DE19803923A1 - Fahrzeugrad und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugrad mit einer Felge und ei­ nem auf die Felge aufvulkanisierten Luftreifen und ein Verfah­ ren zu dessen Herstellung.

Es ist bekannt, Fahrzeugräder integriert so auszubilden, daß ein balglos geheizter Luftreifen direkt auf eine Felge vulkani­ siert wird. Hierbei kann der Luftreifen vorher in herkömmlicher Weise auf einer speziellen Aufbautrommel aufgebaut und bombiert worden sein oder es kann bereits der Reifenrohling auf einer speziell hierfür geeigneten Felge aufgebaut worden sein, auf der dann auch vulkanisiert wird, wie dies beispielsweise aus der EP 722 853 A2 bekannt ist.

Integrierte Fahrzeugräder mit direkt auf die Felge aufvulkani­ sierten Luftreifen zeichnen sich u. a. durch sehr gute Rundlauf­ genauigkeit aus.

Wie ebenfalls in der EP 722 853 beschrieben, wird für die Vul­ kanisation der von Felge und Rohling gebildete Reifeninnenraum durch die Felge hindurch mit heißem Fluid unter Innendruck be­ aufschlagt. Hierdurch wird eine zuverlässige, exakte Profilab­ bildung gewährleistet. Üblicherweise wird Heißdampf unter ca. 10 bar durch ein Ventilloch in der Felge eingepreßt. Es können auch mehrere Ventillöcher oder Gewindebohrungen für mehrere Dampfzuführleitungen vorgesehen sein. Nach der Vulkanisation muß das heiße Fluid durch dieselben Öffnungen aus dem Reifenin­ nenraum wieder abgeführt bzw. abgesaugt werden.

Da der Heißdampf bei Wärmeübertragung kondensiert, ist eine starke Kondensatbildung unvermeidlich, und es bereitet be­ trächtliche Probleme, das kondensierte Fluid (Wasser) aus dem Reifeninnenraum schnell und vollständig zu entfernen. Außerdem kann der durch ein Ventilloch eintretende Dampf, wenn er in zu scharfem Strahl eingeführt wird, die Innenseele des Reifens be­ schädigen.

Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, ein integrier­ tes Fahrzeugrad so zu konstruieren, daß Heißdampf für die Vul­ kanisation gleichmäßig zugeführt und ein bei der Vulkanisation auf der Felge im Innenraum des Luftreifens entstehendes Konden­ sat auf einfache Weise abgeführt werden kann.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch ein Fahrzeugrad mit einer Felge und einem auf die Felge aufvulkanisierten Luftrei­ fen gelöst, bei welchem die Felge in einem nicht durch den Luf­ treifen überlappten Bereich mehrere Öffnungen aufweist und die den Luftreifen tragende Felge so auf eine Felgenschüssel, die gegebenenfalls mit einem zusätzlichen Abschlußblech verbunden ist, montiert ist, daß die Öffnungen durch die Felgenschüssel abgedeckt oder in einem durch die Felgenschüssel und das Ab­ schlußblech gebildeten luftdichten Innenraum gelegen sind.

Weiter wird das Problem durch ein Verfahren zur Herstellung ei­ nes gattungsgemäßen Fahrzeugrades gelöst, bei welchem

• - der Reifenrohling auf die Felge aufgebaut wird,
• - der Innenraum des Reifens durch über den Umfang der Felge verteilte Öffnungen hindurch für die Vulkanisation mit heißem Fluid unter Innendruck beaufschlagt wird,
• - das bei der Vulkanisation anfallende Kondensat des Fluids durch die Öffnungen abgeführt wird und
• - die Felge auf eine Felgenschüssel montiert wird, die die Öff­ nungen im ganzen abdeckt.

Schließlich wird das Problem durch ein alternatives Verfahren zur Herstellung eines gattungsgemäßen Fahrzeugrades gelöst, bei welchem

• - der Reifenrohling auf die Felge aufgebaut wird,
• - der Innenraum des Reifens durch über den Umfang der Felge verteilte Öffnungen hindurch für die Vulkanisation mit heißem Fluid unter Innendruck beaufschlagt wird,
• - das bei der Vulkanisation gebildete Kondensat des Fluids durch die Öffnungen abgeführt wird,
• - die Felge auf eine Felgenschüssel montiert wird, die die Öff­ nungen nicht oder nur teilweise abdeckt und
• - zwischen Felge und Felgenschüssel ein Abschlußblech einge­ setzt wird, welches form- oder kraftschlüssig so eingepaßt wird, daß die Öffnungen in einen geschlossenen luftdichten, zwischen Felge, Felgenschüssel und Abschlußblech gebildeten In­ nenraum münden.

Die Erfindung geht zunächst von der Erkenntnis aus, daß zur Lö­ sung der Aufgabe Dampfzufuhröffnungen erforderlich sind, die eine räumlich verteilte Zuführung des heißen Dampfs ermöglichen sowie "Abflüsse", über die das Kondensat den Reifeninnenraum wieder verlassen kann.

Die hierfür erfindungsgemäß vorgesehenen Öffnungen müssen in ihrer Größe so ausgelegt sein, daß das kondensierte Fluid ohne größere Behinderungen und damit auch in vernünftiger Zeit wie­ der abgeführt werden kann; bevorzugt sind über den Umfang der Felge verteilte Langlöcher.

Ein Vorteil der Erfindung besteht neben der schnellen, ther­ misch schonenden Zuführung des Fluids und der guten Abführung des Kondensates darin, daß das Luftreifeninnere durch die Öff­ nungen bzw. Langlöcher visuell, auch ohne Hilfsmittel, inspi­ ziert werden kann.

Die Ausbildung unter Umständen zahlreicher Öffnungen oder Lang­ löcher in der Felge bringt jedoch seinerseits das neue Problem auf, daß das Luftreifeninnere schließlich nach außen hin abge­ dichtet werden muß.

Erfindungsgemäß ist daher entweder vorgesehen, daß die Felge auf eine Felgenschüssel montiert wird, die die Öffnungen im ganzen abdeckt, oder daß die Felge auf eine Felgenschüssel mon­ tiert wird, die die Öffnungen nicht oder nur teilweise abdeckt, wobei jedoch zwischen Felge und Felgenschüssel ein Abschluß­ blech eingesetzt wird, welches form- oder kraftschlüssig so eingepaßt wird, daß die Öffnungen in einen geschlossenen luft­ dichten, zwischen Felge, Felgenschüssel und Abschlußblech ge­ bildeten Innenraum münden.

Falls die Öffnungen durch die Felgenschüssel im ganzen abge­ deckt werden, kann zwischen Felge und Felgenschüssel, insbeson­ dere im Bereich der Öffnungen, eine Dichtung eingebracht wer­ den. Die Dichtung kann z. B. in Form von die Öffnungen umschlie­ ßenden elastischen Dichtungsringen ausgebildet sein.

Falls die Felgenschüssel die Öffnungen nicht oder nur teilweise abdeckt, kann der durch Felge, Felgenschüssel und Abschlußblech gebildete Innenraum mit Hilfe von Dichtungsmaterial luftdicht abgedichtet werden. Zu diesem Zweck kann beispielsweise eine elastische Dichtung zwischen Felge und Felgenschüssel, zwischen Felge und Abschlußblech und/oder zwischen Abschlußblech und Felgenschüssel angeordnet sein. Zum Abdichten können auch Gum­ mischichten des aufvulkanisierten Luftreifens dienen.

Bei dem Abschlußblech kann es sich um ein Federblech handeln, das unter Spannung zwischen Felge und Felgenschüssel federnd eingespannt wird und vorzugsweise Felge und Felgenschüssel ohne Verwendung zusätzlicher Verbindungsmittel axial zusammenhält.

In dem Abschluß- bzw. Federabschlußblech kann auch ein Ventil zum abschließenden Befüllen des Reifens mit Luft angebracht sein.

Das Verfahren kann auch in mehreren voneinander getrennten Stu­ fen durchgeführt werden, wobei zunächst der Luftreifen auf die Felge aufgebaut und aufvulkanisiert wird, gegebenenfalls eine Zwischenlagerung von Felge und integriert angeschlossenem Rei­ fen erfolgt und das Fahrzeugrad in weiteren, von den ersten Verfahrensschritten räumlich und/oder zeitlich abgekoppelten Verfahrensschritten durch montieren der Felgenschüssel alleine oder in Verbindung mit dem Abschlußblech komplettiert wird.

Schließlich kann das Fahrzeugrad bei Bedarf mit einer Radkappe versehen werden. Jedoch kann auch bereits die Felgenschüssel unabhängig vom Reifen mit einem Design versehen sein. Da die Felgenschüssel nachträglich montiert wird und sich nicht mit in der Vulkanisationsheizung befindet, wird hierdurch eine größere Flexibilität bei der Zusammenstellung verschiedener Reifentypen und Felgenschüsseln (mit beliebigem Design) erhalten.

Das hier beschriebene integrierte Fahrzeugrad wird auf der Auf­ baumaschine am inneren Felgenkern zentriert. Dieselbe Zentrie­ rung wird in der Presse sowie für die Felgenschüssel verwendet. Hierdurch werden sehr gute Rundlaufwerte erhalten.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht einer Felge mit Felgen­ schüssel, Abschlußblech und angeschlossenem Luftrei­ fen, geschnitten in einer durch die Radachse führen den Ebene;

Fig. 2 zeigt eine radiale Aufsicht auf die Felge aus Fig. 1 bei geschnittener Darstellung des angeschlossenen Luftreifens;

Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer auf eine Felgenschüssel montierten Felge mit Federabschluß­ blech. Die Felgenschüssel ist mit einem Lochmuster­ design versehen.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fahrzeugrades, bei dem die einen Luftreifen 2 tragende Felge 1 auf eine Felgenschüssel 3 montiert ist. Zwischen der Felge 1 und der Felgenschüssel 3 ist ein Federabschlußblech 4 einge­ setzt. Im vorliegenden Beispiel sind die radial innenliegenden Enden der Seitenstreifen des Luftreifens 2 um den Felgenkranz der Felge 1 von außen herumgeführt, so daß die in Kontakt mit dem Luftreifen 2 stehenden Felgensitzflächen radial innen lie­ gen. Die mit der Felge 1 fest verbundene Felgenschüssel 3 ist so in die Felge eingesetzt, daß sie in Zusammenwirken mit einer der beiden Felgensitzfläche den einen Seitenstreifenrand des Luftreifens 2 beklemmt. Auf der gegenüberliegenden Reifenseite ist ein Abschlußblech 4 so zwischen Felge 1 und Felgenschüssel 3 eingespannt, daß der zweite Seitenstreifenrand zwischen Felge I und Federabschlußblech 4 eingeklemmt wird.

Die Felgenschüssel 3 ist im vorliegenden Fall so geformt, daß die in dieser Figur nicht gezeigten auf dem Felgenumfang ent­ lang der Radmittelebene gelegenen Öffnungen nur etwa zur Hälfte abgedeckt werden. Der zwischen Felge 1 und Luftreifen 2 gebil­ dete Reifeninnenraum steht daher in Verbindung mit dem Luft­ raum, der zwischen Felge 1, Felgenschüssel 3 und Abschlußblech 4 eingeschlossen ist. Es kann daher an einer gut zugänglichen Position in dem Abschlußblech 4 ein Ventilloch 4.a für ein Standardventil vorgesehen sein. Die Abdichtung zwischen Felge 1 und Felgenschüssel 3, sowie zwischen Felge 1 und Abschlußblech 4 wird durch die eingeklemmten Seitenstreifen des Luftreifens bewirkt, ohne daß es dort gesonderter Dichtungen bedarf. Das Federabschlußblech 4 ist gegen die Felgenschüssel 3 elastisch abgedichtet. Das Federabschlußblech 4 sitzt unter Spannung in der Felge 1 und hält die Felgenteile axial zusammen. Aufzu­ sätzliche Befestigungsmittel kann daher unter Umständen ver­ zichtet werden.

Fig. 2 zeigt eine Teilansicht einer Felge 1 nach der Erfindung radial von außen gesehen bei teilweise weggeschnitten darge­ stelltem Luftreifen 2. Die Felge 1 weist verteilt über ihren Umfang entlang der senkrecht zur Radachse stehenden Reifenmit­ telebene Langlöcher Ia auf, von denen in diesem Ausschnitt zwei dargestellt sind. Für die Erfindung ist es weitgehend unerheb­ lich, wie die Felge im einzelnen ausgebildet ist, insbesondere ob die Sitzflächen für die Reifenschultern radial außen oder innen liegen, ob es sich um eine Tiefbettfelge handelt oder nicht und wie die Verbindung zwischen Luftreifen und Felgenhorn oder Felgenkranz ausgestaltet ist. Gemäß der Erfindung ist le­ diglich erforderlich, daß vom Reifeninnenraum nach außen füh­ rende Durchlässe ausgebildet werden können.

Fig. 3 zeigt schließlich das in Fig. 2 beschriebene Ausfüh­ rungsbeispiel ohne den Luftreifen in einer perspektivischen An­ sicht, wobei die Felgenschüssel 3 mit einem Lochdesign als Bei­ spiel für die Designfähigkeit versehen wurde. Es kann auch eine Radkappe aufgesetzt werden.

Claims (14)

1. Fahrzeugrad mit einer Felge (1) und einem auf die Felge aufvulkanisierten Luftreifen (2), dadurch gekennzeichnet, daß die Felge (1) in einem nicht durch den Luftreifen (2) überlappten Bereich mehrere Öffnungen (1.a) aufweist und daß die den Luftreifen (2) tragende Felge (1) so auf eine Felgenschüssel (3), die gegebenenfalls mit einem zusätzlichen Abschlußblech (4) verbunden ist, montiert ist, daß die Öffnungen (1.a) durch die Felgenschüssel (3) abgedeckt oder in einem durch die Felgenschüssel (3) und das Abschlußblech (4) gebildeten luftdichten Innenraum gelegen sind.

2. Fahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (1.a) aus verteilt über den Umfang angeordneten Langlöchern bestehen.

3. Fahrzeugrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschlußblech (4) ein Federabschlußblech ist, welches unter Spannung zwischen Felge (1) und Felgenschüssel (3) federnd eingespannt ist.

4. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in dem Abschlußblech (4) ein Ventil zum Befüllen des Reifens mit Luft angeordnet ist.

5. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an den Kontaktflächen zwischen Felge (1) und Felgenschüssel (3) eine elastische Dichtung angeordnet ist.

6. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an den Kontaktflächen zwischen Felge (1) und Abschlußblech (4) eine elastische Dichtung angeordnet ist.

7. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an den Kontaktflächen zwischen Abschlußblech (4) und Felgenschüssel (3) eine elastische Dichtung angeordnet ist.

8. Verfahren zur Herstellung eines integrierten Fahrzeugrades mit einer Felge (1) und einem darauf aufvulkanisierten Luftreifen (2),
dadurch gekennzeichnet,

• - daß der Reifenrohling auf die Felge (1) aufgebaut wird,
• - daß der Innenraum des Reifens (2) durch über den Umfang der Felge verteilte Öffnungen (1.a) hindurch für die Vulkanisation mit heißem Fluid unter Innendruck beaufschlagt wird,
• - daß das bei der Vulkanisation gebildete Kondensat des Fluids durch die Öffnungen (1.a) abgeführt wird,
• - daß die Felge (1) auf eine Felgenschüssel (3) montiert wird, die die Öffnungen (1.a) im ganzen abdeckt.

9. Verfahren zur Herstellung eines integrierten Fahrzeugrades mit einer Felge (1) und einem darauf aufvulkanisierten Luftreifen (2),
dadurch gekennzeichnet,

• - daß der Reifenrohling auf die Felge (1) aufgebaut wird,
• - daß der Innenraum des Reifens (2) durch über den Umfang der Felge (1) verteilte Öffnungen (1.a) hindurch für die Vulkanisation mit heißem Fluid unter Innendruck beaufschlagt wird,
• - daß das bei der Vulkanisation gebildete Kondensat des Fluids durch die Öffnungen (1.a) abgeführt wird,
• - daß die Felge (1) auf eine Felgenschüssel (3) montiert wird, die die Öffnungen (1.a) nicht oder nur teilweise abdeckt,
• - daß zwischen Felge (1) und Felgenschüssel (3) ein Abschluß­ blech (4) eingesetzt wird, welches form- oder kraftschlüssig so eingepaßt wird, daß die Öffnungen (1.a) in einen geschlos­ senen, luftdichten, zwischen Felge (1), Felgenschüssel (3) und Abschlußblech (4) gebildeten Innenraum münden.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren in mehreren Stufen durchgeführt wird, wobei zunächst der Luftreifen (2) auf die Felge (1) aufgebaut und aufvulkanisiert wird, gegebenenfalls eine Zwischenlagerung von Felge (1) und integriert angeschlossenem Reifen (2) erfolgt und das Fahrzeugrad in weiteren, von den ersten Verfahrensschritten räumlich und/oder zeitlich abgekoppelten Verfahrensschritten durch montieren der Felgenschüssel (3) alleine oder in Verbin­ dung mit dem Abschlußblech (4) komplettiert wird.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschlußblech (4) unter Spannung zwischen Felge (1) und Felgenschüssel (3) federnd eingespannt wird und vorzugsweise Felge (1) und Felgenschüssel (3) ohne Verwendung zusätzlicher Verbindungsmittel, axial zusammenhält.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der durch Felge (1), Felgenschüssel (3) und Ab­ schlußblech (4) gebildete Innenraum mit Hilfe von Dichtungs­ material luftdicht abgedichtet wird.

13. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwi­ schen Felge (1) und Felgenschüssel (3), insbesondere im Bereich der Öffnungen (1.a), eine Dichtung eingebracht wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Fahrzeugrad zusätzlich mit einer Radkappe versehen wird.