LŲsung

vom scheibenrad zum magball

Die  Anforderungen an das Rad als zentrales Konstruktionselement f√ľr Fahrwerke und Fahrzeuge werden im Standard von einer scheibenf√∂rmigen Geometrie erf√ľllt: Die allbekannten Konstruktionselemente sind Achse, Lager,  Nabe, Speiche, Felge und Reifen. Die Bewegung erfolgt linear als Abwicklung  des Radumfanges auf der Fahrebene. Gef√ľhrt wird das Rad durch die Achse, die fest oder beweglich √ľber ein Lenkgest√§nge mit dem Fahrwerk verbunden ist. Das Rad bewegt sich senkrecht zur Radachse.

Wollte man eine Bewegungsmöglichkeit in Richtung der Radachse und auf ein Lenkgestänge verzichten, so wurde traditionell das Schwenkrad (Schwenkrolle, Caster oder Sviwelwheel) eingesetzt.

Beim Schwenkrad bewirkt eine Kraft senkrecht zur Fahrtrichtung eine Richtungs√§nderung - mit der oft st√∂renden Nebenwirkung, dass sich  bedingt durch die Exzentrizit√§t des Rades  gegen√ľber der Schwenkachse auch die Radstellung gegen√ľber dem Fahrwerk ver√§ndert. Die Kippstabilit√§t des Fahrwerks ( zum Beispiel bei der Kinderkarre mit drei R√§dern) wird vermindert, und mehrere Schwenkr√§der k√∂nnen sich gegenseitig behindern. Beispiele aus dem t√§glichen Leben sind vom B√ľrostuhl, Einkaufswagen aber auch vom Rollator bekannt. Ein weiterer bauartbedingter Nachteil des Schwenkrades ist es, dass das Schwenkrad um 180 grad einschl√§gt, wenn die Fahrtrichtung des Fahrwerkes von VOR auf ZUR√úCK - oder umgekehrt - ge√§ndert wird.

Will man diese Nachteile des Schwenkrades bei einer allseitigen Bewegung vermeiden, so bieten neuere technische Entwicklungen wie das Allseitenrad und Kugelräder verbesserte Lösungen an.

  • Allseitenrad
  • Topfrolle
  • GoodYearreifen

    Eine futuristische Variante der Topfrolle ist der GOODYEAR EAGLE, bei  dem ein Kugelreifen im Magnetfeld stabilisiert wird.  Die ber√ľhrungslose Lagerung ist auf den ersten Blick f√ľr Technikfreaks  faszinierend, erinnert jedoch bei n√§herer Betrachtung an die Magnetschwebetechnik der Bahn, deren Zweckm√§√üigkeit und Wirtschaftlichkeit  nicht nachgewiesen ist. Effektiver ist es, das Kugelrad achsengebunden zu f√ľhren und die allseitige Beweglichkeit durch Hinzuf√ľgen einer zweiten Achse zu nutzen. Dieser L√∂sungsansatz ist Grundlage f√ľr die rechts gelisteten Kugelradvarianten.

    goodyear_reifen
  • Omniball

    Der Omniball wurde in Japan f√ľr den Antrieb von Robotern entwickelt. Bei dieser Bauart ist die Kugel in zwei Halbschalen geteilt, die auf einer inneren Achse gelagert sind. Diese innere Achse ist biegesteif mit einer √§u√üeren Antriebsachse verbunden, die durch den Spalt zwischen den Halbkugeln austritt. Die Grenzen dieser Bauart sind gesetzt durch den Ringspalt, der im Lauffl√§chenbereich  keine konstruktiv  saubere L√∂sung zul√§sst. Die Breite des Ringspaltes wird durch den Durchmesser der Antriebsachse bestimmt. Dementsprechend vergr√∂√üert sich das Problem mit h√∂heren Drehmomenten und pr√§destiniert den Omniball f√ľr kleinere Fahrwerke. Der Omniball ist dann auch im LEGO Baukasten  bei Modellbauern  ein beliebtes Rad geworden.

    omniball
  • EXCENTERBALL
  • TRIBALL
  • MAGBALL
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