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Radaufhängung, insbesondere für die Lagerung eines Fahrzeuges Die
Erfindung bezieht sich? auf Radaufhängungen und insbesondere auf elastische Aufhängungen
für Räder von Lastfahrzeugen, Anhängern und ähnlichen Fahrzeugen, bei welchen die
Räder eine starre Aufhängung haben oder von der Art sind, bei welchen im allgemeinen
starre Laufflächen verwendet werden. Räder, wie sie z. B. für Industriefahrzeuge
verwendet werden, haben, wenn überhaupt, eine geringe Elastizität. Bei Rädern, wie
sie z. B. für kleine Anhänger verwendet werden, kann man von einem gewissen Nachgeben
infolge der Verwendung von Speichen, die eine gewisse Elastizität mitteilen, sprechen;
aber auch in diesem Fall ist die Elastizität gering infolge des Fehlens einer elastischen
Bereifung. Luftbereifungen sind teuer und schwierig zu befestigen und die Elastizität
von Vollbereifungen aus elastischem Material reicht für den beabsichtigten Zweck
nicht aus.
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Es ist ein Gegenstand der Erfindung, eine Radaufhängung verbesserter
Art zu schaffen, bei welcher das Rad sich infolge der Art seiner Lagerung über Erhebungen
und Straßenunebenheiten so bewegen kann, daß die Fortbewegung des nicht mit einer
Luftbereifung ausgerüsteten Fahrzeuges gleichmäßiger und leichter zu beherrschen
ist.
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Es ist ein weiterer Gegenstand der Erfindung, eine einfache, robuste
und dauerhafte Radaufhängung zu schaffen, mit der man eine Wirkung erzielen kann,
die man als Kniehebeleffekt bezeichnen kann und besonders geeignet für Industrielastfahrzeuge
und ähnliche Fahrzeuge ist.
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Mit der Erfindung wird noch ein weiterer Zweck, nämlich die Schaffung
einer befriedigenden Radaufhängung verfolgt, und zwar eine solche der angegebenen
Art, bei welcher die Verwendung von Gummi als Dämpfungsmaterial überflüssig ist
und eine ausreichend elastische
Lagerung durch die Verwendung einer
oder mehrerer Metallfedern erzielt wird und der Feder eine solche Form und Eigenschaft
gegeben ist, daß die Notwendigkeit von Reparaturen und Auswechslungen auf ein Mindestmaß
beschränkt wird.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Schaffung einer Radaufhängung
für verschiedene Verwendungszwecke, wobei; wenn das Rad Stößen ausgesetzt ist, eine
verbesserte Dämpfung erzielt wird.
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Gemäß der Erfindung wird eine Radaufhängung geschaffen, die besonders
geeignet fair die Lagerung eines Fahrzeugei oder eines anderen Aufbaus ist, der
sich an oder über unebene Fahrstrecken bewegt. Sie besteht aus einer auf der Achse
gelagerten Lagerhülse oder Innennabe zur Drehung um eine exzentrisch zur Lagerhülse
oder Innennabe liegenden Achse, um welche das Rad drehbar ist und einer Spiralfeder,
die im wesentlichen konzentrisch zur Lagerhülse oder Innennabe und außerhalb der
Achslagerung angeordnet ist, die die Lagerhülse oder Innennabe normalerweise in
einem bestimmten Winkelverhältnis zur Achse hält und an ihrem inneren Ende mit der
Lagerhülse oder Innennabe und an ihrem äußeren Ende mit einem Punkt verbunden ist,
der mit Bezug auf die Achslagerung feststehend ist.
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Zum besseren Verständnis soll die Erfindung unter Bezugnahme auf die
Zeichnungen im einzelnen beschrieben werden.
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Fig. i ist ein Seitenriß eines Speichenrades eines Anhängers, das
mit einer erfindungsgemäßen Aufhängung ausgerüstet ist, wobei der Radnabendeckel
abgenommen ist; Fig. 2 ist ein Schnitt längs der Linie 2-2 der Fig. i, wobei der
Radnabendeckel aufgeschraubt ist; Fig. 2A ist eine Ansicht in erweitertem Maßstab,
im Schnitt mit einer Darstellung der in Fig: 2 gezeigten Teile; Fig. 2B und 2C sind
von entgegengesetzten Enden gesehene Detailansichten des Kurvenscheiben- oder Lagerhülsenteiles,
auf welchen der Nabenteil des Rades drehbar gelagert ist; Fig. 3 und 4 sind Ansichten
von der Seite des Rades, die der in Fig. i gezeigten entgegengesetzt ist, teilweise
im Schnitt, Fig. 4 zeigt die Stellung der Teile, wenn das Rad über eine Erhöhung
geht; Fig. 5 ist ein Seitenriß eines Rades und eines Teiles eines Fahrzeuges mit
einer Abänderungsform der Radaufhängung; Fig. 6 ist ein Schnitt längs der Linie
6-6 der Fig. 5 ; Fig. 7 ist eine Einzeldarstellung, teilweise im Schnitt durch die
Achse, von der in Fig. 5 gezeigten, entgegengesetzten Seite des Rades aus gesehen,
die die Anordnung der Feder zeigt; Fig. 8 zeigt die Feder im Seitenriß ; Fig. 8A
ist ein Schnitt längs der Linie 8A-8-,4 der Fig. 6, der die Art der Aufhängung der
Achse am Fahrzeug zeigt; Fig. 9 zeigt eine weitere Abänderungsform der Radaufhängung,
wobei das Rad in diesem Falle ein Spannrad ist, das eine Gleiskette in einer Zugmaschine
o. dgl. trägt; die Fig. io, ii und 12 zeigen eine weitere Abänderungsform, bei welcher
die Radaufhängung auf eine Doppelrolle für Lastfahrzeuge u. dgl. Anwendung gefunden
hat, wobei die Rolle Seite an Seite angeordnete Räder in einem Gabellager hat; Fig.
io gibt eine Endansicht, Fig. ii eine Seitenansicht teilweise im Schnitt längs der
Linie ii-ii der Fig. io und Fig. 12 einen Schnitt längs der Linie 12-i2 der Fig.
i i ; die Fig. 13, 14 und 15 zeigen die Anwendung der Aufhängung auf eine Rolle
mit einem einzigen Rad, wobei Fig. 13 ein Seitenriß ist, Fig. 14 ein Schnitt längs
der Linie 14-14 der Fig. 13 und Fig. 15 eine Einzeldarstellung, die die Anordnung
der Anschläge zeigt; die Fig.16 und 17 zeigen wieder eine weitereAusführungsform,
wobei die Aufhängung in diesem Falle für eine Rolle mit einem einzigen Rad Anwendung
gefunden hat und Fig. 16 einen Seitenriß, Fig. 17 einen Schnitt längs der Linie
17-17 der Fig.16 gibt.
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In der in den Fig. i bis 4 gezeigten Form hat die Erfindung auf ein
Rad für einen kleinen Anhänger oder ein ähnliches Fahrzeug Anwendung gefunden, wobei
das Rad einen starren Radkranz und Speichen aus Stabmaterial hat, die den Radkranz
gegen die Nabe abstützen. In diesem Falle, wie in den anderen in der Zeichnung dargestellten
Fällen, besteht der Aufbau aus einer Achse mit Mitteln zur Lagerung derselben mehr
oder weniger starr an einer Stütze in diesem Falle dem Fahrzeugrahmen, aus einem
drehbaren Lagerteil oder einer Lagerhülse, die mit Bezug auf die Achse außermittig
angeordnet ist und diese umfaßt, wobei ein außermittig angeordnetes Lager mit einem
äußeren Lagerteil in der Weise zusammenarbeitet, daß Lagerhülse und Achse eine relative
Dreh- oder Winkelbewegung haben können und wobei das Rad frei drehbar auf dem Umfangsteil
der Lagerhülse gelagert ist. Außerdem ist mindestens neben einem Ende der Achse
eine elastische äußere Verbindung zwischen der Lagerhülse oder Radlagerung und dem
Lageraufbau der Achse vorgesehen. Diese elastische Verbindung besteht aus einer
Spiralfeder, deren Aufgabe es ist, der relativen Drehung von Achse und Lagerhülse
Widerstand zu leisten, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß beim Auftreffen
auf eine Erhöhung sich das Rad unabhängig von der Achse nach oben bewegt und beim
Steigen des Rades in der Feder ein Widerstand aufgebaut wird, so daß die Feder das
Rad elastisch in Berührung mit der Fahrstrecke hält. Außerdem sind Anschläge zur
Begrenzung der Auf- und Abbewegung des Rades mit Bezug auf seine Lagerungsachse
vorgesehen.
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In den Formen der Fig. i bis 4 ist das Rad allgemein mit 2o bezeichnet
und von einer Bauform mit einem starren Metallradkranz 21, der mit stabähnlichen
Speichen 22 mit der Nabe 23 verbunden ist. Die Nabe 23 ist mittels Wälzlager auf
dem Umfang eines Drehlagerteils oder einer Lagerhülse 24 gelagert und hat außermittig
mit Bezug auf die Lagerhülse ein inneres Lager, das allgemein mit 25 bezeichnet
ist und eine Hülse oder ein Lager für den Achsbolzen 26 darstellt, der starr auf
dem Fahrzeugrahmen 27 gelagert ist. In der Nähe des inneren Endes der Lagerhülse
24 ist eine Spiralfeder 28 vorgesehen, die mit einem Ende mit der Lagerhülse und
mit dem anderen Ende mit einem Teil des Lageraufbaues des Achsbolzens 26 verbunden
ist. In dem vorliegenden besonderen Fall ist das äußere Ende der Spiralfeder 28
mit einem Arm 29 nahe des äußeren Endes dieses Armes verbunden, während das innere
Ende
des Armes starr mit dem Achsbolzen verbunden ist. Auch ist die Spiralfeder 28 neben
dem Rad an dessen Innenseite und der Arm 29 auf der Innenseite der Feder angeordnet.
Ein Radnabendeckel 3o an der äußeren Seite des Rades ist auf der Nabe in geeigneter
Weise, beispielweise mit Schrauben, befestigt und deckt die Radlagerung ab. In der
Fig. 1 ist der Radnabendeckel weggelassen.
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Aus der Einzeldarstellung der Fig. 2A ist zu ersehe, daß der Achsbolzen
26 in einem Teil 26a liegt, der mit dem Rahmen 27 verbunden ist. Diese Verstärkung
geschieht durch Anordnung einer besonderen Hülse über das dickere Ende des eigentlichen
Achsbolzens, wie in Fig. 2A angegeben, wobei diese auf dem eigentlichen Achsbolzen
durch Stift 26b befestigt ist. In letzterer Beziehung können jedoch verschiedene
andere Formen gewählt werden. In dem vorliegenden Fall hat der Arm 29 in der Nähe
seines inneren Endes eine Bohrung 31 durch die der erweiterte Teil des Achsbolzens
geht, wobei der Arm 29 mit der Achsbolzenerweiterung beispielsweise durch eine Schweißverbindung
31a befestigt werden kann. Die Feder 28 ist eine flache, in einer Ebene liegende
Spiralfeder, wobei diese Ebene senkrecht zur Achse ist und das Federmaterial vorzugsweise
Stahl ist. Die Windungen der Spirale sind in Abstand voneinander, wobei jedoch der
Raum zwischen den Windungen klein ist, so daß unter gewissen Bedingungen bestimmte
Windungen einander berühren können. Das äußere Ende der Feder ist mit dem äußeren
Endteil des Armes 29 verbunden, beispielsweise dadurch, daß das umgebogene Ende
der Feder eine Ose 32 bildet, die um den Schaft 33 eines Bolzens 34 gelegt ist,
der seitlich vom Arm 29 absteht und an diesem befestigt ist. Dieser Bolzen hat vorzugsweise
eine Mutter 35 an der Außenseite der Feder vom Fahrzeug aus gesehen, wobei die Mutter
35 einen etwas größeren Durchmesser hat, als die Öffnung der Öse 32 und wobei der
Schaft des Bolzens mit Schraubenwindungen 36 versehen ist, die mit einem entsprechenden
Gewinde in einer Bohrung durch den Arm 29 im Eingriff stehen. Nachdem der Bolzen
im Arm eingestellt worden ist, wird er in seiner Lage durch eine Gegenmutter 37
festgehalten. Das innere Ende der Feder ist an der Lagerhülse 24 befestigt, vorzugsweise
mit Hilfe einer Sicherung, für welchen Zweck der Teil 28a am inneren Ende der Feder
zu einem Winkel gebogen ist und in eine Nut 28b in der Stirnfläche der Lagerhülse
eingreift und dort gesichert wird.
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Die Lagerhülse bzw. Innennabe 24 ist in den Fig. 2B und 2C gezeigt,
wie sie vor dem Zusammenbau erscheint, und in Fig. 2B ist die Nut 28b dargestellt,
welche in dem vorliegenden besonderen Fall wie eine Sehne zur runden Stirnseite
der Lagerhülse bzw. Innennabe 24 verläuft. Nachdem das Ende der Feder in die Nut
eingesetzt worden ist, werden die die Nut begrenzenden Kanten verbogen, so daß sie
auf dem Federende aufliegen, wie in Fig. 2A bei 38 gezeigt, wodurch das Federende
festgehalten wird. Die Fig. 2B zeigt außerdem ein Anschlagelement 39, welches von
der Stirnfläche der Lagerhülse oder Innennabe in der Nähe des Umfangs derselben
absteht, so daß es mit den Anschlagschultern 40 und 41 auf dem Arm 29 zusammen arbeitet,
um die Auf- und Abbewegung des Rades zu begrenzen. Fig. 2B zeigt außerdem einen
hülsenförmigen Teil 42, der in der Innennäbe in der Nähe des inneren Endes vorgesehen
und zur Lagerung eines Teiles der Achse 26 dient. Der Hülsenteil 42 hat einen Teil
43 mit dem kleinsten Durchmesser, einen Teil 44 mit größtem Durchmesser und einen
Teil 45 mit einem mittleren Durchmesser. Die Teile 43 und 45 nehmen, wie in Fig.
2A gezeigt, einen mit Absätzen ausgebildeten Teil46 für einen Teil der Achse auf,
und der Teil 44 nimmt eine Unterlagscheibe 47 auf, die die Achse umfaßt. Die äußere
Stirnfläche der Lagerhülse bzw. Innennabe 24 ist in Fig. 2C gezeigt, aus welcher
zu ersehen ist, daß das äußere Ende der Innenaben 24 ebenfalls mit einer mit Absätzen
ausgebildeten Hülse 48, die in Ausfluchtung mit der Hülse 42 ist und etwas kleiner
ist, versehen ist, welche zur Aufnahme und zur Halterung einer Lagerbuchse 49 für
das äußere Ende der Achse dient. Die Buchse 49 wird in der Hülse 48 durch eine Unterlegscheibe
5o gehalten, die ihrerseits wieder durch eine Mutter 51 auf den Schraubenwindungen
des verjüngten Endes 52 der Achse sitzt, wobei die Mutter 51 durch geeignete Mittel,
beispielsweise durch einen Splint 53, gesichert ist. Fig. 2C zeigt außerdem, daß
die äußere Stirnseite der Innennabe 24 mit einer Anzahl von Gewindebohrungen 54
versehen ist, die die Schäfte 55 der Kopfschrauben 56 aufnehmen, welche durch einen
Befestigungsring 57 gesichert werden, der als Mittel zur Befestigung der Radnabe
auf der Innennabe 24 dient.
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Die Radnabe 23 ist drehbar auf der Innennabe 24 gelagert durch die
Verwendung von Wälzlagern, z. $. ein inneres Rollenlager 58und ein äußeres Rollenlager59.
Es ist zu beachten, daß der Umfang der Innennabe mit einem Absatz ausgebildet ist,
so daß in der Nähe des inneren Endes der Innennabe eine Schulter 6o vorhanden ist,
wobei die innere Lauffläche des Rollenlagers 58 gegen diese Schulter anliegt, während
die äußere Lauffläche dieses Lagers in einer ringförmigen Eindrehung 61 in der Radnabeninnenwand
Aufnahme findet. Die äußere Lauffläche des Rollenlagers 59 findet Aufnahme in einer
ringförmigen Eindrehung 63 in der Radnabe, und die innere Lauffläche des Lagers
59 wird durch den oben erwähnten Befestigungsring 57 gehalten.
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Der Radnabendeckel 30 wird durch eine Anzahl Schrauben 64,
die in Gewindebohrungen 65 in der gegenüberliegenden Stirnfläche der Radnabe eingeschraubt
werden, befestigt.
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Die Rollenlager werden mit Öl durch einen Ölkanal 66 versorgt, der
von einem Nippel 67 durch die Radnabe nach innen führt. Der Austritt von Öl auf
der Innenseite des Rades zwischen der Nabe und dem gegenüberliegenden Teil der Innennabe
wird in geeigneter Weise, beispielsweise durch die Verwendung .eines Dichtungsringes
68, der als Ölabdichtung dient, verhindert. Das Dichtungsmaterial liegt gegen den
Teil der Innennabe mit dem größeren Durchmesser an, und der Öldichtungsring kann
in einer ringförmigen Eindrehung 69 am Ende der Radnabeninnenwand, wie in Fig. 2A
gezeigt, Aufnahme finden.
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Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß bei der beschriebenen Konstruktion
die Spiralfeder, die mit ihrem äußeren Ende an einem feststehenden Teil und mit
ihrem inneren Ende an der Achsinnennabe 24 befestigt
ist, das Bestreben
hat, die Innennabe in einer vorbestimmten Winkellage zu halten, wenn das Rad keine
Berührung mit dem Boden hat. Die Stellung in diesem besonderen Fall ist in Fig.
3 gezeigt, und, wie ersichtlich, ist in dieser Stellung das Anschlagelement 39 auf
der Innennabe, obwohl dem Anschlag 41 unmittelbar gegenüberliegend, ohne Berührung
mit diesem. Wenn man annimmt, daß das Rad des Fahrzeuges in Berührung mit dem Boden
oder einer anderen Tragfläche kommt, so daß das Rad seinen Anteil an der Belastung
durch das Fahrzeug, wenn dieses leer ist, übernimmt, würde die Feder etwas gespannt
oder aufgewunden werden und der Anschlag eine kleine Bewegung entgegengesetzt dem
Uhrzeigersinn aus der in Fig. 3 gezeigten Stellung machen. Die Windungen der Feder
würden dann einander stärker genähert werden, als in dem Zustand der Fig.3, wobei
jedoch immer noch ein wesentlicher Abstand zwischen ihnen vorhanden sein würde.
In diesem Zustand ist das Rad elastisch gelagert, so daß das Fahrzeug sich weich
über jede Unebenheit des Bodens oder eine andere Tragfläche bewegt ohne Übertragung
von Schwingungen oder Stößen auf das Fahrzeug, wodurch die Lenkung und sonstige
Beherrschung des Fahrzeuges viel leichter wird, als sie sonst sein würde. Wenn nun
das Rad auf eine kleine Erhöhung auftrifft, kann sich das Rad entgegen der Federwirkung
heben infolge der exzentrischen Lagerung und nockenähnlichen Anordnung der Innennabe
mit Bezug auf die Achse.
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Fig.4 zeigt, wie das Rad eine größere Erhebung nimmt, und in diesem
Fall tritt eine stärkere Aufwärtsbewegung des Rades entgegen der Federwirkung ein,
aber selbst bei einer solchen größeren Erhebung, wie in Fig. 4 dargestellt, kommt
das Anschlagelement 39 nicht in Berührung mit dem oberen Anschlag 40. Es ist zu
ersehen, daß, wenn das Rad eine erhöhte Stellung, wie in Fig. 4 gezeigt, einnimmt,
die inneren Windungen der Feder auf einer Seite (der rechten Seite) beginnen, sich
zu berühren, was ein entscheidender Vorteil ist, dadurch eine Art Dämpfungswirkung
erzielt wird, die einen zusätzlichen Widerstand gegen das Steigen des Rades liefert
und die Federwirkung langsamer und zufriedenstellender macht, als es sonst der Fall
wäre.
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Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß, wenn das Rad sich entlang der
anderen Seite der Erhebung wieder nach abwärts bewegt (Fig. 4), die miteinander
in Berührung stehenden Windungen der Feder sich wieder voneinander entfernen und
die Teile sich zurück aber nicht in die in Fig. 3 gezeigte Stellung, bewegen.
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In der vorliegenden besonderen Form der Spiralfeder fällt der Drehpunkt
oder die Achse derselben zusammen oder annähernd zusammen mit der Mitte der Innennabe,
wobei die innerste Windung der Feder sich dem zylindrischen Umfang der Innennabe
über einen wesentlichen Teil desselben, wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt, anpaßt.
Bei dieser Form ist die Feder unmittelbar neben der Radnabe angeordnet, wobei ein
Teil der Feder mit dem Ende der Innennabe verbunden ist in der Weise, daß sie annähernd
bündig mit der Stirnfläche liegt, wie oben dargelegt. Das Abstützelement, auf welchem
sich das äußere Ende der Feder abstützt, liegt in diesem Falle quer zur Achse und
parallel zur Ebene der Feder auf ihrer der Radnabe abgekehrten Seite. Wie sich aus
dem Vorstehenden ergibt, ist eine Lagerung der Achse in der Innennabe vorgesehen,
welche durch die über die Achse verteilten Lager geschaffen wird, wobei diese Lager
eine Drehung der Innennabe und der Achse mit Bezug aufeinander ermöglichen. Dadurch
ist eine wirksame starre Lagerung der Innennabe auf der Achse vorgesehen, die ein
Verwinden oder Verklemmen ausschließt, ungeachtet der Tatsache, daß die Federabstützung
nur an einem Ende der Innennabe vorgesehen ist und in einer Zone, wo die Innennabe
über die Radnabe hinausragt. Die Anschläge, welche zur Begrenzung der Winkelbewegung
der Innennabe unter gewissen Umständen dienen, können auch gegen einen Teil derselben
wirken, der nach innen über die Radnabe hinausragt. Diese Anschläge werden aber
nicht wirksam bei der üblichen Bewegung des Rades, sondern haben den Zweck, zu verhindern,
daß eine übermäßige Auf-und ' Abbewegung des Rades stattfindet, so daß sie die Eigenschaft
einer Sicherungsvorrichtung haben.
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In der durch die Fig. 5 bis 8A gezeigten Ausführungsform der Erfindung
sind geringfügige .Abweichungen im Aufbau vorgesehen. Hier trägt ein Fahrgestellrahmen
7o eine Achse 71, auf welcher ein Radlagerungselement oder eine Innennabe 72 drehbar
gelagert ist, wobei zwischen der Innennabe und der Achse angeordnete Lagerhülsen
73 vorgesehen sind. Auf dem Umfang der Innennabe ist durch Rollen 74 eine verhältnismäßig
dünne Metallnabe 75 eines Blechradkörpers 76 drehbar gelagert. Der Radkörper 76
ist aus Blechteilen hergestellt, welche mit der Nabe 75 verbunden sind. Am äußeren
Ende der Innennabe ist eine Metallabschlußplatte 77 beispielsweise durch den Dora
78 befestigt. Für den Abschluß des inneren Endes der Innennabe wird eine ähnliche
Abschlußplatte 79 verwendet.
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Die Innennabe hat an ihrem inneren Ende eine Verlängerung 8o, gegen
die sich eine Spiralfeder 81 abstützt und an deren Umfang die innerste Windung der
Spiralfeder anliegt. Im vorliegenden besonderen Fall ist der den Sitz für die Feder
liefernde Teil 8o mehr konzentrisch zur Achse als zur Innennabe, wie es auch bei
der vorbeschriebenen Ausführungsform der Fall war. Die Feder 81 ist im allgemeinen
der vorbeschriebenen Feder ähnlich und, wie bei der Feder 28, wird das innere Ende
8,a in einer Nut 8,b in der Stirnfläche der Innennabe festgeklemmt. Wie in dem vorbeschriebenen
Fall ist das äußere Ende der Feder an einem feststehenden Abstützelement befestigt,
wobei das Abstützelement ein Arm 82 mit einem Zapfen 83, der von diesem abstehend
in eine Öse 81 c am Ende der Feder hineinragt, ist. Der Arm 82 ist gegen den Fahrgestellrahmen
mittels einer Stange 84 abgestützt, die auf diesem gelagert ist und an dem Arm 82
starr befestigt ist. Am Arm 82 ist eine Anschlagplatte 86 befestigt, mit der aus
einem Stück bestehende Anschlagelemente 87 und 88 zusammen arbeiten, die in der
Stirnfläche der Innennabe herausgearbeitet sind und im allgemeinen den Anschlagelementen
in der vorbeschriebenen Ausführungsform entsprechen.
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Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß die Arbeitsweise dieser Ausführungsform
der Radaufhängung im wesentlichen die gleiche ist, wie die der ersten Ausführungsform.
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Das Anschlagelement 86 \s;ird durch eine auf dem
Arm
82 befestigte Platte gebildet und hat einen Teil, der sich in Richtung zum gegenüberliegenden
Ende der Innennabe erstreckt, und ist mit einem Endteil 86a versehen, das zwischen
den Anschlägen 87 und 88, wie in Fig. 7 angegeben, liegt.
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In der in Fig. 9 gezeigten Ausführungsform hat die Erfindung auf Spannräder
für eine Gleiskette 9i einer Zugmaschine oder eines ähnlichen Fahrzeuges Anwendung
gefunden. In diesem Falle sind zwei der Räder (89 und 9o) in Tandemanordnung und
von einem einzigen feststehenden Spannarm 92 getragen, der am Rahmen befestigt ist
und zwei Gabeln 93 bzw. 94 für die Räder hat. Die Räder sind in den Gabeln durch
feststehende Achsen 95 gelagert und haben exzentrisch angeordnete Innennaben 96
und Spiralfedern 97, die in der oben beschriebenen Weise wirksam werden oder so,
wie nachstehend angegeben, angeordnet sind. Die Feder ist in jedem Falle mit ihrem
äußeren Ende an der Gabel 93 oder 94 gegebenenfalls mit einem Zapfen 97a befestigt.
Eine solche Aufbauform ist sehr wirksam für das kräftige Anpressen der Spannräder
an die Gleiskette, und durch die Verwendung einer flachen Spiralfeder für jedes
einzelne Rad mit der vorbeschriebenen Wirkungsweise wird eine bessere Beherrschung
der Bewegungsvorgänge und eine geringere Bruchgefähr bei der Feder erzielt als bei
der bisher verwendeten Federaufhängung der Spannräder.
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Bei der in den Fig. io, ii und 12 gezeigten Ausführungsform sind die
Räder statt der Lagerung in Tandemform an einem Spannarm, wie vorbeschrieben, nebeneinander
auf einer gemeinsamen Achse angeordnet und in diesem Falle ist, was man als Doppelrolle
für Lastfahrzeuge bezeichnen kann, gezeigt. In dem vorliegenden besonderen Fall
handelt es sich um eine schwenkbare Rolle, wobei jedoch durch die Verwendung des
Ausdruckes Rolle die Anwendung auch auf solche Räder ausgedehnt werden soll, die
nicht um eine senkrechte Achse beweglich sind.
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In der in den Fig. io bis einschl. 12 gezeigten Form hat die Rolle
ein Gabellager 98 mit verhältnismäßig breiten Seitenarmen 98a, in deren unterem
Ende eine Achse 99 gelagert. ist. Zwischen den Seitenarmen 98a ist ein mittlerer
Arm ioo, der etwas schmäler und kürzer als die anderen ist, vorgesehen, und der
Arm ioo hat seine Bohrung ioi etwas tiefer liegend, so daß er die Achse aufnehmen
kann und dadurch eine Zwischenachslagerung vorgesehen ist. Auf den beiden Seiten
des mittleren Armes sind Rollen io2 und 103, welche in diesem Fall starre
Metallräder sind. Die Achse 99 wird im Gabellager durch Endmuttern 104 gehalten.
Jedes der Räder 102, 103 ist mit einer Innennabe io5 versehen, die exzentrisch
mittels Lagerhülsen io6 auf einem Teil der Achse gelagert sind, und um die Innennabe
ist eine Radnabe io8 angeordnet mit Rollen 107 zwischen beiden, wobei zwischen der
Nabe und den Rollen ein Futter oder eine Hülse iog vorgesehen ist. Am äußeren Ende
jedes Rades befindet sich eine Abschlußplatte iio, um die Radlagerung abzudecken,
webei die Abschlußplatte durch den nebenliegenden Arm des Gabellagers gehalten wird
und nur ein geringes Spiel vorhanden ist. Am gegenüberliegenden Ende der Innennabe
ist eine Verlängerung 112 vorgesehen, die exzentrisch zur Achse ist und zur Federabstützung
dient, wobei sich diese Verlängerung bis zum mittleren Arm ioo so weit erstreckt,
daß ein Teil der Verlängerung Berührung mit diesem Arm hat. Eine Feder 113, die
an der Verlängerung 112 im wesentlichen in der gleichen Weise, wie oben beschrieben,
befestigt ist und an der flachen Innenseite des Rades liegt, ist mit dem Arm ioo
an einer Stelle über der Achse befestigt, wobei vorzugsweise die Federn beider Räder
mit dem erwähnten Arm auf die gleiche Weise befestigt sind, beispielsweise im vorliegenden
Fall durch einen Zapfen 114, der sich durch den Arm erstreckt und in diesem befestigt
ist, wobei dessen nach beiden Seiten sich erstreckende Enden mit an den Enden der
Federn gebildeten Ösen im Eingriff stehen. Eine Abschlußplatte Iloa deckt die Rollenlager
auf jeder Seite des Rades ab, die der Abschlußplatte iio gegenüberliegt, und diese
Abschlußplatte iio umfaßt die Innennabe lose und liegt gegen eine Schulter iiob
an, die an der Verbindungsstelle zwischen dem eigentlichen Nabenkörper der Innennabe
und der Nabenverlängerung, welche als Federabstützung dient, vorgesehen ist.
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Durch diese Konstruktion wird eine sehr wirksame Doppelrolle geschaffen,
bei welcher die auf der gleichen Achse angeordneten Räder in senkrechter Richtung
mit Bezug auf die Achse unabhängige Federungsbewegungen ausführen können. Es kann
daher eines der Räder eine höhere Lage haben als das andere, um eine wirksame Lagerung
des Fahrzeuges oder eines anderen Aufbaues auf einer unebenen Tragfläche zu schaffen.
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In diesem Falle, wie in den vorhergehenden Fällen, sind geeignete
Anschläge für die Begrenzung der Auf-und Abbewegung des Rades vorgesehen, und im
vorliegenden Falle bestehen die Anschlagelemente für jedes Rad aus einem Anschlagzapfen
oder -fortsatz 115 an der inneren Stirnfläche der Innennabe, die mit Teilen des
Zwischenarmes ioo zusammenwirken. Das untere Ende des Armes ioo hat eine Abschrägung
116 die, wenn das Rad- um einen bestimmten Betrag in einer die Feder abrollenden
Richtung bewegt wird, mit dem Anschlag ii5 in Berührungkommt. Andererseitskommt
bei einer Bewegung des Rades nach aufwärts um einen bestimmten Betrag mit Bezug
auf die Achse der Zapfen 115 mit einem Teil der Vorderkante des Armes ioo in Berührung.
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In der in den Fig. 13 bis 15 gezeigten Form hat die Erfindung auf
eine Einradrolle Anwendung gefunden, die in dem vorliegenden besonderen Fall schwenkbar
ist. Hier ist das Gabellager mit 117 bezeichnet und das Rad mit 118, wobei das Rad
auf einer Achse iig gelagert ist, die in der Gabel auf der einen Seite durch einen
Bolzenkopf 120 und auf der anderen Seite durch eine Mutter 121 gehalten wird. Zwischen
der Achse und der Innennabe 123 sind Lagerhülsen 122 angeordnet, wobei diese Lagerhülsen
in einer exzentrischen Bohrung 124 der Innennabe vorgesehen sind. Die Radnabe 125
ist auf der Innennabe mittels einer inneren Hülse 126 gelagert, auf der Rollen 127
laufen. Eine Abschlußplatte 128 mit einer Bohrung für den Durchlaß der Achse schließt
die Rollenlager auf einer Seite ab, wobei Unterlegscheiben 129 zwischen dieser Platte
und dem benachbarten Gabelarm vorgesehen sind. Am anderen Ende des Lagers wird eine
Abschlußplatte 13o
verwendet, welche die Form eines Ringes hat,
der die Innennabe umschließt und gegen eine Schulter an dieser anliegt, wie in dem
zuletzt beschriebenen Fall. Die Anordnung der Feder 131 ist ähnlich wie die in dem
zuletzt beschriebenen Fall, wobei die Feder mit der Innennabe in der vorbeschriebenen
Weise verbunden ist. Es ist jedoch zu beachten, daß bei dieser besonderen Ausführungsform
die Feder mit ihrem äußeren Ende an einem der Arme der Gabel befestigt ist, beispielsweise
mittels eines Zapfens 132, der im Arm befestigt ist und einen nach innen sich erstreckenden
Teil hat, mit dem er mit der Öse am Ende der Feder im Eingriff steht. Wie bei den
Ausführungsformen, die durch die Fig. 11 bzw. 5 und 6 gezeigt, ist die Feder so
angeordnet, daß sie viehmehr zur Achse als zur Innennabe konzentrisch ist, und durch
diese Anordnung kann man das freie Ende der Feder so verlegen, da.ß es bequem direkt
an einem Gabelarm befestigt werden kann, wie es bei Rollen üblich ist, wobei eine
einfache Befestigungsanordnung, beispielsweise wie die in Fig. 13 gezeigte, oder
eine gleichwertige Anordnung ausreicht, die Feder zu verankern und wobei die Radlagerung
derart ist, daß sie leicht in Rollen mit der üblichen Gabel und der üblichen Achse
eingebaut werden kann.
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In diesem besonderen Falle sind die Anschläge für die Begrenzung der
Auf- und Abbewegung des Rades dadurch vorgesehen, daß man die Innennabe an einem
Ende mit einem Anschlagzapfen 133 ausrüstet, der sich nach außen über die Abschlußplatte
128 hinaus erstreckt, so daß ein Bewegungsweg zwischen den Anschlagelementen 134
und 135 vorgesehen ist in der Art von sich nach innen erstreckenden Nieten am unteren
Teil des benachbarten Gabelarmes.
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Die durch die Fig. 16 und 17 dargestellte Rolle ist ganz ähnlich der
vorbeschriebenen, jedoch ist in diesem Falle die Feder annähernd zentral mit Bezug
auf die Innennabe angeordnet, statt zur Achse. Unter diesen Umständen, wird ein
besonderes Befestigungselement verwendet, mit welchem das äußere Ende der Feder
verbunden ist. Bei dieser Form sind die Gabelarme mit 136 bezeichnet, die Achse
mit 137, die Innennabe mit 138 und das Rad mit 139. Die Feder hat die Bezugsziffer
140- Wie ersichtlich, hat letztere an ihrem inneren Ende einen geraden Teil
141, der in einer Stirnnut 142 der Innennabe befestigt ist. Das äußere Ende
der Feder ist an einer Befestigungsplatte oder an einem Arm 143 festgemacht, der
seinerseits wieder an einem der Arme 136 befestigt ist. Der Befestigungspunkt des
äußeren Endes der Feder ist in diesem Falle mehr seitlich der Innennabe, statt an
ihr. Die Platte 143 kann am benachbarten Hebelarm mit Hilfe von Nieten 144 befestigt
werden, wobei die Platte an der In#ienseite des Hebelarmes ist und ein Teil der
Platte 143 sich nach unten über den Hebelarm hinaus erstreckt. Das Ende der Feder
wird zwischen zwei Ansätzen auf der Platte 143 eingeklemmt, von denen einer durch
den Zapfen145 und der andere durch die Schraube 146 gebildet wird. Die Feder hat
ein nach innen gebogenes Ende 147, das zwischen diesen zwei Ansätzen zu liegen kommt
und von diesen gehalten wird.
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Zur Begrenzung der senkrechten Bewegung des Rades ist ein Anschlagzapfen
148 auf einer der Stirnflächen der Innennabe vorgesehen. Dieser Anschlagzapfen arbeitet
mit dem benachbarten Rand der Platte 143 zusammen, deren Rand 149 an verschiedenen
Stellen mit dem Anschlagzapfen zum Anschlag kommen kann: Bei der Aufwärtsbewegung
des Rades um einen vorbestimmten Betrag kommt der Zapfen 148 zur Anlage am Rand
149 an einem Punkt über der Achse, und bei der Abwärtsbewegung des Rades kommt der
Anschlagzapfen mit dem Rand 149 an einer Stelle unter der Achse zum Anschlag.
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Aus Fig. 17 ist ersichtlich, daß kleine Rollen 150 zwischen der Innennabe
und der Achse und Rollen 151 zwischen der Innennabe und der Radnabe angeordnet sind.
Ein Abschlußring oder eine Deckplatte 152 entspricht dem vorbeschriebenen Element
130, und auf der entgegengesetzten Seite des Rades hat eine Metallscheibe 153 eine
Bohrung 154, mit welcher sie über die Achse gestülpt werden kann, so daß sie ohne
Befestigung als zufriedenstellender Abschluß für das Radlager dienen kann.
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Bei dieser besonderen Ausführungsform ist die Achse 137 an einem Ende
mit einem feststehenden Kopf 155 versehen, durch welchen ein Ölkanal 156 geht, der
zum mittleren Teil der Achse führt, wo er mit einer seitlichen Öffnung 157 in Verbindung
steht, so daß das 01 zu den kleinen Rollen 150 Zutritt findet. Das
01 kann auch durch eine Öffnung oder durch Öffnungen 158 in der Innennabe
zu den Rollen 151 geleitet werden.
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Bei den vorbeschriebenen Formen, beispielsweise in Fig. 13, ist die
Radaufhängung in einer Stellung gezeit, bei welcher das Rad keine Last trägt, d.
h. eine Stellung, die das Rad einnimmt, wenn es vom Boden oder der Unterlage abgehoben
wird.
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Es ist jedoch zu beachten, daß in Fig. 16 eine Aufhängung gezeigt
ist, bei welcher das Rad auf der Erde oder dem Boden ruht, so daß das Rad seinen
Anteil an der Last des Fahrzeugs trägt, welches ixn dem vorliegenden Fall als leer
angenommen wird.
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Aus Fig. 16 ergibt sich, daß bei dieser besonderen Ausführungsform
die Feder etwas mehr als drei Windungen, aber weniger als vier hat. Die Erfindung
ist nicht auf eine bestimmte Anzahl von Windungen beschränkt, und es handelt sich
in den dargestellten Fällen nur um Beispiele, es ergibt sich jedoch daraus, daß
verhältnismäßig wenig Windungen erforderlich sind. Bei allen gezeigten Fällen ist
die Anordnung so getroffen, daß bestimmte Windungen miteinander in Berührung kommen,
um die oben erwähnte Dämpfungswirkung zu erzielen.
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Aus der obigen Beschreibung ergibt sich, daß durch die Erfindung eine
einfache und robuste Radaufhängung der stoßfreien oder Kniehebelbauform geschaffen
wird, die viele Vorteile gegenüber anderen Radaufhängungstypen hat. Ein Fahrzeug,
das mit solchen Radaufhängungen ausgerüstet ist, hat viele Eigenschaften eine solchen
mit einer Luftbereifung verhältnismäßig großen Querschnitts, wobei jedoch die Kosten
geringer und die Lebensdauer größer ist. Die arbeitenden Teile sind sehr geringem
Verschleiß unterworfen, und das Rad leistet für eine verhältnismäßig lange Zeitdauer
seinen Dienst, ohne daß Reparaturen notwendig werden. Die Federn der beschriebenen
Art sind sehr stark, und selbst bei stärkster Gebrauchsbeanspruchung arbeiten solche
Federn lange Zeit ohne Bruch. Eine Feder der beschriebenen
Art
bildet eine sehr zufriedenstellende äußere Verbindung zwischen der Innennabe und
der Radlagerung und bei der Anordnung der Feder nur auf einer Seite erzielt man
eine sehr zufriedenstellende Beherrschung der Auf- und Abbewegung des Rades mit
Bezug auf die Achse. Das verbesserte Ergebnis läßt sich überdies ohne die Notwendigkeit
der Verwendung vonGummials Stoßdämpfungsmittelerreichen.