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Wagenrad.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein, insbesondere für Kraftwagen bestimmtes und geeignetes Rad, bei dem lediglich die Fliehkraft des aus Segmenten bestehenden Laufkranzes dazu ausgenutzt wird, die elastische Abstützung desselben gegen den Felgenkranz zu bewirken. Dies wird dadurch erzielt, dass die Segmente des Laufkranzes mit dem Felgenkranz durch in der Radebene liegende, auf Achsialebenen senkrecht stehende Schwingungsachsen gelenkig verbunden sind, so dass sie sich heim Lauf allein unter der Wirkung der Fliehkraft federnd abstützen und federnde Zwischenglieder entfallen. Die Laufkranzsegmente sind dabei durch Zapfen- oder ähnliche Verbindungen derart miteinander in Eingriff gebracht, dass die Fliehkraftwirkung aller Segmente auf das jeweils den Boden berührende Segment übertragen wird.
Die Segmente sind vorteilhaft im Querschnitt so gekrümmt, dass sich die Berührungslinie der Lauffläche mit der Fahrbahn entsprechend der Geschwindigkeit oder Belastung derart einstellt, dass das Moment aus Fliehkraft und Abstand des Segmentschwerpunktes von dem Drehpunkt stets dem Moment aus Belastung und Abstand von der Berührungslinie das Gleich- gewicht halt und daher die Tragkraft einen konstanten Wert annimmt.
Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 und 2 eine Ansführungsform des Rades in Ansicht und Querschnitt. Fig. 3 und 4 sind Ansicht und Querschnitt einer zweiten Ausführungsform mit im Sinne der Erfindung gekrümmter Lauffläche der Segmente.
Auf der Felge 2, die in üblicher Weise auf ein Holzrad J aufgezogen wird, sind Segmente 3 befestigt, die durch Geienke 4 und lIebel S mit den Laufkranzsegmenten beweglich verbunden sind. Letztere sind mit einer Lauffläche 7 aus elastischem Material, z. B. Kautschuk, versehen.
Die L. aufkranzsegmente 6 stehen durch in Nuten liegende Federn 1 : 3 untereinander in Eingriff, zum Zwecke der Summe der Fliehkräfte aller Segmente auf das jeweils den Hoden berührende zu übertragen, d. h. mit einem Minimum an Radgewicht ein Maximum an Tragkraft zu erzielen.
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Einfluss der Fliehkraft vom Radmittelpuukt, so dass die Hebel 5 (Fig. 2) sich in Uhrzeigerrichtung drehen. Dies bedingt natürlich eine Vergrösserung des Durchmessers der Laufaäche. Die Federung des Rades ist gegeben durch die Anfangslage im Ruhezustande und Endlage im Drehungszustande der Segmente wird demgemäss um so grösser, je schneller das Rad läuft.
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ein Schwingen des das Hindernis jeweils treffenden, den Boden berührenden Segmentes 6, 7. Dieses pflanzt das Schwingen auf alte übrigen Segmente fort, die infolge der Stosswirkung nach der Radmitte und nach Passieren des Hindernisses wieder nach aussen schwingen.
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eines Stosses nach der Radmitte schwingen, denn trotz der Verkleinerung von f bleibt die Umfangsgeschwindigkeit c fast konstant, da sie ja nicht durch die Konstanten des Rades, sondern durch den Arbeitsinhalt des Wagens gegeben ist.
Es ergibt sich hieraus einerseits, dass das Laufen des Rades völlig frei ist von Erschütterungen durch Trägheitserscheinungen, andererseits, dass der von einem Hindernis auf das Rad ausgeübte Mehrdruck in der Radbelastung vom Rade gewissermassen aufgesaugt'und nach Passieren des Hindernisses fast verlustlos wieder abgegeben wird.
Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Ausführungsform hat den Nachteil, dass sie erst bei einer gewissen unteren Geschwindigkeitsgrenze, die von den Konstanten des Rades und dessen Belastung abhängt, elastisch zu tragen beginnt. Ferner ergibt sich aus der obigen Formel für die Tragliraft, dass diese mit dem Quadrat der Geschwindigkeit wächst. Sie steigt also jenseits jener Geschwindigkeit. die die erforderliche Tragkraft gerade ergibt, mit unverhältnismässiger Energie. Dies hat zur Folge, dass das Rad bei höheren Geschwindigkeiten als jenen, die jeweils die richtige Tragkraft ergeben, zu hart, unter diesen aber zu weich fährt. Es ergibt sich hieraus die Notwendigkeit, eine automatische Regulierung der Tragkraft auf einen konstanten Wert, der jeweils gerade erforderlichen Tragkraft, eiijzuführen.
Eine dieser Anforderung gerecht werdende Ansführungsform ist in Fig. a und 4 dargestellt.
Auf der in üblicher Weise aufzuziehenden Feige sind die Segmente 9 befestigt, die in Lagern 10 die Laufkranzsegmente 11 mit Laufflächen 12 tragen. Die sämtlichen Segmente stehen auch hier durch in Nuten liegende Federn 13 untereinander im Eingriff.
Der Schwerpunkt der I, aufkranzsegmente 11, 12 liegt, nach Fig. 4 gesehen, links ausserhalb der Lager ; ! ü. d. h. die Segmente suchen sich unter dem Einfluss der Fliehkraft in der Uhrzeigerrichtung, in Fig. 4 nach aufwärts, zu drehen. Die Laufflächen sind parallel zur Radachse gekurvt. Bei dieser Ausführungsform stellen sich die Laufsegmente immer
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dass das Produkt aus Fliehkraft und dem Abstand der Schwerpunkte der Segmente vom Drehpunkte immer im Gleichgewicht bleibt mit dem Produkt des jeweils auf dem Rade lastenden Druckes mit dem Hebelabstande der Berührungslinie der Segmente auf dem Boden, die Hebelabstände wagerecht gemessen. Bei hohen Geschwindigkeiten laufen die Segmente somit auf der äusseren, in Fig. 4 ! inken Seite, bei geringen näher dem Drehpunkte der Segmente.
Im extremen Falle, der Stellung der Fig. 4, wo der Abstand der Berührungslinie vom Drehpunkt in senkrechter Richtung Null wird, d. h. beim Stillstände des Rades oder sehr kleinen Geschwindigkeiten, wirkt der Reifen wie ein Vollreifen. Seine elastischen Eigenschaften werden um so günstiger, je schneller er läuft.
Infolge ihres grossen Federweges und ihrer günstigen dynamischen Eigenschaften S) nd Ftiehkrafträder dem Pneumatik an Elastizität fast ebenbürtig und den Vollreifen durch längere Lebensdauer überlegen, da die Lauffläche sich unter dem Einfluss der weit günstigeren Federung bedeutend weniger abnutzen als gewöhnliche Vollreifen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Wagenrad, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente des Laufkranzes mit dem Felgenkranz durch in der Radebene liegende und auf Achsialebenen senkrecht oder annähernd senkrecht stehende Schwingungsachsen gelenkig verbunden sind, so dass lediglich die Fliehkraft des Laufkranzes die elastische Abstützung desselben gegen den Felgenkranz bewirkt.