-
Speichenrad für Fahrzeuge, insbesondere Schwerlastwagen Die Erfindung
bezieht sich auf ein Speichenrad für Fahrzeuge, insbesondere Schwerlastwagen.
-
Für Schwerlastwagen werden vorwiegend Speichenräder verwendet, weil
dünnwandige Scheibenfelgen für hohe Beanspruchungen nicht ohne weiteres geeignet
sind. Außerdem ist es bei Speichenrädern, nicht aber bei Scheibenrädern, ohne großen
Aufwand möglich, durch die hohlen Speichen Kühlluft an die Bremstrommeln zu führen.
-
Die Vorteile von Stahlguß liegen in der besonders hohen Steifigkeit,
welche durch die guten Übergänge bzw. Ausrundungen zwischen den einzelnen Konstruktionsteilen
erreicht wird. Die Speichenräder für Schwerlastwagen werden deshalb nach der allgemein
üblichen Praxis aus Stahlguß mit guten Übergängen zwischen den Speichen und der
Nabe hergestellt. Nabe und Speichenstern bilden dabei eine zu gießende Einheit,
oder es werden miteinander zu verbindende Teile gegossen, die jeweils aus Teilen
der Nabe und des Speichensternes bestehen.
-
Da die Speichenräder in vielfältigen Ausführungen und Abmessungen
benötigt werden, ist ihre allgemein übliche Herstellung in Stahlguß insbesondere
wegen der hohen Form- und Modellkosten sehr teuer. Hinzu kommt noch, daß große Stahlgußteile
nur schwer lunkerfrei hergestellt werden können und wegen der geforderten Dichtigkeit
ein hoher Ausschuß bei den insgesamt oder in großen Stücken gegossenen Speichenrädern
in Kauf genommen werden muß, was die Räder weiter verteuert.
-
Die geschilderten Nachteile treten dann auf, wenn Nabe und Speichenstern
eines Rades in bekannter Weise als Einheit gegossen werden und darauf die Felge
aufgezogen wird. Nabe und Speichenstern sind eine zu große Einheit, um preiswert
als einwandfreies Gußteil hergestellt werden zu können.
-
Es ist auch bekannt, Speichenräder aus mehreren Teilen derart herzustellen,
daß der Speichenstern aus sektorförmigen Blechprofilen zusammengesetzt ist, die
unmittelbar aneinanderliegen und fest mitei>?anc'er verbunden sind. Bei solchen
Rädern ist es bisher noch nicht gelungen, die für den Dauerbetrieb erforderliche
Steifigkeit zu erzielen. Die notwendige Steifigkeit ließe sich allenfalls mit einem
solchen technischen Aufwand erzielen, daß ein Preisvorteil gegenüber heute üblichen
Gußrädern nicht gegeben wäre. Eine grundlegende Änderung ließe sich auch mit einer
weiteren Ausgestaltung dieser Lösung nicht erzielen, bei der der Speichenstern in
seiner Gesamtheit aus einem Stahlband hergestellt ist, dessen Ränder entsprechend
der Form versteifender Abwinklungen zugeschnitten sind. Die erforderliche Steifigkeit
würde auch ein Rad nicht ohne weiteres haben, das in bekannter Weise derart aus
mehreren Teilen zusammengesetzt ist, daß zwei symmetrische Hälften des aus Blech
gefertigten Speichensternes zunächst mit zwei Nabenhälften verschweißt sind und
die beiden symmetrischen Teile aus je einer Hälfte des Speichensternes und einer
Nabenhälfte durch in Umfangsrichtung des Rades fortlaufende Schweißnähte und einen
aufgesetzten, sich über beide Hälften des Speichensternes erstreckenden Felgenträger
miteinander verbunden sind. Entsprechendes gilt auch für eine etwas andere Ausführungsform
dieser Lösung, bei der zwei Hälften des Speichensternes auf Zapfen an den beiden
Enden der Nabe aufgesetzt und mit Hilfe von Schraubenverbindungen und eines auf
das eine Ende der Nabe aufgeschraubten Deckels gehalten, am Umfang durch die abnehmbare
Felge zusammengehalten sind.
-
Bei einem anderen bekannten Speichenrad ist der Speichenstern derart
aus einzelnen Teilen zusammengesetzt, daß jedes Speichenelcment, in der Längsrichtung
des Rades gesehen, ein V bildet, dessen Spitze mit der Nabe verbunden ist und dessen
im Querschnitt U-förmige, radial verlaufende Schenkel mit den entsprechenden Schenkeln
benachbarter Speichenelemente nach dem Verschweißen Hohlspeichen bilden.
-
Schließlich ist es bekannt, die einzelnen, wiederum aus einzelnen
gepreßten Blechformteilen zusammengesetzten Speichen eines Speichenrades in Aussparungen
einzusetzen, die in verschieden hohen radial nach außen gerichteten Endflanschen
der Nabe eingeformt sind.
-
Die Räder mit einzelnen, ihrerseits als Einheiten gepreßten oder aus
gepreßten Formteilen zusammengesetzten Speichen haben im allgemeinen dadurch
eine
unzureichende Festigkeit und Steifigkeit, daß die bei Gußrädern möglichen guten
übergänge zwisehe den Speichenfüßen und der Nabe wegfallen und an den scharfkantigen
Übergängen zwischen den Speichen und der Nabe eine unzulängliche Verbindung gegeben
ist, indem die Speichen stumpf auf der Nabe aufstehen und am Fuß mit der Nabe verschweißt
sind. Bei der einen beschriebenen Lösung mit in radiale Endflansche gefaßten Speichenfüßen
sind die Endflansche nur mit erheblichem Material-und Gewichtsaufwand so steif zu
machen, daß sie sich bei großen Beanspruchungen nicht unzulässig deformieren. Außerdem
ist zwischen jeder Stirnwand und den Speichenfüßen nur eine in Umfangsrichtung verlaufende
Schweißnaht möglich, so daß die großen Anlageflächen der Speichenfüße an den Endflanschen
der Nabe praktisch nicht wirksam werden können.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Speichenrad zu schaffen, das billiger
herzustellen ist als die bekannten gegossenen Speichenräder, dessen Festigkeit und
Steifigkeit jedoch wesentlich höher ist als bei Rädern, die aus einzelnen Blechpreßteilen
hergestellt sind und der Festigkeit und Steifigkeit üblicher gegossener Speichenräder
zumindest nicht nachsteht.
-
Zur Lösung der gestellten Aufgabe geht die Erfindung aus von einem
Speichenrad für Fahrzeuge, insbesondere für Schwerlastwagen, das aus Einzelspeichen
und einer Nabe zusammengesetzt ist. Zur Erhöhung der Festigkeit eines solchen Rades
ohne große Mehrkosten und ohne großen technischen Mehraufwand schlägt die Erfindung
vor, daß die Nabe doppelwandig ausgeführt ist und die Speichen sowohl mit der inneren
als auch mit der äußeren Nabenwand fest verbunden sind.
-
Durch den Vorschlag der Erfindung ist eine kräftige Nabe gegeben,
in der jede Speiche doppelt eingespannt ist. Das Rad wird dadurch eine hohe Festigkeit
haben. Seine Steifigkeit wird der Steifigkeit der bekannten, in einem Stück gegossenen
Räder nicht nachstehen. Andererseits ist es mit dem Vorschlag der Erfindung, wie
bei anderen Rädern mit einzelnen, mit der Nabe zu verbindenden Speichen, möglich,
mit einem Minimum an Einzelteilen, z. B. drei oder vier verschiedenen Nabentypen
und ein oder zwei verschiedenen Speichentypen, ein großes Sortiment von Speichenrädern
fertigen zu können. Entsprechend lang gefertigte Speichen brauchen im gegebenen
Fall nur gekürzt zu werden, und die Naben können in ihrer Breite variiert werden,
so daß bei der Herstellung von Rädern verschiedener Abmessungen sogar von einem
Grundtyp für die Speichen und einem Grundtyp für die Naben ausgegangen werden kann.
Der Vorschlag der Erfindung ermöglicht also die preisgünstige Fertigung eines Rades
hoher Steifigkeit und Festigkeit.
-
Insbesondere schlägt die Erfindung vor, daß die hohlen Speichen gegossen,
die Nabe im Schmiedeverfahren hergestellt sind und Nabe und Speichen durch Schweißen
miteinander verbunden werden. Hierdurch ist eine weitere Verbilligung gegenüber
den gegossenen Speichenrädern möglich, insbesondere schon wegen des zu erwartenden
geringeren Ausschusses bei der Herstellung der einzelnen kleineren Teile des Rades.
Für diesen Vorschlag hohler, gegossener Speichen und einer im Schmiedeverfahren
hergestellten Nabe und schließlich der Verbindung von gegossenen Speichen und geschmiedeter
Nabe wird nur in Kombination aller drei Maßnahmen Patentschutz geltend gemacht.
-
Um eine besonders feste und sichere Verbindung zwischen den Speichen
und der Nabe zu erzielen, wird erfindungsgemäß weiter vorgeschlagen, daß die Speichen
spiellos durch Öffnungen in der äußeren Nabenwand gesteckt sind und mit Teilen ihrer
Stirnflächen vor Schlitzen in der inneren Nabenwand liegen, wobei die Schlitze durch
das Schweißen von den Speichenstirnflächen verschlossen sind. Außer der guten Verbindung
zwischen den Speichen und der Nabe wird dadurch erreicht, daß das in die Nabe eingefüllte
Fett im Betrieb des Rades dort verbleibt und nicht in die Speichen verdrängt wird.
-
Für die Nabe eines erfindungsgemäß gestalteten Rades wird ihre zweiteilige
Ausführung vorgeschlagen, derart, daß jedes Nabenteil eine Nabenwand und eine Nabenstirnfläche
aufweist. Die Schweißnähte der Verbindung zwischen den beiden Nabenteilen sollen
aus Festigkeitsgründen in den Nabenwänden liegen.
-
Ein Ausführungsbeispiel für ein Rad nach der Erfindung ist in der
Zeichnung schematisch dargestellt und nachfolgend beschrieben. In der Zeichnung
ist etwa die obere Hälfte des Rades als Schnitt in der die Drehachse des Rades einschließenden
Ebene dargestellt.
-
Die einzeln gegossenen Speichen 1 sind hohl, haben einen entsprechend
den gegebenen Anforderungen gewählten Querschnitt und den üblichen Speichenkopf,
der auf der einen Seite entsprechend dem Anschluß für die Bremstrommel, im oberen
Teil zur Aufnahme der Felgenringe ausgebildet ist. Die Nabe besteht aus zwei geschmiedeten
Nabenteilen 2 und 3. Das Nabenteil 2 schließt die innere Nabenwand und die eine
Nabenstirnfläche mit einem Rand im Umfang der äußeren Nabenwand ein. Das Nabenteil3
schließt die äußere Nabenwand und die andere Nabenstirnfläche ein. Beide Nabenteile
2 und 3 sind im Umfang der inneren und der äußeren Nabenwand miteinander verschweißt
(Schweißnähte 4 und 5). In die äußere Nabenwand sind Öffnungen gestanzt, durch die
die Speichen mit ihren Füßen hindurchragen. In die innere Nabenwand sind für jede
Speiche zwei Schlitze eingestanzt, vor denen die Speichen mit einem Teil ihrer Stirnfläche
liegen. Sowohl mit der äußeren als auch mit der inneren Nabenwand sind die Speichen
im Bereich der Öffnungen und Schlitze verschweißt (Schweißnähte 6 und 7).
-
Zur Herstellung und Bearbeitung eines Rades nach der Erfindung ist
noch vorgesehen, daß die Schweißnähte 4 und 5 auf einer automatischen Rundlaufanlage
miteinander verschweißt werden, daß die Speichen in maximal erforderlicher Länge
gegossen und vor der Montage auf die jeweils erforderliche Länge zugeschnitten werden
und daß als letzte Operation bei der Herstellung des Rades dieses spanabhebend bearbeitet
wird.