DE19803923C2 - Fahrzeugrad und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugrad mit einer Felge und einem auf die Felge aufvulkanisierten Luftreifen, wobei die Felge in einem nicht durch den Luftreifen überlappten Bereich mehrere Öff­ nungen aufweist.

Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zu seiner Herstel­ lung.

Es ist bekannt, Fahrzeugräder integriert so auszubilden, daß ein balglos geheizter Luftreifen direkt auf eine Felge vulkanisiert 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 aufvulkanisier­ ten Luftreifen zeichnen sich u. a. durch sehr gute Rundlaufgenau­ igkeit aus.

Wie ebenfalls in der EP 722 853 A2 beschrieben, wird für die Vulkani­ sation der von Felge und Rohling gebildete Reifeninnenraum durch die Felge hindurch mit heißem Fluid unter Innendruck beaufschlagt. Hierdurch wird eine zuverlässige, exakte Profilabbildung gewähr­ leistet. Üblicherweise wird Heißdampf unter ca. 10 bar durch ein Ventilloch in der Felge eingepreßt. Es können auch mehrere Ventil­ löcher oder Gewindebohrungen für mehrere Dampfzuführleitungen vor­ gesehen sein. Nach der Vulkanisation muß das heiße Fluid durch dieselben Öffnungen aus dem Reifeninnenraum wieder abgeführt bzw. abgesaugt werden.

Da der Heißdampf bei Wärmeübertragung kondensiert, ist eine starke Kondensatbildung unvermeidlich, und es bereitet beträchtliche Pro­ bleme, das kondensierte Fluid (Wasser) aus dem Reifeninnenraum schnell und vollständig zu entfernen. Außerdem kann der, durch Öff­ nungen eintretende Dampf, wenn er in zu scharfem Strahl eingeführt wird, die Innenseele des Reifens beschädigen.

Die DE 196 24 766 A1 beschreibt ein Fahrzeugrad und ein Verfahren zu seiner Herstellung, bei dem der Luftreifen direkt auf die Felge aufvulkanisiert wird. In der Felge sind Öffnungen zum Zuführen eines Heißdampfs in das Innere des Reifens vorgesehen, mit dem der Vulkanisationsprozeß des Reifens auf der Felge durchgeführt werden kann.

Die JP 1-186 402 A beschreibt ein Fahrzeugrad mit einem auf eine Felge aufgesetzten Luftreifen, bei der ein Verbindungsloch 4 in der Felge vorgesehen ist, das den Reifeninnenraum mit einer außer­ halb des Reifens liegenden Luftkammer verbindet. Beim Überfahren von Hindernissen kann Luft von dem Reifeninnenraum durch das Ver­ bindungsloch in die Luftkammer gelangen, so daß eine Energieab­ sorption und Dämpfungswirkung erreicht wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gegenüber dem genannten Stand der Technik Verbesserungen zu schaffen und insbesondere das eingangs genannte Fahrzeugrad sowie sein Herstellungsverfahren derartig weiterzubilden, daß eine gute Abdichtung auch größerer Öffnungen gewährleistet und eine schnelle Herstellung ermöglicht wird. Vorteilhafterweise soll dabei eine spätere Zugänglichkeit, insbesondere Inspektion des Luftreifeninnenraums durch die Öffnun­ gen gewährleistet sein.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß bei dem eingangs genannten Fahrzeugrad gelöst, indem die Felge auf eine Felgenschüssel mon­ tiert ist, ein Abschlußblech unter Spannung zwischen Felge und Felgenschüssel federnd eingespannt ist, und die Öffnungen in einem durch die Felge, die Felgenschüssel und das Abschlußblech gebildeten luftdichten Innenraum gelegen sind.

Weiterhin wird das Problem durch ein 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 einen Felgenschüssel montiert wird, die die Öffnungen nicht oder nur teilweise abdeckt und
• - zwischen Felge und Felgenschüssel ein Abschlußblech unter Spannung federnd eingespannt wird, welches form- oder kraft­ schlüssig so eingepaßt wird, daß die Öffnungen in einen ge­ schlossenen, luftdichten, zwischen Felge und Felgenschüssel und Abschlußblech gebildeten Innenraum münden.

Die aus dem oben genannten Stand der Technik bereits bekannten Zufuhröffnungen ermöglichen bereits grundsätzlich eine räumlich verteilte Zuführung des heißen Dampfes und können als "Abflüsse", über die das Kondensat den Reifeninnenraum wieder verläßt, verwen­ det werden.

Die hierfür vorgesehenen Öffnungen werden im allgemeinen in ihrer Größe so ausgelegt sein, daß das kondensierte Fluid ohne größere Behinderungen und damit auch in vernünftiger Zeit wieder abgeführt werden kann; bevorzugt sind über den Umfang der Felge verteilte Langlöcher. Somit kann das Fluid nicht nur schnell und thermisch schonend zugeführt und das Kondensat gut abgeführt werden, sondern das Luftreifeninnere kann durch die Öffnungen bzw. Langlöcher vi­ suell, auch ohne Hilfsmittel inspiziert werden.

Die Ausbildung unter Umständen zahlreicher Öffnungen oder Langlö­ cher in der Felge bringt jedoch seinerseits das neue Problem auf, daß das Luftreifeninnere schließlich nach außen hin abgedichtet werden muß.

Indem erfindungsgemäß vorgesehen ist, daß die Felge auf eine Fel­ genschüssel montiert wird, die die Öffnungen nicht oder nur teil­ weise abdeckt, und ein Abschlußblech unter Spannung zwischen Felge und Felgenschüssel federnd eingespannt ist, und die Öffnungen in einem durch Felge, Felgenschüssel und Abschlußblech gebildeten luftdichten Innenraum münden, kann die Abdichtung des Luftreife­ ninnenraums durch den zusätzlichen, luftdichten Innenraum erreicht werden, der mit dem Luftreifeninnenraum durch die Öffnungen ver­ bunden ist. Durch die Verwendung des Abschlußbleches, das federnd eingespannt wird, kann eine relativ schnelle Herstellung ermöglicht werden, die vorteilhafterweise auch einen späteren Zu­ gang ermöglicht.

Der durch Felge, Felgenschüssel und Abschlußblech gebildete Innen­ raum kann mit Hilfe von Dichtungsmaterial luftdicht abgedichtet werden. Zu diesem Zweck kann beispielsweise eine elastische Dich­ tung zwischen Felge und Felgenschüssel, zwischen Felge und Ab­ schlußblech und/oder zwischen Abschlußblech und Felgenschüssel angeordnet sein. Zum Abdichten können auch Gummischichten des auf­ vulkanisierten Luftreifens dienen.

Das Abschlußblech wird unter Spannung zwischen Felge und Felgen­ schüssel federnd eingespannt und hält vorzugsweise Felge und Fel­ genschüssel ohne Verwendung zusätzlicher Verbindungsmittel axial zusammen.

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 Stufen durchgeführt werden, wobei zunächst der Luftreifen auf die Felge aufgebaut und aufvulkanisiert wird, gegebenenfalls eine Zwischen­ lagerung von Felge und integriert angeschlossenem Reifen erfolgt und das Fahrzeugrad in weiteren, von den ersten Verfahrensschrit­ ten räumlich und/oder zeitlich abgekoppelten Verfahrensschritten durch montieren der Felgenschüssel in Verbindung mit dem Abschluß­ blech komplettiert wird.

Schließlich kann das Fahrzeugrad bei Bedarf mit einer Radkappe versehen werden. Jedoch kann auch bereits die Felgenschüssel un­ abhängig vom Reifen mit einem Design versehen sein. Da die Felgen­ schüssel nachträglich montiert wird und sich nicht mit in der Vul­ kanisationsheizung befindet, wird hierdurch eine größere Flexibi­ lität bei der Zusammenstellung verschiedener Reifentypen und Fel­ genschüsseln (mit beliebigem Design) erhalten.

Das hier beschriebene Fahrzeugrad wird auf der Aufbaumaschine am inneren Felgenkern zentriert. Dieselbe Zentrierung 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 Ausführungseispiels näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht einer Felge mit Felgenschüs­ sel, Abschlußblech und angeschlossenem Luftreifen, ge­ schnitten in einer durch die Radachse führenden Ebene;

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

Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer auf eine Fel­ genschüssel montierten Felge mit Federabschlußblech. Die Felgenschüssel ist mit einem Lochmusterdesign versehen.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fahr­ zeugrade, bei dem die einen Luftreifen 2 tragende Felge 1 auf eine Felgenschüssel 3 montiert ist. Zwischen der Felge 1 und der Fel­ genschüssel 3 ist ein Federabschlußblech 4 eingesetzt. Im vorlie­ genden Beispiel sind die radial innenliegenden Enden der Seiten­ streifen des Luftreifens 2 um den Felgenkranz der Felge 1 von au­ ßen herumgeführt, so daß die in Kontakt mit dem Luftreifen 2 ste­ henden Felgensitzflächen radial innen liegen. 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 Seiten­ streifenrand zwischen Felge und Federabschlußblech 4 eingeklemmt wird.

Die Felgenschüssel 3 ist im vorliegenden Fall so geformt, daß die in dieser Figur nicht gezeigten auf dem Felgenumfang entlang der Radmittelebene gelegenen Öffnungen nur etwa zur Hälfte abgedeckt werden. Der zwischen Felge 1 und Luftreifen 2 gebildete Reifenin­ nenraum steht daher in Verbindung mit dem Luftraum, der zwischen Felge 1, Felgenschüssel 3 und Abschlußblech 4 eingeschlossen ist. Es kann daher an einer gut zugänglichen Position in dem Abschluß­ blech 4 ein Ventilloch 4.a für ein Standardventil vorgesehen sein. Die Abdichtung zwischen Felge 1 und Felgenschüssel 3, sowie zwi­ schen Felge 1 und Abschlußblech 4 wird durch die eingeklemmten Seitenstreifen des Luftreifens bewirkt, ohne daß es dort gesonder­ ter Dichtungen bedarf. Das Federabschlußblech 4 ist gegen die Fel­ genschüssel 3 elastisch abgedichtet. Das Federabschlußblech 4 sitzt unter Spannung in der Felge 1 und hält die Felgenteile axial zusammen. Auf zusätzliche Befestigungsmittel kann daher unter Um­ ständen verzichtet werden.

Fig. 2 zeigt eine Teilansicht einer Felge 1 nach der Erfindung radial von außen gesehen bei teilweise weggeschnitten dargestell­ tem Luftreifen 2. Die Felge 1 weist verteilt über ihren Umfang entlang der senkrecht zur Radachse stehenden Reifenmittelebene Langlöcher 1a auf, von denen in diesem Ausschnitt zwei dargestellt sind. Für die Erfindung ist es weitgehend unerheblich, wie die Felge im einzelnen ausgebildet ist, insbesondere ob die Sitzflä­ chen für die Reifenschultern radial außen oder innen liegen, ob es sich um eine Tiefbettfelge handelt oder nicht und wie die Verbin­ dung zwischen Luftreifen und Felgenhorn oder Felgenkranz ausge­ staltet ist.

Fig. 3 zeigt schließlich das in Fig. 2 beschriebene Ausführungs­ beispiel ohne den Luftreifen in einer perspektivischen Ansicht, wobei die Felgenschüssel 3 mit einem Lochdesign als Beispiel für die Designfähigkeit versehen wurde. Es kann auch eine Radkappe aufgesetzt werden.

Claims (10)

1. Fahrzeugrad mit einer Felge (1) und einem auf die Felge aufvul­ kanisierten Luftreifen (2), wobei die Felge (1) in einem nicht durch den Luftreifen (2) überlappten Bereich mehrere Öffnungen (1.a) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Felge (1) auf eine Felgenschüssel (3) montiert ist, ein Ab­ schlußblech (4) unter Spannung zwischen Felge (1) und Felgenschüs­ sel (3) federnd eingespannt ist, und die Öffnungen (1.a) in einem durch die Felge (1), 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 Langlö­ chern bestehen.

3. Fahrzeugrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Abschlußblech (4) ein Ventil zum Befüllen des Reifens mit Luft angeordnet ist.

4. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Abschlußblech (4) die Felge (1) und die Felgen­ schüssel (3) ohne Verwendung zusätzlicher Verbindungsmittel axial zusammenhält.

5. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüch 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der durch Felge (1), Felgenschüssel (3) und Ab­ schlußblech (4) gebildete Innenraum mit Hilfe von Dichtungsmateri­ al luftdicht abgedichtet ist.

6. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Fahrzeugrad zusätzlich mit einer Radkappe ver­ sehen ist.

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

8. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an den Kontaktflächen zwischen Felge (1) und Ab­ schlußblech (4) eine elastische Dichtung angeordnet ist.

9. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an den Kontaktflächen zwischen Abschlußblech (4) und Felgenschüssel (3) eine elastische Dichtung angeordnet ist.

10. Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugsrades nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem

• 1. ein Reifenrohling auf die Felge (1) aufgebaut wird,
• 2. 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,
• 3. das bei der Vulkanisation gebildete Kondensat des Fluids durch die Öffnungen (1.a) abgeführt wird,
• 4. die Felge (1) auf eine Felgenschüssel (3) montiert wird, die die Öffnungen (1.a) nicht oder nur teilweise abdeckt,
• 5. zwischen Felge (1) und Felgenschüssel (3) ein Abschlußblech (4) unter Spannung federnd derartig eingespannt wird, daß die Öffnungen (1.a) in einen geschlossenen, luftdichten, zwischen Felge (1), Felgenschüssel (3) und Abschlußblech (4) gebilde­ ten Innenraum münden.