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Federndes Rad.
Die Erfindung betrifft ein federndes Rad. bei welchem die Verbindung der Felge mit der Nabe durch Kugeln hergestellt ist, die zwischen an der Felge angebrachten Schalen
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sind seitlich bewegbar und werden durch Federwirkung fest gegen die Kugeln angedrückt, so dass jegliche in der Radebene auftretende exzentrische Verschiebung der Felge zur Nabe ein Aus-oder Gegeneinanderbewegen der Schalen herbeiführt und die diese exzentrische Verschiebung erzeugenden Kräfte und Stösse in annähernd parallel zur Radachse gerichtete Stösse umgeleitet und durch die Federn, die die von der Radnahe getragenen Schalen an die Kugeln anpressen, aufgehoben bzw. ausgeglichen werden.
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung besteht im wesentlichen in der beson-
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derart zusammengesetzt sind. dass sowohl gewisse Konstruktionsvorteile erreicht werden, als auch eine wesentlich bessere Gesamtwirkungsweise herbeigeführt wird.
In der Zeichnung ist die Erfindung in mehreren heispielsweisen Ausführungsformen dargestellt. Fig. i zeigt eine Ausführungsform eines gemäss der Erfindung ausgebildeten Rades in Ansicht, Fig. 2 ist ein senkrechter Querschnitt nach Linie A-A der Fig. I, Fig. 3 ist eine Teilansicht, die die Befestigung eines der federnden Glieder an dem Rade zeigt, Fig. 4 ist eine Seitenansicht des Rades mit Schnitt durch die Felge nach Linie B-B
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zeigen eine Ausführungsform der Verbindungsglieder des federnden Rades in verschiedenen Ansichten, und zwar zeigt Fig. 6 das Verbindungsglied in Vorderansicht, Fig. 7 in Seitenansicht, Fig. 8 in Oberansicht und Fig. 9 im Schnitt nach Linie D-D der Fig. 6.
Fig. 10 und II sind den Fig. 4 und 5 entsprechende Ansichten einer etwas abgeänderten Aus-
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Verbindungsglieder, Fig. I3 ist ein senkrechter Schnitt nach Linie E-E der Fig. 12.
Fig. 14 zeigt eine andere Befestigung der Verbindungsglieder an der Radnabe, Fig. 15 ist ein wagrechter Schnitt nach Linie F-F der Fig. 14, Fig. 16 zeigt eine abgeänderte Befestigungsart der Verbindungsglieder.
Bei dem vorliegenden federnden Rad ist die elastische Verbindung der Nabe a mit der Felge b durch federnde Glieder hergestellt, die gleichzeitig die Federn, Radspeichen und seitlich bewegliche Schalen darstellen.
Jedes der federnden Glieder besteht aus einem U-förmigen Metallstück, das zwei
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des Metallstückes angeordnete Schalen c*. c5 aufweist. Das Metallstück ist zweckmässig aus einem Stück herausgeschnitten und durch entsprechendes Pressen und Biegen hergestellt.
Die freien Enden der Schenkel cl. C2 sind an den bezügliche, entgegengesetzten Flächen der Nabe befestigt. Die Schenkel cl, c2 sowohl als auch der Mittelsteg c3 sind derart schräg gestellt und gebogen, dass die Schalen C4, C5 in bezug auf die freien Enden der entsprechenden Schenkel cl, c2 auf der entgegengesetzten Seite der Felge als die Schenkelenden zur Nabe zu stehen kommen. Mit anderen Worten : wenn das freie Ende des
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Schenkels c1, wie in Fig. 4 dargestellt, auf der rechten Seite der Nabe a befestigt wird, so kommt die bezügliche Schale c4 auf der linken Seite der Felge zu stehen, während die Schale eS sich rechts von der Felge und das freie Ende des entsprechenden Schenkels c4 links von der Nabe befindet.
Die Felge b ist an ihren beiden Seitenflächen ebenfalls mit Schalen bzw. Aus- höhlungen d, dl (Fig. 2), und zwar entsprechend zu den an den federnden Gliedern vorgesehenen Schalen c4, ci'versehen.
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in bezug auf die Nabe a bewirkt, dass sich die Schalen oder Aushöhlungen cl, c5 der federnden Glieder von den entsprechenden Schalen d, dl der Fele entfernen. Die Schale c4
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erzeugen ein Auseinanderspreizen des federnden Gliedes cl, ci c3. wobei der Mittelteil c1 des Quersteges c3 unbeweglich verbleibt.
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2. eine Torsion oder Verdrehuug sowohl der Schenkel cl, C2, als auch des Quer.
steges ca um den mittleren Teil des letzteren.
Jedes Glied Cl. . c3 bildet, da das Material vollkommen auf Federung beansprucht wird und alle Teile bei der Torsionsbeanspruchung zur Wirkung kommen, eine Feder von hoher Elastizität. (Bekanntlich besitzen Torsionsfedern eine grosse Federung bei geringem Materialgewicht.)
Die Anzahl der federnden Glieder kann entsprechend den Abmessungen des Rades und den Beanspruchungen, denen dasselbe ausgesetzt werden soll, verschieden sein.
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praktisch auftrerenden Beanspruchungen standhält, ist beim Aufbau der federnden Glieder folgendes beachtet worden : i.
Damit die Schenkel cl, C2 eine genügende Nachgiebigkeit besitzen, ungeachtet der Stärke, d ; e sie haben müssen, um den Beanspruchungen durch die Last widerstehen und auch die Bildung der Schalen gestatten zu können. ist es notwendig, ihnen eine genügende Länge zu geben. Zu diesem Zwecke sind die Schenkel cl, C2 nicht radial angeordnet bzw. mit ihren freien Enden an der Nabe auf Punkten befestigt, die auf durch die Lagerstellen
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befestigt, die zu den radial liegenden Stellen benachbart sind, also in bezug auf diese vorauf oder zurück liegen.
2. Die Schenkelenden der elastischen Glieder sind abwechselnd an die beiden ent-
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Die federnden Glieder können statt aus einem einzigen Metallstück auch je aus zwei symmetrischen Teilen bestehen, die in der durch die Punkte c6 des Quersteges c3 gehenden Ebene mittels eines Bolzens c7 untereinander verbunden sind (vgl. Fig. I2). Jedes dieser Halbglieder besitzt zu diesem Zwecke. am Ende des Quersteges eine Abrundung < , die mit einem Loch zum Durchtritt des zur Vereinigung der beiden Gliederhälften dienenden Bolzens versehen ist. Jedes der Glieder kann in der Mitte des Quersteges zusammengesetzt werden, ohne die eigentümliche Wirkungsweise des Gesamtgliedes zu ändern, denn der Mittelpunkt des Gliedes ist zufolge der Symmetrie nur ein Biegungspunkt.
Der Quersteg c3 wird in diesem Punkt keinerlei Biegungsbeanspruchung, sondern nur auf Gleitung oder Trennung hinzielenden Kräften und einer gewissen Torsionsbeanspruchung unterworfen, welch letzteren aber der einzige Verbindungsbolzen schon genügend widersteht.
Diese Ausbildung der federnden Glieder erleichtert ihre Verstellung sowohl als auch ihre Befestigung am Rade. Jedes Halbglied kann leicht abgenommen und angebracht werden, selbst wenn das Rad am Wagen angebracht ist, ohne dass andere Teile in Mitleidenschaft gezogen werden. Andrerseits wird es durch entsprechendes Verdrehen der den
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Hilfsüberspannung zu erzeugen, durch die bei der Befestigung der Schenkel cl, c2 an der Radnabe auftretende Spannungen ausgeglichen werden können.
Die Fig. 13 zeigt diese Verdrehung der beiden Arme des Quersteges vor dem vollständigen Zusammenpressen der Arme durch den Verbindungsbolzen c7.
Die Befestigung der einzelnen federnden Glieder an der Radnabe a kann auf folgende Weise bewirkt werden : Jeder Schenkel cl, c2 besitzt an seinem freien-Ende eine parallel zur mittleren Radebene liegende, ebene Stützfläche e. Diese Stützfläche hat dreieckige Gestalt und setzt sich in eine etwas zurückgebogene Fläche f fort, die zwecks Erreichung einer guten symmetrischen Gestalt und eines dichten Abschlussses die gleiche Neigung als der betreffende Schenkel cl oder c2 besitzt.
Die Nabe a hat die aus Fig. i und 4 ersichtliche Gestalt und besitzt also einen
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Nabe dient. Die Befestigung der Gegenplatten und der Schenkelenden an der Nabe erfolgt dabei durch Bolzen n. Die Befestigung jedes federnden Gliedes an der Nabe erfolgt somit durch eine Art Einbettung, die jeder auf eine Drehung der federnden Glieder hinzielenden Beanspruchung widersteht.
Die Befestigung der federnden Glieder kann natürlich auch durch jegliche andere Befestigung ersetzt werden, die eine geeignete Einbettung oder Einschliessung der einzelnen Schenkelenden der federnden Glieder an der Nabe gewährleistet.
Die Befestigung könnte beispielsweise, wie in Fig. 14 bis 16 dargestellt, durchgeführt werden. Bei diesen Ausführungsformen erstreckt sich die Stützfläche e über die ganze
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sprung oder Flansch el umgebogen. Dieser Flansch erhält, um einen dichten Anschluss an die Nabe zu erzielen, durch nachträgliche Bearbeitung die Gestalt eines umgekehrten V bzw. eines Doppelkeiles. Der derart gestaltete Flansch greift in eine entsprechend ausgebildete, auf der ebenen Nabenfläche eingearbeitete Nut kein.
Die Flansche el können, wie in Fig. 14 dargestellt, geradlinig verlaufen, in dem Fall,
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ausgeführt werden, falls, wie in Fig. 16 dargestellt, eine kreisförmige oder ähnlich gestaltete Nut Anwendung findet.
Diese Befestigungsart gestattet, die Gegenplatten fortfallen zu lassen, da die Flansche bereits eine Versteifung ergeben, die es gestattet, die Befestigungsbolzen ohne Zwischenschaltung irgendeines anderen Stückes kräftig anzuziehen. Die Flansche können ausserdem nach dem zweckmässig im warmen Zustande erfolgenden Umbiegen von Hand mit grösster Sorgfalt auf jede beliebige, gewünschte Form gebracht werden.
Die Fig. IO und II zeigen im senkrechten und wagrechten Schnitt eine Ausführungsform des federnden Rades, bei welcher die an der Felge b angebrachten Schalen d, d'statt an einem mittleren Steg der Felge an den Seitenkanten der letzteren angeordnet sind und statt an beiden Seiten nur an den nach innen gerichteten Seiten die schalenförmigen Vertiefungen aufweisen. Die federnden Glieder sind bei dieser Anordnung somit zwischen zwei Reihen von Schalen eingeschlossen, die den Schalen der Glieder genau und dicht gegen- überstehen.
Diese Abänderung der Schalenanordnung lässt sich, wie ohne weiteres verständlich, bei jeder der vorbesehriebenen Ausführungsform anbringen bzw. mit den verschiedenen angegebenen Befestigungsarten der Glieder vereinigen,
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auch in die Glieder besonders eingesetzt und auf irgendwelche geeignete Weise in diesen befestigt werden, etwa durch Verschraubung, und zwar. mit Rücksicht auf die geringe Materialstärke in ähnlicher Art, wie die an der Felge angebrachten Schalen.
PATENT-ANSPRÜCHE :- I. Federndes Rad, bei welchem die Verbindung zwischen Felge und Nabe durch
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der Radnabe eingebettet sind und deren beide Schenkel zwei Schalen aufweisen, wobei die Schenkel jedes federnden Gliedes derart gebogen und gepresst sind, dass die äusseren Enden
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Schalen zu liegen kommen, zum Zweck, jede seitliche Verschiebung der Felge soviel als möglich zu verhindern, ohne die in Richtung der Radnabe erfolgenden exzentrischen Verschiebungen der Felge zu beeinträchtigen.
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Springy wheel.
The invention relates to a resilient wheel. In which the connection of the rim to the hub is established by balls which are placed between shells attached to the rim
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can be moved laterally and are pressed firmly against the balls by spring action, so that any eccentric displacement of the rim to the hub that occurs in the wheel plane causes the shells to move apart or against each other and the forces and shocks generating this eccentric displacement in shocks that are approximately parallel to the wheel axis diverted and are canceled or compensated by the springs that press the shells carried by the wheel near the balls.
The object of the present invention consists essentially in the particular
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are composed in this way. that both certain design advantages are achieved and a much better overall effect is brought about.
In the drawing, the invention is shown in several exemplary embodiments. Fig. I shows an embodiment of a wheel designed according to the invention in view, Fig. 2 is a vertical cross section along line AA of Fig. 1, Fig. 3 is a partial view showing the attachment of one of the resilient members to the wheel, Fig 4 is a side view of the wheel with a section through the rim along line BB
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show an embodiment of the connecting members of the resilient wheel in different views, namely Fig. 6 shows the connecting member in front view, Fig. 7 in side view, Fig. 8 in top view and Fig. 9 in section along line D-D of Fig. 6.
10 and II are views corresponding to FIGS. 4 and 5 of a somewhat modified embodiment.
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Links, FIG. 13 is a vertical section on line E-E of FIG.
Fig. 14 shows another fastening of the connecting links to the wheel hub, Fig. 15 is a horizontal section along line F-F of Fig. 14, Fig. 16 shows a modified way of fastening the connecting links.
In the present resilient wheel, the elastic connection of the hub a to the rim b is made by resilient members which simultaneously represent the springs, wheel spokes and laterally movable shells.
Each of the resilient members consists of a U-shaped piece of metal, the two
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the metal piece arranged shells c *. c5. The metal piece is expediently cut out of one piece and produced by appropriate pressing and bending.
The free ends of the legs cl. C2 are attached to the relative, opposite surfaces of the hub. The legs cl, c2 as well as the central web c3 are inclined and bent in such a way that the shells C4, C5 come to stand on the opposite side of the rim than the leg ends to the hub with respect to the free ends of the corresponding legs cl, c2 . In other words, if the free end of the
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Leg c1, as shown in Fig. 4, is attached to the right side of the hub a, the related shell c4 comes to stand on the left side of the rim, while the shell eS is to the right of the rim and the free end of the corresponding Leg c4 is located to the left of the hub.
The rim b is likewise provided with shells or cavities d, d1 (FIG. 2) on both of its side surfaces, specifically corresponding to the shells c4, ci ′ provided on the resilient members.
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with respect to the hub a causes the shells or cavities cl, c5 of the resilient members to move away from the corresponding shells d, dl of the rim. The bowl c4
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produce a spreading apart of the resilient member cl, ci c3. the middle part c1 of the crosspiece c3 remaining immovable.
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2. a torsion or twisting of both the legs C1, C2, and the transverse.
web about the middle part of the latter.
Each link Cl. . Since the material is completely subjected to elasticity and all parts come into effect under torsional stress, c3 forms a spring of high elasticity. (It is well known that torsion springs have a large amount of suspension combined with a low material weight.)
The number of resilient members can vary according to the dimensions of the wheel and the stresses to which it is to be subjected.
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withstands practically occurring stresses, the following has been observed in the construction of the resilient links: i.
So that the legs cl, C2 have sufficient flexibility, regardless of the strength, d; e must have in order to withstand the stresses caused by the load and also to allow the formation of the shells. it is necessary to give them a sufficient length. For this purpose, the legs cl, C2 are not arranged radially or attached with their free ends to the hub on points that are on by the bearing points
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attached, which are adjacent to the radially lying locations, that is, with respect to these are ahead or behind.
2. The leg ends of the elastic links are alternately attached to the two
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Instead of a single piece of metal, the resilient members can each consist of two symmetrical parts which are connected to one another in the plane passing through the points c6 of the crosspiece c3 by means of a bolt c7 (cf. FIG. I2). Each of these half-links has for this purpose. At the end of the transverse web a rounding <, which is provided with a hole for the passage of the bolt serving to unite the two halves of the link. Each of the links can be put together in the middle of the crosspiece without changing the peculiar mode of operation of the entire link, because the center of the link is only a bending point according to the symmetry.
The transverse web c3 is not subjected to any bending stress at this point, but only forces aimed at sliding or separation and a certain torsional stress, which the only connecting bolt withstands sufficiently.
This design of the resilient members facilitates their adjustment as well as their attachment to the wheel. Each half link can be easily removed and attached, even with the wheel attached to the cart, without affecting other parts. On the other hand, it is by corresponding twisting of the
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Generate auxiliary overvoltage, through which stresses occurring when the legs cl, c2 are fastened to the wheel hub can be compensated for.
FIG. 13 shows this rotation of the two arms of the crossbar before the arms are completely pressed together by the connecting bolt c7.
The fastening of the individual resilient members to the wheel hub a can be effected in the following way: Each leg cl, c2 has at its free end a flat support surface e lying parallel to the central wheel plane. This support surface has a triangular shape and continues in a slightly bent back surface f which, in order to achieve a good symmetrical shape and a tight seal, has the same inclination as the leg c1 or c2 in question.
The hub a has the shape shown in Fig. I and 4 and thus has a
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Hub serves. The fastening of the counter plates and the leg ends to the hub is carried out by bolts n. The fastening of each resilient member to the hub is thus carried out by a type of embedding which withstands any stress aimed at rotating the resilient members.
The fastening of the resilient members can of course also be replaced by any other fastening which ensures a suitable embedding or encapsulation of the individual leg ends of the resilient members on the hub.
The attachment could, for example, be carried out as shown in FIGS. 14 to 16. In these embodiments, the support surface e extends over the whole
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jump or flange el bent. In order to achieve a tight connection to the hub, this flange is given the shape of an inverted V or a double wedge through subsequent machining. The flange designed in this way does not engage in a correspondingly designed groove machined into the flat hub surface.
The flanges el can, as shown in Fig. 14, run in a straight line, in the case
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are carried out if, as shown in FIG. 16, a circular or similar groove is used.
This type of fastening allows the counter-plates to be omitted, since the flanges already provide a stiffening which allows the fastening bolts to be tightened vigorously without the interposition of any other piece. The flanges can also be brought into any desired shape with the greatest care after they have been bent by hand, which is expediently carried out while they are warm.
IO and II show in vertical and horizontal section an embodiment of the resilient wheel, in which the shells d, d attached to the rim b are arranged instead of a central web of the rim on the side edges of the latter and instead of on both sides have the bowl-shaped depressions only on the inwardly directed sides. In this arrangement, the resilient members are thus enclosed between two rows of shells which face the shells of the members precisely and tightly.
This modification of the shell arrangement can, as is readily understood, apply to each of the above-mentioned embodiment or combine with the various specified types of attachment of the links,
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also specially inserted into the links and fastened in them in any suitable manner, for example by screwing, namely. In consideration of the low material thickness in a similar way as the shells attached to the rim.
PATENT CLAIMS: - I. Spring-loaded wheel, in which the connection between rim and hub is through
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the wheel hub are embedded and the two legs of which have two shells, the legs of each resilient member being bent and pressed in such a way that the outer ends
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Shells come to rest for the purpose of preventing any lateral displacement of the rim as much as possible without affecting the eccentric displacements of the rim in the direction of the wheel hub.