Elastisches Wagenrad. Die Erfindung bezieht sich auf ein ela stisches Wagenrad der Art, bei welcher eine elastische Felge mit einem innern kleineren, starren Ring @ oder dergleichen, welcher zur Felge konzentrisch ist, wenn das Rad unbe lastet ist, durch solche Mittel verbunden ist, welche gestatten, dass der elastische Ring sich dem festen Ring da nähert, wo er äusserem Druck ausgesetzt ist.
Ein solches elastisches Rad mit einer Nabe, einer biegsamen, aber mindestens an nähernd undehnbaren Felge und einer Mehr zahl von die genannte Nabe mit der Felge verbindenden Speichen ist gemäss der Erfin dung dadurch gekennzeichnet, dass jede Speiche aus einem zusammengesetzten, federn den, röhrenförmigen Organ besteht, dessen Längsausdehnung durch die Selbstverklem- mung eines Teils des genannten röhrenför migen Organes auf einem andern Teil be schränkt ist.
In der als Beispiel gegebenen schemati schen Zeichnung zeigt: Fig. 1 die Deformation des Rades unter Last; Fig. 2 und 3 zeigen im Querschnitt zwei Ausführungsformen des Rades, und Fig. 4 und 5 sind. vergrösserte Ansichten zweier Speichenformen, teilweise im Schnitt. In Fig. 1 ist a der Mittelpunkt der Nabe b und c ist der biegsame Felgenring. Die rela tiven Lagen, unbelastet und belastet, sind in vollen bezw. gestrichelten Linien gezeichnet.
Fig. 2 zeigt ein Rad unter Last mit Speichen, die aus schraubenförmig gewun denen Streifen aus Federstahlbändern be stehen. Jede Speiche ist aufgebaut aus zwei Lagen d und e aus Federstahlband, welches schraubenförmig in einem passenden Winkel in entgegengesetzten Richtungen gewunden ist, wobei die Lage d die Lage e dicht um -hüllt und letztere eine dritte Lage f um schliesst, welche vorzugsweise massiger und in einem kleineren Winkel gewunden ist und einen Abstand von der Lage e hat. Der Abstand zwischen den Lagen e und f hängt von der maximalen. Ausdehnung ab, die den Speichen gestattet ist.
Die Enden dieser drei Schraubenfedern<I>d,</I> e und<I>f</I> sind gelenkig sowohl an der Nabe L in der Nähe der Mittelebene des Rades befestigt als an dem biegsamen Felgenband c in der Nähe seiner Kanten, und zwar durch Voll- und Hohl kugelgelenke g, welche zum Schutz gegen Staub und zum Zurückhalten von Öl einge schaltet sein können. Die Anordnung ist so, dass, wenn eine Speiche sich ausdehnt (wie in dem obern Teil der Fig. 2), die äussern Lagen d und e ihren Durchmesser in höherem Masse verkleinern als die Lage f und zuletzt auf ihr aufliegen und weitere merkbare Aus dehnung verhindern.
An dem Teil des unter Last stehenden Rades, wo der Felgenring c sich der Nabe b nähert, das heisst an dem untern Teil der Fig. 1 und 2, vermindert die den Speichen eigentümliche Zusammen ziehungseigenschaft ihre Länge.
Wenn gewünscht, können die Enden der Federstahlbänder der Lagen d, e und f ab gebogen und zum Beispiel durch Nieten an dem Felgenring c befestigt werden. Die Speichen können mit Gummi umhüllt wer den. Ein Ring j von porösem Gummi von annähernd dreieckigem Querschnitt ist zwi schen den auseinandergespreizten Speichen angebracht. Dieser Ring ist an dem obern Teil der Fig. 2 ausgedehnt gezeigt und an dem untern Teil zusammengepresst, wobei die Speichen entsprechend ausgedehnt bezw. zusammengepresst sind. Der Ring j kann auch durch eine Reihe von Druckfedern ersetzt werden, welche von annähernd dreieckigem Achsialschnitt sein können.
Die Fig. 3 und 5 zeigen eine ähnliche Anordnung, nur dass die Speichen, anstatt aus Lagen von schraubenförmig gewundenen Stahlbändern aufgebaut zu sein, durch eine Lage 7c von geflochtenem Federdraht oder dergleichen ersetzt sind. Dieser kann mit Kautschuk überzogen und in einigen Fällen ausserhalb eines Kernes m aus Kautschuk angeordnet sein, während die Speichenenden mit der Nabe b und der Felge c durch Kaut schukblöcke n (Fix. 3) biegsam verbunden sind, welche an diese Teile anvulkanisiert sind. Wenn kein Kern m vorgesehen ist, wird die Ausdehnung der Speiche begrenzt durch die Auflage der Litzen der Lage k, welche eine Rechtsdrehung besitzen auf die jenigen, welche eine Linksdrehung besitzen.
Wenn ein Kern m vorgesehen ist, wird die Ausdehnung beschränkt durch die Zusammen ziehung der Lage k bis zur Berührung mit dem Kern m. In allen den beschriebenen Fällen findet somit eine Art Selbstverklem- mung eines Teils des zusammengesetzten, rohrförmigen Organes auf einem andern Teile statt. Die biegsame Felge c kann aus einem einzelnen gebogenen und zusammengenieteten Streifen von Federstahl bestehen, vorzugs weise mit einer gezahnten Fuge. Von sol chen Kreisschleifen können jedoch auch mehrere vorhanden sein, oder ein einzelner langer Streifen kann- so gewunden werden, dass er mehrere Lagen bildet, und diese können mit Gummi zusammenvulkanisiert werden.
Vorzugsweise wird auch ein dünner Überzug von hartem Gummi oder ein dicker Überzug von porösem Gummi auf der Aussen seite dieser Felge vorgesehen.
Beim Rad nach Fig. 2 oder jenem nach Fig. 3 können die Speichen an ihren Enden mit der Nabe und dem Felgenband auf irgend eine Weise, zum Beispiel durch zwischen gelegte, zweckmässig verstärkte, anvulkani sierte Kautschukblöcke, mittelst vorzugsweise eingeschalteter Kugelgelenke verbunden sein.
Ein Rad der beschriebenen Art ist sehr elastisch, hat gute Stossaufnahmefähigkeit und eine kleine Stossmassenwirkung, während es in Verbindung mit seinen Formverän- derungseigenschaften eine relativ grosse Be rührungsfläche mit dem Boden ergibt.
Elastic wagon wheel. The invention relates to an elastic wagon wheel of the type in which an elastic rim with an inner smaller, rigid ring @ or the like, which is concentric to the rim when the wheel is unloaded, is connected by such means which allow that the elastic ring approaches the fixed ring where it is exposed to external pressure.
Such an elastic wheel with a hub, a flexible, but at least almost inextensible rim and a plurality of spokes connecting said hub to the rim is characterized according to the invention in that each spoke consists of a composite, springy, tubular member exists, the longitudinal extent of which is limited by the self-locking of one part of said tubular organ on another part.
In the schematic drawing given as an example: Fig. 1 shows the deformation of the wheel under load; Figures 2 and 3 show, in cross section, two embodiments of the wheel, and Figures 4 and 5 are. enlarged views of two spoke shapes, partly in section. In Fig. 1, a is the center point of the hub b and c is the flexible rim ring. The relative positions, unloaded and loaded, are in full respectively. dashed lines drawn.
Fig. 2 shows a wheel under load with spokes that are made of helical gewun which strips of spring steel strips be. Each spoke is made up of two layers d and e of spring steel strip, which is helically wound at a suitable angle in opposite directions, the layer d tightly enveloping the layer e and the latter enclosing a third layer f, which is preferably bulkier and in is wound at a smaller angle and is at a distance from position e. The distance between layers e and f depends on the maximum. Expansion that is allowed for the spokes.
The ends of these three coil springs <I> d, </I> e and <I> f </I> are articulated both to the hub L near the center plane of the wheel and to the flexible rim strip c near its edges , through solid and hollow ball joints g, which can be switched on to protect against dust and to hold back oil. The arrangement is such that when a spoke expands (as in the upper part of FIG. 2), the outer layers d and e reduce their diameter to a greater extent than the layer f and finally rest on it and further noticeable expansion prevent.
At the part of the wheel under load where the rim ring c approaches the hub b, that is to say at the lower part of FIGS. 1 and 2, the drawing property peculiar to the spokes reduces their length.
If desired, the ends of the spring steel strips of layers d, e and f can be bent and fastened to the rim ring c, for example by rivets. The spokes can be covered with rubber. A ring j of porous rubber of approximately triangular cross-section is attached between the spokes spread apart. This ring is shown expanded on the upper part of FIG. 2 and pressed together on the lower part, the spokes being expanded accordingly. are pressed together. The ring j can also be replaced by a number of compression springs, which can have an approximately triangular axial section.
Figures 3 and 5 show a similar arrangement, only that the spokes, instead of being constructed from layers of helically wound steel strips, are replaced by a layer 7c of braided spring wire or the like. This can be covered with rubber and in some cases arranged outside a core m made of rubber, while the spoke ends are flexibly connected to the hub b and the rim c by rubber blocks n (Fix. 3), which are vulcanized to these parts. If no core m is provided, the extension of the spoke is limited by the support of the strands of the layer k, which have a clockwise rotation on those which have a counterclockwise rotation.
If a core m is provided, the expansion is limited by the contraction of the layer k until it touches the core m. In all of the cases described, a kind of self-locking of one part of the assembled, tubular organ takes place on another part. The flexible rim c can consist of a single curved and riveted strip of spring steel, preferably with a toothed joint. However, there can also be several of such circular loops, or a single long strip can be wound so that it forms several layers and these can be vulcanized together with rubber.
Preferably, a thin coating of hard rubber or a thick coating of porous rubber is also provided on the outside of this rim.
In the wheel according to FIG. 2 or that according to FIG. 3, the spokes can be connected at their ends to the hub and the rim tape in any way, for example by means of appropriately reinforced, vulcanized rubber blocks placed between them, preferably by means of ball joints.
A wheel of the type described is very elastic, has good shock absorption capacity and a small impact mass effect, while in connection with its shape change properties it results in a relatively large contact surface with the ground.