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Umlaufnabe für zwillingsbereifte Fahrzeuge Gegenstand der Erfindung
ist eine Umlaufnabe für zwillingsbereifte Fahrzeuge, vorzugsweise Kraftfahrzeuganhänger,
die in erster Linie an den Vorderachsen solcher Fahrzeuge zur Verwendung gelangt,
aber auch gleicherweise für Hinterachsen geeignet ist und die eine unabhängige Drehung
der einzelnen Räder eines Radpaares in einer Drehrichtung zuläßt und die Übertragung
der Bremswirkung, von einer Bremstrommel ausgehend, auf beide Räder eines Radpaares
ermöglicht.
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Die Notwendigkeit, unabhängig voneinander laufende Räder innerhalb
der Radpaare bei zwillingsbereiften Fahrzeugen zu schaffen, ist seit langem erkannt
worden, und es sind auch Umlaufnaben bekannt, die den beiden Rädern eines Radpaares
bei solchen Zwillingsbereifungen völlig voneinander unabhängigen Umlauf gestatten,
so daß das nachteilige und stark reifenverschleißende, zwangläufige Radieren eines
der beiden Räder unterbunden wird, wie dies bisher bei starr verbundenen Rädern
der Fall war. Darüber hinaus erleichtert eine solche Umlaufnabe bei Anwendung an
der Vorderachse eines Kraftfahrzeuganhängers die Lenkung und ermöglicht, vor allem
beim Rangieren solcher Fahrzeuge von Hand, stärkste Steuereinschläge.
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Die Anordnung der Bremseinrichtung bei solchen Umlaufnaben mit unabhängig
voneinander laufenden Rädern innerhalb eines Radpaares erfolgt bekanntermaßen derart,
daß das innere, d. h. der Fahrzeugmitte zugewandte Rad eine Bremstrommel trägt,
so daß zwangläufig die Bremsleistung nur auf das innere Rad eines jeden Radpaares
übertragen wird und das Außenrad leer
und ohne Bremsleistung aufzunehmen
mitläuft. Die immer schärfer werdenden gesetzlichen Bestimmungen und die Forderung
auf kürzere Bremswege zwingt jedoch, besonders bei schweren Fahrzeugen, dazu, auch
das zweite Rad eines jeden Radpaares zur Bremsung heranzuziehen.
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Es sind hierfür bereits Zwillingsradanordnungen vorgeschlagen, bei
denen jedes Rad innerhalb eines Radpaares eine eigene Bremstrommel mit zugeordnetem
Bremselement und Bremsleitungen besitzt. Es ist zu ersehen, daß sich eine solche
Anordnung bei dem äußeren Rad eines jeden Radpaares nur mit größerem technischem
Aufwand verwirklichen läßt, da die Bremstrommel bei diesem äußeren Rad einmal nur
verhältnismäßig klein sein kann und zum anderen die Bremsleitungen durch die hohl
gehaltene Achse hindurchgeführt werden müssen. Hieraus ergeben sich konstruktive
Schwierigkeiten, die nur mit verhältnismäßig großem Aufwand und damit verbundenen
höheren Kosten zu bewältigen sind.
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Ferner ist eine Zwillngsradkonstruktion bekannt, die unabhängige Drehung
der einzelnen Räder ermöglicht und auch eine Bremswirkung auf beide Räder zuläßt.
Die Bremseinrichtung besteht hier aus drei zusammenwirkenden Bremsscheiben. Der
gesamte Aufbau dieser Nabenkonstruktion ist verhältnismäßig kompliziert und weist
einen solchen technischen Aufwand auf, der zu dem erzielten Erfolg in keinem Verhältnis
steht.
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Ferner sind auf diesem Sachgebiet auch durch Kupplungsriegel zu verbindende
Zwillingsräder bekannt, die aber mit dem Gegenstand der Erfindung nicht identisch
sind.
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Die Erfindung knüpft hier an und schlägt eine Umlaufnabe für Zwillingsbereifung
vor, die einmal im wesentlichen die Vorteile einer unabhängig voneinander laufenden
Zwillingsbereifung einschließt und zum anderen mit einfachen Mitteln unter Benutzung
einer einzigen Bremstrommel, die dem inneren Rad zugeordnet ist, die Übertragung
der Bremswirkung auf beide Räder ermöglicht. Der unabhängig voneinander erfolgende
Lauf der beiden Räder besteht erfindungsgemäß darin, daß das äußere Rad eines jeden
Radpaares lediglich schneller als das innere Rad bzw. umgekehrt das innere Rad nur
langsamer als das äußere Rad umlaufen kann.
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Das wesentliche Kennzeichen der Umlaufnabe für zwillingsbereifte Fahrzeuge
nach der Erfindung besteht darin, daß die auf der Fahrzeugachse in üblicher Weise
gelagerte Radnabe als Hauptnabe mit der innen, d. h. der Fahrzeugmitte zugewandt
liegenden Breinstrommel 5 und mit der Radscheibe des äußeren Rades des Radpaares
fest verbunden ist, während die innere Radscheibe mit einer auf den glatten Außenumfang
der Hauptnabe laufenden Umlaufnabe verbunden ist, wobei zwischen der inneren Hauptnabe
und der äußeren Umlaufnabe eine Rollenkupplung derart angeordnet ist, daß das äußere
Rad schneller als das innere umlaufen kann, während bei Betätigung der einen dem
Räderpaar zugeordneten Bremstrommel das äußere Rad gebremst und gleichzeitig über
die entsprechende Rollenkupplung die Bremswirkung zur Hälfte auf das Innenrad übernommen
wird.
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Die Vorteile einer Umlaufnabe nach der Erfindung, bei der unter Benutzung
einer einzigen Bremstrommel die Bremswirkung auf beide Räder gleichmäßig übertragen
wird, besteht demnach darin, daß mit einfachsten baulichen Mitteln eine sehr wirksame
Bremsmöglichkeit geschaffen wird, die die Einhaltung kürzester vorgeschriebener
Bremswege auch bei schweren und schwersten Fahrzeugen zuläßt. Darüber hinaus sind
auch die Vorteile einer unabhängig laufenden Zwillingsbereifung in den wesentlichen
Punkten eingeschlossen, da das Außenrad, beispielsweise des außenlaufenden Radpaares,
in einer Kurve einen größeren Weg auf Grund der eingebauten Rollenkupplung zurücklegen
kann, während bei dem innenlaufenden Räderpaar bei der gleichen Kurve der unwesentlich
größere Rollweg, den das innere Rad dieses Räderpaares zurücklegen muß, innerhalb
des Spiels der Rollenkupplung oder des ähnlichen Elementes aufgenommen wird.
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In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform einer Umlaufnabe
für zwillingsbereifte Fahrzeuge näher veranschaulicht.
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Fig. I ist ein Querschnitt durch eine Zwillingsbereifung mit erfindungsgemäßer
Umlaufnabe; Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie II-II der Fig. I.
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Man erkennt in der Fig. I eine Fahrzeugachse I, auf deren äußerem
Ende eine Hauptnabe 2 unter Benutzung bekannter Schrägrollenlager 3, 4 aufgesetzt
ist. Diese Hauptnabe trägt innen, d. h. der Fahrzeugmitte zugewandt, eine bekannte
Bremstrommel 5 und an dem entgegengesetzten Ende eine Felge 6 für das Außenrad 7,
die unter Benutzung eines Zwischenringes 8 aufgesetzt ist. Die Bedeutung dieses
Felgenzwischenringes 8 ist darin zu sehen, daß für das innere und äußere Rad innerhalb
eines jeden Räderpaares die gleichen Felgen benutzt werden können, so daß die Notwendigkeit,
zwei verschiedene Ersatzräder für jedes Fahrzeug mitzuführen, entfällt. Die Hauptnabe
2 ist auf ihrem Außenumfang auf dem. größten Teil der Länge zwischen der Bremstrommel
5 und der Felge für das Außenrad 8 glatt als Lagerstelle ausgebildet und nimmt eine
Umlaufnabe 9 auf, die unter Zwischenschaltung von zwei Lagerbuchsen io und ioa auf
der äußerlich glatt ausgebildeten Hauptnabe umläuft. Die Umlaufnabe 9 trägt eine
Felge i i für das innere Rad 711 des Räderpaares.
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Zwischen der Hauptnabe :2 und der Umlaufnabe 9 ist beispielsweise
eine Rollenkupplung oder ein ähnliches mechanisches Element eingeschaltet, welches
besonders deutlich aus Fig. 2 zu erkennen ist. Über das Ende der Achse i ist die
im Schnitt zu erkennende Hauptnabe 2 geschoben, die an ihrem Außenumfang mit einer
Mehrzahl von Ausnehmungen 12 versehen ist, - die als schräg verlaufende Auflaufflächen
für eine gleiche Anzahl von Rollen 13 wirken. Die Rollen 13 können, um den
mindesten Verzug auszuschalten, unter Wirkung
von Schraubendruckfedern
I4 stehen, die über Druckstücke I5 die Rollen an den Auflaufflächen I2 entlang nach
außen zu drücken trachten. Die Rollen I3 liegen einem Laufkranz I6 gegenüber, der
zwischen den beiden Lagern Io und Ioa in die Umlaufnabe 9 eingepreßt ist.
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Die Wirkungsweise einer Umlaufnabe nach der Erfindung ergibt sich
aus der Zeichnung.
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Die erfindungsgemäß angeordnete Rollenkupplung oder deren technische
Äquivalente ermöglichen zunächst in jedem Falle einen schnelleren Umlauf des äußeren
Rades gegenüber dem inneren Rad in einer Drehrichtung. Eine gewisse gegenläufige
Drehmöglichkeit ist aber auf Grund des Spiels innerhalb der Rollenkupplung od. dgl.
möglich. Beim Beginn der Bremswirkung, die von der mit der Hauptnabe 2 fest verbundenen
Bremstrommel 5 ausgeht, wird das mit der Hauptnabe fest verbundene Außenrad 7 gegenüber
dem Innenrad verzögern. Das Innenrad 7a trachtet somit, schneller als das Außenrad
auf Grund des Beharrungsvermögens des Fahrzeuges umzulaufen. In diesem Augenblick
werden die Rollen I3 unter Wirkung der Federn I4 an den Auflaufflächen entlang bewegt
und schieben sich klemmend in den keilartig sich verjüngenden Raum zwischen den
Auflaufflächen I2 in der Hauptnabe und dem als Gegenlager wirkenden Laufkranz I6
in der Umlaufnabe ein, so daß das innere Rad mit dem äußeren Rad starr gekuppelt
ist und die von der Bremstrommel 5 ausgehende Bremsleistung zur Hälfte übernimmt.
Im Augenblick des Nachlassens der Bremswirkung lockert sich diese starre Kupplung
wieder, und die beiden Räder können in dem vorbeschriebenen Sinne unabhängig voneinander
laufen.
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Es ist zu erkennen, daß die als Beispiel beschriebene Rollenkupplung
lediglich eine der vielen mechanischen Möglichkeiten darstellt, die zur Verwirklichung
des Erfindungsgedankens angewendet werden können.
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Die Anordnung der Räder und der Rollenkupplung wiederholt sich spiegelbildlich
auf dem anderen Ende derselben Achse, wobei zu bemerken ist, daß es sich hierbei
um die gleichen Bauteile handelt, die lediglich im anderen Sinne eingebaut werden.