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Rad für Fahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf ein Rad für Fahrzeuge
mit sowohl einem Laufring als auch einem Dämpfungsring aus gummielastischem Material
und einem zwischen diesen beiden sich befindenden metallenen Ring, der bei Belastung
die Gesamtheit des Dämpfungsringes gleichzeitig beansprucht. Sie betrifft insbesondere
die Verbesserung von wartungslosen und pannensicheren nach diesem Bauprinzip gestalteten
Rädern.
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Solche Räder sind in den verschiedensten Ausführungsfonnen schon seit
langem bekannt, denen jedoch der Nachteil zu hohen Gewichts anhaftet. Da Räder zu
den nicht gefederten Massen eines Fahrzeuges gehören, ist es für die Brauchbarkeit
dieser Fahrzeugelemente von entscheidender Bedeutung, ihr Gewicht #o klein wie möglich
zu halten. Für die Verwendung in modernen Kraftfahrzeugen müssen sie außerdem eine
ausreichende Eigenfederung aufweisen und so konstruiert sein, daß sie auch bei hohen
Geschwindigkeiten pannensicher sind. Alle diese sich zum Teil widersprechenden Forderungen
sind mit bisher bekanntgewordenen Radausführungsformen nicht zu verwirklichen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Räder der eingangs
genannten Art zu schaffen, die ein bisher nicht erreichtes Maß-an Leichtigkeit bei
gleichzeitigem Gewährleisten ausreichender, annähernd der Güte von normaler Luftbereifung
entsprechender Eigenfederung und eine wesentlich größere Pannensicherheit aufweisen.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß der Erfindung in der Kombination folgender
an sich bekannter Merkmalea) Der Querschnitt des metallenen Ringes weist im wesentlichen
das Profil eines T auf; b) der sich radial erstreckende Dämpfungsring ist
im Bereich seines äußeren Umfanges mit dem radial nach innen weisenden -stegartigen
Ringflansch des metallenen Ringes fest verbunden; c) zwei Radscheibenflansche flankieren
sowohl den Dämpfungsring als auch einen Teil des radial nach innen weisenden stegartigen
Ringflansches des metallenen Ringes; d) der metallene Ring weist beiderseits
des stegartigen Ringflansches an der inneren Umfangsfläche seines sich axial erstreckenden
Ringteils Anschläge aus elastischem Material für axial verlaufende Stützflansche
der Radscheiben auf.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß der sich axial
erstreckende Ringteil des, metallenen Ringes von der Mitte nach beiden Seiten hin
abfallend verläuft.
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Das im wesentlichen T-förinige Profil des metallenen Ringes wirkt
sich vorteilhaft in bezug auf Leichtig-. keit und Sicherheit des Radaufbaus aus.
Während das günstige Widerstandsmoment dieses Profils gegen Beanspruchungen, denen
der metallene Ring im Fahrbetrieb ausgesetzt ist -, ein sehr geringes Gewicht ,ermöglicht,
wirkt sich die Führung seines senkrechten Steges durch die beiden Radscheibenflansche
vorteilhaft auf die Sicherheit im Fahrverhalten aus. Durch diese zur Aufnahme der
Querkräfte dienende Führung wird bei einem eventuellen Bruch des Dämpfungsringes
aus nachgiebigem Material ein Auseinanderfallen des Rades verhindert.
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Der Anschlag aus nachgiebigem Material, der sich an der Innenseite,
des Querbalkens des im wesentlichen T-förinig profilierten metallenen Ringes befindet,
begrenzt den Federweg des Dämpfungsringes und wirkt gleichzeitig stoßdärnpfend.
Durch die besondere Form des Querbalkens des metallenen Ringes, die von der Mitte
nach beiden Seiten hin abfallend verläuft, wird erreicht, daß Fahrbahnstöße in der
Hauptsache vom senkrechten Steg des Profils aufgenommen werden.
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In der Zeichnung sind einige von vielen möglichen Ausführungsformen
des erfindungsgemäß gestalteten Rades dargestellt.
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Fig. 1 zeigt eine Ausführungsforin, bei der der metallene Ring
und die beiden Radscheibenflansche aus Leichtinetallguß hergestellt sind, während
Fig. 2 eine Ausführungsforin zeigt, bei der diese Teile aus Stahlblech gefertigt
sind; Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch den unteren Teil eines voll belasteten
Rades, und Fig. 4 einen Schnitt durch den oberen Teil eines voll belasteten Rades
nach Fig. 1.
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Fig. 5 zeigt einen Größenvergleich zwischen dem erfindungsgemäß
gestalteten Rad und einem Luftreifen
gleicher Tragfähigkeit. Diese
Darstellung zeigt auch, daß Räder gemäß der Erfindung Bremstrommeln haben können,
deren wirksamer Trommeldurchmesser erheblich größer ist als bei mit Luftreifen versehenen
Rädern.
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Fig. 6 und 7 zeigen den Seitenriß bzw. die Vorderansicht
eines Personenkraftwagens mit Rädern gemäß der Erfindung.
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Fig. 8 zeigt ein Schaubild, bei dem der Rollwiderstand des
Rades nach der Erfindung (voll ausgezogene Linie) mit dem eines Luftreifens gleicher
Tragfähigkeit (strichpunktierte Linie) verglichen wird. Auf der Abszisse des Schaubildes
ist die Fahrgeschwindigkeit in I<ilomete#m pro Stunde aufgetragen, während auf
der Ordinate der Rollwiderstand in Kilogramm bei einer bestimmten Radlast angegeben
ist.
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Fig. 9 zeigt ein Schaubild, bei dem die Seitenstabilität des
erfindungsgemäß aufgebauten Rades (voll ausgezogene Linie) mit der eines Luftrcifens
gleicher Tragfähigkeit (strichpunktierte Linie,) bei einer bestimmten Radlast verglichen
wird. Auf der Abszisse des Schaubildes, ist die auf das Rad wirkende Seitenkraft
in Kilogramm aufgetragen und auf der Ordinate das Maß der Querdeformation in Millimetern.
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Fig. 10 veranschaulicht die bei Kurvenfahrt auftretende Querdeformation
eines Luftreifens.
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Fig. 11 zeigt ein Schaubild, bei dem die Elastizität eines
Rades gemäß der Erfindung (voll ausgezogene Linie) mit der eines Luftreifens gleicher
Tragfähigkeit (strichpunktierte Linie) verglichen wird. Auf der Abszisse des Schaubildes
ist der Weg in Millimetern aufgetragen, den die Achsmitte unter dem Einfluß der
Belastung in Richtung auf die Fahrbahn zurücklegt, während auf der Ordinate die
auf das Rad wirkende Last in Kilogramm aufgetragen ist.
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Fig. 12 zeigt zur Erläuterung des Schaubildes nach Fig.
11 das erfindungsgemäß gestaltete Rad, und zwar links von der Mittellinie
im normal belasteten und rechts von der Mittellinie im voll belasteten Zustand im
Vergleich zu einem Luftreifen gleicher Tragfähigkeit.
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Fig. 13 zeigt ein Rad gemäß der Erfindung für Traktoren oder
Baumaschinen im Schnitt, während Fig. 14 eine Ansicht eines solchen Rades in perspektivischer
Darstellung zeigt.
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Fig. 15 zeigt zwei Räder gemäß der Erfindung, die zu einem
Zwillingsrad, beispielsweise für Lastwagen, vereint sind.
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Die verschiedene Profile aufweisenden Laufringe 1,
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oder 35 füllen Ausnehmungen 2 oder 37 in metallenen Ringen 4,
18 oder 36 aus und sind mit elastischen Anschlägen 3, 17 oder
39 verbunden, die mit axial verlaufenden Stätzflanschen 5, 19 oder
40 der Radscheibenflansche 9, 10; 20 oder 41 zusammenarbeiten. Die Radscheibenflansche
sind entweder durch Elemente, 14 lösbar oder durch Elemente 26
bzw. mittels
Schweißung fest miteinander verbunden. Dämpfungsringe 8, 23 oder 44 weisen
am Innendurchmesser Wülste, 12 oder 25 zur Verbindung mit den Radscheibenflanschen
auf. Die Radscheibenflansche weisen in der Nähen dieser Wülste öffnungen
11, 24 oder 45 zum Eintritt von Kühlluft auf, die wie bei der Ausführungsforin
nach Fig. 1 durch Kanäle 7 wieder austreten kann. Der metallene Ring
4, 18 oder 36
wird innerhalb der Radscheibenflansche durch Führungsringe
6, 22 oder 42 seitlich abgestützt. Radial verlaufende Versteifungsrippen
13, 21 oder 43 verbessern die Fonnsteifigkeit der Radscheibenflansche, während
38 eine der Rippen zur Versteifung des metallenen Ringes 36 ist. Ein
mit Bremsbacken 33
fest verbundener Reibbelag 32 arbeitet mit einer
Bremstrommel 31 zusammen, die niittels Schrauben 30 über Angüsse
29 mit dem erfindungsgemäß gestalteten Rad fest verbunden ist. Mit 34 ist
der Innendurchmesser der Felge für ein luftbereiftes Rad bezeichnet, innerhalb dessen
sich normalerweise die Brems,trommel befindet. Die Räder nach der Erfindung weisen
im Nabenbereich wie üblich Löcher 15
zum Durchtritt der Radbefestigungsbolzen
auf.