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Elastisches Rad. Die Erfindung betrifft ein elastisches Rad mit gleichmäßig
auf den Umfang verteilten und durch doppelte Luftpuffer abgefederten Stützen. Die
Fußteile derselben sind als gelenkige Kugelkalotten ausgebildet, wobei diese mit
den Gelenken einen gemeinsamen geometrischen Mittelpunkt besitzen. Beim Auftreffen
auf die Fahrbahn werden die einzelnen Fußteile zunächst radial verschoben, wobei
diese Bewegun durch einen Kolben und schließlich mittels einer weiteren Luftpuffereinrichtung
aufgehoben wird. Demnach findet das Abwälzen auf Kugelkalotten statt, ohne daß die
Größe des Stoßes zwischen jeder Stütze und dem Boden durch die Masse des ganzen
Fahrzeuges bedingt wird, sondern lediglich von der Masse der Stütze abhängt.
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Der auf den Fuß der Stütze übertragene, von der Belastung des Fahrzeuges
unabhängige Stoß wird durch ein geeignetes elastisches Mittel, beispielsweise einer
federnden Scheibe, aufgenommen, die ihrerseits die Drücke gleichmäßig dem eigentlichen
mit dem Boden in Berührung kommenden Fußteller übermittelt.
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Durch die neue Einrichtung werden die infolge Unebenheiten der Fahrbahn
bedingten Stöße aufgehoben unter Hervorrufung anderer Stöße im Rade selbst, die
jedoch durch eine verhältnismäßig sehr geringe Masse bedingt sind Die Stöße auf
die Fahrbahn werden dadurch gering gehalten, daß beispielsweise die elastische Scheibe
den Druck gleichmäßig auf den gesamten Fußteller verteilt und das Fahrzeug überdies
gleichzeitig auf mehreren Fußtellern aufruht. Die Felge läßt nicht mehr die ganze
Masse des Fahrzeuges von einer Unebenheit des Bodens auf die andere fallen, wodurch
die Beschädigung der Fahrbahn und die Erschütterung des Bodens und der Umgebung
vermieden wird. Gleichzeitig werden auch die Erschütterungen des Fahrzeuges selbst
vermieden. Durch das Abwälzen auf Kugelkalotten bei der Änderung der Fahrtrichtung
wird die gleitende Reibung gegen die Fahrbahn durch eine rollende Reibung ersetzt.
Schließlich wird durch Anwendung des Erfindungsgegenstandes die Fortselbst sehr
schwerer Fahrzeuge auf ganz unebenem Terrain ermöglicht.
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Der Erfindungsgegenstand ist auf der Zeichnung in drei Abbildungen
zur Darstellung gebracht.
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Abb. I zeigt einen Schnitt durch einen Stützfuß.
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Abb. 2 gibt den Fuß einer Stütze im Grundriß wieder.
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Abb. 3 zeigt einen Teil eines Rades während der Vorwärtsbewegung,
zum Teil im Schnitt. Der Fuß 2 der Stütze I ist an seinem unteren Ende als Kugelkalotte
3 ausgebildet, deren Mittelpunkt mit dem des Kugelgelenkes 4 zusammenfällt. Zwischen
der mit der Fahrbahn in Berührung stehenden Fußplatte 5 und der Kalotte 3 ist eine
elastische Stahlscheibe 6 angeordnet zwecks teilweisen Ausgleiches der Stöße zwischen
Fuß z und Fahrbahn einerseits und Verteilung des Druckes auf die Fußplatte 5 anderseits.
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Solange die Stützen i nicht in Berührung mit der Fahrbahn sich befinden,
können sie
sich frei in radialer Richtung bewegen und werden hierbei
durch die Führungen 7 und 8 geführt; auf diese Weise wird die einen schädlichen
Stoß gegen die Fahrbahn ausübende Masse in ihrer Größe beschränkt.
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In dem Augenblick, in welchem die Stütze mit der Fahrbahn in Berührung
kommt, wird das in der Kammer 9 sich befindliche Gas oder Luft durch den Kolben
24, den die Stütze I bildet, zusammengepreßt.
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Jede der Stützen setzt sich gegen die Radnabe zu in einen Zylinder
fort. In jedem dieser Zylinder Io ist ein Ausgleichskolben II angeordnet, welcher
eine Kammer I2 bildet, die durch den Ringkanal I3 mit den entsprechenden Kammern
der anderen Zylinder in freier Verbindung steht.
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Das in den Zylindern und den Verbindungskanälen befindliche Gas oder
die Luft steht unter einem gewissen Druck, der sich selbsttätig folgendermaßen einstellt:
Es sei beispielsweise der im Innern befindliche Überdruck nach längerem Stillstand
des Fahrzeuges bis auf den atmosphärischen Druck herabgesunken. Sobald sich das
Fahrzeug in Bewegung setzt, bewegt sich der am oberen Ende des Zylinders I ausgebildete
Kolben 24 (Abb. I) nach oben, preßt die im Raum 9 befindliche Luft zusammen bis
der entstehende Druck genügt, den durch die Stange I4 geführten Ausgleichskolben
II nach oben bis in seine Endlage zu drücken, wobei dann die Führungsstange I4 von
einer im Kanal I3 vorgesehenen Aussparung aufgenommen wird. Die im Raum 9 zusammengepreßte
Luft öffnet nach Überschreiten eines gewissen Druckes das Ventil I6 und gelangt
so von der unteren Kammer 9 in die obere Kammer I2. Verläßt dann bei Weiterbewegung
des Rades der Fuß der Stütze die Fahrbahn, so entfernt sich der Kolben 24 wieder
vom Radnabenmittelpunkt, teils unter der Wirkung der Druckkraft der Feder I7, teils
infolge der Fliehkraft und des bereits entstandenen Überdruckes. Gleichzeitig strömt
Luft durch das Ventil I8 in die Kammer 9 und wird bei der folgenden Umdrehung des
Rades in die Kammer I2 in der oben dargelegten Weise gedrängt usw. Es entsteht auf
diese Weise allmählich infolge der Bewegung des Rades von selbst der erforderliche
Überdruck, der in der Kammer I2 so lange zunimmt, bis Gewichts- und Geschwindigkeitsausgleich
des Fahrzeuges derart erfolgt ist, daß der Ausgleichskolben II sich so einstellt,
daß er seine größte Entfernung von der Radachse einnimmt und diese nur dann verläßt,
wenn beim Auftreffen der Stütze auf die Fahrbahn in der Kammer 9 ein Überdruck infolge
der Zusammenpressung der dort befindlichen Luft entsteht; hierbei wird sich das
Ventil I8 nicht öffnen. Der in der Kammer I2 herrschende Druck ist seinerseits durch
ein passend einstellbares Sicherheitsventil I9 derart geregelt, daß eine bestimmte
Größe nicht überschritten werden kann. Durch entsprechendes Einstellen des Ventils
I9 ist es ferner möglich, genau den für eine gegebene Tragfähigkeit des Fahrzeuges
bedingten Gas- oder Luftüberdruck zu erhalten.
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Das aus dem Sicherheitsventil I9 entweichende Gas wird durch die Rohrleitung
2o nach irgendeinem der Zylinder 25 geleitet, die alle durch die Rohrleitungen 2I
miteinander in Verbindung stehen, um darauf nötigenfalls wieder den Kammern I2 zugeführt
zu werden. Auf diese Weise wird von dem Rad unter Selbsterzeugung des erforderlichen
Druckes die einmal eingeführte Gas- oder Luftmenge immer wieder verwendet.
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Um einen vielleicht eintretenden größeren Gasverlust im Innern durch
äußere Luft ersetzen zu können, ist ein Ventil 22 mit geeigneter Filtervorrichtung
vorgesehen.
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Die Fußplatte 5 und die Kugelkalotten 3 werden durch die Drahtkabel
und die Zugfedern 23 in gegenseitiger Berührung gehalten, solange die Stütze sich
nicht gegen die Fahrbahn stützt, die in die Kabel eingeschalteten Federn 23 gewähren
ein ungehindertes Abrollen des Fußteiles auf der Kalotte. Diese Einrichtung kann
verschiedene Abänderungen erfahren; sie kann beispielsweise ersetzt werden durch
einen ringförmigen Gummimantel, der einerseits am Umfang des Fußtellers 5, anderseits
am Umfang der Kugelkalotte 3 befestigt ist. Bei einer solchen Ausführungsform wird
der auf der Zeichnung vorgesehene Schutzmantel aus Leder 27 in Wegfall kommen.
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An der Kalotte 3 ist beispielsweise ein besonderer Anstoß 26 vorgesehen,
zum Zwecke, bei plötzlichem Anhalten des Fahrzeuges ein Gleiten gegenüber dem Fußteller
zu vermeiden.