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Fahrzeugrad Die Erfindung hat ein Fahrzeugrad mit einer in bekannter
Weise auf einer Radachse oder auf einem Achsgehäuse drehbar gelagerten Innennabe
und einem abnehmbaren, mit Nabe versehenen Radkörper zum Gegenstand, der auf die
Innennabe aufgeschoben und mit dieser lösbar verbunden ist, wobei zwischen der Innennabe
und der Bohrung der Radkörpernabe ein Ringraum vorhanden ist.
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Bei bekannten Konstruktionen dieser Art wird die Innennabe mit der
Radkörpernabe durch auf bzw. in beiden Teilen vorgesehene Konen oder durch konische
Gestaltung dieser Teile nur auf einem Teilstück ihrer Länge in Verbindung mit einem
lose gegenüberstehenden Konus verbunden, der durch entsprechende Mittel verspannt
wird. Bei einer anderen Konstruktion ist die Radkörpernabe geschlitzt ausgeführt,
um einen satten Sitz zwischen dieser und der Innennabe zu erzielen.
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Bei der Verspannung von Radnaben ist es auch bereits bekanntgeworden,
ringförmige, federnde Verspannungsmittel zu verwenden. Diese auch als Ringfedern
zu bezeichnenden Mittel dienen jedoch nicht zum Verspannen des eigentlichen Nabenkörpers
im radialen Sinne, sondern bewirken ein Verspannen der Speichen auf Druck.
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Ferner ist es bei einer Radnabenkonstruktion bekanntgeworden, einen
auf der Nabe angeordneten Konus, der das Lager aufnimmt, mit dem Gegenkonus durch
eine auf dem Verlängerungszapfen der Antriebswelle sitzende zentrale Mutter zu.verspannen.
Die Verspannungsmittel sind hier zwar ringförmig gestaltet, sie haben jedoch ganz
andere Aufgaben als die erfindungsgemäßen Ringfedern.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein zusammengesetztes Rad
zu schaffen, das ohne Ausbau der Lager zerlegt werden kann, z. B. zur Kontrolle
und Demontage der Bremstrommel. Diese Kontrolle der Bremselemente ist sehr wesentlich,
da die Bremse bei hochentwickelten und schnellen Fahrzeugen außerordentlich stark
beansprucht ist und aus Sicherheitsgründen einer ständigen Kontrolle und Wartung
bedarf. Für die Durchführung derartiger Kontrollen ist es aber eine erhebliche Erleichterung,
wenn bei der Demontage des Rades die Lager nicht ausgebaut werden müssen.
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Zugleich wird für verschiedene Radbelastungen ein Austauschbau ähnlich
dem Baukastensystem in der Weise ermöglicht, daß sowohl für gleiche Radkörper verschieden
große Lager und Achsen als auch für gleiche Lager verschiedenartige Radkörper verwendet
werden können.
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Als besonderer Vorteil einer derart aufgebauten Rad-Nabenverbindung
ergibt sich eine einfachere Herstellung zweiteiliger Räder. Nach der Erfindung wird
diese Aufgabe gelöst durch eine Verbindung zwischen der Innennabe und der Radkörpernabe
in der Weise, daß im Ringraum Ringfedern vorgesehen sind, die durch mindestens ein
im axialen Sinn wirkendes und an einer der beiden Naben, d. h. entweder an der Innennabe
oder an der Radkörpernabe, verankertes, als Schraube ausgebildetes Spannelement
im radialen Sinn zwischen den beiden Naben verspannt werden.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht.
Es zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Radhälfte eines Fahrzeugrades, Fig.2
einen Längsschnitt durch die Nabenhälften einer zweiten Ausführungsform des Fahrzeugrades,
Fig. 3 einen Längsschnitt durch die Radhälfte eines Fahrzeugrades einer dritten
Ausführungsform, Fig.4 einen Längsschnitt durch die Naben einer vierten Ausführungsform
des Fahrzeugrades und Fig. 5 einen Längsschnitt durch ein doppelbereiftes Fahrzeugrad.
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In Fig. 1 bezeichnet 1 die am äußeren Umfang zylindrisch gestaltete
Innennabe und 2 die mit zylindrischer Bohrung versehene Nabe des Radkörpers 3. Die
Bohrung der Radkörpernabe 2 weist einen größeren Durchmesser als der zylindrische
Teil der Innemiabe 1 auf, so daß zwischen der Innennabe und der Radkörpernabe ein
Ringraum vorhanden ist. In
dem Ringraum sind mehrere Sätze von Ringfedern
4 vorgesehen. Jeder Satz der Ringfedern 4 besteht aus einem äußeren, an die Bohrung
der Radkörpernabe 2 sich anlegenden Außenring und einem gegen den Außenumfang der
Innennabe 1 sich anlegenden Innenring. Bei der gezeichneten Ausführung sind zwei
Sätze von Ringfedern 4 durch einen Distanzring 5 von einem Satz Ringfedern 4 getrennt.
An der Innennabe 1 ist eine Schulter 6 vorgesehen. gegen die sich der Innenring
des an der Innenseite der Nabe vorgesehenen Ringfedersatzes anlegt. Die Bohrung
der Radkörpernabe ist mit einer Schulter 7 versehen. gegen die sich Distanzringe
8 anlegen, von denen der eine am Außenring des äußersten Satzes der Ringfedern 4
anliegt. Die Distanzringe 8 können auch weggelassen werden. An der Innennabe 1 ist
ein Satz von auf einem Lochkreis angeordneten Schraubenbozen 9 vorgesehen. Diese
durchdringen im Flansch 10 der Antriebswelle 11 vorgesehene Bohrungen. An den Schraubenbolzen
9 sind Ansätze 12 vorgesehen, so daß beim Anziehen der Schraubenbolzen 9 die Ansätze
12 den Flansch 10 der Antriebswelle fest gegen die Innennabe anpressen und mit dieser
verbinden. Die äußeren, über die Ansätze 12 hinausragenden, mit Gewinde versehenen
Enden der Schraubenbolzen 9 durchdringen im Flansch 13 der Radkörpernabe 2 vorgesellene
Bohrungen und tragen Schraubenmuttern 14. Durch das Anziehen der Schraubenmuttern
14 wird die Schulter 7 der Radkörpernabe 2 bzw. die Distanzringe 8 gegen die äußerste
Ringfeder gepreßt.
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Dieses Rad kann auch als nicht angetriebenes Fahrzeugrad Verwendung
finden, wenn die mit Flansch 10 versehene Antriebswelle 11 weggelassen wird.
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Bei der durch Fig.2 dargestellten Ausführungsform ist mit einem Satz
von auf einem Lochkreis angeordneten und in die Innennahe 15 eingeschraubten Schrauben
16 ein Innennabenflansch 17 befestigt. Der Innennabenflansch 17 ist an seiner Außenseite
in der Mittelachse mit einem Gewindezapfen 18 versehen, auf den eine Schraubenmutter
19 aufgeschraubt ist, die sich gegen die Außenseite eines Nabenflansches 20 der
Radkörpernabe 21 anlegt. Zwischen der Innennahe 15 und der Bohrung der Radkörpernabe
21 sind wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform mehrere Sätze von Ringfedern
4 und ein Distanzring 5 vorgesehen. In einer Ringnut der Bohrung der Radkörpernabe
21 ist ein Sprengring 22 vorgesehen, gegen den sich der Innenring des innen liegenden
Satzes von Ringfedern 4 anlegt. Der Sprengring 22 legt sich gegen eine an der Innennabe
15 vorgesehene chulter 23. Die in der Radkörpernabe 21 für den S S
Sprengring
22 vorgesehene Nut ist breiter gehalten als der Sprengring 22, um ein Verschieben
der Radkörpernahe 21 nach einwärts so weit zu ermöglichen, daß die Ringfedern 4
hierbei verspannt werden. Im Nabenflansch 20 der Radkörpernabe 21 sind auf einem
Lochkreis angeordnete Bolzen 24 befestigt, die in Bohrungen des Innennabenflansches
17 eindringen. Im Gewindezapfen 18 ist ein Innengewinde für die Aufnahme einer die
Schraubenmutter 19 durchdringenden Kopfschraube 25 vorgesehen, die als Sicherung
für die Schraubenmutter 19 dient. Mit dem Innennabenflansch 17 kann eine mit strichpunktierten
Linien eingezeichnete Antriebswelle 26 verbunden werden, wenn das Fahrzeugrad als
Antriebsrad Verwendung finden soll. Der Nabenflansch 20 der Radkörpernabe 21 kann
auch als gesonderter Teil für sich hergestellt werden. Die in diesem Falle vorhandene
Berührungsfläche zwischen Radkörpernabe 21 und Nabenflansch 20 ist in der Zeichnung
strichpunktiert eingezeichnet und mit dem Bezugszeichen 27 versehen. In einer Nut
der Schraubenmutter 19 ist ein Sprengring 28 vorgesehen, der sich gegen die Innenseite
des Nabenflansches 20 anlegt.
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Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 bezeichnet 29 die Innennabe und
30 die Radkörpernabe. Zwischen den beiden Naben sind mehrere Sätze von Ringfedern
4 und ein Distanzring 5 vorgesehen. Der innere Ring des innen liegenden Satzes der
Ringfedern legt sich gegen eine Schulter 31 der Radkörpernabe 30, wobei letztere
an einer Schulter 32 der Innennabe 29 anliegt. An der Außenseite der Radkörpernabe
30 ist ein lösbarer Flansch 33 vorgesehen, der sich gegen das äußerste Ringfederelement
der Ringfedern 4 anlegt und mittels eines Satzes auf einem Lochkreis angeordneter
und in die Radkörpernabe eingeschraubter Schrauben 34 gehalten wird. In einer Nut
der Innennahe 29 ist ein Sprengring 35 vorgesehen, der ein Verschieben der Radkörpernabe
30 nach auswärts verhindert.
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Die Schrauben 34 können auch verlängert werden, derart, daß sie die
Radkörpernabe 30 auf ihrer ganzen Länge und einen Flansch 29' der Innennabe 29 durchdringen,
wie dies in der Zeichnung mit strichpunktierten Linien angedeutet ist. Die Schrauben
34 weisen in diesem Falle an den inneren Enden Schraubenköpfe 34' auf, die sich
gegen die Innenseite des Flansches 29' anlegen, und auf die äußeren Enden werden
Schraubenmuttern aufgeschraubt.
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In die Innennabe 35 der Ausführungsform gemäß Fig. 4 ist ein Satz
auf einem Lochkreis angeordneter Kopfschrauben 37 eingeschraubt, welche den Flansch
38 der Antriebswelle 39 durchdringen und deren Köpfe sich gegen die Außenseite des
Flansches anlegen. Der Durchmesser des Flansches 38 ist so groß gehalten, daß er
sich stirnseitig gegen die äußerste Ringfeder der zwei vorhandenen und verschiedene
Durchmesser aufweisenden Sätze von Ringfedern 4 anlegt, wobei. der einen größeren
Durchmesser aufweisende Satz der Ringfedern und der diesen Satz der Ringfedern aufnehmende
Ringraum von größerem Durchmesser auf der Innenseite des Rades angeordnet sind.
Zwischen den beiden Sätzen von Ringfedern ist ein Distanzring 5 vorgesehen. Der
innere Ring des inneren Satzes der Ringfedern 4 legt sich gegen eine Schulter 36'
der Innennabe 36. Die Radkörpernabe 40 legt sich mit ihrer inneren Stirnseite gegen
die Schulter 36' der Innennabe. Die Antriebswelle 39 weist außerhalb des Flansches
38 einen in der Achsrichtung verlaufenden Gewindezapfen 41 auf, auf welchen eine
Schraubenmutter 42 aufgeschraubt ist, die sich gegen die Außenseite des Flansches
43 der Radkörpernabe 40 anlegt. Im Flansch 43 sind auf einem Lochkreis angeordnete
Bohrungen 44 vorgesehen, in welche die Schraubenköpfe der Schrauben 37 eindringen,
so daß diese als Mitnehmer für die Radkörpernabe 40 dienen.
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Es sind auch Ausführungsformen möglich, bei denen mehr als zwei Ringräume
von verschiedenen Durchmessern mit darin befindlichen Ringfedern von verschiedenen
Durchmessern zwischen der Innennabe und der Radkörpernabe vorhanden sind, wobei
zwischen den einander benachbarten Ringfedern von verschiedenen Durchmessern Distanzringe
vorgesehen sind. Der den größten Durchmesser aufweisende Ringraum ist hierbei der
Innenseite des Rades zugekehrt.
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Fig.5 zeigt ein Zwillingsrad, bei welchem die Innennabe 45 drehbar
auf einem Achsgehäuse 46 angeordnet ist. In dem zwischen der Innennabe 45 und der
Radkörpernabe 47 vorhandenen Ringraum sind
mehrere Sätze von Ringfedern
48 vorgesehen. Die das hohle Achsgehäuse 46 durchdringende Antriebswelle 49 weist
an ihrem über das Achsgehäuse 46 hinausragenden Ende einen Flansch 50 auf. In die
Innennabe 45 sind an ihren Außenseiten auf einem Lochkreis angeordnete Schraubenbolzen
51 eingeschraubt, welche im Flansch 50 vorgesehene Bohrungen durchdringen und an
ihren äußeren Enden Schraubenmuttern 52 tragen, die sich gegen die Außenseite des
Flansches 50 anlegen. Der Flansch 50 weist an der Innenseite einen axial gerichteten
Ringansatz 53 auf, der in den zwischen der Innennabe 45 und der Radkörpernabe 47
vorhandenen Ringraum eingreift und sich stirnseitig gegen den äußersten Ring der
Ringfedern anlegt. Der innerste Ring der Ringfedern 48 legt sich gegen einen Flansch
45' der Innennabe 45. Durch Anziehen der Schraubenmuttern 52 werden die Ringfedern
zwischen den beiden Naben verspannt. Die Radkörpernabe 47 weist an der inneren Stirnseite
auf einem Lochkreis angeordnete, vorstehende Zapfen 54 auf, die in entsprechende
Bohrungen des Flansches 45' der Innennabe 45 eindringen. Um ein Verschieben der
Radkörpernabe 47 nach auswärts zu verhindern, kann in einer Nut des Flansches 50
ein Sprengring 55 vorgesehen werden, wie in der oberen Hälfte der Fig. 5 eingezeichnet
ist. Die untere Hälfte der Fig. 5 zeigt an Stelle des Sprengringes 55 einen von
den Schraubenmuttern 52 gehaltenen Blechring 56, dessen nach einwärts umgebördelter
Rand der gleichen Zweckbestimmung dient, wie der Sprengring 55.
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Die einzelnen Ringe der Ringfedern können als geschlossene Ringe oder
als geschlitzte Ringe ausgebildet sein. Gegenüber den üblichen Radnabenverbindungen
haben die Ringfeder-Spannelemente nach der Erfindung den Vorteil einer konstanten
und einstellbaren Vorspannung. Ferner handelt es sich bei den Ringfeder-Spannelementen
um handelsübliche Maschinenelemente.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß bei der Zerlegung
des Rades kein Defekt durch schlechte Einstellung des Lagers mehr entstehen kann.
Dadurch wird ferner verhindert, daß beim Ausbau Schmutz in das Lagergehäuse eindringen
kann.