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Die Erfindung betrifft ein durch ein Traggerüst verstärktes Lenkhandrad für Motorfahrzeuge aus einer Masse, die wie, z. B. Hartgummi, anfänglich plastisch ist. Ein solches Rad ist sehr fest bei relativ kleinem Gewicht.
Nach der Erfindung wird ein Verstärkungsstern aus relativ dünnem Blech mit schmalem Kranz und schmalen Speichen verwendet, bei dem Speichen und Kranz so geformt sind, dass sie starlen radial oder quer gerichteten Kräften widerstehen können.
Auch soll nach der Erfindung ein solcher Stern einen ununterbrochenen Kranz und damit ein Stuck bildende Speichen haben, und Kranz und Speichen sollen an den gegenüberliegenden Seitenflächen Kanäle derart haben, dass die Kanäle der Speiehen an jeder Seite in die entsprechenden Kanäle im Kranz übergehen. Dadurch erhält der Stern eine solche Form. dass beim Formen der Masse um den Stern an
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Sterns entweichen können.
Auch soll der Stern im wesentlichen durchwegs gleichförmige Festigkeit haben und solehe Form besitzen, dass die Masse an ihm überall, an Speichen und Kranz, fest anhaftet.
Die Erfindung ist an keine bestimmte Speichenzahl gebunden.
Das neue Rad soll einen relativ breiten und starren Nabenteil und relativ kurze Speichen haben. was die Festigkeit sehr erhöht.
Ferner soll der Nabenteil des Verstärkungssternes in Abstand abwärtsragende Vorsprünge haben, die den Stern in der Form bei seiner Einbettung in die plastische Masse richtig halten.
Auch soll der Stern stärker als das Rad ausgewölbt sein, indem der Kranz des Sternes nahe der Oberfläche des Radkranzes und die Nabe des Sterns nahe der Unterfläche der Radnabe liegt und die Speichen des Sternes relativ zur Längsachse der Radspeichen schräg verlaufen, wodurch für ein Rad von gegebener Form der Stern grössere Starrheit und das Rad grössere Festigkeit erhält.
Die Erfindung hat ferner ein Verfahren zur Herstellung eines gewölbten, ein Stück bildenden Sterns zum Gegenstande, der durchwegs durch fortlaufende Rippen oder Flanschen verstärkt ist, wobei die Formgebung des Sterns sieh ohne Verziehung des Kranzes aus der runden Form und ohne Querverzerrung irgendwelchen Teils des Sterns durch die Umschichtung oder das Fliessen des Metalls bei der Formgebung vollzieht.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines Lenkrades nach der Erfindung schematisch dargestellt.
Fig. 1 ist ein Grundriss eines Lenkhandrades nach der Erfindung, Fig. 2, 3, 4 Schnitte nach den Linien 2-2 bzw. 3-3 bzw. 4-4 der Fig. 1, Fig. Ï ist ein Teilgrundriss des Werkstückes für den Stern, Fig. 6 ein Teilgrundriss des fertigen Sterns, Fig. 7 ein Schnitt nach Linie 7-7 der Fig. 6, Fig. 8 und 9 zeigen Darstellungen der Pressstempel zur Formung des Sterns, Fig. 10 ein Schnitt nach Linie 10-10 der Fig. 9.
Das Lenkrad besitzt einen Körper A aus geeigneter Masse, z. B. Hartgummi, die um einen metallenen Verstärkungsstern B herumgeformt ist, der vorzugsweise aus einem einzigen Blechstüek besteht, das einen ununterbrochenen Kranzteil 1 und Nabenteil 2 und radiale Speichen. 3 hat. welche Nabe und Kranz verbinden und ein Stück damit bilden.
Um den Stern sehr starr und in sich festzumachen, sind Kranz, Nabe und Speichen durchwegs mit Rippen und Flanschen verstärkt.
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längs der Innenkante des Kranzes. Seitenflanschen 6 der Speichen 5 bilden eine Fortsetzung der Innenflanschen 5 des Kranzes 1 und der Flanschen 7 die längs der Aussenkante der Nabe zwischen den Speichen verlaufen. Die Flanschen 5,6, 7 bilden einen fortlaufenden Flansch um jede Öffnung zwischen den Speichen des Sternes herum. Die Nabe 2 hat eine Mittelöffnung, und ihre Innenkante um diese Öfnung herum ist mit einem fortlaufenden seitlich ragenden Flansch 8 versehen, der in derselben Richtung wie die Flansehen 7 längs der Aussenkante der Nabe verläuft.
Diese Seitenflanschen des Kranzes, der Nabe und der Speichen verstärken den Stem durchgängig. Zur Erzielung noch grösserer Starrheit hat der Kranz eine ununterbrochene Verstärkungswellung 9 zwischen den Flanschen 4 und 5. Die Nabe 2 hat eine in der Umfangsrichtung verlaufende Verstärkungswellung 10 zwischen den Flanschen 7 und 8. Die Speichen : ; haben eine Längswellung 11 zwischen den Seitenflanschen 6 in gleicher Richtung wie diese. Die Rippen 11 der Speichen verlaufen von der Rippe 10 der Nabe zur Rippe 9 des Kranzes.
Die Seitenflanschen 4 und 5 und die Zwischenwellung 9 des Kranzes bilden im Kranze innere und äussere aufwärtsgerichtete Kanäle 12 und 13. Die Wellung 9 schafft im Kranze einen fortlaufenden abwärtsgerichteten Kanal 14. Die Mittelwellungen 11 schaffen in den Speichen aufwärtsgeriehtete
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Löcher 20 sind in Abständen längs jeder der Wellen 9, 10, 11 vorgesehen, damit die Masse durch den Stern hindurch im ganzen Rade sich einstückig verbinden kann.
Es ist wichtig, dass der Stern stärker als das Lenkrad durehgewölbt ist. Wie Fig. 2 zeigt, ist der
Kranz 1 des Sterns der Oberfläche des Massekörpers im Radkranze benachbart und der Nabenteil 2 der Unterfläche des Massekörpers an der Radnabe, und die Speichen :. J des Sterns sind stärker geneigt als die Radspeichen. Durch Verwendung eines Sterns, der stärker als das Rad gewölbt ist und durch An- bringung dieses Sterns in obiger Art kann man das Rad wirksamer verstärken.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, kann das Lenkrad sehr sicher am oberen Teile 21 einer Steuersäule durch
Schrauben 22 befestigt werden, die durch eine auf der Nabe des Rades befestigte Metallplatte 23 und durch den Nabenteil 2 des Sterns ragen.
Der Stern besteht vorzugsweise aus einem Blechstück (Fig. 5), das aus einem Kranzteil 24. einem Nabenteil 8J mit Mittelöffnung 26 und Speiehenteilen 27 besteht. Die Löcher 20 liegen längs der Mittellinien. Das Werkstück wird zwischen Stempeln in die Form nach Fig. 6 und 7 gepresst.
Das neue Lenkhandrad ist sehr fest, und da der Verstärkungsteil ein Stück bildet, sind die Verbindungen zwischen den Speichen und dem Kranz im wesentlichen unzerbrechlich, so dass der Kranz von den Speichen und auch bei stärksten Beanspruchungen, wie bei Unfällen nicht abgebrochen werden kann. Sollte der Verstärkungsteil über seine Elastizitätsgrenze hinaus beansprucht werden, so wird er verformt, aber nicht zerbrochen, so dass keine Gefahr des Abbrechens des Kranzes von den Speichen besteht. Dies ist vom Sicherungsstandpunkt wichtig, da bei Unfällen oft Fahrer durch ein zerbrochenes Steuerrad schwer beschädigt werden.
Ferner können wegen der Verstärkungsflanschen im Verein mit der Wölbung des Sterns und der Querneigung des Kranzes dieser und die Speichen bei grosser Starrheit relativ schmal sein, was die Herstellung verbilligt und die Ausbildung eines leichteren Steuerrades mit schmäleren Speichen und schmälerem Kranze mit geringerem Masseaufwand ermöglicht.
Die Erfindung besteht ferner in einem Verfahren, durch das der Verstärkungsstern aus einem ebenen Blechstück (Fig. 5) ohne Verzerrung ausgebildet werden kann, gemäss welchem der Kranzteil des Werkstücks in genauer Kreisform gehalten wird und Kranz. Nabe und Speiehen genau geformt und relativ zur Sternachse zentriert werden. Das Werkstück wird zwischen entsprechenden Stempeln angebracht, deren einer konvex und deren anderer konkav ist, so dass das WerkstÜck vor der Anbringung der Flansehen durchgewölbt wird.
Das Werkstück wird auf den konkaven Unterstempel-30 gelegt. Dann werden die Stempel gegeneinander bewegt. Während des Auswölbens des Werkstückes wird sein Kranzteil sicher auf dem ursprünglichen Durchmesser durch Stifte gehalten, die von der Oberfläche des Unterstempels
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des Kranz, teils des Werkstücks erfassen, um zu verhindern, dass der Kranzteil einwärts gezogen wird, während der Nabenteil 25 durch den konvexen Oberstempel. niedergerdrückt wird. Die Abwärts-
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eine leichte Streckung der Speichenteile des Werkstückes, um die leichte seitliche Abkröpfung des
Nabenteils gegen den Kranzteil bei unverändertem Durchmesser des letzteren zu ermöglichen.
Nach dem Durchwölben werden die Stempel in vollen Eingriff mit dem Werkstück gebracht, um alle seine Teile gleichzeitig mit Flanschen und Wellen zu versehen.
Die Stempel 30,. 32 drücken vorzugsweise aus dem Nabenteil Abwärtsvorsprünge JJ heraus, die den Stern in der Form beim Umhüllen mit der Masse stützen und in richtiger Lage halten. Die Unterkanten dieser Ansätze sind mit der Unterfläche des Rades bÜndig (Fig. 2).
Der Stern wird in eine Fertigradform eingesetzt und durch Füllung derselben mit der Masse in diese eingebettet. Dann wird unter Druck vulkanisiert. Die Kanalform der Teile des Sterns ermöglicht die Abführung von Gasen längs der Flächen des Sternes zum Nabenteil, wo die Gase entweichen.
Die verteilten Öffnungen längs der Mitten der Teile unterstützen die Bindung der Masse in sich und am Stern und unterstützen auch die Dämpfung durch die Steuersäule übertragener Schwingungen.
Auch dienen sie zum Ausgleich von Verzerrungen in der Masse bei Temperaturweehseln. Die mit Kanälen und Wulsten sowie Flanschen versehene Form des Kranzes und der Speichen des Sternes schafft eine Verstärkung, die eine seitliche Verzerrung des Sterns durch Temperaturweehsel verhindert, wie sie z. B. beim Einfahren in eine geheizte Garage bei kaltem Wetter auftreten. Ohne die Querverstärkung würden Kranz und Speichen das Bestreben zum Buckeln und Losbrechen von der Bettungsmasse zeigen, die dann brechen würde.
Dank der beschriebenen Form des Sterns und dank des guten Zusammenhanges der Bettungsmasse durch die Öffnungen 20 verträgt das Rad plötzliche Temperaturwechsel, Feuchtigkeit,
Salzluft und Säuredünste ohne Korrosion oder Trennung des Sternes von der Masse.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Lenkhandrad für Motorfahrzeuge mit einem in eine ursprünglich plastische Masse eingebetteten Armstern, dadurch gekennzeichnet, dass der einen Kranz, Speichen und eine Nabe aufweisende Stern aus einem Stück Metallbleeh besteht, dessen Querschnitt sowohl im Kranz-und Nabenteil als auch in den Speichenteilen durch Ausbildung von äusseren Flanschen und zwischen diesen verlaufenden durch Wellung gebildeten Rippen an allen Punkten grosse Eigensteifigkeit besitzt.