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Elastisches Rad.
Die Erfindung betrifft ein elastisches Rad, insbesondere für Fahrzeuge, welches aus einem auf der Radnabe elastisch sitzenden Radkranz, Felge od. dgl besteht und y. B. die bisher gebräuchliche Wagenfederung ersetzt. Die bisher bekannten derartig ausgebildeten Räder weisen als elastische Organe Federn auf, welche in den verschiedensten Ausführungen zwischen Radnabe und Radkranz eingebaut sind.
Wie die Praxis nun gezeigt hat, ist das Rad bei starker Dimensionierung der Federn nur wenig elastisch und daher hart abfedernd beim Fahren. Werden jedoch die Federn einer guten Radfederung angepasst, so führen die beim Fahren auf den Radkranz ausgeübten harten Stösse leicht zu Federbrüche und damit oft zur vollständigen Beschädigung des Rades.
Zur Beseitigung dieser Nachteile der bekannten federnden Räder sind gemäss der Erfindung der Radkranz und die Radnabe durch ein in einer Ebene nach allen Seiten frei schwingendes Lenkersystem miteinander verbunden und durch einen Vollgummi-oder Luftreifen radial gegeneinander abgestützt, welcher zweckmässig in mehrere Segmente bzw. Kammern unterteilt ist und eine elastische Lagerung des Radkranzes auf seiner Nabe gewährleistet.
Zur Verbesserung der Elastizität und Erhöhung der Fahrsicherheit sind mehrere solcher Vollgummi-bzw. Luftreifen konzentrisch ineinander angeordnet und zweckmässig durch federnde Metallzwischenlagen voneinander getrennt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung werden die Vollgummi-bzw. Luftreifen von Wälzkörpern gebildet, welche in ein oder mehreren konzentrischen, durch federnde Ringe gebildeten Kreisbahnen zwischen Radkranz und Radnabe elastisch geführt sind. Um die gegenseitige Reibung der Wälzkörper zu vermeiden, sind diese in einem Käfig geführt, welcher zweckmässig aus einem elastischen, zwischen den einzelnen Wälzkörpern hindurchgeführten Stahlband gebildet ist.
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht, u. zw. zeigen die Fig. 1 und 2 ein elastisches Rad im Querschnitt und im Längsschnitt nach der Linie A-B-C der Fig. 1. Die Fig. 3 zeigt eine andere Konstruktion des Radkranzes im teilweisen Längsschnitt.
Das elastische Rad besteht aus einer auf der Radachse 1 fest oder drehbar angeordneten Nabe 2 und einem diese konzentrisch umgebenden, als Felge od. dgl. ausgebildeten Radkranz 3 : Die Nabe 2 und der Radkranz 3 sind zur Übertragung der Drehbewegung aufeinander durch ein Lenkersystem miteinander verbunden, dessen einzelne Lenker 4 tangential an der Nabe 2 angreifen. Die Lenker 4 sind paarweise um feste Zapfen 5 des Radkranzes 3 schwenkbar gelagert und an den an der Nabe 2 angreifenden Enden mit einem Langschlitz 6 ausgestattet. In die Langschlitz 6 greifen mit Köpfen versehene Bolzen 7 ein, welche in der Nabe 2 durch Stellsehrauben 8 od. dgl. festgelegt sind.
Die Lenker 4 übertragen daher nicht nur die Drehbewegung der Nabe 2 auf den Radkranz 3, sondern ermöglichen, diesen in einem durch die Lenkerschlitze 6 begrenzten Bereich gegenüber der Nabe 2 exzentrisch auszuschwingen.
Die Federung des Radkranzes 3 besteht bei diesem Ausführungsbeispiel aus in zwei konzentrischen Kreisbahnen 9, 10 angeordneten Wälzkörpern 11, welche entweder aus Vollgummiwalzen oder aus mit Luft gefüllten Ballen gebildet sein können. Die beiden Kreisbahnen 9 und 10 werden von einem in dem Ringraum zwischen der Nabe und dem Radkranz frei auf den Wälzkörpern 11 auflagernden federnden Zwischenring 12 gebildet, welcher zeitlich durch die Lenker 4 gesichert und in radialer Richtung durch an den festen Zapfen 5 der Lenker 4 angeordnete Rollen begrenzt ist. Die Wälzkörper 11 sind durch ein
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zwischen ihnen hindurchgezogenes elastisches Stahlband 13 od. dgl. käfigartig in ihren Kreisbahnen 9 bzw. 10 geführt und dadurch vor gegenseitiger Reibung gesichert.
Das Rad ist in diesem Ausführungsbeispiel als Vollscheibenrad ausgebildet und zu diesem Zweck an beiden Seiten mit einer Radseheibe 14 versehen. Die beiden Radscheiben 14 liegen mit ihren Rändern an dem Radkranz an und werden mit diesen durch die als Stehbolzenschrauben ausgebildeten festen Zapfen 5 der Lenker 4 zu einem einheitlichen Radkörper zusammengespannt. Die Radscheiben14 sind imt einer zentrischen Aussparung 15 ausgestattet, welche von der mit der Nabe 2 verbundenen Radachse 1 durchsetzt werden und dem Radkranz freies Spiel gewähren. Auf der Radachse 1 sind zu beiden Seiten der Radnabe 2 Scheiben 16 angeordnet, welche aussen an den Radscheiben 14 anliegen und deren Aussparungen 15 überdecken.
Die Überdeckung der Aussparungen 15 ist so weit gehalten, dass sie auch beim grössten Ausschwingen des Radkranzes durch die Scheiben 16 vollkommen abgeschlossen bleiben.
An den Radscheiben 14 sind zum vollkommenen Abschluss des Mechanismus ausserdem noch Deckscheiben 17 befestigt, von denen die eine mit einer zentralen Aussparung 18 für die Radachse 1 ausgestaltet ist. Diese Deckscheiben 17 können entweder mit besonderen Schrauben oder gleichzeitig mit den Radscheiben mittels der Stehbolzenschrauben 5 am Radkranz 3 befestigt werden. Die Scheiben 16 können bei den mit der Achse 1 festverbundenen Radnaben an der Radachse, bei den lose auf der Achse sitzenden Naben jedoch direkt auf diesen befestigt sein.
Im Ruhezustand des Wagens und auf glatter ebener Bahn stellt sieh das Rad bei entsprechender Wagenlast unter dem Druck seiner elastischen Wälzkörper im wesentlichen zentriseh zu seiner Achse ein.
Fährt der Wagen über unebenem Boden, so bewirken die Wälzkörper eine stossfreie Abfederung des nach irgendeiner Radialrichtung exzentrisch ausschwingenden Radkranzes, so dass die Radachse unbeeinflusst von den Bodenunebenheiten ihre Horizontallage beibehält. Beim Ausschwingen des Radkranzes
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zwischen Radkranz und Radnabe kommt lediglich beim Anfahren und Brennen des Fahrzeuges zur Wirkung und verursacht einen geringfügigen Schlupf des Rades in den Umschaltmomenten. Es können daher zur Unterstützung der Lenker 4 Anschläge in einem der Länge der Langschlitz 6 entsprechenden Abstand an der Nabe und an einer oder an beiden Radscheiben.
M im gleichen Bewegung : bereich so angeordnet sein, dass sie den Schlupfbereich der Lenker 4 begrenzen und diese dadurch entlasten.
Die Umfangsfläche der Nabe und die Innenfläche des Radkranzes, welche als Laufflächen für die Wälzkörper dienen, können mit einem der Form der Wälzkörper angepassten Querschnitt ausgestattet sein und die Wälzkörper auch seitlich in ihrer Bahn führen (Fig. 2 Innenbahn).
Durch die Ineinanderanordnung mehrerer Wälzkörperbahnen wird der Belastungsdruck von
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Wälzkörper wiederhergestellt werden braucht.
Es ist selbstverständlich, dass je zwei um einen gemeinsamen Zapfen 5 schwenkende Lenker 4 mit den Zapfen 5 und den Bolzen 7 zu einem Rahmen ausgebildet sein können und in entsprechende Langschlitze 6 der Nabe 2 eingreifen.
Weiters können statt eines elastischen Stahlbandes Abstandhalter aus Gummi od. dgl. zwischen den einzelnen Wälzkörpern vorgesehen sein. Um in diesem Falle die Reibung zwischen den elastischen Elementen zu verringern, können die Wälzkörper auf einem Kugellager laufen, das auf der Nabe 2 des Rades angeordnet ist. c
Das elastische Rad kann bei Fahrrädern, Kraftfahrrädern, Kraftwagen, Bahnen, Transmissionen und überall dort Verwendung finden, wo eine federnde Abrollung von Vorteil ist. Der Radkranz des Rades kann beliebig dem jeweiligen Zweck entsprechend z. B. als Felge für einen Luftreifen ausgebildet sein. In diesem Falle kann der Radkranz entweder aus einem Ganzen, wie in Fig. 2 dargestellt, oder aus zwei von den Radscheiben 14 gebildeten Radkranzhälften bestehen (Fig. 3).
Statt der Wälzkörper können auch ein oder mehrere Vollgummi-oder Luftreifen zwischen Radkranz und Radnabe angeordnet sein, wobei diese zweckmässig in mehrere Segmente oder Kammern unterteilt sein können.
Durch die Ausstattung des elastischen Rades wird auch eine möglichst geräuschlose Fortbewegung erreicht, was besonders in verkehrsreichen Strassen von grossem Wert ist.
Das Rad kann zwecks Auswechslung der Wälzkörper durch Abnehmen der einen Radseheibe geöffnet werden, so dass sich das lästige Abmontieren des Rades erübrigt.
Für besondere Zwecke können die elastischen Wälzkörper zur Verminderung der Abnutzung an der Mantelfläche mit Metallplättehen versehen sein. Ebenso kann speziell für Strassenbahnwagen die
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