DE527354C - Elastisches Wagenrad - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elastisches, unter der Belastung senkrecht bewegliches Wagenrad, welches zwischen treibender und getriebener Nabe mit einem Übertragungsring versehen ist, der auf beiden Seiten mit Rippen in entsprechenden Rinnen der anliegenden Radscheibe greift. Bekannte Räder dieser Art haben den Nachteil, daß bei ihnen das Übertragungsmittel mit nur ganz wenigen, zum Teil nur mit einer Leiste oder Rippe versehen ist. Demzufolge war die Abnutzung bei der Kraftübertragung sehr groß, so daß derartige kostspielige Räder nur eine geringe Gebrauchsdauer hatten.

Zwecks Beseitigung dieses Übelstandes beruht die Erfindung darin, daß der Übertragungsring auf der ganzen Fläche jeder Seite mit kraftübertragenden Rippen bzw. Rippen und Rillen versehen ist. Dadurch ist der Verschleiß derartiger Räder bedeutend gemindert.

Der Erfindungsgegenstand ist in den Zeichnungen in zwei beispielsweisen Ausführungsformen dargestellt.

Abb. ι zeigt einen axialen Schnitt durch die erste davon in der Ebene I-I der Abb. 2. Dieses Rad ist ein Hinterrad bzw. getriebenes Rad, und die Teile sind in ihrer normalen Lage bzw. Ruhelage veranschaulicht.

Abb. 2 zeigt das Rad der Abb. 1 in der Richtung von links nach rechts gesehen, und zwar sieht man zu einem Viertel die dem Unterbau gegenüberliegende Seite des Rades, wohingegen die anderen drei Viertel innere Teile desselben zeigen.

Abb. 3 ist eine schematische Darstellung der getriebenen Teile eines elastischen Rades gemäß der Erfindung mit unter 45 ° zur Grundlinie G geneigten Rippen.

Abb. 4 zeigt die zu dem Rade nach Abb. 3 gehörenden ineinandergreifenden drei Getriebeteile einzeln im wesentlich kleinerem Maßstabe.

Abb. 5 stellt die obere Hälfte der zweiten Ausführungsform dar.

Abb. 6 zeigt Teile der Abb. 5 in einem anderen Schnitt, und

Abb. 7 zeigt ein den Abb. 5 und 6 entsprechendes Rad teils von der Seite, teils von innen gesehen, was alles weiter unten noch näher behandelt wird.

Was zunächst die in den Abb. 1 und 2 dargestellte Ausführung anbetrifft, so bezeichnet 1 die Nabe des Rades und 2 eine auf ihr verschiebbare Hülse, die mit einem Rand oder Flansch 3 versehen ist. Dieser liegt vorzugsweise teilweise unter einem Winkel von 45° mit Bezug zu der Nabenachse. Wenn die

Teile sich in ihrer normalen Lage bzw. Ruhestellung befinden, wie in Abb. i, so liegt der schräge Teil des Hülsenflansches 3 der inneren Fläche eines Hohlkegels 4 an und wird in dieser Stellung durch eine die Hülse und die Nabe umgebende -Schraubenfeder S gehalten. Das andere bzw. äußere Ende dieser Schraubenfeder liegt einem kappenförmigen Teil 6 an, der mit einem in seiner Mitte gelegenen rohrförmigen Ansatz in eine Aushöhlung der Nabe greift und hier in sie eingeschraubt ist. 7 bezeichnet einen Antriebsring, der erfindungsgemäß mit Rippen 8 und Nuten 9 einer nach der Außenseite des Rades hin gerichteten Radscheibe 10 gekuppelt ist. Nach der anderen Seite hin ist der Ring 7 mit Rippen 13 und Nuten 14 eines mit der Nabe zusammenhängenden flanschartigen Ringes 15 gekuppelt. Der Ring 7 und die im weiteren noch vorkommenden Antriebsringe bestehen vorzugsweise aus Bronze oder einem anderen geeigneten Material.

An das weitere Ende' des bereits erwähnten Hohlkegels 4 schließt sich eine Ringscheibe 16 an, und diese sowie die Radscheibe 10 sind mit dem Felgenring 17 durch Niete 18 verbunden. Der Ring 16 und der Ringteil 6^a der Kappe 6 liegen aneinander, und zwischen ihnen ist eine Dichtung 19 vorgesehen, welche das zwischen den Teilen 3, 4 und 6 eingeschlossene Öl am Austreten hindern. Der oben bereits erwähnte mittlere Rohransatz der Kappe 6 ist durch einen eingeschraubten kleinen Deckel 20 nach außen abgeschlossen, so daß kein offener Zugang zu der Achsmutter 21 besteht.

Bei einer Belastung eines mit derartigen Rädern ausgerüsteten Fahrzeuges wird die Radachse mit Bezug zur Felge in senkrechter Richtung nach unten verschoben in bekannter Weise unter Verschiebung des schrägen Flansches 3 auf der Innenfläche des Hohlkegels 4, wobei die Feder 5 dieser Verschiebung entgegenwirkt. Das gleiche, aber im umgekehrten Verhältnis, findet statt, wenn das Rad über Bodenunebenheiten läuft.

So wie die Ringscheibe 15 sich mit der Nabe 1 zusammen dreht, tut das auch der Ring 6^a, der mit der Kappe 6 zusammenhängt. Zwischen diesen beiden Teilen liegen die Radscheibe 10 und der flanschartige Ring 16 des Hohlkegels 4. Damit der Ringteil 6^a sicher mit der Nabe bzw. durch sie gedreht wird, ist es zweckmäßig, bei 6⁶ eine Schraube o. dgl. einzuziehen, mittels deren dieser Ringteil und die Nabe miteinander gekuppelt sind. Wenn keine solche Verbindung besteht, so wäre es immerhin möglich, daß eine ungewollte gegenseitige Verschiebung der Teile von solcher Art oder solcher Richtung vorkäme, daß Schmieröl entweichen kann. Wenn der Verbindungsteil 6^b entfernt ist, kann man den rohrförmigen Ansatz der Kappe aus der Nabe herausschrauben, womit die Feder 5 und die ölkammer freigelegt sind. Dies gilt, nebenbei bemerkt, im wesentlichen auch von der später noch behandelten anderen Ausführungsform.

Aus den Abb. 1 und 2, insbesondere aus Abb. 2, ist ersichtlich, daß der Antriebsring 7 in solcher Weise mit Nuten und Rippen versehen ist, daß er mit passend zu ihm gelegenen Rippen und Nuten des Ringes 15 zusammenarbeiten kann. Außerdem ist der Ring 7 nach der anderen Seite hin, d. h. nach der Richtung zur Außenfläche des Rades, mit senkrecht zu den ersterwähnten Rippen und Nuten gelegenen Rippen und Nuten versehen, die mit Nuten und Rippen des Ringes 10 zusammenwirken können. Die aneinanderliegenden Flächen zwischen dem Ring 7 und dem Ring 15 einerseits sowie der Scheibe 10 andererseits sind also sehr groß, und somit wird der spezifische Druck auf die Flächeneinheit auf das geringste Maß gemindert, so daß ein solches Rad auch bei schwerer Belastung voll arbeitsfähig bleibt.

Mit der Nabe 1 kann eine Bremstrommel i° verbunden sein, die die senkrechten Bewegungen mitmacht. Die nach dem Wagen hin gerichtete Fläche der Radscheibe 10 wird mittels der Abdichtung 19 ständig mit einem feinen Ölüberzug versehen, der die Bewegungen des Ringes 17 an ihr erleichtert. In gleicher Weise wirkt die äußere Abdichtung 19 mit Bezug zu dem Ring 16, und beide Abdichtungen wirken in dieser Weise nicht nur gegen das Austreten von Öl, sondern verhüten auch Eindringen von Staub und Schmutz in das Innere des Rades.

Zu erwähnen ist noch, daß, wenn die Kappe 6 von der Nabe abgeschraubt wird, dann nicht nur die Feder 5, sondern auch die Hülse 2 mit ihrem Flansch 3 entfernt werden kann, so daß dann die ganze Ölkammer zugänglich ist. Diese Kammer besteht bei geschlossenem Rade aus der Hülse 2 mit ihrem Flansch 3, dem freigebliebenen Endstück der Nabe 1, der Kappe 6 mit einem Teil des Ringes 6^a und der schrägen Innenfläche des Hohlkegeis 4. Die Ölkammer wird beim Fahren ständig mitgedreht, so daß das Öl immer flüssig bleibt und überall hin gelangen kann, wo es seine Schmierwirkung ausüben soll. Aus Abb. 2, in der nur ein Stück des Ringes 7 dargestellt ist, um auch die dahinterliegenden Teile zu zeigen, geht, wie bereits erwähnt, hervor, daß der Ring auf der nach dem Wagen zu gelegenen Seite mit waagerechten Rippen 12 und zwischen diesen befindlichen Nuten 11 versehen ist, die mit Rippen 13 und Nuten 14 des Ringes 15 in Eingriff sind. Die

gezeigten Löcher J^a sind Schmierlöcher, d. h. sie lassen öl von den Nuten der einen Seite des Ringes 7 auf die andere Seite gelangen, so daß sämtliche Nuten und Rippen gehörig geschmiert werden.

Wie Abb. 2 erkennen läßt, sind die zusammenarbeitenden Flächen der Ringe 15, 7 und 10, soweit die Rippen und Nuten in Betracht kommen, außerordentlich groß, ganz bedeutend größer, als man sie jemals bei Rädern mit mechanischen inneren Tätigkeiten ausgeführt hat. Die Flächen können sogar noch wesentlich größer sein, wenn man dem Ring 7 einen größeren Durchmesser gibt, was sich, wie die Abb. 1 und 2 erkennen lassen, ganz gut ermöglichen läßt. Natürlich werden dann auch diejenigen Rippen und Nuten, mit denen die Nuten und Rippen des Ringes 7 zusammenarbeiten, also der Ringe 10 und 15, entsprechend länger ausgeführt.

Um das Zusammenarbeiten dieser Teile klarzulegen, wird auf die Abb. 3 und 4 verwiesen. Diese zusammenarbeitenden Teile, welche das Übertragen der Drehung vermitteln, sind gänzlich unabhängig von denjenigen Teilen, welche die Last aufnehmen. Der Antriebs- bzw. Übertragungsring 7 ist, wie schon erwähnt, auf beiden Seiten mit Rippen und Nuten versehen, aber die Rippen und Nuten der einen Seite liegen im rechten Winkel zu denen der anderen. Entsprechend dieser Lage der Rippen und Nuten auf den beiden Seiten des Ringes 7 sind Nuten und Rippen in den anliegenden Teilen bzw. Ringscheiben 10 und 15 vorhanden, von denen die erste mit der Radfelge, die andere mit der Radnabe zusammenhängt. Der Ring 7 ist zwei Arten von Beanspruchungen bzw. Drücken ausgesetzt, und zwar unterliegt er erstens dem von der Feder bzw. den Federn ausgehenden Gegendruck, den diese bei Belastung ausüben, und zweitens sind die in Rede stehenden Teile dem durch Stöße hervorgerufenen Druck ausgesetzt. Mit dem Aufnehmen der Belastung an sich haben sie aber nichts zu tun, vielmehr sind sie frei von dieser beweglich, sogar leicht beweglich, weil sie ständig geschmiert werden.

Da die einander berührenden Flächen zwisehen den Rippen und Nuten außerordentlich groß sind, wie bereits oben hingewiesen ist, ist der spezifische Druck auf die Flächeneinheit sehr gering, so daß diese Teile geradezu förmlich unendlich lange betriebsfähig bleiben. In der Ruhelage bzw. im unbelasteten Zustand liegen die genannten Teile konzentrisch zur Radachse, wie es gleich anfangs mit Bezug zur Abb. 1 erwähnt worden war. In Abb. 3 sind die Rippen und Nuten größtenteils nur in punktierten Linien dargestellt, um die Ausführung für das Auge deutlicher j zu machen. Es bezeichnen s¹, s*, s³, s*, s⁵ usw. beispielsweise um 45 ° zu der Grundlinie G stehende Rippen, und f¹, /², f³, /⁴, f, f usw. sind die dazwischenliegenden Nuten. Auf der anderen Seite der Scheibe befinden sich senkrecht zu den vorgenannten Rippen und Nuten gerichtete Rippen s'¹, s'^z, s'^s, s^ri, s'⁵, s'° und Nuten f'\ f'², f'\ f'*, f'^s, f'^e usw.

Ein bei A' erfolgender Stoß wird in dieser Stellung der Teile eine Bewegung des Ringes 7 in der Richtung M-M', also um 45 ° mit Bezug zu der Grundlinie G, zur Folge haben, bis seine Mitte nach y gelangt ist, wohingegen gleichzeitig damit die Radplatte 10 auf dem Treibring 7 in der Achse N-N' bewegt wird, ebenfalls unter 45 ° zu der Grundlinie G, also unter 90 ° zur Linie M-M', und zwar bis seine Mitte in dem Punkt 3 liegt. Der Nabenteil 15 hat seine Mitte bei x. Die Bewegung geht also entlang der Linie A-A' vor sich, und die Weglänge von χ nach 3 beträgt im wesentlichen 1¹I₂" (38,1 mm), welches die größte Weglänge ist, die bei dieser Ausführungsform des Rades vorkommen kann; sie ent- spricht der Entfernung zwischen den waagerechten Linien 0-0' und B-B'. Bei praktischen Ausführungen mit verschiedenen Radgrößen dieser Bauart hat sich ergeben, daß das Maß von 1¹I₂" (38,1 mm) bei allen in der Praxis vorkommenden Fällen vollauf genügt.

Aus dem im vorstehenden Erklärten ist zu ersehen, daß bei überhaupt jeder Stellung, die das Rad einnehmen kann, ein entsprechender Wechsel in der gegenseitigen Lage der Teile 7, 15 und 10 eintritt, so daß ein gleichartiges gegenseitiges Einstellen dieser drei zusammenwirkenden Teile in jedem Zeitpunkt vorhanden ist, ganz gleichgültig, mit welcher Kraft die Verdrehung erfolgen oder wie schnell die Raddrehung vor sich gehen oder wie stark der Stoß sein mag, dem das Rad in dem einen oder anderen Augenblick ausgesetzt ist.

Wenn die Teile 7, 15 und 10 ihre Endstellung bei y, χ und 3 erreicht haben, das Rad aber noch weiteren Stößen entweder von der Fahrbahn oder von der Fahrzeugbelastung her ausgesetzt ist, so wirkt es von nun an wie ein gewöhnliches starres Rad, aber mit dem Vorteil gegenüber den gewöhnlichen starren Rädern, daß der größte Teil des Stoßes dann bereits aufgefangen ist, dieser Teil des Stoßes also nicht schädlich oder gar zerstörend wirken kann, wie das bei einem gewöhnlichen starren Rade der Fall sein könnte.

In den Abb. 5 bis 7 ist ein Rad für verhältnismäßig leichte Belastung dargestellt, und zwar, was die Teile um die Nabe herum betrifft, von einer Ausführung ähnlich der der X2o Abb. ι und 2. Die gepreßten Teile bestehen aus Stahlblech und sind daher nicht nur sehr

kräftig und haltbar, sondern auch leicht und außerdem !billig herzustellen. Die Verbindungen dieser Teile mit der Felge sind in der bereits in den Abb. ι und 2 beschriebenen Weise ausgeführt, auch sind die Dichtungen von im wesentlichen derselben Art.

Der treibende Teil 7" kann aus zwei gleichartigen Preßstücken hergestellt werden, gegebenenfalls mittels ein und desselben Preßstempeis, und diese Teile können z. B. mittels Punktschweißung, aber auch auf andere geeignete Weise dauernd miteinander verbunden werden. Die Nuten und die Rippen sind so ausgebildet, daß sie in die Nuten und Rippen der Teile 15" und 10" greifen.

Aus Abb. 7 ist zu ersehen, daß die Rippen 13" und die Nuten 14" der Nabenplatte 15", ebenso die Rippen 8' und die Nuten 9' der Radplatte 10" den in Abb. 2 gezeigten Nuten und Rippen im wesentlichen gleich sind und sie auch in derselben Weise wie jene wirken. Die gezeigten, je aus einem Stück bestehenden Teile des Treibringes 7" sind an ihren aneinanderliegenden und zusammenwirkenden Flächen in gleicher Weise gestaltet und stehen auch in der bereits beschriebenen Weise mit den Rippen und Nuten der Platten 10" und 15" in Zusammenhang. Die Schmierlöcher 7^e sind von der gleichen Art wie die in Abb. 2 gezeigten.

Insoweit in den verschiedenen Ausführungsformen gleichartige oder im wesentlichen gleichartige Teile vorliegen, haben sie gleiche Bezugszeichen erhalten, gegebenenfalls mit Hinzufügung der Indexe' und ". ^e

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Elastisches, unter der Belastung senkrecht bewegliches Wagenrad mit zwischen treibender und getriebener Nabe angeordnetem Übertragungsring, welcher auf beiden Seiten mit Rippen in entsprechende Rinnen der anliegenden Radscheibe greift, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Ring (7) auf der ganzen Fläche jeder Seite mit kraftübertragenden Rippen bzw. Rippen und Rillen versehen ist.

   Hierzu a Blatt Zeichnungen