DE102004020072A1

DE102004020072A1 - Laufrad einer Rolle wie Lenkrolle oder Bockrolle

Info

Publication number: DE102004020072A1
Application number: DE102004020072A
Authority: DE
Inventors: Manfred Milbredt
Original assignee: Tente GmbH and Co KG
Current assignee: Tente GmbH and Co KG
Priority date: 2004-04-24
Filing date: 2004-04-24
Publication date: 2005-11-17
Also published as: EP1740396A1; JP2007534541A; WO2005102739A1; US20070044273A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Laufrad (6) einer Rolle (1) wie Lenkrolle oder Bockrolle, mit einem Nabenkörper (9), insbesondere einem Nabenkörper aus Polyamid, und einer Lauffläche (11'), wobei der Nabenkörper (9) in einem Kunststoffspritzverfahren hergestellt ist. Um ein gattungsgemäßes Laufrad herstellungstechnisch und gebrauchsvorteilhaft weiterzubilden, wird vorgeschlagen, dass die Lauffläche (11') an einem Schlauchteil (11) ausgebildet ist und dass das Schlauchteil (11) eine Füllung aus einem Kunststoff- und/oder Gummimaterial aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft zunächst ein Laufrad einer Rolle wie Lenkrolle oder Bockrolle, mit einem Nabenkörper, insbesondere einem Nabenkörper aus Polyamid, und einer Lauffläche, wobei der Nabenkörper in einem Kunststoffspritzverfahren hergestellt ist.

Aus dem Stand der Technik sind Laufräder für Lenkrollen oder auch Bockrollen seit langem bekannt. So sind beispielsweise Laufräder erhältlich, welche einen aus Metall bestehenden Nabenkörper aufweisen, welcher zugleich Träger einer aus Kunststoff bestehenden Bereifung ist. Auch sind Nabenkörper von Laufrädern bekannt, die aus einem Kunststoffmaterial bestehen und ebenfalls Träger einer Kunststoff-Bereifung sind. Die EP 0 577 954 A1 beschreibt ein solches Laufrad für Rollen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Laufrad, wie eingangs angegeben, herstellungstechnisch vorteilhaft auszugestalten und/oder ein solches Laufrad konstruktiv günstig fortzubilden.

Diese Aufgabe ist zunächst und im Wesentlichen bei einem Laufrad einer Rolle mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst, wobei darauf abgestellt ist, dass die Lauffläche an einem Schlauchteil ausgebildet ist und dass das Schlauchteil eine Füllung aus einem Kunststoff- und/oder Gummimaterial aufweist. Zufolge solcher Ausgestaltung ist ein Laufrad bspw. für eine Lenk- oder Bockrolle geschaffen, das konstruktiv einfach auf spezifische Anwendungsfälle einstellbar ist. So kann das Material des Schlauchteils im Hinblick auf Verschleißfestigkeit und/oder statische Aufladung und/oder ästhetische Anforderungen und/oder Herstellungsanforderungen ausgewählt sein, während die Füllung vorrangig unter Aspekten wie Laufkomfort und/oder preisgünstige Ausgestaltung und/oder Notlaufeigenschaften ausgesucht sein kann. Bevorzugt ist die Fül lung aus einem vergleichsweise weichen Kunststoffmaterial gebildet, das Schlauchmaterial dagegen aus einem verschleißfesten und in der Regel damit härteren Kunststoff. Die Füllung, die bevorzugt in dem Schlauchmaterial vollkommen eingeschlossen ist, ist entsprechend zwischen der Lauffläche und dem Nabenkörper der Rolle angeordnet und absorbiert während des Laufbetriebes der Rolle die gegebenenfalls auftretenden Stoß- oder Druckbeaufschlagungen. Es kann sich bspw. um die Rolle an einem Krankenhausbett oder dergleichen handeln. Das Absorbieren oder jedenfalls Dämpfen der angesprochenen Belastungen setzt voraus, wie dies auch bevorzugt vorgesehen ist, dass das Schlauchteil, in seinem die Lauffläche bildenden Abschnitt aufgrund gleichsam frei gespannter Anordnung (wiewohl durch die Füllung nabenseitig gestützt) trotz seiner Ausbildung aus einem vergleichsweise härteren Werkstoff sich elastisch ausgleichend bewegen kann.

Die Gegenstände der weiteren Ansprüche sind nachstehend in Bezug zu dem Gegenstand des Anspruches 1 erläutert, können aber auch in ihrer unabhängigen Formulierung von Bedeutung sein. So erweist es sich als vorteilhaft, dass das Schlauchteil im Querschnitt von dem Nabenkörper teilweise umfaßt ist. Hierdurch ist praktisch eine Flankierung des Schlauchteiles durch den Nabenkörper gegeben, in einer der Drehachse des Laufrades entsprechenden Richtung. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der Nabenkörper das Schlauchteil im Sinne (entgegenwirkend) einer Lösung des Schlauchteiles von dem Nabenteil nach radial außen formschlüssig umfasst. Es handelt sich entsprechend um einen Formschluss in radialer Richtung. Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Schlauchteil aus einem – vergleichsweise härteren – Polyurethan-Werkstoff besteht. "Vergleichsweise härter" bedeutet hier, dass der Werkstoff härter ist als die Füllung, aber nicht notwendig härter als der Werkstoff des Nabenkörpers, bzw. in der Regel weicher als der Werkstoff des Nabenkörpers. Für bestimmte Anwendungen, in welchen es etwa mehr auf eine insgesamt "weiche Gestaltung" als auf hohen Verschleißwiderstand ankommt, kann aber auch eine Weichkunststoff-Ausbildung der Lauffläche, also des Schlauchteils, vorgesehen sein.

Die Bezeichnung Schlauchteil ist hier nur zur Charakterisierung der gegebenen Gestalt des Körpers gewählt. Es handelt sich um einen schlauchartigen Hüllkörper. Insbesondere ist diese gewählte Bezeichnung nicht einschränkend im Hinblick auf die Herstellung des Schlauchkörpers zu verstehen.

Der Nabenkörper hingegen wird bevorzugt aus einem Hartkunststoff und hierbei weiter bevorzugt aus einem Polyamid-Werkstoff gefertigt, so dass der Nabenkörper gegenüber dem Schlauchteil, wie angesprochen, in der Regel härter ausgestaltet ist. Die Ausfüllung des Schlauchteils mit einem Weichkunststoff schafft eine stoßabsorbierende Weich-Seele. Auch kann vorgesehen sein, dass das Schlauchteil Funktionselemente aufweist. Dies können bspw. Verstärkungselemente sein. Diese erhöhen in vorteilhafter Weise die Druck-Belastbarkeitsgrenze des Laufrades. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass die Funktionselemente zur Ableitung einer ggf. auftretenden elektrostatischen Aufladung dienen, um bspw. einem mit einem solchen Laufrad ausgerüsteten Gegenstand in sicherheitstechnischer Hinsicht Vorteile zu geben. Die Funktionselemente können insbesondere in Form von Verstärkungsfasern oder Verstärkungsfäden in den Werkstoff des Schlauchteils integriert sein. Beispielsweise auch als Metallfäden. Die Metallfäden unterstützen hierbei in vorteilhafter Weise die Ableitung einer gegebenenfalls auftretenden elektrostatischen Aufladung. Die Funktionselemente sind in dieser Form bevorzugt homogen verteilt in dem Schlauchteil angeordnet. Sie liegen hierbei weiter bevorzugt nicht gerichtet, sondern in einer Wirranordnung vor.

Weiter ist es bevorzugt, dass der Nabenkörper einen Nabensteg aufweist, der zugeordnet der Lauffläche in einen demgegenüber verbreiterten Halterungssteg übergeht, der in seiner Breite an der Breite der Lauffläche angepaßt ist.

Hierdurch ist das gegenüber dem Nabenkörper weicher ausgestaltete Schlauchteil in einem härter ausgeformten, verbreiterten Abschnitt des Nabenkörpers abgestützt. Vorteilhaft ist hierbei, wenn die Breite des Halterungsabschnittes der Breite der Lauffläche und/oder der Gesamtbreite des Schlauchteiles entspricht. Eine Querschnittsfläche des Schlauchteiles entspricht in ihrer Größe der Querschnittsfläche des Halterungsabschnittes. Derzeit bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei welcher die Querschnittsfläche des Schlauchteiles größer ist als die größte Querschnittsfläche (parallel zur Drehachse des Laufrades gesehen) des Schlauchteiles. Es ist aber auch möglich, dass die genannte Querschnittsfläche des Schlauchteiles kleiner ist als die Querschnittsfläche des Halterungsabschnittes (welche auch parallel zu der Drehachse des Laufrades gesehen ist). Eine Reduzierung bzw. Erhöhung des Verhältnisses der Querschnittsflächen zueinander wirkt sich auch auf die Abrolleigenschaften des Laufrades aus.

Hinsichtlich der Füllung des Schlauchteiles zur Ausbildung der bevorzugt stoßabsorbierenden Seele, insofern also Weich-Seele, ist vorgesehen, dass diese Füllung im Wege des Kunststoffspritzverfahrens in das Schlauchteil eingebracht ist.

Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zur Herstellung eines Laufrades einer Rolle wie Lenkrolle oder Bockrolle, mit einem Nabenkörper, wobei der Nabenkörper, bspw. in einem Kunststoffspritzverfahren, hergestellt wird und dem Nabenkörper eine Lauffläche zugeordnet ist. Um ein derartiges Verfahren zur Herstellung eines Laufrades herstellungstechnisch in vorteilhafter Weise weiterzubilden, wird vorgeschlagen, dass die Lauffläche an einem im Kunststoffspritzverfahren hergestellten Schlauchteil ausgebildet wird und dass sodann, ebenfalls im Kunststoffspritzverfahren, dieses Schlauchteil mit einem Kunststoff- und/oder Gummimaterial gefüllt wird. Hierdurch ist ein Verfahren zur Herstellung eines Laufrades angegeben, mit dem in rationeller Weise unterschiedlichen Anforderungen nachgekommen werden kann. So etwa kann für das Schlauchteil im Hinblick auf den Laufflächenbereich ein besonders geeigneter Werkstoff ausgewählt werden. Dies auch im Hinblick auf eine, wie bevorzugt vorgesehen, stoffschlüssige Verhaftung mit dem Nabenkörper. Weiter können als Füllung die unterschiedlichsten Kunststoffe, ohne dass auf die genannten Aspekte wie Laufflächeneignung und Verhaftung mit dem Nabenkörper zu achten ist, auch in einer Mischung, eingesetzt werden. Das Schlauchteil mit Füllung kann zunächst, bereits in geschlossener Kreisform, hergestellt werden und der Nabenkörper dann angespritzt werden. Durch dieses Verfahren ist ein Laufrad für eine Rolle wie bspw. Lenk- oder Bockrolle herstellbar, das in einem bevorzugten Anwendungsfall über eine stoß- oder schlagabsorbierende Füllung verfügt und dadurch einen gedämpften Laufbetrieb bei rationeller Herstellweise gewährleisten kann. Solche Rollen werden bspw. bei Krankenhausbetten eingesetzt.

Die Füllung kann über dieselbe Einspritzdüse (oder dieselben Einspritzdüsen) eingespritzt werden, mit welcher auch der Werkstoff für das Schlauchteil eingespritzt wird.

In Weiterbildung schlägt die Erfindung auch vor, dass das gefüllte Schlauchteil zunächst hergestellt wird und dass der Nabenkörper teilweise das Schlauchteil umgreifend angespritzt wird. Durch Anspritzen des Nabenkörpers ergibt sich sogleich, die Werkstoffe sind entsprechend ausgewählt, eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Schlauchteil und dem Nabenkörper. Dadurch, dass der Nabenkörper teilweise umgreifend an das Schlauchteil angespritzt wird, ergibt sich zudem noch ein formschlussartiger Verbund. Im Übrigen werden bevorzugt die Werkstoffe eingesetzt, die weiter oben bereits angeführt sind.

Der Nabenkörper kann grundsätzlich auch als Metallteil ausgebildet werden. Insofern ist dann eine zweiteilige Ausbildung des Nabenkörpers auch bevorzugt.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt:
1 den erfindungsgemäßen Gegenstand in einer Anwendung als eine perspektivisch dargestellte Lenk- oder Bockrolle;
2 einen Teilschnitt gemäß der Linie II – II in 1 und
3 den vergrößert dargestellten Ausschnitt gemäß dem Hinweis III in 2.
Dargestellt und beschrieben ist zunächst mit Bezug zu 1 eine Rolle 1, welche beispielsweise als Lenk- oder Bockrolle ausgeformt sein kann.
Die Rolle 1 besitzt in bekannter Weise eine Laufrollengabel 2, von welcher ein zylinderförmig ausgestalteter Montagezapfen 3 vertikal abragt. Die Laufrollengabel 2 flankiert mit ihren deckungsgleich gegenüberliegend angeordneten Gabelschenkel 4 ein in einer Gabelhöhlung 5 gelagertes Laufrad 6. Zur Lagerung des Laufrades 6 wird in bekannter Weise eine Laufrollenachse 7 herangezogen, welche das Laufrad 6 zentrisch durchsetzt und in bekannter Weise an den Gabelschenkeln 4 gehaltert ist. Dies durch Festlegung mittels Schraubenmuttern 8.
Eine derartige Laufrolle bzw. Lenkrolle findet beispielsweise an Krankenhausbetten, Transportgeräten oder dergleichen Anwendung, wobei diese Rollen dann in üblicher Weise befestigt sind.
Das Laufrad 6 weist einen zentrischen Nabenkörper 9 auf, welcher eine zentrisch angeordnete Lagerbohrung 10 für die diese durchgreifende Laufrollenachse 7 besitzt. Bevorzugt besteht dieser Nabenkörper 9 aus einem in einem Kunststoffspritzverfahren hergestellten Hartkunststoff, wie beispielsweise einem Polyamid-Werkstoff.
Die Lauffläche 11' des Laufrades 6 wird von einem Schlauchteil 11 gebildet, an welches der Nabenkörper 9 angespritzt ist. Das Schlauchteil 11 ist formschlüssig von dem Nabenkörper 9 umgeben.
Die Werkstoffzusammensetzung des Schlauchteiles 11 sieht vor, dass dieses aus einem Hartkunststoff, beispielsweise einem Polyurethan-Werkstoff besteht. Die Härte des Werkstoffes des Schlauchteils ist hierbei aber geringer als die Härte des Werkstoffes des Nabenteils. Während für das Schlauchteil eine Härte im Bereich von 35 bis 40 D, bevorzugt 42 D ± 5 vorgesehen wird, wird für die Füllung eine Härte im Bereich von 50 bis 80 A, bevorzugt 60 A ± 10 vorgesehen.
Wie in den 2 und 3 zu erkennen, umschließt die Mantelfläche 12 des Schlauchteiles 11 eine in das Schlauchteil 11 mittels eines Kunststoffspritzverfahrens eingebrachte Füllung 13, die ihrerseits aus einem weichen Kunststoffund/oder Gummimaterial besteht. Diese weiche Füllung 13 absorbiert bei einem Rollbetrieb des Laufrades bzw. der Rolle 1 Stoßbeaufschlagung oder dergleichen.
Als Basis zur Aufnahme des Schlauchteils 11 besitzt der Nabenkörper 9 an seinem äußeren Randbereich einen verbreiterten in Umfangsrichtung verlaufenden Halterungsabschnitt 14. Dieser weist eine Breite B auf, welche der Breite b der Lauffläche 11' des Schlauchteils 11 entspricht. Zur Erzielung eines Formschlusses auch in Richtung nach radial außen zwischen dem Halterungsabschnitt 14 und dem Schlauchteil 11 besitzt der Halterungsabschnitt 14 in Achsrichtung der Laufrolle 1 gesehen aufeinander zu gerichtete Flanken 15, die ihrerseits das Schlauchteil 11 im aufeinander zugewandten Kontaktbereich einschnüren und hierdurch oberhalb des Kontaktbereiches einen zu dem Kontakt bereich verbreiterten Schlauchboden 11'' in dem Halterungsabschnitt 14 ausformen. Ferner bilden die Flanken 15 jeweils am Randbereich des Nabenkörpers 9 Auflage-Randzonen für die Lauffläche 11' aus, welche ihrerseits im Querschnitt gesehen als eine konvex nach außen ragende freigespannte Decke ausgebildet ist, welche mit den Außenseiten ihrer angeformten und gegenüberliegend angeordneten Wänden die Breite b bildet.
Zur Verstärkung des Materials des Schlauchteiles 11 sind in dem Schlauchteil 11 verstärkende Funktionselemente in Form von Metallfäden 16 vorgesehen. Diese sind in der Darstellung nur schematisch wiedergegeben. Hierdurch lässt sich beim konkreten Ausführungsbeispiel nicht nur eine Verstärkung des Werkstoffes an sich erreichen, sondern zugleich eine Verbesserung im Hinblick auf die Ableitung von elektrostatischen Aufladungen. Auch kann vorgesehen sein, dass der Nabenkörper 9 ein nicht dargestelltes Metallteil zur Weiterleitung/Ableitung solcher elektrostatischer Aufladungen aufweist.
Das Verfahren zur Herstellung des Laufrades 6 der Rolle 1 sieht zunächst vor, dass das Schlauchteil im Kunststoffspritzverfahren aus einem PU-Kunststoff hergestellt wird. Im selben Arbeitsgang wird das Schlauchteil 11 im Kunststoffspritzverfahren mit der Füllung 13 in Form von Kunststoff- und/oder Gummimaterial versehen. Danach wird der Nabenkörper 9 an das Schlauchteil, dieses teilweise umgreifend, zur Erzeugung eines Formschlusses in Richtung einer Drehachse des Laufrades, angespritzt. Somit besitzt der Nabenkörper 9 an seiner Umfangswandung einen auf Druckbelastung nachgebenden weich ausgeformten Laufabschnitt in Form des gefüllten Schlauchteiles.
Alle offenbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollin haltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen.

Claims

Laufrad (6) einer Rolle (1) wie Lenkrolle oder Bockrolle, mit einem Nabenkörper (9), insbesondere einem Nabenkörper aus Polyamid, und einer Lauffläche (11'), wobei der Nabenkörper (9) in einem Kunststoffspritzverfahren hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lauffläche (11') an einem Schlauchteil (11) ausgebildet ist und dass das Schlauchteil (11) eine Füllung (13) aus einem Kunststoff- und/oder Gummimaterial aufweist.
Laufrad nach Anspruch 1 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlauchteil (11) im Querschnitt von dem Nabenkörper (9) teilweise umfaßt ist.
Laufrad nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Nabenkörper (9) das Schlauchteil (11) formschlüssig umfaßt.
Laufrad nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlauchteil (11) aus einem Hartkunststoff besteht.
Laufrad nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlauchteil (11) aus Polyurethan besteht.
Laufrad nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlauchteil (11) mit einem Weichkunststoff ausgefüllt ist.
Laufrad nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlauchteil (11) Funktionselemente aufweist.
Laufrad nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionselemente Verstärkungselemente sind.
Laufrad nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionselemente zur Ableitung einer elektrostatischen Aufladung dienen.
Laufrad nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionselemente als Verstärkungsfaser oder Verstärkungsfäden ausgebildet sind.
Laufrad nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionselemente als Metallfäden (16) ausgebildet sind.
Laufrad nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Nabenkörper (9) einen Nabensteg aufweist, der zugeordnet der Lauffläche (11') in einen demgegenüber verbreiterten Halterungsabschnitt (14) übergeht, der in seiner Breite (8) an der Breite (b) der Lauffläche (11') angepaßt ist.
Laufrad nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche des Schlauchteiles (11) der Querschnittsfläche des Halterungsabschnittes (14) entspricht.
Laufrad nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche des Schlauchteiles (11) größer ist als die Querschnittsfläche des Halterungsabschnittes (14).
Laufrad nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllung (13) im Kunststoffspritzverfahren eingebracht ist.
Verfahren zur Herstellung eines Laufrades (6) einer Rolle (1) wie Lenkrolle oder Bockrolle, mit einem Nabenkörper (9), wobei der Nabenkörper (9), bspw. in einem Kunststoffpritzverfahren, hergestellt wird und eine Lauffläche (11') dem Nabenkörper (9) zugeordnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung der Lauffläche ein Schlauchteil (11) hergestellt wird und das Schlauchteil (11) im Kunststoffspritzverfahren mit einer Füllung (13) aus einem Kunststoff- und/oder Gummimaterial gefüllt wird.
Verfahren nach Anspruch 16 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlauchteil (11) im Kunststoffspritzverfahren hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 16 oder 17 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst das gefüllte Schlauchteil (11) hergestellt wird und sodann der Nabenkörper (9) an das Schlauchteil (11) angespritzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 1 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Nabenkörper (9) das Schlauchteil (11) teilweise umgreifend angespritzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass der Nabenkörper (9) und/oder das Schlauchteil (11) aus einem Hartkunststoff wie Polyamid hergestellt wird.