CH297647A - Fahrzeugrad mit elastischen Zwischengliedern. - Google Patents

Description

  Fahrzeugrad mit elastischen Zwischengliedern.    Die Erfindung betrifft ein federndes     Fahr-     zeugrad, bei dem zwischen der Radnabe und  dem Radkranz elastische Zwisehenglieder an  geordnet sind.  



  Es sind federnde Fahrzeugräder bekannt,       bei    welchen zwischen der     Radiiabe    und dem  Radkranz einzelne, wie federnde Speichen  wirkende Zuisehenglieder vorhanden sind, wo  bei Hebel oder Gelenkführungen die Übertra  gung des Drehmonientes und die erforderliche  Seitenführung übernehmen. Hierbei sind nur  geringe Fede rwege möglich.  



  Ferner sind federnde Räder bekannt, bei  denen die Felge an der Radnabe durch ring  förmige, auf dem Umfang angeordnete  Gummibänder aufgehängt ist, ohne dass für  eine genügende Seitenführung gesorgt wäre.  Es handelt sieh hier also um den Ersatz der  üblichen elastischen Laufdecke in Form eines  luftgefüllten Gummireifens durch die Gummi  bänder. Derartige Räder besitzen ebenfalls  nur geringe Federwege.  



  Auch Räder für Sehienenfahrzeuge, bei  denen der Radkranz auf der Radnabe durch  zwisehengesehaltete Gummiseheiben gelagert  ist, ergeben wegen der rechteckigen, in radia  ler Riehtung bedeutend grösser als in axialer  Richtung gewählten Querschnitte ungenü  gende Federwege.  



  Das Fahrzeugrad mit elastischen Zwischen  e  gliedern zwischen der Radnabe und dein Rad  kranz gemäss vorliegender Erfindung zeich  net sieh dadurch aus, dass die elastischen    Zwisehenglieder als Gummiringe ausgebildet  sind, die einerseits an bezüglich der Radmit  telebene äussere, mit der Radnabe drehende  Ringseheiben uind anderseits an bezüglich die  ser Ebene innere, mit dem Radkranz drehende  Ringscheiben anvulkanisiert sind, wobei die  Breite der Gummiringe in axialer Richtung  grösser als ihre Stärke in radialer Richtung  ist und die innern     Ringseheiben    gegenüber  den äussern Ringscheiben axial abgestützt  sind.  



  Die axiale Abstützung der Ringscheiben  kann dadurch eiwirkt sein, dass die Ring  scheiben radial innerhalb der Gummiringe  zusammengebogen sind, wobei ein abgebogener  Seheibenteil ein Auflager für die     Gummi-          ringe    bei ihrer     Durehlederung    bildet. Auf  diese Weise gelingt es, durch die Form der  Abbiegung der Scheiben die     Federkennlinie     nach     Wanseh    zu beeinflussen.  



  Es -versteht sich von selbst,     dass    durch posi  tive oder negative     Vorspannungder        Gummi-          rin-e    in axialer     Richtuno,    noch besondere     Fe-          dereiaensehaften    der Räder erzielt sein kön  nen.  



  Die Anordnung besonderer Ringscheiben  ermöglicht es, diese zusammen mit den Gummi  ringen als getrennte     Baueleinente    auszubilden,  die     ausweehselbar    sind, um verschiedenen     Ab-          federungsarten,        Fahrzeuggewiehten        usw.        an-          gepasst    werden zu können.  



  Die Erfindung ermöglicht auch die Ver  wendung kleinerer     ReifenvolLimen    und somit      die Abkehr von der bisherigen Riehtung der  Reifenentwicklung, die zu immer grösseren  Luftreifenvolumen übergegangen ist, uni die  Abiederung des Fahrzeuges zu verbessern.  



  Ausführungsbeispiele der Erfindung sind  in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigen:  Fig. 1 einen teilweisen Längsschnitt durch  ein Fahrzeugrad,  Fig. 2 eine Variante der äussern Führungs  scheiben in grösserem Massstab,  Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein Fahr  zeugrad mit ausweehselbarer Felge und     koni-          sehen    Gummiringen,  Fig. 4 einen Längsschnitt durch die     Nahen-          partie    in grösserem Massstab und  Fig. 5 einen teilweisen Längssehnitt durch  ein Fahrzeugrad für Sehienenfahrzeuge.  



  Das in Fig. 1 dargestellte Fahrzeugrad ist  insbesondere für Motorräder gedacht. Die Ab  federung wird erreicht durch zwei Gummi  ringe 1, die einerseits mit den Führungssehei  ben 2 und anderseits mit Ringseheiben 3 durch  Vulkanisation festhaltend verbunden sind. Die  Ringseheiben 3 sind nach aussen abgebogen zur  Bildung der Felgenteile und über Sehrauben<B>8</B>  verbunden, durch die sie gleichzeitig an Trag  seheiben 5 befestigt sind. Die Führungssehei  ben 2 sind mit der Nabe 4 starr verbunden.  die auf der     Radaehse    gelagert ist     und    über das  Zahnrad 9 angetrieben werden kann. Das  Zahnrad 9 geht hierbei in die Bremstrommel  über.

   Im innern Umfang sind die Tragsehei  ben 5, die gegen die äussern Führungsseheiben  2 hin abgebogen sind, durch besondere     Gleit-          ringe    6 abgestützt, die vorzugsweise auf den  Tragseheiben 5 befestigt sind.  



  Auf diese 'Weise können die Gleitringe<B>6</B>  auf den Innenflächen der Führungsseheiben 2  sieh bewegen, ohne dass ein Verschmutzen ein  tritt, da der Innenraum zwischen den Scheiben  durch die Gummiringe 1 nach aussen völlig ab  geschlossen ist. Die Tragseheiben 5 können  auch einen Bördelrand aufweisen zum Halten  der Gleitringe 6, wie dies noch später beschrie  ben wird.

   Ausser den Tragseheiben 5 sind auch  die Führungsseheiben 2 kegelförmig oder     ka-          lottenförmig    abgebogen, derart, dass der Ab  stand der Haftfläehen für die Gummiringe 1    eine solche Bemessung dieser Ringe erlaubt,       dass    deren Breite in axialer Richtung um ein  Vielfaches grösser ist als ihre Stärke in radia  ler Richtung und sieh die Gummiringe bei  ihrer Durehfederung gleichzeitig auf den ab  gebogenen Seheibenteilen mehr oder weniger  auflegen können.  



  Nach Fig. 2 ist die Führungsscheibe 2 im  Teil 7 kalottenförmig abgebogen, um so bei  zunehmender     Durehfederung    einen Teil der  Ringbreite des Gummiringes 1 zum Aufliegen  gelangen zu lassen. In der gleichen Weise  könnte auch die Tragseheibe 5 ausgebildet  sein.  



  Um gewisse Federeigensehaften, je nach den  geforderten Verhältnissen, zu erreichen, kön  nen die Gummiringe 1 in axialer Richtung  unter positiver oder negativer Vorspannung  zwischen den Tragseheiben 5 und den Füh  rungsseheiben 2 eingesetzt sein.  



  In Fig. 3 ist ein Fahrzeugrad für Kraft  fahrzeuge gezeigt, dessen zwei äussere     Füh-          rungsseheiben    2 radial innere, rechtwinklig  abgebogene Ränder 10 aufweisen, die ineinan  dergreifen und dabei eine doppelkonisehe Nabe  bilden, die auf der Radaehse 11 durch die  Mutter 12 aufgespannt ist. Die Bremstrommel  13 ist über Mitnehnier 14 mit einer der Füh  rungsscheiben 2 verbunden.  



  Am Aussenrand der Führungsseheiben 2  sind abgewinkelte Ringscheiben 15 befestigt,  an deren Ränder die Guminiringe 1 anvulkani  siert sind. Die innern Tragseheiben 5 sind so  zusammengebogen, dass sieh ihre ringförmigen  Ränder 16 berühren. Auf diese ringförmigen  Ränder sind von aussen weitere     Ringseheiben     <B>17</B> aufgesetzt zur     V,        erstärkung#    der Ränder.<B>i</B>  An diesen sind     dareh        Befesti-g-ungsmittel   <B>18</B>  die die Felge<B>33</B> bildenden     Ringseheiben        aus-          weehselbar    befestigt.  



  Diese     Rin-seheiben   <B>15</B>     und   <B>17</B> mit den da  zwischen     anvulkanisierten        (-,'uimniirin,-en   <B>1</B>     bil-    i  den die eigentlichen     Federeleinente,    und kön  nen für sieh als Bauelemente hergestellt sein,  die verschiedenen     Abfederungsauf    gaben zu ge  nügen, vermögen.  



       Die        Gumwiringe   <B>1.</B>     k#iinen    leicht konisch  sein, derart,     dass    ihre Innenflächen bei unbe-      lastutein Rad in axialer Riehtung einen     stunip-          fen    Winkel einsehliessen. Dies hat den Vorteil,  dass sie bei Stössen in radialer Richtung ver  mehrt auf Zug und Druck beansprucht wer  den.  



  Ferner sind die Haftflächen der Gummi  ringe 1 an den einzelnen Ringscheiben 15 und  17 durch die Konizität in radialer Richtung  grösser als die Ringdieke, so dass die Ringe  besser haften. Für diesen Zweck ist es bei  spielsweise aueh möglich, die Ringscheiben 17  im Bereich ihrer Haftflächen aufzuwölben, um  eine Versteifung der     Ringseheiben    und eine  weitere Vergrösserung der Haftflächen zu er  reichen. Die Auswölbung kann so ausgeführt  sein, dass während des Haftvorganges Gummi  masse auch hinter die Auswölbung in ihren  freien Raum zur Abdiehtung der     Ringschei-          kn     ben 17 gegenüber den Tragseheiben 5 ein  dringt.  



  Die zusammengespannten Tragseheiben 5  bilden einen Hohlring, der radial innen durch  einen Abstandsring 19 abgeschlossen ist, der  als U-Profilring ausgebildet sein kann und  einen Gummi-Pufferring 20 aufnimmt zur     Be-          grenzungg    der grössten Durehfederung. Die  Gleitringe 6 sind in Ausnehmungen der Trag  scheiben 5 von Ansätzen des Abstandrimges 19  gehalten Lind gleiten auf den Führungssehei  ben 2. Die Gleitringe bestehen aus einem  selbstschmierenden Werkstoff, beispielsweise  eineni gesinterten Metall oder einem Kunst  stoff, dein ein reibungsvermindernder Zusatz,  beispielsweise Graphit, zugegeben ist.  



  Die Gummiringe 1 können erst beim An  vulkanisieren an die Ringscheiben 15 und 17  auf die konisehe Form gebraeht werden, so  dass sie unter Vorspannung stehen.  



  Die Ausbildung der Tragseheiben 5 kann  auch wie dies Fig. 4 erkennen lässt, eine solche  sein,     dass    sie nach ihrer Vereinigung einen  ringförmigen Hohlkörper bilden, der in der  Hohlkehle 21 den Gummi-Pufferring 20     auf-          nimnit    und an den Aussenfläehen Vertiefun  gen 22 besitzt, in welehe die Gleitringe 6 ein  gelegt sind.  



  Das in Fig. 5 dargestellte Fahrzeugrad ist  sowohl für Schienenfahrzeuge als auch, bei         entspreehend        abgeändertein    Radkranz, für  sehwere Lastfahrzeuge verwendbar. Mit der  Nahe 4 ist eine Führungsseheibe 2 starr ver  bunden, an der zwei seitliehe, durch     Spreng-          ringe    24 gesieherte Ringseheiben 15 befestigt,  sind, an deren abgebogenen Rändern die  Gummiringe 1 anvulkanisiert sind unter Bil  dung einer Verbreiterung der Haftfläche nach  innen im Bereich der Abbiegung.  



  Bezüglich der innern Führungsseheibe 2  sind zwei äussere Tragscheiben 5 abgefedert,  auf deren äussern Umfang die Bandage<B>25</B>  aufgesetzt ist, die auch durch eine Felge er  setzt sein kann und ebenfalls durch einen  Sprengring<B>226</B> gesichert ist, Die     Gammiringe     1 sind mit den Ringseheiben 17 festhaftend  verbunden und mit diesen an den     Tragschei-          ben   <B>5</B> befestigt, vorzugsweise ebenfalls über  Sprengringe 27 in Vertiefungen der Trag  seheiben 5. Die beiden Tragscheiben 5 schlie  ssen einen Hohlraum 28 ein, in dem die Füh  rungsseheibe 2 ausschwingen kann.

   Aueh hier  sind zwischen der Führungsseheibe 2 und den  beiden Tragseheiben 5 in besonderen     Ausneh-          mungen    Gleitringe 6 vorgesehen; ferner kön  nen weitere     Diehtungsringe   <B>29</B> in den Trenn  fugen     der    'Seheiben     untergebraeht    sein, und  der     Hohlraum28    kann mit einem     Dämpfungs-          mittel,    beispielsweise<B>Öl,</B> angefüllt sein, durch       welehes    eine stossdämpfende Wirkung erzielt  wird.  



  Bei allen Ausführungen ist erreicht.,     dass     alle Kräfte einwandfrei abgefangen werden.  Die radialen Stösse werden durch Schub- und  Zugspannungen in den Gummiringen<B>1</B> auf  genommen.     Tangentialkräfte    erzeugen ent  sprechende     Sehubspannungen    in     Umfangs-          riehtunt-    in den Gummiringen und Seiten  kräfte werden von den axial abgestützten  Tragscheiben<B>5</B> über die Gleitringe auf die     Füh-          rungsseheiben    2 übertragen.

   Durch die     mög-          liehen    grossen Federwege in radialer Richtung  kann auf jede weitere     Zusatziederung        verzieh-          tet    werden.

   Ferner ist es     noeh        möglieh,    jeden       gewünseliten    hohen Anfangswert der Fede  rung entsprechend ihrer     statisehen    Vorbela  stung     dadureh        sieherzustellen,        dass        zwisehen     den Tragscheiben<B>5</B> und den Führungsschei-           ben    2 unter Federwirkung stehende, in axialer  Riehtung gelagerte Kupplungsglieder gegebe  nenfalls in Form von Kugeln vorgesehen sind,  die in entspreehende ringförmige     Ausnehmun-          gen    in den Führangsscheiben 2 eingreifen.

    Als Kupplungsglieder können aueh     topfför-          mige    Driiekkörper verwendet sein. Erst wenn  äussere zusätzliche Beanspruehungen aus dem  Fahrbetrieb auftreten, würde dann die Fe  derung- wirksam werden, da die Kupplungs  glieder aus den Ausnehmungen     herausge-          drüekt    -werden müssen und sieh dann auf den  Gleitführungen abwälzen. Auf diese Weise  kann auf eine Vorspannung der Gummiringe  verziehtet werden, so dass deren gesamter  Federweg für die     Durehfederung    während  des Betriebes zur Verfügung steht.  



  Die besehriebenen Fahryeugräder weisen  eine     unabgefederte    Masse auf, die     praktiseh     auf die Felge und die Bereifung beschränkt  ist.  



  Die sieh zueinander bewegenden Teile be  dürfen keinerlei Überwaehung oder Wartung  und sind gegen Verunreinigungen völlig     ge-          sehützt.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Fahrzeugrad mit, elastischen Zwischenglie dern zwischen der Radnabe und dem Rad kranz, dadurch gekennzeiehnet, dass die elasti- süben Zwisebenglieder als Gummiringe (1) ausgebildet sind, die einerseits an bezüglich der Radmittelebene äussere, mit der Rad nabe drehende Ringscheiben und anderseits an bezüglieb dieser Ebene innere, mit dem Radkranz drehende Ringseheiben anvulkani siert sind, wobei die Breite der Gummiringe in axialer Riehtung grösser als ihre Stärke hi radialer Riehtung ist und die innerii Ringscheiben gegenüber den äussern Ring- seheiben axial abgestützt sind, UNTERANSPRÜCHE: 1.

   Fahrzeugrad naeh Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Gummiringe zwischen äussern, Führungsseheiben (2) und innern Tragscheiben (5) des Radkranzes angeordnet sind, die, radial, innerhalb der Gummiringe zusammengebogen sind, wobei ein abgebogener Seheibenteil (7) ein Auflager für die Gummiringe bei ihrer Durehfederung bil det. 2. Fahrzeugrad nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass die Grummiringe (1 ) unter Vorspannung in axialer Riehtung zwisehen den Führungs seheiben (2) und den TragSeheiben (5) einge setzt sind. Fahrzeugrad naehi Patentansprueh, da durch gekennzeiehnet, dass die Ringseheiben lösbar mit der Nabe und der Felge verbunden und zusammen mit den Gummiringen (1) zu einzelnen Bauelementen zusanmmengefasstsind. 4.

   Fahrzeugrad naeh Patentanspruehi und Unteranspriieh 1, dadureh gekennzeiebnet, dass die innern Tragseheiben (5) an den äussern Führungsseheiben (2) über besondere Gleitringe (6) abgestützt sind. 5. Fahrzeugrad naeb Patentanspruch und Unteransprüehen1 und4, dadureh gekennzeiehi- net, dass die Gleitringe (6) an den Tragsehei ben (5) angeordnet sind. 6. Fahrzeugrad naehi Patentanspruehi tind Unteranspriüehen 1 und 4, dadureh gekenn- zeiehinet, dass die Gleitirin,ge (6) aus eineni selbstsehmierenden Werkstoff bestehen. 7.

   Fahrzeugrad naeh Patentanspruehi Lind Unteranspriüehen 1, 4 und 6, dadureh gekenn- zeiehnet, dass die Gleitringe aus einem gesin terten Metall bestehen. 8. Fahrzeugrad naehi Patentanspruehi und Unteranspriüehen 1, 4. und 6, dadureh gekenn- zeiehnet, dass die Gleitringe ans einem Kunst stoff bestehen. 9. Fahrzeugrad naeh Patentansprueh und Unteiranspiüehien 1, 4 und 6, dadureh gekenn- zeiehnet, dass der selbstsehmierende Werkstof I' einen reibungsvermindernden Zusatz aufweist.

   <B>10.</B> Fahrzeul-rad iiaeli Patentansprueli und Untei-anspHiehen <B>1,</B> 4,<B>6</B> und <B>9,</B> cladureh ge- keiinzeiehnet, (-lass der reibwig-Svermindernde Zusatz Graphit ist.

   <B>11.</B> Fahrzeugrad naeh Patentanspriieh und UnteransprIiehen <B>1</B> und 4, (Iadureh gekenn- zeielinet, diss die Gleitringe <B>(6)</B> in #\usneh- mungen der Tragseheiben <B>(5)</B> eingelassen sind. 12.

   Fahrmugrad naei Patentansprueh, da- dureh gekennzeiehnet, dass zur Begrenzung des Ansschlages der Rinuseheibeii ein elasti- seber Ring (20) vorgesehen ist. 13. Fahrzeugrad nach Patentansprueh, dadureh gekennzeichnet, dass innere Trag- sehieiben (5) des Radkranzes radial Über die Giiiiiiiiiiinge (1) vorstehende Ränder aufwei- sei, die für die Befestigung des Radkranzes verwendet sind. 14. Fahrzeugrad naeb Patentansprueb und Unteransprueh 13, dadureh gekennzeiehnet, dass die Tragseheiben an den vorstehenden Rändern initeinander verbunden sind. 15.

   Fahizcugrad nach Patentansprueh und Unteransprüchen 13 und 14, dadurch gekenn- zeiehnet, dass an den vorstehenden Rändern der Tragseheiben Ringseheiben (17) befestigt sind, zwischen welehen Lind äussern Führungs- sebeiben (2) die Guinmiringe (1) anvulkani siert sind. 16. Fahrzeugrad naei Patentansprueh, da durch gekennzeichnet, dass die Gummiringe (1) koiiseh sind, derart, dass ihre Innenflä chen bei unbelastetein Rad in axialer Riehtung ehivii stumpfen Winkel einsebliessen. 17.

   Fahrzeugrad nach Patentansprueh, da- dureh gekennzeiehnet, dass die Haftfläehen der Gniiiiiiiinge (1) an den Ringseheiben in radialer Richtung grösser sind als die Dicke der Gummringe. 18. Fahrzeugrad nach Patentansprueb und Unterangpriehen 1 und 4, dadurch gekeiiii- zeiehnet, dass die innern Tragseheiben (5) dureh einen im Profil U-förmigen Abstands- iing (19) starr verbunden sind, dessen naeh aussen aufgebogene Bördelränder die Gleit- ringe (6) halten, wobei in dessen Hohlkehle (21) ein Gununipufferring (20)

   zur Begren- zimo dei Durehfederung des Rades angeord net ist. 19. Fahrzeugrad nach Patentanspriieh und Unteranspriehen 1 und 4, dadurch gekenn- zeieinet, dass die innern Tragseheiben (5) ra dial innen zusammengeschlossen sind und einen allseits gesehlossenen Hohlring bilden, dessen der Nabe zugekehrte Iiinenfläehe eine Hohlkehle (21) zur Aufnahme eines Gummi- pufferringes (20) enthält und dessen Aussen seiten riiigförmige Vertiefungen (22) zur Aufnahme der Gleitringe (6) aufweisen. 20.

   Fahrzeugrad naeh Patentanspraeh, da- durelt gekennzeiehnet, dass zwei äussere Füh rungsseheiben (2) des Radkranzes radial innen mit gegeneinandergebogenen Rändern (10) und radial aussen mit Ringseheiben (15) für die Befestigung der Gummiringe (1) versehen sind, wobei die Ränder (10) ineinandergreifen und zusammen eine doppelkonisehe Nabe bil den und wobei die eine Führungsseheibe (2) durch Mitnehmer (14) mit der Bremstrommel (13) verbunden ist. 21.

   Fahrzeugrad nach Patentansprueh, ins besondere für schwere Lastkraftfahrzeuge oder für Sehienenfahrzeuge, dadurch gekenn zeichnet, dass die Gummiringe (1) aussen an Ringseheiben (15), die mittels Sprengringe (24) auf der Radnabe (4) befestigt sind, und innen an Ringseheiben (17) anvulkanisiert sind, die an äussern Tragseheiben (5) des Rad kranzes mittels Sprengringe (27) befestigt sind, wobei zwischen den beiden Tragseheiben (5) ein ringförmiger Hohlraum (28) gebildet wird, in dem eine auf der Radnabe (4) be festigte innere Führungsseheibe (2) in radia ler Riehtung versehiebbar ist, die an den Trag seheiben (5) dureh Gleitringe (6) geführt ist. 22.

   Fahrzeugrad nach Patentansprueb. und Unteransprueh 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum<B>(28)</B> zwischen den Trag- seheiben <B>(5)</B> mit einer Dämpfungsflüssigkeit gefüllt ist.

   <B>23,</B> Fahrzeugrad nach Patentansprueh und Unteransprüchen. 21 und 22, dadureh gekenn- zeiehnet, dass der Hohlraum (28) an der Trennfuge zwischen den beiden Tragseheiben (5# durch einen Diehtungsring abgeschlossen ist. 24.

   Fahrzeugrad nach Patentanspruch und Unteransprilehen <B>1</B> lind 4, dadurch gekenn zeichnet, dass zwisehen den Tragseheiben <B>(5)</B> und den Führungsseheiben (2) unter federn der Wirkung stehende Kupplungsglieder in den Tragseheiben in axialer Riehtung gelagert sind, die in ringförmige Ausnehmungen in den Führungsseheiben (2) eingreifen. 25.

   Fahrzeugrad naei Patentansprieh und Unteransprüehen 1, 4 und 24, dadureh ge- kennzeiehnet, dass als in axialer Riehtung ge lagerte Kupplungsglieder Kugeln verwendet sind. 26. Fahrzeugrad naeh Patentanspriieh und Unteransprüehen 1, 4 und 24, dadureh ge- kennzeiehnet, dass als Kupplungsglieder topf- förmige Druekkörper verwendet sind. 27.

   Fahrzeugrad naeh Patentansprueh und Unteransprüehen 1ö bis 15, dadureh gekenn- zeiehnet, dass die Haftfläeieii der Ringsehei ben (17) dureh eine umlaufende Auswölbung vergrössert sind, dureh die dafür gesorgt ist, dass während des Haftvorganges Gumminiasse aueh hinter die Auswölbung in ihren freien Raum zur Abdielitung der Ringseheiben <B>(17)</B> gegenüber den Tragscheiben (5,) eindringt.