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Elastisches Rad Die Erfindung bezieht sich auf ein elastisches Rad,
bei dem als Feder zwischen Radfelge und Radnabe axial vorgespannte mit Blechringen
bewehrte Gummimetallteile vorgesehen sind und wobei der Gummi über den gesamten
Ringumfang und die gesamte Ringbreite Einschnürungen aufweist und zwischen den Gummiringen
und der Radscheibe ein Hohlraum frei bleibt.
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Für elastische Räder ist es bekannt, den Querschnitt des Gummiringes
gleichmäßig stark auszubilden. Dadurch ergeben sich für die normalen Radlasten nur
sehr schmale Gummiringe mit verhältnismäßig großer Gummihöhe in axialer Richtung
gemessen. Solche Gummiringe können jedoch keine hohen Druckkräfte in axialer Richtung
aufnehmen, da der Gummi ausknickt. Ferner können die Ringe auch nicht die erforderliche
Druckvorspannung erhalten. Daraus ergibt sich, daß der Gummi auch nicht die in axialer
Richtung für die Spurhaltung notwendige Steifigkeit erreicht. Außerdem treten bei
dieser bekannten Ausführung bei radialer und axialer Belastung für die Dauerfestigkeit
ungünstige Zugspannungen im Gummi auf. An sich ist es auch bekannt, Gummiringe,
die als Federelemente in elastischen Rädern dienen, bis auf eine geringe Breite
einzuschnüren. Bei der vorgesehenen Anordnung nehmen diese bekannten Ringe jedoch
nur die Verdrehspannung im Rad auf. Dabei sind die Ringe noch in Richtung der Symmetrieebene
des Rades angeordnet, so daß die mit der V-förmigen Stellung der Ringe verbundenen
Vorteile nicht erhalten werden können. Bei einem anderen bekannten federnden Rad
wird der elastische Ring auf Biegung beansprucht. Dadurch ist die Belastungsmöglichkeit
nur gering. Diese Ausführungsform des bekannten Rades ist außerdem Seitenführungskräften
gegenüber wenig stabil.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die einleitend angegebenen Mängel elastischer
Räder zu beseitigen.
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Die Erfindung besteht darin, daß die Ausnehmungen in beiden Federringen
sich gegenüberliegen und die neben den Einschnürungen liegenden Gummizonen parallelogrammförmigen
Querschnitt haben und V-förmig zur Symmetrieebene des Rades gestellt sind. Die Vorteile
der Erfindung bestehen darin, daß sich die elastischen Ringe auf Druck vorspannen
lassen, um schädlichen Zugbeanspruchungen vorzubeugen. Die V-förmig gestellten parallelogrammförmigen
Federkörper werden in vertikaler Richtung auf Schub-Druck beansprucht und ergeben
einen ausreichend großen Federweg in dieser Richtung, während sie Seitenkräften
gegenüber durch Druckbeanspruchung härter wirken. Die Einschnürungen geben dem Federelement
eine ausreichende Elastizität, da sie selbst durch ihre geringe Höhe oder ihre geringe
Stärke auf die Federeigenschaften des Rades keinen Einfluß haben. Der Gummi erhält
im Querschnitt an den nicht eingeschnürten Stellen eine solche Breite, daß er ohne
weiteres auf Druck vorgespannt werden kann, ohne auszuknicken. Weiterhin werden
auch bei Schubverformung Zugspannungen im Gummi weitgehend vermieden. Durch den
parallelogrammförmigen Querschnitt wird erreicht, daß die Resultierende aus den
auftretenden Schub- und Druckspannungen durch die Mittellinie des Gummiquerschnitts
verläuft. Der eingeschnürte aber durchlaufend geschlossene Ring ist auch gegenüber
der Verwendung einzelner Gummiklötze bei der Herstellung und Ausbildung der Vulkanisationsform
vorteilhaft. Außerdem wird verhindert, daß im eingebauten Zustand beim Fahrbetrieb
Schmutz zwischen Felge und Radschüssel gelangt.
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Ergeben besondere Beanspruchungsverhältnisse, z. B. die Verwendung
großer Bremstrommeln, die in der Nähe der Gummiringe liegen, die Notwendigkeit einer
guten Kühlung, so kann der Gummiquerschnitt vorteilhaft an den eingeschnürten Stellen
durchbohrt werden, ohne die Feder- oder Festigkeitseigenschaften zu verändern. Für
den letztgenannten Fall hat die Erfindung außerdem vorgesehen, daß die Bohrungen
in den den Hohlraum umschließenden Metallteilen angebracht werden.
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Nach der Erfindung ist weiter vorgesehen, daß die mit den ringförmig
angeordneten federnden Gummiteilen festhaftend verbundenen äußeren Metallteile im
Querschnitt abgewinkelt ausgebildet sind. Dadurch wird erreicht, daß diese Metallteile
bei geringer Blechstärke ausreichend biegungssteif werden und daher in der Lage
sind, die hohen axial und radial wirkenden Kräfte aufzunehmen, die infolge der Vorspannung
der
Gummikörper und infolge von Seitenkräften bei Kurvenfahrt auftreten. Gleichzeitig
bietet die im Querschnitt abgewinkelte Form der Metallteile die Möglichkeit einer
guten Halterung in der Vulkanisierform. Ein weiterer Vorteil dieser Ausführungsform
ist ein günstiger Verlauf der Gummifaser in den Randzonen, der für die Dauerfestigkeit
von entscheidender Bedeutung ist. Schließlich bieten die abgewinkelten in axialer
Richtung verlaufenden Querschnittsteile dieser Ausführung ideale Aufschlagflächen
für den ringförmigen Gummiteil bei besonders harten Stößen und Überlastung. In Fällen
von Überlastung, besonders bei schlechten Straßen od. dgl. können die Gummiteile
so häufig zur Anlage an den Metallteilen kommen, daß Reibungswärme entsteht und
Abrieb an der Gummioberfläche eintritt. Um ein vorzeitiges Unbrauchbarwerden der
Gummifederung durch diese Einflüsse zu verhindern, sieht die Erfindung vor, daß
die Gummioberfläche an der dem Hohlraum zugekehrten Seite mit Polyglykol eingestrichen
wird.
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Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel,
und zwar zeigt Abb. 1 ein elastisches Rad in Seitenansicht, Abb. 2 Teilquerschnitt
des Rades nach Abb. 1 in vergrößerter Darstellung, Abb. 3 vergrößerte Darstellung
einer Einzeleinheit. Nach Abb. 1 und 2 ist an der Radscheibe bzw. an der zu ihr
gehörenden Bremstrommel 1 ein Metallring 2 mittels Schrauben oder Niete 3 befestigt,
und der Metallring 2 ist mit einer Gummifeder 4 festhaftend verbunden. Die Gummifeder
4 trägt an der anderen Seite einen Metallring 5. Eine zweite Gummifeder 7, die im
Querschnitt mit der Gummifeder 4 übereinstimmt, trägt anvulkanisiert an einer Seite
einen Metallring 8, der in Abmessungen und Form dem Metallring 5 entspricht.
In der Form abweichend von dem Metallring 2 ist an der anderen Seite der Gummifeder
7 ein Metallring 9 anvulkanisiert, dessen verlängerter Flansch 10 mit dem Metallring
2 bei 11 durch Nieten, Schweißen oder Schrauben verbunden ist. Die Gummifedern 4
und 7 sind zueinander V-förmig gestellt, und durch ihr Zusammenfügen und damit axiales
Vorspannen erfassen sie selbsttätig den Boden 12 der Radfelge 13. Dabei liegen die
Metallteile 5 und 8 nicht unmittelbar an der Felgenwandung an. Diese Anlage übernehmen
Gummipolster 14 und 15, wovon das Gununipolster 15 in Abb. 3 vergrößert dargestellt
ist. Dieses Gummipolster gleicht alle Unebenheiten aus und vermittelt eine durchgehende
kraftschlüssige Anlage der Federn 4 und 7 an der Felge. Dabei kann das Polster über
die gesamten Umfänge der Ringe durchlaufen und mit radial oder in Umfangsrichtung
verlaufenden Sicken 19, 20 versehen sein. In der Gummifeder sind Ausnehmungen 16
und Löcher 17 vorgesehen. Die Ausnehmungen 16 dienen dazu, die Federeigenschaften
den gewünschten Verhältnissen anzupassen, während die Bohrungen 17 der Belüftung
des zwischen den Teilen 2 und 10 liegenden Innenraumes 18 dienen.
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Der beanspruchte Schutz erstreckt sich ausschließlich auf die Kombination
aller im Hauptanspruch enthaltenen Merkmale, und die Merkmale der Unteransprüche
sind nur in Verbindung mit dem Hauptanspruch geschützt.