DE19724577C1 - Lenkrolle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Lenkrolle mit

• - einer Radgabel mit zwei beabstandet zueinander verlaufenden Schenkeln und einer die Schenkel verbindenden Abdeckung, sowie
• - einem, zwischen den Schenkeln der Radgabel drehbar gelagerten Laufrad, wobei
• - die Radgabel an einem, mit der Abdeckung verbundenen Zapfen drehbar geführt ist und
• - im Zapfen ein Bolzen axial druckbelastet geführt wird, dessen unteres Ende die Abdeckung durchragt und Mittel zur Fixierung der Radgabel und der Laufrolle aufweist, und dessen oberes Ende über einen Nocken axial beaufschlagbar ist.

Eine solche Lenkrolle ist aus der EP 0 484 627 A1 bekannt.

Bei dieser Lenkrolle schleift der Bremsschuh permanent auf dem Laufrad. Hierdurch erhöht sich der Rollwiderstand für den Benutzer.

Die Lenkrolle gemäß DE 44 12 603 A1 weist zusätzlich das Merkmal auf, daß am unteren Ende des Bolzens ein Zahnkranz kraftschlüssig befestigt ist, dessen Zähne in Richtung auf das Laufrad weisen.

Eine andere aus der Praxis bekannte Lenkrolle ist dadurch gekennzeichnet, daß der Bremsschuh kegelförmig gestaltet und unmittelbar an dem axial im Zapfen bewegbaren Bolzen angelenkt ist. Durch die kraftschlüssige Verbindung des Bremsschuhs mit dem Bolzen befindet sich der Bremsschuh im ungebremsten Zustand im Abstand zur Lauffläche des Laufrades. Nachteilig bei dieser Konstruktion ist, daß keine Bremsfläche, sondern nur ein Bremspunkt zwischen der kegelförmigen Oberfläche des Bremsschuhs und der gekrümmten Lauffläche möglich ist. Nachteilig ist auch, daß bei einem Verschleiß des Bremsschuhs und/oder der Lauffläche des Laufrades eine Nachjustierung nur schwer durchgeführt werden kann.

Der Erfindung liegt insoweit die Aufgabe zugrunde, eine Lenkrolle der eingangs genannten Art zu optimieren. Dabei stehen folgende Gesichtspunkte im Vordergrund: Die Montage soll einfach sein. Der Bremsschuh soll eine sichere Bremsung ermöglichen aber leicht und automatisch von der Lauffläche wieder lösbar sein. Die Lenkrolle soll drei Funktionsstellungen ermöglichen:

Eine erste Funktionsstellung, bei der die Laufrolle total gesperrt ist, eine zweite Funktionsstellung, bei der die Laufrolle drehbar, aber richtungsmäßig fixiert ist und eine dritte Funktionsstellung, bei der die Laufrolle ungebremst in alle Richtungen bewegbar ist.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einer Lenkrolle der vorgenannten Art durch folgende Merkmale:

• - auf dem, über den Zahnkranz vorstehenden freien Ende des Bolzens ist ein Bremsschuh axial gesichert angeordnet,
• - der Bremsschuh wird verdrehsicher gegenüber dem Bolzen durch das freie Ende eines Bügels gehalten,
• - der Bügel weist mindestes eine, korrespondierend zur Aufnahme der Zähne des Zahnkranzes ausgebildete Öffnung auf und ist mit seinem anderen Ende an der Radgabel befestigt.

Eine solche Lenkrolle kommt hinsichtlich ihrer für eine Brems- und/oder Fixierstellung relevanten Merkmale mit drei Bauteilen aus, nämlich dem genannten Zahnkranz, dem Bremsschuh und dem Bügel. Alle drei Bauteile wirken funktionsmäßig zusammen. Der Bremsschuh und der Zahnkranz sind auf dem genannten Bolzen konfektioniert, wobei der Bremsschuh axial durch den Bolzen und den Zahnkranz geführt und gegen Drehbewegung durch den genannten Bügel gesichert ist.

Während der Zahnkranz fest auf dem Bolzen montiert ist und sich bei einer Drehung des Zapfens beziehungsweise des mitgeführten Bolzens dreht bleibt die Position des lose auf den Bolzen beispielsweise aufgesteckten Bremsschuhs unabhängig von der Drehbewegung des Zapfens konstant. Der Bremsschuh wird jedoch entsprechend seiner Funktion bei einer Drehung der Radgabel über den in den Bremsschuh eingreifenden und an der Radgabel befestigten Bügel mitgeführt.

Nach einer Ausführungsform wird der Bremsschuh auf das freie Ende des Bolzens aufgeclipst, was einen entsprechenden (verformbaren) Werkstoff des Bremsschuhs voraussetzt, der beispielsweise aus Kunststoff bestehen kann.

Der Bügle kann durch Verrastung, Verschraubung und/oder Vernietung an der Radgabel befestigt werden. Aus konstruktiven Gründen wird die Befestigung in der Regel im Bereich der Abdeckung der Radgabel erfolgen.

Der Bügel kann als Feder ausgeführt sein, wobei der Begriff "Feder" dahingehend zu verstehen ist, daß der Bügel an seinem freien Ende (unterhalb des Zahnkranzes) eine gewisse Elastizität aufweist. Diese Elastizität kommt dann zum Tragen, wenn der(die) Zahn(Zähne) des Zahnkranzes in der totalen Blockierstellung der Lenkrolle in die korrespondierende(n) Öffnung(en) des Bügels einrasten. Dabei wird der am Bolzen befestigte Zahnkranz nach Einstellung einer entsprechenden Position des auf den Bolzen wirkenden Nockens nach unten (in Richtung auf das Laufrad) vorgedrückt.

Das Einrasten der Zähne in die Öffnungen wird begünstigt, wenn die Zähne zum freien Ende hin schmaler werden, also geneigte Flanken aufweisen.

Der Zahnkranz kann auf seiner, der Laufrolle abgewandten Seite mindestens ein Rastmittel zur Festlegung in einer korrespondierenden Aussparung im Bereich der Abdeckung der Radgabel aufweisen. Nach Art einer "kinematischen Umkehr" kann der Zahnkranz auf seiner der Laufrolle abgewandten Seite auch mindestes eine Aussparung zur Aufnahme eines korrespondierenden Rastmittels aufweisen, welches dann im Bereich der Abdeckung der Radgabel angeordnet ist. Die entsprechende Funktionsstellung wird über eine entsprechende Position des Nockens relativ zum Bolzen eingestellt. Dabei wird der Bolzen und mit ihm der Zahnkranz vom Laufrad wegbewegt bis die Rastmittel in die korrespondierenden Aussparungen eingreifen und dieser Funktionszustand, bei dem das Laufrad nur geradeaus laufen kann, stabilisiert wird.

Entsprechend dieser Funktion sind minimal ein und maximal zwei Rastmittel und entsprechend ein oder zwei Ausnehmungen vorzusehen, wobei sich eine jeweils um 180 Grad versetzte Anordnung der Rastmittel beziehungsweise Aussparungen als günstig erwiesen hat.

Der Bremsschuh kann beispielsweise aus einem Formteil mit einer der Lauffläche der Laufrolle angepaßten gekrümmten Bremsfläche bestehen. Auf diese Weise wird eine große Bremsfläche zur Verfügung gestellt und der Bremsvorgang optimiert.

Um eine Justierung der Position des Bremsschuhs relativ zur Laufrolle zu schaffen sieht eine Ausführungsform vor, den Bremsschuh wie folgt auszubilden:

Nach Art einer "Triangel" umfaßt der Bremsschuh einen, gegen den Zahnkranz anliegenden Basisschenkel, einen, von einem Ende des Basisschenkels rechtwinklig abstehenden Justierschenkel und einen, vom anderen Ende des Basisschenkels in Richtung auf das freie Ende des Justierschenkels verlaufenden, die gekrümmte Bremsfläche aufweisenden Bremsschenkel. Dabei steht das freie Ende des Bremsschenkels kurz vor dem freien Ende des Justierschenkels. Auf diese Weise ist der Bremsschenkel um seinen Verbindungsbereich zum Basisschenkel innerhalb der Elastizitätsgrenzen des ausgewählten Werkstoffs verformbar und kann sich so optimal an die Kontur der Lauffläche des Laufrades anpassen.

Außerdem ermöglicht diese Ausführungsform die Nachjustierung des Bremsschuhs, wozu eine Weiterbildung vorsieht, im Bereich des Justierschenkels eine Justierschraube anzuordnen, deren freies Ende gegen die auf den Basisschenkel gerichtete Fläche des Bremsschenkels anliegt und diesen so in gewünschtem Umfang in die Richtung auf die Lauffläche des Laufrades vordrückt.

Bei der genannten Ausführungsform kann die Verdrehsicherung zwischen Bügel und Bremsschuh bespielsweise dadurch erfolgen, daß der Bügel an seinem freien Ende eine vorstehende Zunge aufweist, die in eine korrespondierende Ausnehmung des Bremsschuhs eingreift.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche sowie den sonstigen Anmeldungsunterlagen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Dabei zeigen - jeweils in schematisierter Darstellung -

Fig. 1: einen Längsschnitt durch eine Lenkrolle,

Fig. 2: eine Ansicht von unten auf den Bremsschuh der Lenkrolle nach Fig. 1,

Fig. 3: eine Ansicht von unten auf den Bügel der Lenkrolle nach Fig. 1 im Eingriff mit dem zugehörigen Bremsschuh.

Die in Fig. 1 dargestellte Lenkrolle ist wie folgt aufgebaut:

Sie umfaßt einen Zapfen 10, der an seinem unteren Ende mit einer topfartigen Aufnahme 12 fest verbunden ist.

Im Bereich der Aufnahme 12 wird der Zapfen 10 in einem Kugellager 14 geführt. Das Kugellager 14 wird umfangseitig von einer Manschette 16 eingefaßt welche am unteren Ende mit einem Rand 18 einer runden Öffnung 20 einer Abdeckung 22 kraftschlüssig verbunden ist, die zusammen mit zwei parallel und beabstandet zueinander verlaufenden Schenkeln 24 eine Radgabel 26 bildet.

Jeder Schenkel 24 weist am unteren Ende eine Öffnung 27 auf. Durch die Öffnungen 27 ist ein (nicht dargestellter) Stift geführt, der außenseitig gegen die Schenkel 24 gesichert ist und auf dem eine (nicht dargestellte) Laufradachse mit einem Kugellager und ein zugehöriges Laufrad 28 angeordnet sind, dessen Lauffläche das Bezugszeichen 30 trägt.

Im Zapfen 10 ist ein Bolzen 32 axial verschiebbar geführt, der über eine Druckfeder 34 belastbar ist.

Auf das obere Ende 32o des Bolzens 32 wirkt ein Nocken 36, dessen Achse senkrecht zur Achse des Bolzens 32 verläuft.

Der Nocken 36 weist eine spezifische Oberflächenform auf, die - je nach Position des Nockens 36 - den Bolzen 32 in eine vorbestimmte Axialposition vordrückt (gegen die Wirkung der Feder 34), wobei diese Positionen (Funktionspositionen) nachstehend noch näher erläutert werden.

Im übrigen entspricht der Nocken 36 hinsichtlich seiner Bauform und prinzipiellen Funktion dem Stellnocken 44, wie er in der EP 0 484 627 A1 offenbart ist und deshalb hier nicht weiter beschrieben wird.

Der Bolzen 32 ragt mit seinem unteren Ende 32u nach unten über den Zapfen 10 vor und nimmt hier einen Zahnkranz auf, der kraftschlüssig mit dem Bolzen 32 verbunden ist. Der Zahnkranz 38 besteht aus einem runden Grundkörper 38g und umfangsseitigen Zähnen 38z, die in Richtung auf das Laufrad 28 umgebogen sind. Aus dem Grundkörper 28g sind ferner zwei Rastnasen 28r (um 180 Grad zueinander versetzt) nach oben ausgeformt.

Auf das den Zahnkranz 38 überragende freie Ende 32e des Bolzens 32 ist ein Bremsschuh 40 aus Kunststoff aufgeclipst, der entsprechend lose gegen den Grundkörper 38g des Zahnkranzes 38 anliegt und nach unten durch einen verdickten Abschnitt des Bolzenendes 32e gesichert ist.

Der Bremsschuh 40 besteht aus einem Basischenkel 40b (der gegen den Zahnkranz 38 anliegt), einem an einem Ende senkrecht davon abstehenden Justierschenkel 40j und einem vom anderen Ende aus verlaufenden Bremsschenkel 40f, der in Richtung auf das freie Ende des Justierschenkels 40j verläuft und eine der Lauffläche 30 angepaßte gekrümmte Bremsfläche 42 aufweist. Insgesamt ergibt sich daraus eine im Schnitt triangelförmige Geometrie des Bremsschuhs 40.

Der Justierschenkel 40j weist eine Öffnung 44 auf, in der eine als Justierschraube dienende Madenschraube 46 geführt ist, deren freies Ende gegen die Innenfläche des Bremsschenkels 40f anliegt. Durch Verstellung der Justierschraube 46 kann die Position des Bremsschenkels 40f gegenüber der Lauffläche 30 des Laufrades 28 je nach Verschleißgrad angepaßt werden.

Wie sich aus Fig. 3 ergibt weist der Bremsschuh 40 im Verbindungsbereich zwischen Basisschenkel 40b und Bremsschenkel 40f eine Ausnehmung 48 auf, in die ein Vorsprung 50 eines Bügels 52 eingreift, der der benachbart zum Vorsprung 50 mehrere Öffnungen (hier: vier Öffnungen) 54 besitzt.

Der Bügel 52 ist zum anderen Ende hin abgewinkelt ausgebildet und dort über Nieten 56 an der Abdeckung 22 befestigt. Eine zusätzliche Fixierung ergibt sich durch eine aus dem Bügel 52 nach oben ausgeformte Zunge 60, die eine Platte 62 hintergreift. Die Platte 62 ist in diesem Abschnitt über die Nieten 56 ebenfalls an der Abdeckung 22 fixiert und verläuft von da aus mit einem ringförmigen Abschnitt 62r um den Bolzen 32 herum. Im ringförmigen Abschnitt 62r sind zwei um 180 Grad zueinander versetzte Aussparungen angeordnet, und zwar korrespondierend zu den Rastnasen 38r des Zahnkranzes 38.

Die Funktion der Lenkrolle ist wie folgt:

Über den Nocken 36 mit einer sechseckigen mittigen Öffnung 36o, in die ein korrespondierender Sechskant eingelegt werden kann, wird der Bolzen 32 in eine der nachfolgend beschriebenen drei Funktionspositionen geführt.

In einer Position der Total-Arretierung ist der Bolzen 32 maximal nach unten (in Richtung auf das Laufrad 28) ausgelenkt. In dieser Position ragen vier Zähne 38z in die korrespondierenden Öffnungen 54 des Bügels 52, wodurch eine Verdrehsicherung geschaffen wird. Parallel dazu ist der Bremsschuh 40 maximal nach unten ausgelenkt und liegt mit seiner Bremsfläche 42 gegen die Lauffläche 30 des Laufrades 28 an. Das Laufrad kann sich nicht mehr um seine Achse drehen und es kann auch nicht mehr um den Bolzen 32 verschwenkt werden.

In einer zweiten Position des Nockens 36 befindet sich der Bolzen 32 in einer maximalen Abstandsposition zum Laufrad 28. Entsprechend ist die Bremsfläche 42 gegenüber der Lauffläche 30 gelöst und die Rastnasen 38r des Zahnkranzes 38 sind in die korrespondierenden Ausnehmungen der Platte 62 eingerastet. In dieser Position kann sich das Laufrad 28 um seine Achse drehen, es ist aber nicht mehr um den Bolzen 38 bewegbar. Ein mit der beschriebenen Lenkrolle ausgerüstetes Krankenbett kann dadurch leichter geradeaus verfahren werden.

Fig. 1 zeigt die dritte Position, bei der sich der Bolzen 32 in einer Stellung zwischen den beiden vorgeschriebenen Positionen befindet. Hier befinden sich weder die Rastnasen 38r im Eingriff mit den Ausnehmungen der Platte 62 noch sind die Zähne 38z in die Öffnungen 54 eingerastet. Auch befindet sich die Bremsfläche 42 im Abstand zur Lauffläche 30.

Entsprechend kann die Lenkrolle in dieser Position sowohl um ihre Achse gedreht als auch um den Bolzen 32 verschwenkt werden.

Claims (11)

1. Lenkrolle mit

• 1. 1.1 einer Radgabel (26) mit zwei beabstandet zueinander verlaufenden Schenkeln (24) und einer die Schenkel (24) verbindenden Abdeckung (22) sowie
• 2. 1.2 einem, zwischen den Schenkeln (24) der Radgabel (26) drehbar gelagerten Laufrad (28), wobei
• 3. 1.3 die Radgabel (26) an einem, mit der Abdeckung (22) verbundenen durchgreifenden Zapfen (10) drehbar geführt ist und
• 4. 1.4 im Zapfen (10) ein Bolzen (32) axial druckbelastet geführt wird, dessen unteres Ende (32u) die Abdeckung (22) durchragt und Mittel zur Fixierung der Radgabel (26) und der Laufrolle (28) aufweist, und dessen oberes Ende (32o) über einen Nocken (36) axial beaufschlagbar ist,
• 5. 1.5 am unteren Ende (32u) des Bolzens (32) ist ein Zahnkranz (38) kraftschlüssig befestigt, dessen Zähne (38z) in Richtung auf das Laufrad (28) weisen,

gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• 1. 1.6 auf dem, über den Zahnkranz (38) vorstehenden freien Ende (32e) des Bolzens (32) ist ein Bremsschuh (40) axial gesichert angeordnet,
• 2. 1.7 der Bremsschuh (40) wird verdrehsicher gegenüber dem Bolzen (32) durch das freie Ende (50) eines Bügels (52) gehalten,
• 3. 1.8 der Bügel (52) weist mindestens eine, korrespondierend zur Aufnahme der Zähne (38z) des Zahnkranzes (38) ausgebildete Öffnung (54) auf und ist mit seinem anderen Ende an der Radgabel (26) befestigt.

2. Lenkrolle nach Anspruch 1, bei der der Bremsschuh (40) auf das freie Ende (32e) des Bolzens (32) aufgeclipst ist.

3. Lenkrolle nach Anspruch 1, bei der der Bügel (52) durch Verrastung, Verschraubung und/oder Vernietung (56) an der Radgabel (26) befestigt ist.

4. Lenkrolle nach Anspruch 1, bei der der Bügel (52) als Feder ausgeführt ist.

5. Lenkrolle nach Anspruch 1, bei der der Zahnkranz (38) auf seiner dem Laufrad (28) abgewandten Seite mindestens ein Rastmittel (38r) zur Festlegung in einer korrespondierenden Aussparung im Bereich der Abdeckung (22) der Radgabel (26) aufweist.

6. Lenkrolle nach Anspruch 1, bei der der Zahnkranz (38) auf seiner dem Laufrad (28) abgewandten Seite mindestens eine Aussparung zur Aufnahme eines korrespondierenden Rastmittels im Bereich der Abdeckung der Radgabel aufweist.

7. Lenkrolle nach Anspruch 5 oder 6, bei der zwei Rastmittel (38r) und zwei Aussparungen vorgesehen sind, die jeweils diametral gegenüberliegend angeordnet sind.

8. Lenkrolle nach Anspruch 1, bei der der Bremsschuh (40) aus einem Formteil mit einer der Lauffläche (30) des Laufrades (28) angepaßten gekrümmten Bremsfläche (42) besteht.

9. Lenkrolle nach Anspruch 8, bei der der Bremsschuh (40) einen gegen den Zahnkranz (38) anliegenden Basisschenkel (40b), einen, von einem Ende des Basisschenkels (40b) rechtwinklig abstehenden Justierschenkel (40j) und einen, vom anderem Ende des Basischenkels (40b) in Richtung auf das freie Ende des Justierschenkels (40j) verlaufenden, die gekrümmte Bremsfläche (42) aufweisenden Bremsschenkel (40f) aufweist.

10. Lenkrolle nach Anspruch 9, bei der der Bremsschenkel (40b) federnd ausgebildet ist.

11. Lenkrolle nach Anspruch 9, bei der der Justierschenkel (40j) von einer auf den Bremsschenkel (40f) gerichteten Justierschraube (46) durchgriffen wird.