cual está destinado a extenderse un eje de rodillo. La sección del eje del rodillo que se extiende a través del rodillo, puede estar destinada a soportar cojinetes interpuestos entre el eje y el rodillo. El eje del rodillo puede hacerse de cualquiera de varios materiales adecuados tales como una gama de metales, incluyendo aleaciones, y de plásticos con una resistencia y una dureza adecuadas y dotados, opcionalmente, de propiedades autolubricantes. De preferencia, el eje del rodillo está formado de un material plástico muy duro, tal como policarbonato o acetal u otro plástico a base de formaldehido, dotado de propiedades similares de resistencia, rigidez y dureza. El eje del rodillo puede formarse mediante moldeo por inyección.

El rodillo puede incluir múltiples componentes. El rodillo puede incluir un núcleo interno hecho de un material rígido y resistente, tal como acetal. El núcleo interno puede comprender un casquillo. El núcleo interno, a su vez, puede estar fabricado con múltiples componentes. El núcleo interno puede estar formado por un par de mitades. El par de mitades pueden formarse por separado y, después, combinarse para formar el núcleo interno. El núcleo interno puede definir un ánima axial a través de la cual está destinado a extenderse el eje del rodillo. Las dos mitades de cada par pueden ser idénticas con el fin de ahorrar costes de producción y de logística. Las mitades pueden tener medios de aplicación complementarios tales como protuberancias, aberturas, abrazaderas, crestas o gargantas. Los medios de aplicación pueden lograr un ajuste con interferencia o basarse en una aplicación positiva.

El rodillo puede incluir una cubierta destinada a rodear el núcleo interno. El núcleo interno puede incorporar características en su superficie que faciliten la unión de la cubierta a la superficie exterior del núcleo interno. Tales características pueden incluir nervios longitudinales o laterales. Dichas características pueden cumplir la doble misión de dotar al núcleo interno de una rigidez estructural mejorada. La cubierta puede moldearse sobre el núcleo interno en un proceso separado.

En consecuencia, el rodillo puede formarse a partir de una gama de materiales adecuados que incluyen caucho, materiales termoplásticos, nilón y poliuretano. El material de poliuretano con una dureza Shore comprendida en el intervalo de 80A a 83A, es particularmente preferido para el componente de la cubierta.

En la fabricación, en una realización correspondiente al uso de un eje formado por separado para cada rodillo, los rodillos pueden aplicarse al bastidor de la rueda, formado a su vez mediante moldeo por inyección en una sola pieza, para completar la rueda. Este aspecto de la fabricación de la rueda puede automatizarse por completo para montar simultáneamente múltiples rodillos en el bastidor. Por ejemplo, pueden aplicarse a la vez todos los rodillos pertenecientes a la primera o a la segunda series.

En otra realización que supone el uso del anillo multieje, la fabricación de la rueda puede incluir los siguientes pasos:

a)

Moldear o colar un par de anillos multieje;

b)

Montar un núcleo interior de un rodillo en torno a una parte de eje correspondiente del anillo multieje;

c)

Moldear una cubierta en torno a cada núcleo interior, para formar anillos con rodillos terminados;

d)

Presionar cada uno de los anillos acabados contra un bastidor de rueda aplicando las partes de esquina de cada anillo con soportes correspondientes del bastidor de rueda;

e)

Soldar por calor las partes de esquina de los soportes.

Breve descripción de los dibujos

El invento puede comprenderse mejor a partir de la siguiente descripción, no limitativa, de una forma preferida del invento, y de los dibujos, en los que:

la figura 1 es una vista en perspectiva de la rueda de acuerdo con una realización;

la figura 2 es un alzado lateral de la realización mostrada en la figura 1;

la figura 3 representa secciones transversales dadas por A-A y B-B de la figura 2;

la figura 4 es una vista en sección de una segunda realización;

la figura 5 es una vista en perspectiva de un anillo multieje de una tercera realización;

la figura 6 es una vista en perspectiva de un anillo multieje de la tercera realización, dotado de casquillos para los rodillos;

la figura 7 es una vista en perspectiva de un anillo multieje de la tercera realización, dotado de rodillos acabados;

la figura 8 es una vista en perspectiva de un bastidor de rueda de la tercera realización, y

la figura 9 es una vista en perspectiva de una rueda terminada de la tercera realización.

En la figura 1 se muestra una rueda 1 que comprende un cubo central 2 y nervios 3 que se extienden radialmente, que parten del cubo central 2 para formar un bastidor de rueda y una primera serie de rodillos 4 y una segunda serie de rodillos 5.

El cubo central 2 define un ánima cilíndrica a través de la cual puede introducirse un eje principal (no representado). Los nervios radiales 3 incluyen un borde 6 que se curva someramente hacia fuera y un borde 7 arqueado profundamente, destinado a proporcionar sitio para un rodillo adyacente. Cada nervio 3 soporta un extremo de un par de rodillos de una de las series primera o segunda de rodillos, 4, 5, y el borde arqueado 7 deja sitio para un rodillo 4, 5 de la serie de rodillos no soportada por el nervio 3. Por ejemplo, en la figura 1, el nervio designado con los números 6, 7 soporta un par de rodillos 4 de la primera serie de rodillos y su borde arqueado 7 deja sitio para un rodillo particular 8 que pertenece a la segunda serie de rodillos 5.

Con referencia a la figura 2, cada rodillo 4, 5 tiene, en vista en alzado lateral, una forma elíptica con dos truncamientos, con un cuerpo principal 11 de mayor diámetro que cada una de las partes de extremo 12. Cuando se mira en alzado lateral, se aprecia un solapamiento considerable entre rodillos diagonalmente adyacentes 9, 10. Esto reviste una particular importancia ya que la utilidad del invento depende de que se consiga un buen contacto con el suelo a través del cuerpo principal 11 de, al menos, un rodillo de la rueda 1, en lugar de a través de sólo una parte de extremo 12 del rodillo.

Puede verse que la primera y la segunda series de rodillos 4, 5, en combinación, presentan una llanta 13 que tiene un perfil circular sustancialmente continuo. El perfil de la llanta circular 13 permite que la rueda 1 ruede suavemente sobre el suelo al desplazarse en dirección transversal al eje principal y tenga un desplazamiento relativamente suave en direcciones paralelas al eje principal. Además, el efecto combinado del perfil de la llanta circular 13, junto con el gran diámetro del cuerpo principal 12 y el sustancial solapamiento existente entre rodillos diagonalmente adyacentes 9, 10, hace que la rueda 1 se desplace suavemente en direcciones paralelas al eje principal.

Con referencia a la figura 3, en ella se muestra la rueda en sección transversal representándose sólo un rodillo 14 con el fin de que resulten más claras otras características. Cada nervio 3 termina, en su extremo exterior, en una cabeza 15 de forma troncocónica cuando se mira en alzado lateral (véase la figura 2). Cada cabeza incluye ranuras 16 destinadas a recibir, de forma que no pueda girar, con un ajuste apretado con fricción, un eje 17 de rodillo, de sección transversal circular, Cada cabeza 15 puede incluir un par de ranuras o una sola ranura que se extienda a través de la cabeza 15.

Durante la fabricación, el bastidor se forma en una sola pieza mediante moldeo por inyección. Los ejes de los rodillos se forman, todos, en un proceso separado mediante moldeo por inyección. En un proceso automatizado, los rodillos 4, 5 se aplican a la rueda 1, seis rodillos 4, 5 cada vez, en un proceso de dos etapas, con el fin de completar la rueda 1. Es decir, la primera serie de rodillos 4 se aplican en un solo proceso automatizado al bastidor en una primera etapa y la segunda serie de rodillos 5 se aplican al bastidor en una segunda etapa. Cada uno de los ejes 17 de los rodillos puede asegurarse entonces dentro de las respectivas ranuras 16 mediante fusión por calor de un par de aletas opuestas, de plástico, 18, ilustradas en la figura 4. El eje 17 del rodillo no se une mediante fusión por calor a las aletas 18. Las aletas 18 se sueldan con el fin de impedir que el eje 17 del rodillo se escape inadvertidamente de la ranura 16.

En uso, un eje principal puede montarse, simplemente, al costado de un objeto que ha de ser soportado de manera desplazable, con la rueda 1 montada a rotación en el eje principal y asegurada mediante un pasador partido o similar. Montando tres o más de tales ruedas 1, el objeto puede ser movido en direcciones paralelas y transversales al eje principal.

En la figura 5 se muestra un anillo 20 multieje que tiene una forma predominantemente hexagonal y que comprende 8 secciones lineales 21 unidas por partes de esquina 22. El anillo multieje 20 tiene una sección transversal cilíndrica, maciza. El anillo multieje 20 está hecho de acetal para que sea resistente y rígido. El anillo multieje 20 está formado de una pieza mediante moldeo por inyección.

Los rodillos 25 mostrados en la figura 7 se forman en un proceso de dos etapas en el que se forma un núcleo interior a modo de casquillo 26, representado en la figura 6, fijando juntos, mediante aplicación por salto elástico, dos medios segmentos idénticos 27 y 28. Cada medio segmento 27, 28 incluye un par de pestañas opuestas 29 y 30. La pestaña macho 29 incluye protuberancias dirigidas hacia abajo destinadas a aplicarse con aberturas previstas en el lado inferior de la pestaña hembra 30. En consecuencia, pude utilizarse una sola matriz para fabricar los casquillos 26. Los casquillos 26 pueden incluir nervios laterales o longitudinales que se extienden radialmente o hacia fuera desde la superficie 31 de casquillo para garantizar una buena interferencia con el material de la cubierta que ha de moldearse sobre ella. El casquillo 26 está hecho de nilón 66 que es un material poseedor de una buena resistencia al desgaste, buena resistencia mecánica y buenas propiedades de rigidez.

El anillo multieje 20 que lleva los casquillo 26 montados, se introduce en una máquina de moldeo por inyección que tiene cavidades de matriz que definen la forma del componente de cubierta 32 del rodillo 25. En las cavidades de matriz se inyecta material de poliuretano, que tiene propiedades de buena pegajosidad (agarre) y bajo ruido junto con propiedades relativamente buenas de resistencia al desgaste, para formar los componentes de cubierta 32 alrededor los casquillo 26. Los nervios mencionados en relación con la figura 6, ayudan a asegurar que el componente de cubierta 32 no se desprende del casquillo después de un uso prolongado. Los rodillos 25 tienen forma de barril, con un diámetro central mayor que el diámetro de sus partes de extremo.

En la figura 8 se muestra un bastidor 35 de rueda que puede estar formado en una sola pieza o que puede ensamblarse a partir de componentes formados por separado. Como se muestra en la figura 8, el bastidor 35 de la rueda puede comprender dos mitades idénticas primera y segunda 43, 44, portadoras, respectivamente, de los soportes primeros y segundos de acuerdo con el invento. Las mitades primera y segunda, 43, 44, pueden aplicarse de forma bloqueable mediante acoplamientos de montaje por salto elástico, no liberables, configurados para asegurar que la primera y la segunda mitades 43, 44 adoptan la requerida configuración escalonada del bastidor 35 acabado de la rueda.

El bastidor 35 de la rueda incluye un cubo central 36 que define un ánima central 37. El bastidor 35 de la rueda incluye un disco central 38 a cada lado del cual están montados ocho brazos 39 que se extienden radialmente hacia fuera desde el cubo central 36 y que terminan en soportes primeros y segundo en forma de cabezas 40 que se extienden justamente más allá del disco central 38.

Cada uno de los brazos 39 moldeados de una pieza con el disco 38, incluye un vástago central 45 estrecho, de paredes altas, unido al cubo central 36 mediante secciones de pared curvadas que forman partes de puente 46. La configuración de pared curvada de las partes de puente 46 distribuye la carga soportada por el cubo central 36 y reduce las concentraciones de esfuerzos que, de otro modo, aparecerían en las partes de puente 46. La carga es transmitida desde el rodillo 32 a través del anillo multieje 20 a la cabeza 40, por el vástago 45 al puente 46 y, de allí, al eje principal.

La cabeza 40 incluye un asiento 41 que tiene una boca que mira hacia fuera en dirección paralela al eje geométricodel ánima central 37 y que define un rebajo axial 42 destinado a recibir las partes de esquina 22 del anillo multieje 20. Cada una de las cabezas 40 diverge respecto del vástago 45 para llenar sustancialmente el espacio que queda entre rodillos adyacentes 32 de la misma serie. La cabeza 40 presenta una superficie exterior 47 que se encuentra sustancialmente al ras con las partes de extremo de los rodillos. Esto puede facilitar la protección de los medios de montaje de los rodillos contra daños físicos y puede reducir la cantidad de polvo y residuos que, de otro modo, tenderían a acumularse en los medios de montaje.

Como se muestra en la figura 9, la rueda terminada puede montarse presionando las partes de esquina 22 dentro de los correspondientes rebajos 42 para los ejes, a cada lado del bastidor 35 de la rueda. Las partes de esquina 22 se sueldan luego con calor en los rebajos 42 para completar una estructura estable.

En uso, la rueda 50 se monta en un eje principal (no representado) que se extiende total o parcialmente a través del ánima central 37 de tal forma que la rueda 50 pueda ser hecha girar en torno al eje geométrico del ánima central 37. El artículo en el cual ha de montarse la rueda 50, tal como un carro de supermercado (no mostrado), tiene un orificio pre-existente para recibir el eje principal o se forma en él un orificio de recepción. El eje principal se monta de manera fija en el orificio de recepción del carro de supermercado de tal manera que las partes más bajas de la rueda 50 se extiendan hacia abajo más allá de la parte más baja del carro de supermercado. Típicamente, en un carro de supermercado se montan cuatro de tales ruedas 50. En la práctica, la combinación de la rotación de la rueda 50 en torno al eje principal y la rotación de los rodillos 25 en contacto con el suelo, permite que el carro de supermercado se desplace en cualquier dirección, ya sea recto hacia delante, en cuyo caso solamente se produce la rotación de la rueda 50 en torno al eje geométrico principal, ya sea en un movimiento transversal que suponga únicamente la rotación de uno o más rodillos 25 o una combinación de rotación de la rueda 50 alrededor del eje principal y la rotación de uno o más rodillos 25 para permitir un desplazamiento en diagonal.

En toda la descripción y en las reivindicaciones, se pretende que el término "comprende" y sus derivados tengan un significado de inclusión y no de exclusión, a no ser que el contexto establezca otra cosa.

Los expertos en la técnica apreciarán que en las realizaciones descritas en este documento pueden introducirse muchas modificaciones y variaciones sin por ello apartarse del espíritu ni salirse del alcance del invento.

Claims (15)

1. Una rueda (1, 50), que incluye:

(a)

un bastidor (35 de rueda), que incluye:

(i)

un cubo central (2, 36) que puede ser hecho girar alrededor de un eje geométrico principal;

(ii)

una pluralidad de primeros soportes (15, 40) en un primer plano transversal al eje geométrico principal y radialmente espaciados del cubo central para formar una primera llanta discontinua (13, 43); e

(iii)

una pluralidad de segundos soportes radialmente espaciados del cubo para formar una segunda llanta discontinua (44), estando dichos segundos soportes en un segundo plano transversal al eje geométrico principal y paralelo a la primera llanta discontinua y separado de ella;

(b)

una primera serie de rodillos (4) regularmente espaciados alrededor de la primera llanta y soportados a rotación mediante la pluralidad de primeros soportes; y

(c)

una segunda serie de rodillos (5) regularmente espaciados en torno a la segunda llanta y soportados a rotación mediante la pluralidad de segundos soportes,

caracterizada porque,

(iv)

cada rodillo tiene un cuerpo principal (11) en el que el diámetro de la sección transversal lateral es mayor que el diámetro de las partes de extremo (12) del cuerpo principal;

(v)

cada rodillo puede ser hecho girar alrededor de un eje geométrico (17) transversal al eje geométrico principal; y

(vi)

cuando se mira en alzado lateral, la superficie efectiva de contacto con el suelo de cada rodillo (4, 9) de la primera serie de rodillos se solapa con la superficie efectiva de contacto con el suelo de cada rodillo diagonalmente adyacente (5, 10) de la segunda serie de rodillos en una medida comprendida entre un 20% y un 35% de la longitud de cada rodillo, de modo que la rueda está destinada a hacer, en todo momento, un contacto efectivo con el suelo a través del cuerpo principal de, al menos, uno de los rodillos, para permitir un desplazamiento mejorado en direcciones que tengan una componente paralela a dicho eje principal.

2. Una rueda de acuerdo con la reivindicación 1, en la que dicho bastidor (35) de rueda está formado de manera enteriza.

3. Una rueda de acuerdo con la reivindicación 1, en la que dicho bastidor (35) de rueda está hecho a partir de componentes formados por separado.

4. Una rueda de acuerdo con la reivindicación 1, en la que una pluralidad de brazos radiales (3, 39) se extienden desde el cubo central (2, 36) hasta la pluralidad de soportes primeros y segundos (15, 40), de manera que separen radialmente los soportes respecto del cubo central.

5. Una rueda de acuerdo con la reivindicación 4, en la que cada uno de la pluralidad de primeros y segundos soportes (15, 40) está separado del cubo central (2, 36) mediante uno correspondiente de los brazos radiales (3, 39).

6. Una rueda de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la primera serie de rodillos (4) están montados a rotación en un primer anillo multieje (20) y la segunda serie de rodillos (5) están montados a rotación en un segundo anillo multieje.

7. Una rueda de acuerdo con la reivindicación 1, en la que cada uno de dichos rodillos (4, 5, 25) tiene una forma generalmente elíptica con dos truncamientos o a modo de barril.

8. Una rueda de acuerdo con la reivindicación 1, en la que cada uno de dichos rodillos (25) incluye un núcleo interior (26) y una cubierta (32) aplicada al núcleo.

9. Una rueda de acuerdo con la reivindicación 8, en la que el núcleo interior (26) comprende un par de mitades (43, 44) formadas por separado.

10. Una rueda de acuerdo con la reivindicación 8, en la que el núcleo interior (26) comprende un par de mitades (43, 44) que pueden aplicarse mutuamente para definir, juntas, un ánima axial destinada a recibir una parte (21) de eje en la que se monta el rodillo (25).

11. Una rueda de acuerdo con la reivindicación 1, en la que cada uno de los primeros y los segundos soportes (40) incluye una cabeza que tiene una superficie exterior (47) que se encuentra sustancialmente al ras con las partes de extremo (12) de rodillos (32) adyacentes de la primera serie o de la segunda serie de rodillos.

12. Una rueda de acuerdo con la reivindicación 11, en la que la superficie exterior (47) de la cabeza cubre, sustancialmente, el espacio comprendido entre rodillos (32) adyacentes de la primera serie o de la segunda serie de rodillos, con el fin de reducir la cantidad de residuos y de polvo que, de otro modo, pueden entrar en los soportes (40) primeros y segundos.

13. Una rueda de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el número de rodillos de la primera serie de rodillos (4) o de la segunda serie de rodillos (5) es de entre 6 y 8.

14. Una rueda de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el solapamiento de la superficie efectiva de contacto con el suelo de cada uno de la primera serie de rodillos (9) con cada rodillo (10) diagonalmente adyacente de la segunda serie de rodillos, es de entre el 28% y el 33% de la longitud de cada uno de los rodillos.

15. Una rueda de acuerdo con la reivindicación 1, en la que, en uso, dicha rueda (50) está montada en un eje principal que se extiende a través de un ánima central (37) de dicho cubo central (36), por lo que dicha rueda es capaz de girar alrededor de dicho eje geométrico principal, teniendo dicho eje geométrico principal una posición fija con relación a un artículo montado en dicho eje principal, por lo que puede hacerse que dicho artículo se desplace en cualquier dirección, incluyendo:

(a) la rotación de dicha rueda en torno a dicho eje geométrico principal;

(b) la rotación de uno o más de dichos rodillos (25) alrededor de sus respectivos ejes geométricos transversales; o

(c) una combinación de rotación de dicha rueda alrededor de dicho eje geométrico principal y de rotación de uno o más de dichos rodillos en torno a sus respectivos ejes geométricos transversales para permitir un desplazamiento en diagonal.