DE1125792B

DE1125792B - Elastic wheel

Info

Publication number: DE1125792B
Application number: DEM40064A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Raoul Joern
Original assignee: Phoenix Gummiwerke AG
Current assignee: Phoenix AG
Priority date: 1955-11-21
Filing date: 1955-11-21
Publication date: 1962-03-15

Description

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.Elastic wheel The invention relates to an elastic wheel, where the spring between the wheel rim and the wheel hub is axially pretensioned with sheet metal rings Reinforced rubber-to-metal parts are provided and with the rubber over the entire Ring circumference and the entire ring width has constrictions and between the rubber rings and a cavity remains free for the wheel disc.

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.It is known for elastic wheels, the cross section of the rubber ring to train evenly strong. This only results in normal wheel loads very narrow rubber rings with a relatively large rubber height in the axial direction measured. Such rubber rings cannot, however, have high compressive forces in the axial direction as the rubber buckles. Furthermore, the rings can also not have the required Preserved compression. It follows that the rubber is also not the axial Direction for tracking necessary rigidity achieved. Also join this known design with radial and axial load for fatigue strength unfavorable tensile stresses in the rubber. It is also known per se, rubber rings, which serve as spring elements in elastic wheels, except for a small width to constrict. In the intended arrangement, however, these known rings take only the torsional stress in the wheel. The rings are still in the direction of the plane of symmetry of the wheel arranged so that the associated with the V-shaped position of the rings Benefits cannot be obtained. In another known resilient wheel the elastic ring is subjected to bending stress. This is the burden possibility only slightly. This embodiment of the known wheel is also cornering forces compared to not very stable.

Aufgabe der Erfindung ist es, die einleitend angegebenen Mängel elastischer Räder zu beseitigen.The object of the invention is to make the deficiencies specified in the introduction more elastic Eliminate wheels.

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.The invention consists in that the recesses in both spring washers face each other and the rubber zones lying next to the constrictions are parallelogram-shaped Have cross-section and are V-shaped to the plane of symmetry of the wheel. The advantages the invention consist in that the elastic rings bias under pressure to prevent damaging tensile stress. The V-shaped, parallelogram-shaped ones Spring bodies are subjected to thrust-pressure in the vertical direction and result a sufficient amount of travel in this direction while applying lateral forces act harder compared to pressure stress. The constrictions give the spring element sufficient elasticity, as they themselves by their small height or their low Strength have no influence on the spring properties of the wheel. The rubber gets in cross-section at the non-constricted places such a width that it is without can be further preloaded on pressure without buckling. Continue to be Tensile stresses in the rubber largely avoided even in the event of shear deformation. Through the parallelogram-shaped cross-section is achieved that the resultant from the occurring shear and compressive stresses through the center line of the rubber cross-section runs. The constricted but continuously closed ring is also opposite the use of individual rubber blocks in the manufacture and formation of the vulcanization mold advantageous. In addition, it is prevented that in the installed state when driving Dirt got between the rim and the wheel disc.

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.If there are special stress conditions, e.g. B. the use large brake drums that are close to the rubber rings, the need for one good cooling, the rubber cross-section can be advantageous at the constricted areas can be pierced without changing the spring or strength properties. For the latter case, the invention has also provided that the holes in the metal parts surrounding the cavity.

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.According to the invention it is further provided that the ring-shaped with the arranged resilient rubber parts firmly adhesively connected outer metal parts in the Cross-section are angled. This ensures that these metal parts be sufficiently rigid in bending in the case of a thin sheet metal and are therefore able to do so are to absorb the high forces acting axially and radially as a result of the preload the Rubber body and occur as a result of lateral forces when cornering. Simultaneously The shape of the metal parts, which is angled in cross-section, offers the possibility of a good holder in the vulcanizing mold. Another advantage of this embodiment is a favorable course of the rubber fiber in the edge zones, which for the fatigue strength is vital. Finally, the angled offer in axial Cross-sectional parts running in the direction of this design are ideal impact surfaces for the ring-shaped rubber part in the event of particularly hard impacts and overload. In cases from overload, especially on bad roads or the like. The rubber parts come to rest on the metal parts so often that frictional heat is generated and Abrasion occurs on the rubber surface. To prevent the To prevent rubber suspension by these influences, the invention provides that the rubber surface on the side facing the cavity was coated with polyglycol will.

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.The drawing illustrates the invention in an exemplary embodiment, namely Fig. 1 shows an elastic wheel in side view, Fig. 2 is a partial cross-section of the wheel according to Fig. 1 in an enlarged view, Fig. 3 shows an enlarged view of an individual unit. According to FIGS. 1 and 2, a metal ring 2 is fastened to the wheel disk or to the brake drum 1 belonging to it by means of screws or rivets 3, and the metal ring 2 is firmly connected to a rubber spring 4. The rubber spring 4 carries a metal ring 5 on the other side. A second rubber spring 7, which corresponds in cross section to the rubber spring 4, carries a metal ring 8 vulcanized onto one side, which corresponds to the metal ring 5 in terms of dimensions and shape. Deviating in shape from the metal ring 2, a metal ring 9 is vulcanized onto the other side of the rubber spring 7, the extended flange 10 of which is connected to the metal ring 2 at 11 by rivets, welding or screws. The rubber springs 4 and 7 are set in a V-shape to one another, and by joining them together and thus axially pretensioning them, they automatically grasp the bottom 12 of the wheel rim 13. The metal parts 5 and 8 do not lie directly on the rim wall. This system is carried out by rubber pads 14 and 15, of which the Gununi pad 15 is shown enlarged in Fig. 3. This rubber pad evens out any unevenness and provides a continuous, non-positive contact between the springs 4 and 7 on the rim. The cushion can run over the entire circumference of the rings and be provided with beads 19, 20 running radially or in the circumferential direction. Recesses 16 and holes 17 are provided in the rubber spring. The recesses 16 serve to adapt the spring properties to the desired conditions, while the bores 17 serve to ventilate the interior 18 lying between the parts 2 and 10.

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.The protection claimed extends exclusively to the combination all features contained in the main claim, and the features of the subclaims are only protected in connection with the main claim.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Elastic wheel, in which as a spring between the wheel rim and the wheel hub axially preloaded rubber-metal rings reinforced with sheet metal rings are provided are, with the rubber constrictions over the entire circumference of the ring and the entire width of the ring and a cavity remains free between the rubber rings and the wheel disc, characterized in that the recesses (16) in both spring washers (4 and 7) face each other and the rubber zones lying next to the constrictions are parallelogram-shaped Have cross-section and are V-shaped to the plane of symmetry of the wheel.

2. Elastic Wheel according to Claim 1, characterized in that the rubber rings are constricted on the Have holes (17) in the rubber.

3. Elastic wheel according to the claims 1 and 2, characterized in that bores (17) in the cavity (18) enclosing Metal parts are attached.

4. Elastic wheel according to claims 1 to 3, characterized characterized in that the resilient rubber parts (4 and 7) firmly bonded outer metal parts (2 and 9) angled in cross section are trained.

5. Elastic wheel according to claims 1 to 4, characterized in that that the rubber surface on the side facing the cavity (18) with polyglycol is painted. Publications considered: German Patent No. 258 040; USA: Patent No. 1497 40.1; "The swing rim", printed matter no. 615, September 1955. the Goetze-Werke A.G., Burscheid b. Cologne.