DE629400C

DE629400C - Elastic wheel

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Publication number: DE629400C
Application number: DES117338D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1935-03-02
Filing date: 1935-03-02
Publication date: 1936-05-18

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM
18. MAI 1936ISSUED ON
May 18, 1936

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 63 d GRUPPECLASS 63 d GROUP

Ernest Hamilton South in Salisbury, Süd Rhodesien Elastisches RadErnest Hamilton South in Salisbury, South Rhodesia elastic wheel

Patentiert im Deutschen Reiche vom 2. März 1935 abPatented in the German Empire on March 2, 1935

Die Erfindung betrifft ein elastisches Rad der an sich bekannten Art, in welchem eine biegsame Felge durch elastische Speichen mit der Nabe verbunden ist. Der Grundgedanke der Erfindung ist, diese elastischen Speichen aus zwei oder mehr ineinandergesteckten röhrenförmigen, elastischen Elementen zu bilden, derart, daß mit einer elastischen Verlängerung oder Verkürzung auch eine Veränderung des Durchmessers der beiden Elemente stattfindet, und hierbei ist die besondere Anordnung die, daß das äußere Element seinen Durchmesser bei derselben elastischen Längsveränderung stärker verändert als das innere, so daß es schließlich zur Berührung mit dem inneren Element gelangt und damit seiner elastischen Veränderung eine Grenze gesetzt wird. Das ist namentlich der Fall, wenn als elastisches Element Schraubenfedern von verao schiedenem Steigungswinkel gewählt werden. Weiter ist wesentlich für die Erfindung, daß die Felge selbst in dem Maß elastisch oder biegsam ist, daß sie sich an der Berührungsstelle mit dem Boden merklich abeg flacht und in diesem Zustand mit den Speichen zusammenwirkt.The invention relates to an elastic wheel of the type known per se, in which a flexible rim is connected to the hub by elastic spokes. The basic idea of the Invention is these elastic spokes from two or more nested tubular, to form elastic elements in such a way that with an elastic lengthening or shortening there is also a change the diameter of the two elements takes place, and this is the special arrangement that the outer element its diameter with the same elastic longitudinal change changed more than the inner one, so that it finally comes into contact with the inner element and thus his elastic change is a limit. This is especially the case when as elastic element coil springs of different pitch angles can be selected. It is also essential for the invention that the rim itself is elastic to the same extent or is flexible in that it is noticeably deviated at the point of contact with the ground flattens and interacts with the spokes in this state.

Schraubenförmig elastische Speichen sind schon bekannt, aber nicht in der geschilderten gegenseitigen Beziehung mehrerer Federn zueinander. Diese Speichen sind vorzugsweise an ihren Enden biegsam mit der Nabe und der Felge verbunden, z. B. durch da-• zwischengelegte Blöcke von Kautschuk (gegebenenfalls mit passenden Verstärkungen), die daran anvulkanisiert sind; oder es können Voll- und Hohlkugelgelenke verwendet werden,, die mit einer passenden Umhüllung versehen werden, welche den Eintritt von Schmutz verhindert und 'ein Schmiermittel zurückhält; oder die Befestigung kann auch durch Streifen erf olgen, welche sich von den Speichen auf das Band erstrecken. Jede Speiche ist vorzugsweise aus zwei Lagen von Federstahlbändern hergestellt, welche in steilen und in entgegengesetzten Winkeln gewunden sind, wobei die eine Lage von Windungen die andere dicht umschließt und diese selbst eine dritte Windungslage, welche ähnlich ist, aber in einem kleineren Steigungswinkel gewunden ist und einen Abstand von der zweiten Windungslage hat, wobei dieser Abstand abhängig von dem Grad der gewünschten Ausdehnung ist. Die Enden dieser drei Schraubenfedern sind an der Nabe und der Felge z. B. durch Fortsetzungen der Schraubenfeder streif en gebildet, welche, wie erwähnt, in einem Winkel abgebogen sind. Die ganze Anordnung ist so, daß, wenn eine Speiche sich ausdehnt, die äußeren Windungslagen von größerem Steigungswinkel in stärkerem Maße einen kleineren Durchmesser annehmen als die dritte Windungslage und schließlich auf diese auftreffen und weitere merkbare Ausdehnung verhindern. An dem Teil des Rades, anHelical elastic spokes are already known, but not in the one described mutual relationship of several springs to each other. These spokes are preferred flexibly connected at their ends to the hub and the rim, e.g. B. through this • interposed blocks of rubber (if necessary with matching reinforcements) vulcanized to it; or solid and hollow ball joints can be used, which are provided with a suitable cover, which prevents the entry of dirt prevents and 'holds back a lubricant; Or the attachment can also be done by strips that extend from the spokes to the Stretch band. Each spoke is preferably made up of two layers of spring steel strips which are twisted at steep and opposite angles, the one layer of turns tightly encloses the other and this itself a third layer of turns, which is similar, but is wound at a smaller pitch angle and a distance from the second winding layer has, this distance being dependent on the degree of expansion desired. the Ends of these three coil springs are on the hub and the rim z. B. by continuations the coil spring strips formed, which, as mentioned, at an angle are turned. The whole arrangement is such that when a spoke expands, the outer winding layers with a larger pitch angle assume a smaller diameter to a greater extent than the third Winding position and finally hit this and further noticeable expansion impede. On that part of the wheel

welchem das Band sich unter einer Last der Nabe nähert, verkürzt die Zusammenziehungseigenschaft der Speichen deren Länge.which the tape approaches under a load of the hub shortens the contraction property the length of the spokes.

Bei einer anderen Ausführungsform könnet die Speichen aus Lagen von gewobenem, j*£~4 faltetem oder geflochtenem Federdraht g^:g~* bildet werden, und gewünschtenfalls kann ein Kern von Kautschuk innerhalb der Lagen von geflochtenem Draht angebracht werden. Die Speichen haben vorzugsweise eine Umhüllung, z. B. von Kautschuk, und können an der Nabe an oder in der Nähe ihrer Mittelebene befestigt werden. Es können auch zwei Speichenreihen vorhanden sein, welche in einem Winkel zueinander stehen und nach den Kanten der Felge verlaufen. Wenn gewünscht, kann eine dritte Speichenreihe von kleinerem Steigungswinkel zugefügt werden, welche aus Druckfedern besteht und in der Mittelebene angebracht, ist. Weiter kann statt dessen ein Ring von porösem Gummi von annähernd dreieckigem Querschnitt an Stelle dieser dritten Speichenreihe verwendet werden. Dies alles dient dazu, um den Druck in der Mitte der Felge zu vergrößern, und ist besonders nützlich, wenn das Rad über ein hohes schmales Hindernis weggeht, wie eine hohe Eisenbahnschiene, wobei die Mitte der Felge veranlaßt wird, eine umgekehrte Krümmung anzunehmen.In another embodiment, the spokes könnet of layers of woven, j * g ~ £ 4 faltetem or braided wire ^spring: g ~ * forms are, and, if desired, a core of rubber may be mounted within the layers of wire are braided. The spokes preferably have a covering, e.g. B. of rubber, and can be attached to the hub at or near its median plane. There can also be two rows of spokes which are at an angle to one another and run towards the edges of the rim. If desired, a third row of spokes with a smaller pitch angle can be added, which consists of compression springs and is attached in the center plane. Furthermore, instead of this, a ring of porous rubber of approximately triangular cross-section can be used in place of this third row of spokes. All of this serves to increase the pressure in the center of the rim and is particularly useful when the wheel is going over a tall narrow obstacle, such as a high railroad track, causing the center of the rim to assume an inverse curvature.

In den beiliegenden schematischen Zeichnungen zeigtIn the accompanying schematic drawings shows

Abb. ι die Deformationen des Rades unter Last,Fig. Ι the deformations of the wheel under load,

Abb. 2 und 3 zeigen im Querschnitt zwei Ausführungsformen des Rades, undFig. 2 and 3 show in cross section two embodiments of the wheel, and

Abb. 4 und 5 sind vergrößerte Ansichten zweier Speichenformen, teilweise im Schnitt. In Abb. ι ist α der Mittelpunkt der Nabe b, und c ist der biegsame Felgenring. Die relativen Lagen, unbelastet und belastet, sind in vollen und gestrichelten Linien gezeichnet.Figures 4 and 5 are enlarged views, partly in section, of two spoke shapes. In Fig. Ι, α is the center point of the hub b, and c is the flexible rim ring. The relative positions, unloaded and loaded, are drawn in full and dashed lines.

Abb. 2 zeigt ein Rad unter Last mit Speichen, die aus schraubenförmig gewundenen Streifen aus Federstahlbändern bestehen. Jede Speiche ist aufgebaut aus zwei Lagen d und e aus Federstahlband, welches schraubenförmig in einem passenden Steigungswinkel in entgegengesetzten Richtungen gewunden ist, wobei die Lage d die Lage e dicht umhüllt und letztere eine dritte Lage f umschließt, weJdhe vorzugsweise massiger ist und in einem kleineren Steigungswinkel gewunden ist und einen Abstand von der Lage e hat, der von dem Rad der gewünschten Ausdehnung abhängt. Die Enden dieser drei Schraubenfedern d, £ und f sind biegsam sowohl an der Nabe b in der Nähe des Mittelpunktes des Rades befestigt als an dem biegsamen Felgenband c in der Nähe seiner Kanten, und zwar , durch Voll- und Hohlkugelgelenke g. Die Anordnung ist so, daß, wenn eine Speiche sich ausdehnt (wie in dem oberen Teil der Abb. 2), die äußeren Lagen d und e von grö- ^giem Steigungswinkel ihren Durchmesser ^-höherem Maße verkleinern als die Lage/ #^>Η? kleinerem Steigungswinkel und zuletzt f'fef' 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, d. h. an dem unteren Teil der Abb. 1 und 2, vermindert die den Speichen eigentümliche Zusammenziehungseigenschaft ihre Länge.Fig. 2 shows a wheel under load with spokes consisting of helically wound strips of spring steel strips. Each spoke is made up of two layers d and e of spring steel strip, which is helically wound at a suitable angle of inclination in opposite directions, the layer d tightly enclosing the layer e and the latter enclosing a third layer f , which is preferably larger and in a smaller one Pitch angle is twisted and has a distance from position e which depends on the wheel of the desired extent. The ends of these three coil springs d, £ and f are flexibly attached both to the hub b near the center of the wheel and to the flexible rim tape c near its edges, by solid and hollow ball joints g. The arrangement is such that when a spoke expands (as in the upper part of Fig. 2), the outer layers d and e of a greater angle of inclination decrease their diameter ^ -a greater degree than the position / # ^> Η? smaller angle of inclination and finally f'fef 'rest on it and prevent further noticeable expansion. At that 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 characteristic of contraction peculiar to the spokes reduces their length.

Wenn gewünscht, können die Enden der Federstahlbänder der Lagen d, e und / abgebogen und z. B. durch Nieten an dem Felgenring c befestigt werden. Die Speichen können mit Gummi umhüllt werden. Ein Ring / von porösem Gummi von annähernd dreieckigem Querschnitt ist zwischen den auseinandergespreizten Speichen angebracht. Dieser Ring ist an dem oberen Teil der Abb. 2 ausgedehnt gezeigt und an dem unteren Teil zusammengepreßt, wobei die Speichen entsprechend ausgedehnt und zusammengepreßt sind. Der Ring j kann auch durch eine Reihe von Druckfedern von annähernd dreieckigem Querschnitt ersetzt werden.If desired, the ends of the spring steel strips of layers d, e and / can be bent and z. B. be attached to the rim ring c by rivets. The spokes can be covered with rubber. A ring / of porous rubber of approximately triangular cross-section is attached between the spread-apart spokes. This ring is shown expanded at the top of Fig. 2 and compressed at the bottom, with the spokes expanded and compressed accordingly. The ring j can also be replaced by a series of compression springs of approximately triangular cross-section.

Abb. 3 und 5 zeigen eine ähnliche Anord- mmg, nur daß die Speidien, anstatt aus Lagen von schraubenförmig gewundenen Stahlbändern aufgebaut zu sein, durch eine Lage k von geflochtenem Federdraht o. dgl. ersetzt sind. Djieser kann in einigen Fällen außerhalb eines S5 Kernes m aus Kautschuk angeordnet sein, während die Speichenenden mit der Nabe b und der Felge c durch Kautschukblöcke η (Abb. 3) verbunden sind, welche an diese Teile anvulkanisiert sind. Wenn kein Kern m roo vorgesehen ist, wird die Ausdehnung der Speiche durch die Auflage auf die Litzen der Lage£ begrenzt, welche eine Rechtsdrehung besitzen, auf die, welche eine Linksdrehung' besitzen. Wenn ein Kernw vorgesehen ist, wird die Ausdehnung beschränkt durch die Zusammenziehung der Lage k zur Berührung mit dem Kern m. Die biegsame Felge c kann aus einem einzelnen gebogenen und zusammengenieteten Streifen von Federstahl bestehen, vorzugsweise mit einer gezahnten Fuge. Von solchen Kreisschleifen können 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 Außenseite dieser Felge vorgesehen. iaoFig. 3 and 5 show a similar arrange- mmg, except that the Speidien, rather than being built up of layers of helically wound steel strips by a layer k of braided wire spring o. The like. Are replaced. This can in some cases be arranged outside an S5 core m made of rubber, while the spoke ends are connected to the hub b and the rim c by rubber blocks η (Fig. 3), which are vulcanized onto these parts. If no core m roo is provided, the extension of the spoke is limited by the support to the strands of the layer £ which have a clockwise rotation to those which have a left rotation. When a core w is provided, expansion is limited by the contraction of the layer k into contact with the core m. The flexible rim c may consist of a single bent and riveted strip of spring steel, preferably with a serrated seam. Such circular loops can be several, or a single long strip can be wound to form multiple 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. iao

Ein erfindungsgemäßes Rad ist sehr elastisch, hat gute Stoßaufnahmefähigkeit undA wheel according to the invention is very elastic, has good shock absorption capacity and

eine kleine Stoßmassenwirkung, während es in Verbindung mit seinen Formveränderungseigenschaften eine große Berührungsfläche mit dem Boden ergibt.
5a small impact mass effect while coupled with its shape changing properties gives a large contact area with the ground.
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Claims

Claim:

1. A resilient wheel with a hub and a pliable, but essentially untouched extensible rim and a majority of elastic spokes between the hub and the rim, characterized in that the spokes consist of two or more tubular, elastic members, of which the interior diminishes in diameter more slowly when the spoke is lengthened than the outer member or members, so that the expansion by the contact of the outer tubular members to the finds a limit inside.

2. An elastic wheel according to claim 1, characterized in that the one End of each spoke pliable with the hub and the other end pliable with the Rim is connected.

3. An elastic wheel according to claim 1 or 2, characterized in that each Spoke consists of two layers of spring steel strips, which are helical at different angles of inclination with in two opposite slopes are twisted, so that one layer is the other surrounds tightly and this encloses a third layer, which can be more massive, but at a smaller angle of inclination is twisted and has a gap opposite the second layer.

4. A modified embodiment of an elastic wheel according to claim 1, characterized in that each spoke consists of a layer of braided wire.

5. An elastic wheel according to claim 4, characterized in that the braided Wire layer is arranged outside of a rubber core.

6. An elastic wheel according to any one of claims 1 to 5, characterized in that that the spokes are attached to the hub in or near the median plane thereof and in two rows after the edges the flexible hub are spread apart and that further a ring of porous Rubber or a series of compression springs of approximately triangular cross-section between the two rows of spokes is arranged.

• 1 sheet of drawings

Berlin, printed in the ueichsdruciceReI