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Lenkhandrad, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft
ein Lenkhandrad, insbesondere für Kraftfahrzeuge, oder ein Griffteil, das aus einer
Armierung aus Metall und einer Umhüllung aus Schaum- oder Zellenkunststoff besteht.
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Es ist ein Lenkhandrad bekannt, bei dem der Lenkradkranz aus Kokosfaser
besteht, die in Gummi eingebettet ist, wobei diese Masse einem Vulkanisierverfahren
unterworfen worden ist. Bei diesem Lenkhandrad ergaben sich jedoch relativ hohe
Herstellungskosten, um den Lenkradkranz sicher an den Metallspeichen des Lenkrades
zu befestigen. Auch besteht die Gefahr, daß der Lenkradkranz eine zu geringe Starrheit
besitzt, was auch zum Reißen der Außenhaut führen kann.
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Ein anderes bekanntes Lenkhandrad besteht aus einer Metallarmierung
und einer Umhüllung aus Schwammgummi. Diese Umhüllung besitzt aber keine die Oberfläche
abschließende Haut, was leicht zu Verschmutzungen und Feuchtigkeitsansammlungen
führen kann. Auch ist die Umhüllung der Gefahr ausgesetzt, daß Teile hiervon leicht
abgerissen werden.
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Es ist auch schon ein Lenkhandrad vorgeschlagen worden, bei dem die
Metallarmierung des Lenkradkranzes mit einem Kunststoff überzogen ist, der zu den
höheren Polyamiden zählt. Dieser Überzug allein ist jedoch kein genügend großer
Schutz gegen plötzliches Aufprallen, da er nicht ausreichend elastisch ist.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Lenkhandrad zu
schaffen, das einerseits eine ausreichende Festigkeit und andererseits auch ein
befriedigendes Stoßaufnahmevermögen hat, um zugleich auch als Sicherheitslenkrad
zu dienen. Ferner soll das Lenkhandrad in der Herstellung preiswert sein.
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Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die aus Schaum- oder
Zellenkunststoff gebildete Umhüllung von einer Haut aus gleichartigem, ungeschäumtem,
nicht zellenförmigem Kunststoff umgeben ist, die mit der Umhüllung wegen ihrer gleichartigen
chemischen Beschaffenheit einen Körper bildet.
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Vorteilhaft sind die Umhüllung und deren Haut dadurch hergestellt,
daß der die Haut erzeugende flüssige Stoff an der Wandung der Form angebracht, dort
erhitzt und verfestigt wird und daß dann das die Umhüllung bildende Material in
die Form eingebracht wird und schließlich die Haut und die Umhüllung gemeinsam erhitzt
werden, wobei die Umhüllung ausschäumt und sich mit der Haut innig verbindet. Hierdurch
ist es möglich, das Lenkhandrad in wirtschaftlicher und zweckvoller Weise zu fertigen
und eine einwandfreie Verbindung der beiden Verbindungsteile zu erzielen.
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Das Lenkhandrad gemäß der Erfindung kann in einer üblichen Gießform
aus Metall, Stahl od. ä. in an sich bekannter Weise hergestellt werden. Bei
solchen Gießformen können auch Hohlkehlen vorgesehen sein, denn das fertige Steuerrad
kann genügend biegsam sein, um sich ausreichend zu verformen, so daß es aus der
Form trotz der vorspringenden Stellen der Gegenhaut entnommen werden kann.
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Die Gießform kann auch aus einem plastischen Werkstoff, insbesondere
aus einem weichen (biegsamen) und elastischen Werkstoff, bestehen, z. B. aus natürlichem
oder künstlichem Kautschuk, Polyurethanen, Silikonen oder Tetrafluoräthylen. Eine
solche Gießform gewährleistet ein leichtes Entnehmen des Modells aus der Form, das
zur Herstellung der Form gedient hat, sowie im weiteren Verlauf der Lenkhandradfertigung
das Einlegen der Armierung und das Einfüllen der die Haut bildenden Flüssigkeit
sowie das Entnehmen des fertigen Lenkhandrades.
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Wenn das Lenkhandrad keine Hohlkehlen aufweisen soll, kann die Gießform
auch aus zwei Teilen bestehen, die sich in üblicher Weise an der Stelle vereinigen,
wo das Stück am breitesten ist, so daß es ohne Schwierigkeiten aus der Gießform
entnommen werden kann, da in diesem Falle ja keine vorspringenden Gegenwandungen
vorhanden sind.
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Falls man Hohlkehlen am Lenkhandrad anbringen will, sind Gießformen
erforderlich, die gewisse vorspringende Stellen aufweisen. Die Gießform kann dabei
aus zwei Teilen bestehen, die gegebenenfalls ihre Verbindungsstelle im Grunde von
zwei Hohlkehlen haben.
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Man kann in gleicher Weise auch eine einstückige Gießform verwenden,
die einfach entlang einer Linie geschlitzt ist, die beispielsweise dem Umfang des
Lenkhandradkranzes und der Achse der Speichen des
Lenkhandrades
und dem Umfang der Nabe folgt, derart, daß die Ränder dieses Schlitzes auseinandergebogen
und zunächst die Gießflüssigkeit zur Herstellung der Haut in eine der bereits angegebenen
Formen eingeführt und dann die Armierung eingelegt werden kann. In diesem Falle
kann die biegsame Gießform, nachdem sich die Seitenlappen des Schlitzes plötzlich
aneinandergelegt haben, in einer üblichen Haltevorrichtung (Außenkasten). geschlossen
gehalten werden. Nachdem die Haut sich z. B. durch Erwärmung verfestigt hat, wird
die schäumende Flüssigkeit eingeführt, z. B. an geeigneten Stellen eingespritzt,
und durchdringt die Haut an hierfür vorgesehenen Durchbrechungeh.- Nach- dem Schäumen
und Verfestigen des Schaumstoffes wird das fertige Lenkhandrad dadurch aus der Form
entnommen, daß die den Schlitz begrenzenden Seiten aufgebogen werden.
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Selbstverständlich kann im obigen Falle der Schlitz auch einer Hohlkehle
auf dem Lenkhandradkranz und den Speichen des Lenkhandrades zugeordnet sein, so
daß die einzige Verbindungsstelle der Gießform am Grunde der Hohlkehle gelegen ist.
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Ein weiters Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Umhüllung
und die Haut aus Polyurethan bestehen. Polyurethan hat sich als besonders günstiger
Werkstoff für diesen Zweck erwiesen.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Haut
-aus dem Polymerisationsprodukt von flüssigem Polyurethan mit Isozyanatgruppen und
einer Verbindung, die zur Gruppe der Polyamine, der Polyole sowie der Verbindungen,
die mit Isozyanaten reagieren können, gehört, besteht.
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Lenkhandräder gemäß der Erfindung haben gegenüber solchen aus Metall
oder massivem Kunststoff eine Anzahl Vorteile.
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Wegen ihres Aussehens sind die erfindungsgemäßen Lenkhandräder in
vortrefflicher Weise für Innenausstattungsteile von Kraftfahrzeugen geeignet, indem
sie so aussehen wie das Leder z. B. am Schaltbrett, den Sicherheitsgürteln, Armlehnen
und sogar den Sitzen. Sie können zwei oder mehr neben- oder übereinander angeordnete
Farben aufweisen und Holzstoff und alle anderen natürlichen oder künstlichen Stoffe
nachahmen. Sie können auch matt ausgeführt sein, um Blendungen durch direkte oder
an der Windschutzscheibe reflektierende Lichtstrahlen zu vermeiden.
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Ihre Wärmeisolierung ist besser als bei den Steuerrädern aus massivem
Kunststoff sowohl hinsichtlich der Wärme als auch der Kälte, insbesondere trifft
dies gegenüber metallenen Steuerrädern zu, die nur einen einfachen Kunststoffüberzug
besitzen.
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Die Nachgiebigkeit der Verkleidung verhindert eine Ermüdung und Verkrampfung
der Hand und ermöglicht eine bessere Haftung, ohne daß die üb-
lichen und
manchmal unangenehmen Einkerbungen und Rillen der starren Lenkhandräder erforderlich
sind. Bei einem Unfall wirkt die Verkleidung als Polster und ist völlig unzerbrechlich
selbst bei sehr starker Verformung. Die halbfeste Schaumstoffällung wirkt als Stoßdämpfer
eines Teils der kinetischen Stoßenergie, deren anderer Teil durch die plastische
Verformung der Metallarmierung aufgenommen wird. Die Bedienung ist dadurch, daß
die Verkleidung die von der Steuersäule kommenden Vibrationen dämpft, sehr angenehm.
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Der Schaumstoff sowie die Haut besitzen eine ausgezeichnete Widerstandsfähigkeit
sowohl gegenüber femperaturen als auch gegenüber Wetterunbilden, Alterung, Verschleiß,
Zug, Rissen und Angriffen durch übliche Lösungsmittel und Chemikalien.
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Obwohl die Haut das Aussehen von Leder haben kann, läßt sie absolut
kein Fett, Schweiß od. dgl. eindringen. Sie läßt sich sofort z. B. mittels Seifenlauge
reinigen.
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Gemessen an einem Lenkhandrad aus massivem Kunststoff wird bei dem
neuen Lenkhandrad eine Gewichtsersparnis an Kunststoff, d. h. abgesehen von
der Aimierung, von 80 bis 90 % erzielt. Dadurch, daß die die Haut
bildende Flüssigkeit in eine Form gebracht wird, d. h. in eine negative Gießform
des zu fertigenden Stückes, erhält diese automatisch in "Jdii-füriiekspi#iffg-eiid(#ii--Winkeln
der Form, die die hervorstehenden Teile des Stückes formen sollen, eine zusätzliche
Schichtdicke und verleiht somit diesen Teilen, die die empfindlichsten sind, eitle
erhöhte Verschleißfestigkeit.
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Die Verbindungsstellen der Formen hinterlassen auf dem gefertigten
Stück eine Markierung, die ge-
wöhnlich als »Nallt« bezeichnet wird und unter
der Hand ein unangenehmes Gefühl hervorruft. Sie kann gleichermaßen auch
Anlaß zum Reißen öder Ablösen der Haut sein. Es ist daher vorteilhaft, wenn das
Lenkhandrad auf dem Lenkradkranz und den Speichen und selbst an der Nabe mindestens
eine Hohlkehle, die genügend weit und tief ist, aufweist und in deren Innerem
die Verbindungsstelle der Formhälften so angeordnet ist, daß die genannte Naht schlecht
erreichbar ist. Dadurch werden auch die Unbequemlichkeit und Gefahr von Beschädigung
vermieden.
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Das Steuerrad kann so viele Hohlkehlen besitzen, wie die Gießform
Stoßstellen besitzt. Wenn die Gießform zweiteilig ist, wie dies allgemein üblich
ist, ergeben sich zwei Verbindungslinien. Folglich können am Lenkradkranz; und den
Speichen zwei Hohlkehlen vorgesehen sein.
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Für die Ansprüche 3 und 4 wird Schutz nur in Verbindung mit
den übergeordneten Ansprüchen begehrt.
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In den Zeichnungen sind Beispiele von Lenkhandrädern nach der Erfindung
wiedergegeben, und zwar zeigt F i g. 1 einen Axialschnitt durch eitl Lenkhandrad,
F i g. 2 einen teilweisen Axialschnitt durch ein Lenkhandrad nach F i
g. 1 während des Gießens sowie Teile einer zweiteüigen Gießform, F i
g. 3 eine Ansicht des Lenkhandrades der F i g. 1 in verkleinertem
Maßstab von unten, F i g. 4 einen teilweisen Längsschnitt durch ein Lenkhandrad
mit einer Hohlkehle im Augenblick des Gießens in einer biegsamen, einteiligen Gießform
und F i g. 5 eine Draufsicht in verkleinertem Maßstab auf das Lenkhandrad
gemäß F i g. 4.
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In den F i g. 1 bis 3 besitzt das Lenkhandrad eine Armierung
1 entlang dem Lenkradkranz 2 und den Speichen 3. Eine Haut 4 umgibt
den ganzen Umfang des Lenkhandrades und der Nabe 5.
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Die Gießform zur Herstellung des Lenkhandrades besteht bei der Ausführungsform
nach F i g. 2 aus zwei Teilen 6 und 7, von denen der eine,
6, aus plastischem Werkstoff besteht und beim Gebrauch gut biegsam ist, während
der andere, einen Deckel bildende Tei17 aus einem biegsamen oder harten Werkstoff
besteht.
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Das Lenkhandrad besitzt zwei Hohlkehlen 8 und 9,
e genügend
weit und tief sind, um die vorstehenden
Stellen der Oberfläche der
sich berührenden Teile 6
und 7 der Gießform aufnehmen zu können.
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Zum Gießen überstreicht man jeden Gießformteil mit bekannten Mitteln
mit einem die Haut bildenden Werkstoff und erhitzt die Hautteile 4' und 4" auf den
Teilen 6 und 7 in einem auf geeigneter Temperatur befindlichen Erhitzungsapparat.
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Falls erforderlich, kühlt man den Teil 6 und gießt in ihn die
Flüssigkeit 10, die einen eine Umhüllung 11 bildenden Schaumstoffkörper
erzeugen soll und z. B. aus Polyurethan besteht.
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Dann bringt man rasch die Armierung 1 an Ort und Stelle, wo
sie von hierfür vorgesehenen Mitteln festgehalten wird, setzt den den Deckel bildenden
Teil 7 auf den Teil 6 und verriegelt ihn.
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Abschließend läßt man den Schaumstoff ausschäumen und erhitzt ihn
in einem Ofen bei gewünschter Temperatur. Ein Austrittskanal 12 gibt dem beim Schäumen
gebildeten Gas die Möglichkeit zum Einweichen.
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Zur Entnahme des Lenkhandrades aus der Gießform hebt man den Teil
7 ab und zieht das Gußstück, nachdem man die Ränder des weichen Teiles
6 etwas aufgeweitet hat, heraus.
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Das so gefertigte Lenkhandrad besitzt somit eine Umhüllung
11 aus Schaumstoff, die von einer matten Haut 4 umgeben ist, die aus den
Hautteilen 4' und 4" gebildet ist und die z. B. wie eine Lederimitation aussehen
kann und dabei die in der Einleitung erwähnten Eigenschaften, wie Isolierfähigkeit,
Geschmeidigkeit, Widerstandsfähigkeit, geringes Gewicht usw., besitzt.
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Infolge des Vorhandenseins zweier Hohlkehlen 8
und
9, in denen die Ränder der Hautteile 4' und 4" aufgenommen sind, die auf
dem Teil 6 der Gießform bzw. dem Teil 7 liegen, sind diese praktisch
nicht zugänglich, so daß sie nicht von den Fingernägeln des Fahrers abgehoben werden
können. Darüber hinaus und im Gegensatz zu Häuten, die nachträglich aus fertigen
Stücken ausgezogen werden, ist die Haut, die auf äiese Weise in der Gießfonn entstanden
ist, die die negative Form des Werkstückes bildet, an den vorspringenden empfindlichsten
Stellen dicker ausgebildet und an den eingezogenen und weniger empfindlichen Stellen
dünner.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach den F i g. 4 und
5 besteht die Gießform 13 aus einem einzigen biegsamen Stück. Dieses
ist entlang einer Linie 14, die beispielsweise über den Umfang des Lenkradkranzes
2, der Achse der Speiche 3 und den Umfang der Nabe 5 gelegt ist, geschlitzt.
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Man führt zunächst die zur Bildung der Haut vorgesehene Flüssigkeit
und dann die Armierung 1 ein. Dann läßt man die Seiten (Lippen)
15 und 15' der Gießform sich wieder schließen und hält sie in einem
Außenkasten bekannter Bauart, der aus den Teilen 16 und 17 besteht,
geschlossen.
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Durch z. B. Erhitzen verfestigt man die Haut 4 und spritzt dann die
Schaumflüssigkeit durch einen entsprechend in der Gießform 13 vorgesehenen
Kanal 18 ein, die durch die an dieser Stelle vorher durchstochene Haut 4
fließt. Eine Bohrung 19 im Teil 17
des Außenkastens ermöglicht die
Einführung der Schaumflüssigkeit in den Kanal 18 der Gießform. Nun wartet
man, bis die Flüssigkeit ausgeschäumt und erstarrt ist, öffnet dann den Außenkasten
16, 17,
biegt erneut die Seiten 15 und 15' des Schlitzes 14
auseinander und entnimmt der Gießform das Lenkhandrad.
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Der Schlitz 14 ist entlang einer Hohlkehle 20 angeordnet, die auf
den Lenkradkranz und den Speichen derart vorgesehen ist, daß die einzige Verbindungsstelle
der Ränder der Haut 4 in dieser Hohlkehle aufgenommen sind.
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Die Erfindung kann auch für andere Teile benutzt werden. Sie kommt
ganz allgemein für Griffteile, z. B. Hand- und Türgriffe, Steuerknüppel, Fensterverkleidungen
in Kraftfahrzeugen, Umrandungen des Armaturenbrettes sowie für andere Teile eines
Kraftfahrzeuges zur Anwendung, die einerseits eine entsprechende Festigkeit und
andererseits ein bestimmtes Puffervermögen zur Vermeidung von Unfällen erfordern.