-
Radreifen für Fahrzeuge, Stoßdämpfer u. dgl. Die Erfindung bezieht
sich auf Verbesserungen von Luftreifen für Räder, Stoßdämpfern oder ähnlichem an
Stelle von mit Federn verwendeten Vorrichtungen zur Erhöhung der elastischen Zusammendrückbarkeit.
-
Wenig aufgepumpte Luftreifen einerseits und stark aufgepumpte Luftreifen
andererseits haben bekanntlich ihre Vor- und Nachteile. Ein auf hohen Druck aufgepumpter
Luftreifen würde ausreichend sein, wenn er zugleich den großen Vorteil von Reifen
mit niedrigem Druck aufweisen würde, d. h. eine große elastische Zusammendrückbarkeit
und ein leichtes und sofortiges Zurückweichen bei Hindernissen und anderen äußeren
Drücken. Auf diese Weise hätte man eine gute Kombination der Vorteile aller beider
Arten, insbesondere einen guten Lauf einerseits und andererseits die Sicherheit
und die gute Federung. Es ist bereits bekannt, an den inneren unter Druck stehenden
Raum eines Luftreifens eine zusätzliche Luftkammer anzufügen. Beide Kammern bestehen
aus einem einzigen Teil, das dadurch kompliziert wird und schwer herzustellen ist.
Außerdem muß das Rad dem neuen Luftreifen besonders angepaßt werden, was die Herstellung
verteuert und die Verwendung erschwert.
-
Gemäß der Erfindung ist die Anordnung so getroffen, daß die zusätzliche
Kompressionskammer sich außerhalb des Radreifens od. dgl. befindet und als abnehmbare,
unabhängige Vorrichtung ausgebildet ist, die an einem üblichen Rad angebracht werden
kann, wobei das in dem Innenraum unter Druck gesetzte Medium durch die Verbindung
in die zusätzliche Kammer entweicht, wo ihr ein elastischer Widerstand entgegenwirkt.
Die zusätzliche Kammer kann zwei Abteilungen enthalten,
die eine
nicht ausdehnbar, mit starren Wänden, während die zweite dehnbar ist und biegsame
und zusammendrückbareWände aufweist, so daß unter dem angewachsenen Druck die Wände
nachgeben und der Rauminhalt sich vergrößert. Die Luft, die in den ersten nicht
ausdehnbaren Teil entweicht, komprimiert sich bei einer Zusammendrückung des Innenraums
des Luftreifens von selbst auf Grund der Zusammendrückbarkeit. Währenddessen drückt
die in den ausdehnbarenTeil sich stützendeLuftdie ausdehnbare Wand zurück, und der
Rauminhalt dieses Teils wird größer. Auf diese Weise wird die Zusammendrückbarkeit
des Luftreifens erhöht, und die unterschiedlichen Drücke werden aufgehoben. Bei
Verwendung eines verhältnismäßig hoch aufgepumpten Reifens nicht zu großer Abmessung
erhält man einen weichen und angenehmen Lauf, wie er sich sonst bei Reifen mit niedrigem
Druck ergibt. Dadurch erhält man beide Vorteile an einem Reifen mit hohem Druck.
-
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einigen Ausführungsbeispielen
veranschaulicht. Fig. I zeigt einen Schnitt durch ein Rad mit Luftreifen; Fig.2
ist ein die Verbindung zwischen dem Innenraum des Luftreifens und einer zusätzlichen
Kammer regelndes Ventil; Fig.3 zeigt einen Ausschnitt einer pyramidenförmigen Auspressung
an der vorderen Wand des Rades; Fig.4 ist eine andere Ausführungsform einer dehnbaren
Kammer; Fig. 5 ist ein Schnitt nach der Linie a-b der Fig. 4; Fig. 6 und 6 a zeigen
Querschnitte einer ringförmg gestalteten dehnbaren Kammer; Fig. 7 zeigt eine Feder;
Fig. 8 stellt ein Rad dar, dessen mit Flüssigkeit angefüllter Innenraum mit einer
an dem Rad befindlichen, nicht ausdehnbaren Kammer in Verbindung steht, die ebenfalls
eine Flüssigkeit enthält, in der jedoch eine zusammendrückbare Luftkammer enthalten
ist; Fig. 9 zeigt einen Querschnitt durch einen Luftreifen, der eine Flüssigkeit
enthält, in der eine Luftkammer eingelagert ist; Fig. I0, I0a, I0b zeigen eine Vorrichtung,
die an Stelle einer Feder verwendbar ist; Fig. II ist ein auf Zug ansprechender
Dämpfer; Fig.I2 zeigt einen auf Druck ansprechenden Stoßdämpfer.
-
Bei dem in Fig. I dargestellten Rad bezeichnen die Ziffern I und Ia
den ersteren, starren und nicht zusammendrückbaren Teil des zusätzlichen Raumes,
der durch die vorderen und hinteren Flächen 2 und 3 der Radscheibe und durch die
Felge 4 gebildet wird. In der Mitte befindet sich die Nabe 5. durch die die Radachse
6 hindurchführt. I3 bezeichnet den zweiten ausdehnbaren Teil des zusätzlichen Raumes,
der durch eine runde Tasche mit biegsamen und nachgiebigen Wänden gebildet und bei
I3a verstärkt ist. Diese Tasche wird zwischen der auf der Vorderseite des Rades
befestigten Scheibe I4 und der Scheibe I5, die unter der Wirkung von Federn I6 und
I6a steht, die an der vorderen Seite des Rades befestigt sind, zusammengedrückt.
Diese Federn können an sich beliebig ausgebildet und an dem Rad befestigt sein.
Wie aus der Fig. 7 ersichtlich ist, werden die beiden Enden der Feder an der Vorderseite
des Rades befestigt, während die Mitte gegen die Platte I5 drückt. Sie können aus
mehreren Federblättern bestehen, die wie die zur Aufhängung verwendeten Federn vereinigt
sind. Mit 7 ist eine pyramidenförmig verlaufende, im Querschnitt dreieckige Aussparung
in der vorderen Radscheibe bezeichnet, deren Grundfläche durch einen Teil der Felge
gebildet ist und deren Seitenflächen nach innen gerichtet sind, während die Aussparung
nach vorn offen bleibt. Diese Aussparung ist in der Fig. 3 in größerem Maßstab veranschaulicht.
Auf der hinten liegenden Fläche befindet sich die Bohrung 20, die zu dem nicht ausdehnbaren
Raum I führt. In dem Loch ist ein in T-Form gehaltenes Rohr II befestigt. Das eine
Ende dieses Rohres führt über das elastische Zwischenstück I0 zu dem durch die Bohrung
I9 der Felge führenden Rohrstück 8, das in den Innenraum 9 des Luftreifens mündet.
Von dem anderen Ende des Rohres II führt das Rohr I2 zu der ausdehnbaren Kammer
I3.
-
Sobald der Luftreifen I8 einer Zusammendrückung unterworfen wird,
entweicht die komprimierte Luft durch das Rohr 8. Ein Teil dieser Luft tritt durch
die Bohrung 2O in die Abteilung I, in der sie sich weiter zusammendrückt. Der übrige
Teil gelangt durch das Rohr I2 in die dehnbare Kammer I3, die sich unter Zurückdrücken
der Platte I5, die elastisch nachgiebig gelagert ist, ausdehnt. Sobald der auf den
Luftreifen ausgeübte Druck aufhört, strömt die aus dem Innenraum 9 entwichene Luft
wieder zurück und stellt den vorherigen Zustand wieder her.
-
Der zu dem Luftreifen führende Teil des Rohres II kann ein Ventil
enthalten, das beispielsweise in der Fig. 2 dargestellt ist. Das Ventil läßt der
von dem Luftreifen kommenden Luft freien Lauf, während es in umgekehrter Richtung
das Zurückströmen verzögert und so als Dämpfer wirkt. Mit I7 ist ein an dem Rad
befestigter Deckel bzw. eine Kappe bezeichnet, die die Kammer bedeckt.
-
Fig. 4 stellt eine andere Ausführungsform einer ringförmigen dehnbaren
Tasche I3 dar, die zwischen der hinteren Scheibe I4 und der vorderen Scheibe I5
zusammengedrückt wird. In Fig. 5 ist ein Querschnitt dieser ringförmigen Kammer
nach der Linie c-b erkennbar. Das Andrückender Platte 15 erfolgt mit Hilfe der Federn
22, die sich auf dem Bolzen 23 befinden. Diese Federn pressen die Scheibe 15 mit
Hilfe der aufgesteckten Bügel 2i an, durch .die der Bolzen 23 hindurohführt.
-
Fig. 6 und 6 a zeigen Querschnitte von ausdehnbaren Taschen ringförmiger
Art ähnlich der Fig. 4. Auch hier dienet als hintere Scheibe die vordere Radscheibe
3 des Rades. Die vordere Scheibe 15 ist in der Fig.6 eben und bei ,der Ausführung
der Fig.6a nach innen gewölbt ausgebildet. Die
hintere Wand kann
ebenfalls entsprechend der Wölbung der vorderen Scheibe gewölbt ausgeführt sein.
-
Die Überlegenheit des beschriebenen Systems ergibt sich daraus, daß
die Elastizität und das weiche Nachgeben unmittelbar zwischen dem Rad und dem Boden
und nicht nur zwischen dem Fahrgestell und der Radachse eintritt, wie es bei gewöhnlichen
Luftreifen vorkommt, bei denen große tote Gewichte ohne Aufhängung sind (Räder,
Achsen, Verbindungsstreben u. dgl.). Bei dem erfindungsgemäßen System sind alle
Gewichte ohne Ausnahme aufgehängt.
-
Mit Rädern gemäß der Erfindung versehene Fahrzeuge, insbesondere mit
zwei oder drei Rädern, brauchen zwischen den Achsen und dem Chassis keine Aufhängefedern
aufzuweisen, die vielfach die Ursache von Schwingungen sind. Die Federn können aber
auch vorhanden sein, insbesondere bei Fahrzeugen mit vier Rädern. Sie treten dann
jedoch nur in Tätigkeit, wenn das Fahrzeug sich über einen Boden bewegt, der sehr
holprig ist. Bei Fahren über einen ebenen und glatten Boden können die Federn mittels
einer Vorrichtung blockiert gehalten werden.
-
Wenn man das System gemäß der Erfindung bei mit einer Flüssigkeit
gefüllten Reifen anwendet, gibt man ihm eine elastische Zusammendrückbarkeit. In
diesem Fall wird der starre und nicht dehnbare Teil fortgelassen, oder in der Flüssigkeit
werden zur Erleichterung und zugleich, um eine zusätzliche Elastizität zu erzielen,
Luftkammern vorgesehen. Ein Beispiel dieser Anordnung zeigt die Fig. 8. Die Luftkammer
30 des Rades ist mit Flüssigkeit angefüllt. Bei Zusammendrücken des elastischen
Reifens I8 entweicht die Flüssigkeit durch die Leitung I0 und gelangt in die zusätzliche,
nicht zusammendrückbare Kammer I, die als ringförmiger, an dem Rad befestigter starrer
Behälter ausgebildet ist, dem ein elastischer Widerstand durch die Kammer I3 mit
nachgiebigen und mit Luft angefüllten Wänden entgegenwirkt. Eine durchlässige und
nicht dehnbare Membran 24 befindet sich zwischen der Luftkammer I3 und der Behälterwand.
Sie ist nötig, um die freie Zirkulation der Flüssigkeit zu sichern und eine Überbeanspruchung
der Luftkammer zu verhindern, die durch eine unerwünschte Ausdehnung der Luftkammer
eintreten kann. Mit 25 ist die Radachse, mit 26 ein Ventil zum Einlassen der Flüssigkeit,
mit 27 und 29 sind Ventile für den Auslaß der Luft während des Füllens, mit 28 ein
Ventil zum Aufpumpen der Luftkammer I3 bezeichnet. Die Leitung I0 enthält ein Ventil,
ähnlich demjenigen der Fig. 2.
-
Um das Rad leichter zu machen, kann man in den mit Flüssigkeit angefüllten
Luftreifen Luftkammern mit zusammendrückbaren Wänden anordnen, die unter einen gewünschten
Luftdruck gesetzt werden und vorzugsweise eine flache Form aufweisen, um ein leichtes
und unmittelbares Nachgeben des Reifens zu erhalten. An Stelle von mehreren Luftkammern
kann man eine einzige große Kammer setzen, die für sich aufpumpbar ist. Die Fig.9
zeigt eine solche Kammer im Querschnitt eines elastischen Reifens. Die Luftkammer
9 ist mit Flüssigkeit 30 angefüllt, innerhalb der die Kammer I3 mit nachgiebigen
Wänden I3a vorgesehen ist. Die Flüssigkeit wird durch das Ventil 26 eingeführt,
während die Luft durch das Rohr 27a entweichen kann, das in das Ventil 27 mündet.
Die Luftkammer I3 ist durch das Ventil 28 aufpumpbar.
-
Die Erfindung kann auch an Stoßdämpfern an Stelle von Federn angewendet
werden. Fig. I0 zeigt eine solche Vorrichtung an Stelle einer Feder zwischen der
Achse eines Fahrzeuges und dem Fahrgestell. Wenn die nachgiebige Wand I8 der mit
Flüssigkeit angefüllten, zusammendrückbaren Kammer 30 durch das auf der Achse befindliche
Tei1 25 zusammengedrückt wird, entweicht die Flüssigkeit durch das Rohr I0 und gelangt
in die nicht zusammendrückbare Kammer I mit starren Wänden 2, in der ein elastischer
Widerstand durch die mit Luft angefüllte und mit biegsamen Wänden I3a versehene
Kammer I3 entgegenwirkt. 24 ist eine durchlässige, nicht dehnbare Membran, die die
reguläre Zirkulation der Flüssigkeit sichert. In dem Zwischenstück I0 kann ein Ventil
II angeordnet werden, das der von der Kammer 30 kommenden Flüssigkeit freien Durchlaß
gewährt, aber ihren Rücklauf verzögert, indem es als Dämpfer wirkt. 26 ist das Chassis
des Fahrzeuges, an dem die obere starre Wand der Kammer 30 befestigt ist.
-
Die Fig. I0a und I0b zeigen verschiedene Ausführungsformen der nicht
ausdehnbaren Kammer I der Fig. I0. Die Kammer der Fig. I0a ist in zwei durch die
biegsame Membran I3a dicht abgeschlossenen Abteile unterteilt. Der Raum I3 ist mit
Luft unter Druck angefüllt, und der Raum I nimmt die Flüssigkeit auf, die von der
Kammer mit starrenWänden2 rohrförmiger Gestalt kommt. Mit I3 ist eine rohrförmige
Kammer ebenfalls mit biegsamen Wänden I3a bezeichnet, die Luft unter Druck enthält
und sich innerhalb der Flüssigkeit befindet. Eine durchlässige, nicht dehnbare,
vorzugsweise starre Membran 24 liegt zwischen der Luftkammer und der starren. Wand
und ist für die freie Zirkulation der Flüssigkeit notwendig. Durch das Ventil 28
kann Luft .im, die entsprechende Kammer gepumpt werden.
-
Fig. i i zeigt einen auf Zug ansprechenden Stoßdämpfer. Zwischen dem
Zylinder 31 und der Hülse des Kolbens 32 ist der Raum 30 mit Flüssigkeit
ausgefüllt. Bei Ziehen des Kolbens wird dieser Raum geringer, und die zusammengedrückte
Flüssigkeit entweicht durch das Loch 33 in das Innere der Hülse i, wo durch die
mit Luft angefüllte Kammer 13a mit biegsamen Wänden ein elastischer Widerstand entgegenwirkt.
Die Membran 24 ist durchlässig und nicht dehnbar und sichert .den freien Umlauf
der Flüssigkeit.
-
Fig.12 zeigt einen auf Druck ansprechenden Stoßdämpfer. Bei Hereindrücken
des hohlen Kolbens 32 entweicht die in dem Zylinder 31 befindliehe
Flüssigkeit
30 in das Innere des Kolbens, wo sie auf einen elastischen Widerstand drückt, der
von der Kammer mit biegsamen Wänden I3a herrührt, die mit Luft unter Druck angefüllt
ist. Zwischen den Wänden der Luftkammer und denjenigen des Kolbens befindet sich
die durchlässige und nicht dehnbare Membran 24.
-
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele
beschränkt. Die Vorrichtungen können in Größe, Abmessung und Material beliebig gestaltet
werden. Auch kann das System nur teilweise zur Anwendung kommen. So ist es möglich,
nur einen Teil der zusätzlichen Kammern zu verwenden, und zwar nur die starre Kammer
oder auch nur die Kammer mit dehnbaren Wänden, insbesondere wenn die Form und Gestalt
des Rades für das Anbringen zweier Kammern Schwierigkeiten macht oder auch wenn
nur eine Kammer als ausreichend hinsichtlich des Gesamtluftvolumens und des zu tragenden
Gewichtes betrachtet wird.
-
Bei Reifen ohne Luftkammern sichern einfache Bohrungen an der Felge
die Verbindung zwischen dem Reifen und der nicht dehnbaren Kammer.