Aus den Patentschriften US 2 443 900, US 2 721 766 und DE-PS 567 164 sind Federungseinrichtungen für Rollen und Räder bekannt. Diese Einrich- tungen weisen eine in Bezug zur Radachse exzentrisch angeordnete Trag- achse auf, um welche die Nabe des Rades schwenken kann. Ein federndes Element stützt die Nabe gegenüber einem fest stehenden Teil ab. Fährt das Rad gegen ein Hindernis, so führt die Nabe eine Schwenkbewegung aus, wodurch das Rad dem Hindernis ausweicht.

Der Nachteil dieser bekannten Federungseinrichtungen liegt in der Schwie- rigkeit, eine platzsparende und kostengünstige Ausführung zu verwirkli- chen, die es ermöglicht, ein Federungsverhalten zu erreichen, das einer ganz bestimmten vorgegebenen Federkennlinie entspricht. Meist erfordert die vorgegebene Federkennlinie eine Federdimensionierung, die im vorgegebe- nen Bauraum nicht untergebracht werden kann. Auch erweisen sich die Herstellung und der Zusammenbau als aufwendig, weil die Konstruktion aus vielen Teilen besteht. Die aus der Patentschrift US 5 493 755 bekannte Federungseinrichtung verwendet ein Federelement aus Elastomer, welches auf Torsion beansprucht wird. Diese Ausführung erlaubt keine großen Schwenkwinkel und belastet außerdem das Material auf eine Weise, die das Volumen des Federelementes nicht optimal ausnutzt. Es kommt zu einer Überlastung der äußeren Zone, während innen liegende Bereiche noch nicht optimal belastet sind.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Federungseinrichtung der hier vorliegenden Art so weiterzuentwickeln, dass der erforderliche Her- stellungsaufwand gegenüber bisher bekannten Federungseinrichtungen ver- ringert wird, dass ein modularer Aufbau möglich ist und dass die Kennlinie der Federung mit einfachen Mitteln veränderbar ist.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Die Erfindung hat den Vorteil, dass die Federungseinrichtung aus wenigen Bauteilen, und ohne großen Bauraum zu beanspruchen, hergestellt werden kann. Das Federelement wird lediglich auf Druck oder Schub belastet. Als Widerlagerelement kann ein einfaches längliches Bauteil mit zum Beispiel rundem Querschnitt verwendet werden. An der Radaufnahme sind nur zwei Durchbrüche für die Aufnahme des Widerlagerelementes erforderlich. Ge- genüber einer konventionellen Rolle ohne jegliche Federung erhöht sich der Aufwand an Bauteilen lediglich um 3 Elemente, nämlich um den Naben- körper, das Federelement und das Widerlagerelement. Außerdem kann das Federelement aufgrund des modularen Aufbaues der Federungseinrichtung beim Einbau der Rolle den zu erwartenden Anforderungen entsprechend ausgewählt (Federkennlinie) und später auch mit wenig Aufwand ausge- wechselt werden. Das Material des Federelementes wird optimal ausge- nutzt, wobei bei langer Lebensdauer im begrenzten Bauraum des Naben- körpers eine Federung mit einem großen Arbeitsvermögen realisiert werden kann.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine Explosionsdarstellung einer Ausführung mit zwei Lagern ; Fig. 2 eine Schnittdarstellung von Fig. 1 bei unbelastetem Zustand ; Fig. 3 eine Schnittdarstellung von Fig. 2 in belastetem Zustand ; Fig. 4 und 5 je eine Explosionsdarstellung einer Ausführung für ein einzel- nes Lager sowie Fig. 6 eine seitliche Ansicht von Fig. 5.

Die nachfolgend beschriebenen Federungseinrichtungen 1 lassen sich bei Rädern 7 verwirklichen, die von beliebig gestaltbaren Radaufnahmen getra- gen werden.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 zeigt eine Federungseinrichtung 1, die beispielsweise an einer als Lenkrolle ausgebildeten Laufrolle 2 vorgese-

hen ist. Die um eine vertikale Achse 5 verschwenkbare Laufrolle 2 weist eine Radaufnahme 3 auf, die zum Tragen eines auf einer horizontalen Ach- se 6 (Laufachse) drehbar gelagerten Rades 7 und zum Tragen der Fede- rungseinrichtung 1 bestimmt ist. Die Federungseinrichtung 1 weist einen zylindrischen Nabenkörper 9, ein Federelement 19 und ein Widerlagerele- ment 18 auf. Das Rad 7 ist mit einem zur horizontalen Achse 6 konzen- trisch angeordneten zylindrischen Durchbruch 8 ausgestattet, der zur Auf- nahme des Nabenkörpers 9 bestimmt ist, wobei der Außendurchmesser des Nabenkörpers 9 geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser des zylin- drischen Durchbruches 8. Der Nabenkörper 9 besitzt zwei auf Abstand ge- haltene zylindrische Lagersitze 10, die zur Aufnahme von zwei bevorzugt als Wälzlager ausgebildeten Lagern 15 bestimmt sind, wobei die Lager 15 im zylindrischen Durchbruch 8 passgenau eingesetzt sind. Der Nabenkörper 9 weist einen horizontal verlaufenden Raum 11 in Form eines bogenförmi- gen Schlitzes auf, durch den das im Beispiel als Stab ausgebildete Widerla- gerelement 18 hindurchgeführt ist. Im Raum 11 ist auch das Federelement 19 untergebracht, das beispielsweise als Elastomer ausgebildet ist und mit dem Widerlagerelement 18 zusammenwirkt. In einem Abstand zum Raum 11 weist der Nabenkörper 9 eine horizontal verlaufende Durchgangsboh- rung 12 auf, die zur Aufnahme einer Tragachse 17 vorgesehen ist, mit deren Hilfe das Rad 7 an den Gabelschenkeln 4 der Radaufnahme 3 befestigbar ist. Jeder Gabelschenkel 4 weist zu diesem Zweck einen horizontal verlau- fenden ersten Durchbruch 20 auf, um die Tragachse 17 an den Gabelschen- keln 4 fixieren zu können. In einem Abstand zu den ersten Durchbrüchen 20 ist an jedem Gabelschenkel 4 je ein zweiter horizontal angeordneter Durchbruch 21 vorgesehen, wobei der Durchbruch 21 zur Aufnahme und zum Fixieren des Widerlagerelementes 18 vorgesehen ist. Befestigungs- mittel der üblichen Art dienen zum Arretieren der Tragachse 17 und des parallel zur Tragachse 17 angeordneten Widerlagerelementes 18 an den Gabelschenkeln 4. Der Nabenkörper 9 ist dabei mit geringem seitlichen Spiel zwischen den Gabelschenkeln 4 angeordnet. In montiertem Zustand der Federungseinrichtung 1 liegt das Federelement 19 entweder bereits mit leichtem Druck am Widerlagerelement 18 an oder es ist aus Gründen einer leichteren Montage zwischen dem Federelement 19 und dem Widerlager-

element 18 ein kleines Spiel gewählt. Bei Belastung des Rades 7 vollführt der Nabenkörper 9, und damit das Rad 7, eine Schwenkbewegung, so dass das im Raum 11 formschlüssig untergebrachte Federelement 19 gegen das ortsfest angeordnete Widerlagerelement 18 gedrückt wird. Bei diesem Ein- federungsvorgang wird das Federelement 19 verformt und nimmt Energie auf. Entlastet man das Rad 7, gibt das Federelement 19 Energie ab, so dass das Rad, einem Ausfederungsvorgang gleich, in die Ausgangsposition zu- rückkehrt. Das Federelement 19 kann auch so ausgeführt sein, dass es so- wohl am Nabenkörper 9 als auch an der Radaufnahme 3 befestigt ist.

Anhand der Figuren 2 und 3 lässt sich die Wirkung der Federungseinrich- tung 1 treffend beschreiben. Die Laufrolle 2 ist jeweils in Seitenansicht und teilweise geschnitten dargestellt. Auf die in Fig. 2 dargestellte Laufrolle 2 wirkt keine Tragkraft, während die gleiche Laufrolle 2 in der Darstellung nach Fig. 3 einer Tragkraft ausgesetzt ist, die das begrenzte Verschwenken des Rades 7 mit dem Nabenkörper 9 um die horizontale Achse 6 der Trag- achse 17 bewirkt. Die letztendlich auf das Rad 7 einwirkende Tragkraft drückt das Rad 7, in der Zeichnung rechtsdrehend, um das Maß A nach oben, wobei das in den Gabelschenkeln 4 abgestützte Widerlagerelement 18 gegen das Federelement 19 drückt und dieses ein Stück weit zusammen- presst. Ist die auf das Rad 7 einwirkende Tragkraft gering, weicht auch das Rad 7 nur geringfügig aus und Maß A ist kleiner. Ist die Tragkraft hingegen groß, bewirkt diese ein starkes Ausweichen des Rades 7 und ein dement- sprechend starkes Zusammenpressen des Federelementes 19. Das Zusam- menpressen des Federelementes 19 verursacht somit ein stoßdämpfendes Abfedern des Rades 7, so dass die Federungseinrichtung 1 in vorteilhafter Weise insgesamt ein Abfedern der Laufrolle 2 bei in der Praxis auftretenden Stößen und Belastungen bewirkt.

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Nabenkörper 9 zweiteilig und symmetrisch ausgebildet ist, so dass das Rad 7 auch mit nur einem La- ger 15 ausgestattet werden kann. Im Beispiel ist für jeden Nabenkörper 9 ein Federelement 19 vorgesehen. Ein mit diesen Teilen ausgestattetes Rad 7

lässt sich in eine Radaufnahme 3 zum Beispiel so einbauen, wie dies in den Figuren 1 bis 3 beschrieben ist.

Fig. 5 und Fig. 6 zeigen eine Ausführung, bei welcher der Nabenkörper 9 zweigeteilt ist und die beiden Hälften 13 des so ausgebildeten Nabenkör- pers 9 identisch sind und jeweils eine Zunge 14 mit Rastverzahnung an der Innenseite und eine Zunge 14 mit Rastverzahnung an der Außenseite auf- weisen, wobei die Zungen 14 so angeordnet sind, dass beim Einsetzen der beiden Hälften 13 des Nabenkörpers 9 in den Innenring 16 des Lagers 15 die Zunge 14 mit Rastverzahnung an der Innenseite der einen Hälfte 13 je- weils in die gegenüberliegende Zunge 14 mit Rastverzahnung an der Au- ßenseite der anderen Hälfte 13 eingreift. Eine fein gestufte Rastverzahnung ermöglicht es, mit nur einer Ausführung eines Nabenkörpers 9, Lager 15 unterschiedlicher Breite zu verwenden. Das Federelement 19 ist platzspa- rend zwischen den beiden Hälften 13 des Nabenkörpers 9 untergebracht.

Die beschriebene Anordnung lässt sich in ein Rad 7 einbauen und das so gestaltete Rad 7 entsprechend der eingangs beschriebenen Weise an einer Radaufnahme 3 befestigen.

Alternativ kann als Federelement 19 eine Schenkelfeder vorgesehen wer- den, deren eines Ende im Nabenkörper 9 eingreift und deren zweites Ende die Tragachse 17 so fest umschlingt, dass ausreichender Reibschluß erreicht wird oder auf eine andere geeignete Weise mit einem festen Teil verbunden ist.

Ebenfalls alternativ ist es möglich, auf das Rad 7 zu verzichten und die Funktion des Rades 7 auf wenigstens ein Lager 15 zu übertragen. Bei Ver- wendung von nur einem Lager 15 als Radersatz wäre dann der Nabenkörper 9 durch zwei ineinander verrastbare Hälften 13 zu bilden, siehe Fig. 5 und in den Innenring 16 eines Lagers 15 einzusetzen. Diese Anordnung lässt sich ebenfalls in eine Radaufnahme 3 einbauen.

Schließlich ist es denkbar, anstelle von nur einem Widerlagerelement 18 ein weiteres derartiges Element vorzusehen, wobei jedes Widerlagerelement 18 ortsfest an einer entsprechend gestalteten Radaufnahme 3 anzuordnen wäre.