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Rad mit abgefederter Nabe. Die Erfindung bezieht sich auf federnde
Räder, die aus zwei gegeneinander durch ein oder mehrere zwischen beide Teile gelegte
feclernde Glieder abgefederten Hauptteilen oder Einheiten besteht. Solche Räder
sind bereits bekannt, und zwar entweder in der Weise, daß zwischen beide Teile ein
einziges federndes Glied in Form eines Gummireifens oder Luftschlauches gelegt ist,
oder aber in der Weise, daß eine Mehrzahl federnder Glieder unter Vermittlung von
Hebeln, die die sternförmige Nabe angreifen, vorgesehen sind. Hierbei ist auch die
Ausführungsform vertreten, daß die Federn bogenförmig gestaltet sind.
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Demgegenüber findet nach der Erfindung die Abfederung ,der Hebel mittels
des an sich bekannten, zwischen Speichenfußkranz und Nabe angeordneten Luftschlauches
in der Weise statt, daß die -die zweckmäßig sternförmig ausgebildete Nabe angreifenden
Hebelarme an Bogenstücken angelenkt sind, die ihr festes aber drehbares Widerlager
am Luftschlauch finden.
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Einen weiteren Bestandteil der Erfindung bildet noch die Anordnung
eines unelastischen bzw. wenig elastischen Zwischenbandes zwischen Luftreifen und
Hebel.
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Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel.
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Fig. i ist ein Schnitt durch das Nabengehäuse in vergrößertem Maßstabe
nach der Linie C-C der Fig. q..
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Fig.2 ist ein Schnitt durch das Nabengehäuse der Fig.3 nach der Linie
B-B.
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Fig. 3 ist ein Schnitt, entsprechend der Fig. i, aus dem die Wirkung
der gewichtsübertragenden Hebel innerhalb ihres regelmäßigen Arbeitsbereiches ersichtlich
ist, nachdem die Innennabe durch das Radgewicht niedergedrückt worden ist. Diese
Figur zeigt auch deutlich die Wirkung der Übertragungshebel auf das unelastische
Band .und auf das Luftfederung@glied.
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Fig. q. ist ein Schnitt, entsprechend Fig. 3; sie zeigt,die Stellung
der Übertragungshebel, wenn die Bewegung durch das unelastische Band begrenzt wird.
Dieser Fall tritt ein, wenn das Luftfederungsglied abbläst oder sonst zerstört wird.
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Fig. 5 zeigt eine Abänderung der Form des unelastischen Bandes und
Luftfederungsgliedes, bei welcher beide aus einem Stück bestehen.
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Die Erfindung sei an einem bekannten Drahtspeichenrad erläutert, bei
welchem die Felge mit dem vergrößerten Nabengehäuse 3 mittels zwei Sätzen von Drahtspeichen
¢ verbunden ist. Das erweiterte Nabengehäuse 3 bildet den Aufnahmeraum für das Luftfederungsglied
7.
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In der Nabe 3 ist ein Käfig gelagert, der aus einem Ring 8 an der
Innenseite, einem Ring 9 an .der Außenseite und einer Mehrzahl in gleichen Abständen
angeordneter, die vorerwähnten Ringe 8 und 9 verbindender Stege io besteht. An den
gegenüberliegenden Seiten jedes Steges io befinden sich die Stifthalterlappen i
i. Die Innenöffnung in der Nabe ist vorteilhaft größer als der Käfigdurchmesser,
so .daß der Käfig leicht in der Nabe 3 in Stellung gebracht und aus ihr entfernt
werden
kann. Eine Nabenkappe 14 spannt die Nabe 3 fest zwischen die Kappe 14 und den Ring
9. An beiden Seiten jeden Steges io sind Stifte 15 vorgesehen, die an ihren Enden
durch die Ringe 8 und 9 gestützt werden und in der Mitte in einem oder mehreren
Lappen ii des Steges io gelagert sind.
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Eine Gruppe von Schwinghebeln 16 ist so angeordnet, daß sie annähernd
den inneren Umfang des federnden Gliedes 7 umschließen und paarweise rund um den
inneren Umfang dieses Gliedes liegen. Es. ist ersichtlich, d'aß für jeden Steg i
o ein Hebelpaar vorgesehen ist, und daß sie von diesen in entgegengesetzten Richtungen
ausgehen. Es ist ferner ersichtlich, daß die Endender Schwinghebel 16 an den Stangen
io mit Lagern verschen sind, welche die Stifte 15 umfassen und eine entsprechend
begrenzte Drehbewegung auf den Stiften in .der Radebene haben. Nach dem äußeren
freien Ende der Schwinghebel 16 sind die mit den Schwinghebeln ein Ganzes bildenden
Stifte 18 in Lappen i9 gelagert. Ein endloses unelastisches aber biegsames Band
2o ist zwischen dem Innenumfang des federnden Gliedes 7 und den Stegen 1o sowie
Schwinghebeln 16 in der aus den verschiedenen Figuren ersichtlichen Weise eingeschaltet.
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Auf der Achse -21 des Fahrzeuges ist eine Nabe 22 gelagert, die bei
dem dargestellten. Ausführungsbeispiel eine Anzahl von Armen 23 hat, deren Enden
Augen 24 zur Lagerung der Stifte 25 aufweisen. Eine Anzahl Verbindungsstücke 17,
eins für jeden Schwinghebel 16, greifen mit ihren Außenenden um die Stifte i8 der
Schwinghebel 16, während die entgegengesetzten Enden dieser Schwinghebel die Stifte
25 der Nabe 22 umfassen. Jede Last auf der Achse 2i wird daher durch die Nabe 22,
die Verbindungsstücke 17 und die Schwinghebel 16 auf das federnde Glied 7 übertragen,
und, gleichgültig welche von den Schwinghebeln 16 jeweils beansprucht sind, der
Druck auf das federnde Glied wird immer im wesentlichen radial in bezug auf die
Radmitte gerichtet sein.
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Es ist ersichtlich, daß jedes abwechselnde Verbindungsstück 17 zu
der Nabe 22 und dem zugehörigen Schwinghebel 16 eine bestimmte Winkelstellung einnimmt,
während die übrigen abwechselnden Verbindungsstücke 17 die entgegengesetzte .gleiche
Winkelstellung zu der Nabe und ihren entsprechenden Schwinghebeln einnehmen. Hieraus
ergibt sich eine verhältnismäßig gleichmäßige Verteilung der Last auf die Schwinghebel
16. Weiter kann hierdurch der Antrieb des Rades nach beiden Richtungen erfolgen.
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Die Art und Weise, wie das das federnde Glied tragende Außenradglied
in genauer Ebene mit ,der Nabe 22 gehalten wird, ersieht man aus Fig. 2. Die Nabe
22, die Verbindungsgelenke 17 und die Schwinghebel 16 sind sämtlich so lang als
möglich in .der Achsrichtung des Rades gemacht, um lange Scharniergelenke zu bekommen,
die nur parallel zu einander und; zur Radachse sich bewegen können. Diese Ausführung
gestattet eine durchaus freie radiale Bewegung der Nabe 22 innerhalb der Nabe 3
und sichert. gleichzeitig die genaue Lage in gleicher Ebene zwischen dem Außenradglied
und dem inneren beweglichen Nabenglied in der Ebene des Rades.
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Das endlose unelastische Band 2o ist bestimmt, die Bewegung der Schwinghebel
16 über ihren normalen Wirkungsbereich, wii_-in Fig. 3 angedeutet, zu begrenzen
und hierdurch eine unerwünschte Umfangsbeanspruchung in dem Stoffe des federnden
Gliedes 7 zu verhüten. Aus Fig. i ist deutlich zu ersehen, daß dieses Band 2o dem
inneren Umfang des federnden Gliedes entspricht und infolge der Luftschlauchverengungeri
an den Punkten, wo sich die Stege io befinden, etwas länger ist, als wenn es ein
genauer Kreis vom Innendurchmesser des federnden Gliedes wäre. Es bietet daher der
radialen Wirkung der Schwinghebel 16 solange keinen Widerstand, bis sie ihren normalen
Wirkungsbereich überschreiten. Eine weitere Aufgabe dieses unelastischen Bandes
erkennt man aus Fig. 4, wo d'as luftfedernde Glied zusammengeklappt ist oder entfernt
worden ist. Das unelastische Band 2o wird hier nacheinander von den Stegen io gestützt
und nimmt das Gesamtgewicht des Fahrzeuges mittels der Schwinghebel 16 auf. Aus
'dieser Figur ist auch ersichtlich, däß das Band 2o statt aus une'iastischem Stoff
aus wenig elastischem Stoff gemacht werden kann, so daß es dann bis zu einem gewissen
Grade die Wirkung des luftfedernden Gliedes 7 ersetzt. Endlich erfüllt dieses Band
2o noch den. Zweck, die auf der Wirkung,der Schwinghebel16 beruhende ge- i ringe
Oberflächenabnutzung aufzunehmen.
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Die Wirkungsweise der Erfindung geht aus den Fig. i, 3 und 4 hervor.
In Fig. i sind alle Teile in ihrer,, Regelstellung der Ruhe mit keiner Belastung
der Achsennabe 22 dargestellt. In Fig. 3 liegt Belastung vor und infolgedessen kommt
die Nabe 22 in eine zur Außennabe 3 exzentrische Lage. Angenommen das Gewicht wirke
nach abwärts, so ist aus dieser Figur :die Wirkung sämtlicher Schwinghebel zu ersehen,
insbesondere, daß jeder durch die verschiedenen Schwinghebel 16 ausgeübte Druck,
unabhängig von der Richtung des Gewichtes auf ;die Achse 2i, im wesentlichen radial
gerichtet ist. Dies ist noch deutlicher aus der Fig.4 zu sehen, wo zwei der Schwinghebel
16, die verhältnismäßig
weit oben vom wagerechi_en Durcl:cnesser
des Rades liegen, nur einen kleinen Anteil der Gesamtlast auf die Achse aufzunehmen
haben. In Fig.3 übertragen die beiden annähernd im wagerechten Durchmesser liegenden
Schwinghebel 16 einen großen Teil der senkrechten Belastung auf .das federnde Glied
in im wesentlichen radialer, in diesem Falle also wagerechten Richtung in bezug
auf die Radmitte.
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Ein weiterer wesentlicher Punkt der Erfindung liegt in der Verwandlung
:ler Torsior,sbeanspruchungen in einen radialen Druck auf (las luftfedernde Glied
7. Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß die auf die Nabe a-- ausgeübte Torsionsbeanspruchung
bestrebt ist, jeden abwechselnden Schwinghebel 16 nach außen zu drücken und die
übrigen nach innen zu ziehen, so -d'aß ein Ausgleich der beiden Kräfte stattfindet.
Weiter ist ersichtlich, @daß der vom Gewicht des Fahrzeuges und der Torsionsheanspruchung
des Antriebes auf das federnde Glied 7 herrührende Druck gleichzeitig an verhältnismäßig
vielen Punkten übertragen wird, und zwar durch mehrere der Schwinghebel 16, die
das Gesamtgewicht aufnehmen.