DE2016294B2 - Fahrzeugrad mit einer auf einer Nabe montierbaren Radscheibe - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugrad mit einer tuf einer Nabe montierbaren Radscheibe, auf der die Felge für die Aufnahme des Reifens angebracht ist, wobei das Fahrzeugrad neben einem bzw. mehreren Metallteilen einen Kunststoffteil umfaßt.

Es sind bereits Fahrzeugräder bekanntgeworden, die ein Kunststoffteil aufweisen. Das deutsche Gebrauchsmuster 1 946 980 zeigt, daß an einer metallenen Radscheibe mit angeformtem Felgenteil eine aus Glasfaser verstärktem Kunstharz bestehende Felge angeformt ist. Ganz allgemein gehört es seit langem zum Stand der Technik, Metallteile mit einem Kunststoff als Deckstoff zu versehen.

Bei Fahrzeugrädern der eingangs genannten Art ist es weiterhin bekannt (U SA.-Patentschrift 3 317 248), diese mit einem Zierdeckel zu versehen. Der Zierdeckel ist ein gesondertes Teil, das durch besondere Halteoder Klemmeinrichtungen am Rad befestigt wird. Nachteilig ist dabei, daß die Befestigungseinrichtungen verhältnismäßig aufwendig sind, wobei sich der Zierdeckel insbesondere beim Anstoßen beispielsweise an einen Bordstein lösen kann, wodurch die Verkehrssicherheit beeinträchtigt wird. Außerdem müssen die Halteeinrichtungen und der Zierdeckel an die entsprechende Form des Rades angepaßt sein, und wenn die Halte- bzw. Klemmwirkung nachläßt, können unliebsame Geräusche entstehen, indem der Zierdeckel gegen das Fahrzeugrad schlägt.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und ein Fahrzeugrad so auszubilden, daß unter Vermeidung eines gesonderten Zierdeckels ein Beschädigungsschutz und eine Geräuschdämpfung erzielt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Kunststoff teil als außen das Rad wenigstens teilweise bedeckende Auflage ausgebildet ist, mit der Radscheibe oder mit der Radscheibe und der Felge in ständiger, fester Verbindung steht und einen Körper mit einer eigenen, von der der Außenkontur der Radscheibe unabhängigen Außenkontur bildet, der mit einer oder mehreren öffnungen zum Zugang zu den Radbefestigungsschrauben versehen ist.

In vorteilhafter Weise kann die Auflage auf dem abgedeckten Bereich des Metallteils festgeklebt sein, oder die Auflage besteht aus einem Formstück und ist durch Aushärtung aus dem abgedeckten Bereich des Metallteils festgelegt. Weitere zweckmäßige Ausführungsformen des Fahrzeugrades sowie vorteilhafte Verfahren zu seiner Herstellung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Mit dem erfindungsgemäßen Fahrzeugrad werden eine Reihe von Vorteilen verwirklicht. Neben seiner stoßdämpfenden Wirkung, die das Metallteil gegen Beschädigungen und Verformungen schützt und der durch die gute Abdeckung erzielbaren Schalldämpfung wird die Herstellung eines gesonderten Raddeckels überflüssig und außerdem brauchen nicht mechanische Halte- bzw. Klemmeinrichtungen vorgesehen werden. Durch die erfindungsgemäße Auflage selbst kann die Form des Fahrzeugrades verändert werden, ohne daß es erforderlich ist, die Radscheiben zu verändern und damit die Maschinen zu seiner Herstellung neu einzurichten. Indem die Auflage mit der Radscheibe oder mit der Radscheibe und der Felge in ständiger, fester Verbindung steht, wird auch sichergestellt, daß die Auflage sich nicht vom Rad ablöst und dadurch die Verkehrssicherheit beeinträchtigt wird. Bei dem erfindungsgemäßen Rad ist auch eine konzentrisch genaue Lage der Auflage auf der Radscheibe und der Radfelge sichergestellt, so daß das Fahrzeugrad dynamisch und statisch einwandfrei ausgewuchtet ist, was bei der gesonderten Anbringung von Raddeckeln nicht notwendigerweise der Fall ist. Ohne Schwierigkeiten kann die Auflage gemäß einem bestimmten Design gestaltet sein und es können die verschiedensten Zier- und Stilelemente aufgebracht werden und so verschiedene Radgestaltungen vorgenommen werden, ohne daß der Radkörper verändert zu werden braucht.

Verschiedene Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Fahrzeugrades sowie Verfahren zu seiner Herstellung sollen beispielhaft unter Bezugnahme auf

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die Zeichnungen nachstehend näher erläutert werden. verbindung an einem Teil oder der ganzen Fläche ~cr

In den Zeichnungen zeigt: Radscheibe 14 und einem Teil oder der ganzen Fläche

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Fahrzeugrad mit der Felge 12 mittels eines Formungsvorgangs gestaltet,

Auflage; welcher im folgenden näher beschrieben werden soll.

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Form für die 5 Eine geeignete, mit 36 bezeichnete Form für die Her-Herstellung eines Rades muh Fig. 1, wobei das stellung der Auflage 16 aus einem Urethan-Elasiomer Meiallteil des Rades längs der Linie ΙΙ-Π der Fig. 1 ist in Fig. 2 dargestellt. Die Form 36 besteht aus einer geschnitten ist; unteren Hälfte oder dem Boden 38 mit einem HoIiI-

Fig. 3 den Querschnitt durch das Rad gemäß raum, welcher so gestaltet ist, daß er der Auflage 16

Linie Π-ΙΙ der Fig. 1 nach Fertigstellung; io die gewünschte dreidimensionale Kontur vermittelt.

Fig. 4 eine Teilansicht eines Rades mit Ziereinlagen, Zu der Form 36 gehört außerdem eine obere Hälfte 42,

die in die Auflage eingebettet sind; welche so gestaltet ist, daß sie mit der Innenfläche der

Fig. 5 einen Teilschnitt durch die untere Hälfte der Radscheibe 14 und der Felge 12 zur Anlage kommt.

Form mit einer eingebetteten Schmuckeinlage; um eine Stütze für das in die Form 36 eingesetzte Rad

Fig. 6 ein Bloekdiagramm, das die Arbeitsstufen bei 15 10 zu bilden. Eine Vielzahl von Stiften 44 sind in der

der Herstellung eines Rades zeigt; unteren Formhälfte 38 vorgesehen, welche mit den

Fig. 7 eine perspektivische Darstellung eines erfin- Öffnungen 18 ausgerichtet sind, um das Rad in der

dungsgemäßen Fahrzeugrades anderer Ausführungs- Form 36 in Umfangsrichtung festzulegen Mehrere

form; Zapfen 46 ragen von dem Boden 38 in den Hohlraum

Fi<>. P einen senkrechten Teilschnitt durch das Rad ao hinein; sie dienen zur Festlegung des Rades in Um-

nach Fig. 7 mit aufmontierten Reifen; fangsrichtung, indem sie in die Scheibenausschnitte 22

Fig. 9 einen senkrechten Schnitt durch die in axialer eingreifen; die Zapfen dienen gleichzeitig ais Kern-Richtung auseinander gerückten, das Rad bildenden stücke, so daß entsprechende Ausschnitte 48 (Fig. 3) Teile; in der Auflage 16 entstehen, wenn dieselbe in der Form

Fig. 10 einen der Fig. 8 entsprechenden Schnitt 25 gegossen wird. In dem Formhohlraum ist ein zylin-·

durch eine andere Ausführungsform des Nabenteils. drischer Kern 50 vorgesehen, welcher ein zentrales

In Fig. I und 3 ist das Fahrzeugrad allgemein mit Loch 30 in der Auflage 16 bei deren Herstellung in der

10 bezeichnet; es ist in herkömmlicher Weise mit einer Form 36 bildet. Die untere Formhälfte 38 ist mit einer

Ticfzieh-Felge 12 und einer Radscheibe 14 ausgebildet, Ringlippe 52 ausgestattet, welche an die Außenkanten

seine Kontur wird von einer Auflage 16 bestimmt, 30 des Hohlraums angrenzt und der Felge 12 des Rades

velche auf der Radscheibe 14 festgelegt ist. Die Rad- als Tastsitz dient, so daß eine Abdichtung zwischen

:~h?;be 14 ist mit einem Ring vor. Öffnungen 18 für die dem Hohlraum und der Felge 12 des Rades entsteht

Radbefestigungsschrauben und einer zentralen öff- und das Gießmaterial bei der Herstellung der Auflage

nune 20 versehen, so daß das Rad 10 lösbar an einer 16 nicht aus der Form herausgedrängt werden oder

Radspindel und einer Schrauben- oder Trommelbremse 35 durch eine Leckstelle aus der Form 36 austreten kann.

angebracht werden kann. Zur Verzierung des Rades Ein zentraler Teil 54 der oberen Formhälfte 52 reicht

und außerdem zur Luftbespülung der Bremse sind bis unterhalb der Radscheibe 14 und wirkt mit dem

mehrere Ausschnitte 22 in der Radscheibe 14 vorge- zentralen Kern 50 in der Weise zusammen, daß ein

sehen. Die spezielle Form der Stahlbauteile des Rades. positiver Anschlag entstcht_f welcher das Schließen der

d. h., der Felge 12 und der Radscheibe 14 in erster 40 Form 36 begrenzt. Der zentrale Teil 54 bildet außei-

Linie durch Nützlichkeitserwägungen ergeben, z. B. dem einen in den Hohlraum hineinragenden Kern,

aus der erforderlichen Festigkeit des Rades und der welcher die Gegenbohrung 32 und die Erweiterung 34

Einfachheit und Wirtschaftlichkeit der Fertigung. der Abdeckung 16 bildet.

während das Aussehen des Rades weilgehend durch Geeignete plastische Materialien für das Formen

die Auflage 16 bestimmt wird. as oder Gießen der Auflage 16 sind die synthetischen

Nach Fig. 1 ist die Auflage 16 mit schweren, sich Kautschuke mit vorzugsweise hoher Dichte; dazu nach außen erweiternden Speichenteilen 24 ausgestat- gehören porenfreie Urethan-Elastomere und mikrotet. welche radial zwischen der Verbindung von poröse Urethan-Elastomere. Diese Urethan-Elastomere Felge 12 und Radscheibe 14 und dem mittleren Naben- bilden eine kompakte Kautschuk-Auflage hoher teil 26 verlaufen. Die Speichen 24 erstrecken sich auch so Dichte in der Größenordnung von 800 bis 880 kg/m³. in axialer oder seitlicher Richtung nach außen von der Eine solche Auflage bildet ein nachgiebiges Schutz-Radscheibe 14 weg, so daß sie eine in Segmente unter- polster, welches seitliche Stoßeinflüsse abfängt und teilte, etwa konische Fläche bilden, wie dies aus dadurch eine Beschädigung der aus Stahl bestehenden Fig. 3 erkennbar ist. Von der konischen Oberfläche Bestandteile des Rades verringert oder verhindert, sind etwa dreieckförmige Teile 28 zurückversetzt, 55 Dieses Urethan-Elastomer besitzt die Fähigkeit, mit welche je einen Ausschnitt 22 und eine Öffnung 18 für sauberen Metalloberflächen eine chemische Bindung die Radbefestigungsschrauben enthalten und die Spei- zu bilden, wodurch die Notwendigkeit entfällt, die chenform hervorheben. Die Teile 28 ermöglichen Auflage mittels eines zusätzlichen Klebemittels an der außerdem den Zugang zu den Öffnungen 18 und er- Radscheibe zu befestigen. Obwohl das Urethan an leichtern somit die Befestigung des Rades 10 an einer 60 einer sauberen Metallfläche haftet, empfiehlt es sich. Trommel-oder Scheibenbremse bzw. einer Radspindel. die Radscheibe 14 mit einem die Bindung fördernden Um Spielraum für eine Spindel und die Lagerbefesti- Mittel zu behandeln oder einen Phosphat-Überzug auf gung einer Bremstrommel zu haben, sind eine Öffnung der Radscheibe 14 anzubringen, bevor das Red in die 30 mit Gegenbohrung32 und k anischer Erweiterung34 Form 36 eingelegt wird, um eine besonders gute Hafvorgesehen, welche durch de 1 mittleren Teil 26 der 65 tung zwischen Auflage 16 und Radkörper zu verwirk-Auflage 16 führen. liehen. Wenn das Urethan-Elastomer an eine glatte

Die dreidimensionale Kontur der Auflage 16 wird Formfläche angegossen wird, so bildet es eine sehr

zweckmäßig unter gleichzeitiger Schaffung einer Haft- glatte, helle und undurchlässige Oberfläche, weiche

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mit Farbe bestrichen oder in anderer Weise mit einer und chemisch an der Radscheibe 14 des Rades anhafdekorativen Deckschicht ausgestattet werden kann, tet. Die Form wird dann geöffnet und das Rad wird um dadurch ein Aussehen zu erhalten als ob die mit der anhaftenden Auflage 16 aus der Form heraus-Auflage Bestandteil des Stahlrades wäre. Dank der genommen. Die Form wird gewöhnlich auf einer hohen Dichte dieses Urethan-Elastomers und seiner 5 erhöhten Temperatur gehalten, die zwischen Raumporenfreien oder mikroporigen Struktur mit geschlos- temperatur und 93 C liegt; der Radkörper kann vor senen Zellen, wird keine Feuchtigkeit absorbiert. Das dem Einlegen in die untere Formhälfte vorgewärmt ist von besonderem Vorteil wenn das Rad und die werden, um die für die Aushärtung des Urethan-Auflage nicht unmittelbar nach der Formung der Materials notwendige Zeitspanne zu verringern. Auflage angestrichen oder in anderer Weise abgedeckt io Spezielle Beispiele von besonderen Urethan-Matewerden, oder wenn die Farbe abgeschabt oder ihr rialien, Angaben bezüglich der Spritztemperaturen und Zusammenhang in irgendeiner anderen Weise zerstört der Aushärtungsdauer sollen in Verbindung mit den wird. Wenn das Rad und die Auflage angestrichen nachstehend erläuterten Beispielen angegeben werden: werden sollen, empfiehlt es sich, eine Urethan-Farbe Bei einem ersten Beispiel wurde ein Polyurethanzu verwenden, da solche Farbe hohen Glanz und 15 Prepolymer hergestellt durch Mischung von 113 Teilen Dehnungsfähigkeit besitzt und daher sich ausdehnen von mit Acrylnitril gepfropftem Polypropylen-Ätheroder zusammenziehen kann, wenn sich die Unterlage Triol, dessen Molekulargewicht etwa 2 bis 3000 beträgt bewegt, ohne daß Risse entstehen. mit ¹Z₁₀ Teil eines handelsüblichen Triäthylen-Diamin

Die Form 36 wird üblicherweise entweder aus Me- und ²/,₀ Teilen Dibutyltin-Dilaurat. Dann wurde dieses

tall oder aus mit Glasfasern verstärktem Epoxyharz 20 Gemisch bei einem Reaktionsindex von 103 mit 88 Tei-

hergestellt. Wenn die Form 36 aus Metall gefertigt ist, len eines Toluol-Diisocyanat-Zusatzes des vorerwähn-

so empfiehlt es sich, den Hohlraum mit einer Nickel- ten Polypropylen-Äther-Triols in Reaktion gebracht,

plattierung zu versehen und zu polieren, um eine sehr welches 30% freie Isocyanat-Gruppen enthält. Dieses

glatte Spiegelfläche zu erhalten; wenn danach die ge- Prepolymer wurde mit einem flüssigen handelsüb-

formte Auflage angestrichen oder mit einem Überzug 25 liehen Methylen-bis-Orthochloroanilin gemischt, um

versehen wird, so wird sie ein leuchtendes hochglän- etwa 10% freies Isocyanat auf der Basis des flüssigen

zendes metallisches Aussehen erhalten. Bei dem erläu- Polyurethan-Reaktionsgemisches zu erhalten. — Die-

terten Anfbau kann die Form auch mit einer nach- ses flüssige Polyurethan-Reaktionsgemisch wurde dann

giebigen Auskleidung ausgestattet sein. in den Hohlraum der Form gemäß Fig. 2 eingefüllt,

Schmuckplättchen kennen in die Auflage eingefügt 30 um an dem Radkörper das Polyurethan-Teil der Zieroder daran festgelegt werden, um einen zusätzlichen auflage anzuformen; das ganze wurde dann in einen Ziereffekt zu verwirklichen. Fig. 4 zeigt ein Plättchen Luftofen eingesetzt, in welchem eine Temperatur von 56, das aus den verschiedensten Materialien bestehen etwa 82 C bis 93 C herrschte; die Erhitzungsdauer kann und in die nach außen weisende Fläche jeder betrug 5 bis 10 Minuten mit dem Ergebnis, daß die Speiche 24 der Auflage 16 eingefügt ist. 35 Zierauflage fest an dem metallenen Radkörper haftete.

Wie die Fig. 5 erkennen läßt, sind die Schmuck- Danach erhielt die Zierauflage eine Sprühbeschichtung

plättchen 56 mit Zungen oder ösen 58 ausgestattet, aus handelsüblichem Polyurethan-Überzug, in wel-

welche in den Hohlraum der Form hineinragen und ehern Aluminiumsocken enthalten waren, um dem

dadurch in das Elastomer-Formstück eingebettet und Rad das Aussehen eines Gußkörpers aus Aluminium

festgelegt werden. 4° zu geben.

Die Fig. 5 veranschaulicht ein Hilfsmittel zur Fest- Bei einem zweiten Beispiel wurde ein flüssiges PoIylegung eines Schmuckplättchens 56 in der unteren urethan-Reaktionsgemisch, welches sich für die Zier-Formhälfte 38. Ein Permanentmagnet 60 ist in eine auflage des metallenen Radkörpers eignete, in der nachgiebige Auskleidung 64 einer in den unteren Form- Weise hergestellt, daß man 18,5 Teile eines Polyproboden 38 vorgesehenen Tasche 62 eingesetzt. 45 pylen-Äther-Triols, dessen Molekulargewicht 4600

Zur Herstellung des Rades wird die Form 36 betrug, mit 31,5 Teilen Toluol-Diisocyanat mischte,

geöffnet. Die Oberfläche des Kerns 50 und die Fläche um ein Prepolymer mit 28% freiem NCO zu erhalten,

des unteren Formbodens 38 wird mit einem Trenn- Dann wurden 25 Teile dieses Prepolymers mit 0,29 Tei-

oder Entformungsmittel, wie z. B. Polyäthylen- len Triäthylen-Diamin und 0,23 Teilen Dibutyltin-

Dispersion in Wasser oder einem geeigneten, bei nie- 50 Dialaurat gemischt; anschließend wurde dieses Ge-

driger Temperatur siedendem Lösungsmittel, behan- misch mit 6,25 Teilen eines flüssigen aromatischen

delt, wie z. B. Hexan oder Naphtha, um ein Ankleben Diamins gemischt, welches unter dem Handelsnamer

des Urethan-Materials an der Fläche 40 des Hohl- LD 813 erhältlich ist und gewöhnlich teilweise flüssige«

raums zu verhindern. Das flüssige Urethan-Material MOCA genannt wird.

wird in die Form eingegossen, und zwar aus dem 55 In Abwandlung des zweiten Beispiels wurden be

Mischkopf einer üblichen Polyurethan-Mischmaschine, einem dritten Beispiel die 18,5 Teile Polypropylen

welche die an der Reaktion beteiligten Komponenten Äther-Triol mit 31,5 Teilen Toluol-Diisocyanat ii

abmißt und miteinander mischt, um das Harz und den Reaktion gebracht, um einen Prepolymer-Zusatz zi

Katalysator in richtiger Menge zu liefern. Die Rad- bilden, welcher 28 % freies NCO enthält. Dieser Zusat

scheibe 14 wird unmittelbar auf die Führungsbolzen 44 60 wurde dann bei einem Reaktionsindex von 106 mi

und die Zapfen 46 am unteren Formboden 38 aufge- einem Gemisch aus 25 Teilen Polypropylen-Triol

setzt; danach wird die obere Formhälfte oder der 6,25 Teilen MOCA in Reaktion gebracht, welche

Formdeckel 42 geschlossen, um an der Oberseite der etwa ³/₁₀ Teile Triäthylen-Diamin bzw. Zinn-Octoa

Radscheibe 14 und der Felge 12 zur Anlage zu korn- enthält, um ein flüssiges Polyurethan-Reaktionsg« men. Dadurch wird der Hohlraum der Form gegenüber 65 misch zu bilden.

dem Radkörper an der Lippe 52 abgedichtet. Das In Fig. 6 ist das Schema des Verfahrensabiaul

Urethan-Material wird teilweise oder vollständig in veranschaulicht, und zwar bei Anwendung des Vei

der Form erhärtet, wobei die Auflage 16 mechanisch fahrens mit unmittelbarer Anformung der Auflage un

Einbettung von Schmuckeinlagen. Der Block 100 Fläche der Auflage an der untersten Fläche des Formentspricht der aus Felge 12 und Radscheibe 14 zusam- hohlraums an. Daher haben die Gasblasen das Bestremengesetzten Einheit, wie sie bei der herkömmlichen ben, aufwärts zu steigen und in Richtung zum einwärts Radherstellung gewonnen wird. Wenn das Verfahren weisenden Teil der Auflage zu wandern, welche der unmittelbar nach Fertigstellung der aus Stahl beste- 5 Radscheibe 14 am nächsten liegt, so lange das Reakhenden Einheit durchgeführt wird, so sit es möglich, tionsgemisch noch flüssig ist. Diese Wanderung der den Ölüberzug oder eine andere Beschichtung des Gasblasen hat eine Änderung der Dichte der Auflage in Radkörpers zwecks Vermeidung einer Korrosion wäh- axialer Richtungzur Folge, so daß eine verhältnismäßig rend der Stapelung zu unterlassen. Die Behandlungs- dichte Haut an der nach außen weisenden Fläche der stufen bis zum Block 122 betreffen durchweg die Be- io Auflage entsteht, während das Urethan in axialer Richhandlung des Radkörpers, bevor derselbe auf dem tung zu der Radscheibe 14 weniger dicht und poriger Unterteil 38 der Form 36 gemäß Block 124 aufgelegt wird. Formungsfehler, z. B. große Narben oder Blasen wird. Die Behandlungsstufen gemäß den Blöcken 104 treten nur nahe der Radscheibe 14 oder zwischen Aufbis 114 einschließlich betreffen die herkömmliche Be- lage 16 und Radscheibe 14 auf, wo solche Mangel handlung zur Aufbringung eines Zinkphosphat-Über- 15 weniger kritisch sind und das Endprodukt nicht beeinzugs. Die Entformung gemäß Block 136 entspricht der trächtigen, wie es der Fall sein könnte, wenn der Teil 38 bereits erläuterten öffnung der Form 36 mit Entfer- der Form oberhalb des Radkörpers liegen würde, weil nung des Radkörpers mit der angeformlen Auflage dabei Gießfehler an der nach außen weisenden Fläche aus der Form. Das Ganze wird dann in einen Nach- der Auflage liegen würden. Die dichtere Haut an der erhärtungs-Ofen gemäß Block 144 eingesetzt und 20 nach außen weisenden Fläche der Auflage 16 ist vorteildanach einer Reihe von Behandlungsstufen untcrwor- haft für die Anbringung einer nachträglichen Beschichfen, welche sich an den Block 144 anschließen und den tung oder eines Ziermusters, welches in die nach außen Blöcken 146 bis 170 entsprechen. weisende Fläche der Auflage geformt wird; die dichte

Es hat sich gezeigt, daß die Behandlungsstufe der Haut ist auch vorteilhaft zur Erzielung einer glatten

Aushärtung der Auflage in einem Ofen gemäß Block 25 harten Oberfläche, welche gegen Beschädigung weniger

130 ausgeschaltet werden kann, indem man den Rad- empfindlich ist.

körper in noch heißem Zustand, wie er die Behänd- Die nach außen weisende Fläche der Auflage 16

lungsstufe gemäß Block 120 verläßt, d. h., mit einer sollte eine Shore Α-Härte in dem Bereich von wenig-

Temperatur von etwa 82 C in die Form 36 einsetzt stens 85 bis 100 haben; von besonderem Vorzug ist

(Block 124) und danach d;is Urethan gemäß Block 128 30 eine Shore Α-Härte von etwa 90 bis 95.

einfüllt, wobei sich die Stailteile des Rades im wesent- Wenn jedoch eine Sandguß-Aluminiumoberflächc

liehen auf dieser Temperatur befinden. Damit ist für sportliche Räder nachgebildet werden soll, so ist

zugleich die Möglichkeit gegeben, die Erhitzung in ein weniger dichtes und poriges Urethan-Material für

einem Nacherhärtungs-Ofen gemäß Block 144 zu die Auflage erwünscht.

vermeiden. Normalerweise wird das zusammenge- 35 Andererseits wird die höhere Materialdichtc mit setzte Rad in der Behandlungsstufe 144 auf etwa 121 C Rücksicht auf die strukturelle Festigkeit bevorzugt, erwärmt, um eingeschlossene luft auszutreiben, welche um die Form der Auflage aufrechtzuerhalten, insbespäter in Form von Blasen durch die Urethan-Schicht sondere wenn die Auflage verhältnismäßig komplidurchtreten könnte, die in der Behandlungsstufe gemäß zierte Konturen aufweisen soll, z. B. vorstehende Luft-Block 160 aufgetragen wird; die Blasenbildung könnte 40 flügel u. dgl., welche ihre physikalische Form und ihre während der Ernärtung in dem Brennofen gemäß Ausrichtung selbst dann beibehalten müssen, wenn sie Block 162 erfolgen. Mit der Ausschaltung der Ab- Verwindungskräften ausgesetzt werden, die auf Stoßen schreckung gemäß Block 146, wobei das zusammen- der Fahrbahn, Anprallstößcn, Anstößen an Bordstetgesetzte Rad abgekühlt wird, um seine nachfolgende nen und Zentrifugalkräften bei hohen Radgeschwindig-Handhabung in den Behandlungsstufen 148 und 150 45 keiten ausgesetzt sind, zu ermöglichen. Nach Fig. 7, 8 und 9 besteht das zusammengesetzte

Es ist verständlich, daß die Dichte und Oberflächen- Rad aus einem Radkörper 208 aus Stahl (Fig. 9), der

härte der Auflage 16 innerhalb weiter Grenzen aus einer Radfelge 210 und einer Radscheibe 212 in

schwanken kann, was von den gewünschten endgülti- herkömmlicher Weise durch Schweißung hergestellt

gen ästhetischen und oder funktionellen Ergebnissen 50 ist. Die Auflage besteht aus einer äußeren Abdeckung

abhängt, die das fertige Rad haben soll. Beispielsweise 214, welche aus leicht verformbarem thermoplastischem

kann es erwünscht sein, ein sogenanntes Sport-Rad Material besteht und so bemessen ist, daß sie die ge-

mit gerollter Tiefbett-Felge und einer Sandguß- samte Außenseite oder einen Teil der Außenseite de:

Aluminiumscheibe nachzuahmen, wie sie bei Sport- R.ades abdeckt und einer Füllschicht in Form eine;

wagen beliebt geworden sind. Um das zu verwirk- 55 Schaumkörpers 216 durch den sie bleibend mit den

liehen, wird die Auflage 16 an ein herkömmliches Rad Rad verbunden ist. Der Schaumkörper 216 aus haften

gemäß Fig. 2 angeformt, wobei die Auflage senkrecht dem Material (Fig. 7 und 8), z. B. Polyurethan

unter dem Radkörper liegt. Das Polyurethan-Reak- Schaum, wird in den freien Raum zwischen der Ab

tionsgemisch gemäß Beispiel 1 wird dabei verwendet, deckung 214 und den Außenflächen der Radscheib

und zwar mit einem sehr geringen Anteil von Wasser, 60 212 und der Felge 210 eingebracht ist. Der Schaurr

etwa Vio/ü> ^was ausreicht, um während der Reaktion körper 216 dient nicht nur als Haftmaterial, sonder

eine leichte Blähwirkung zu erzeugen, d. h., die Bildung er bewirkt auch eine geringe Dichte und bildet ein

von Kohlensäure-Blasen, welche das Urethan-Mate- halb nachgiebige Verstärkung für die dünne Al

rial bei der Aushärtung durchdringen, um dadurch die deckung 214. Dank der schallisolierenden Eignur

Dichte auf etwa 850 kg/m³ zu verringern, gegenüber 65 des festen Schaumes bildet derselbe auch eine Schal

einer Dichte von Π 20 kg/m³ von porenfreiem Urethan. sperre, welche Reifen- und Luftgeräusche absorbiei

Dadurch, daß die Auflage sich unterhalb der Rad- die durch die Propellerform der Abdeckung hervc

scheibe befindet, liegt die später nach außen weisende gerufen wird, wenn das Rad umläuft.

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Das Fahrzeugrad kann in folgender Weise gefertigt anstößt. Der Ansatz 252 kann so bemessen sein, daß

werden: er das äußere Ende der Hülse 218 leicht aufweitet, so

Ein Fahrzeug-Stahlrad 208 wird unter Anwendung daß die Kappe 221 durch Reibung auf der Hülse fest-

der herkömmlichen Herstellungstechnik hergestellt, gehalten wird. Durch das Anstoßen der Felge 258

um den Radkörper 208 aus einer Felge 210 und einer 5 an den Flansch 236 wird außerdem die Abdichtung

Radscheibe 212 zu gewinnen, welche durch Schweißung gegen Austreten von Schaum aus dem ringförmigen

miteinander verbunden sind, wie dies auf der rechten Hohlraum verbessert.

Seite der Fig. 9 ersichtlich ist. Der innere und der äußere Rand der Hülse 218

Wenn die Scheibe 212 entsprechend der Darstellung sind so bemessen, daß sie mit den darunter liegenden

nicht unmittelbar mit einer Nabe bzw. Hülse 218 io Teilen des Rades 208 einen zusammenhängenden

ausgebildet ist, wird eine solche Nabe vor Anbringung Kontakt haben. Dies wird dadurch erreicht, daß der

der Abdeckung 214 in das Rad eingefügt, welche eine Flansch 236 an die Hülse 218 angelegt wird und daß

Abschlußwand für die Festhaltung des Schaumkör- ein überhängender Umfangsflansch 240 der Abdeckung

pers 216 außerhalb des Nabenhohlraums bildet. Die 214 gegen den axial gerichteten Flansch 242 gedruckt

Hülse 218 ist aus Stahl gefertigt; ihr äußeres Linie ist 15 wird, welcher das übliche Reifen-Halteteil der Felge

mittels einer besonderen Nabenkappe 221 geschlossen. 210 (Fig. 8) bildet.

Das innere Ende 222 der Nabe 218 ist offen, um die Die Hülse 218 ist aus einem thermoplastischen Harz Spindel der Achse aufzunehmen, auf welcher das Rad gefertigt und im Vakuum an einer geeignet gestalteten 208 befestigt ist. Der Rand der mittleren Öffnung der Form gefertigt, welche mit sehr kleinen Öffnungen in Radscheibe 212 ist nach auswärts gebogen, um einen 20 dem unteren Bereich der Form ausgestattet und an der nach auswärts gerichteten Flansch 224 zu bilden; ein Unterseite mit einer Vakuumquelle verbunden ist. Ein entsprechender Flansch 226 ist an dem offenen Ende Blatt aus thermoplastischem Harz wird auf die Form 222 der Nabenhülse 218 angebracht, deren Außen- aufgelegt, auf 150 C erhitzt und danach einem Vadurchmesser etwas größer ist als der kleinste Innen- kuum ausgesetzt, welches in dem Raum zwischen dem durchmesser des Flansches 224. Der Hauptteil 228 25 Materialblatt und der Form erzeugt wird, um das der Hülse 218 hat eine leicht kegelstumpfartige Form Harzblatt gegen die Oberfläche der Form zu saugen und verjüngt sich in Richtung zu dem äußeren Ende und auf diese Weise die Gestalt der Form auf das 220, um das Einsetzen der Hülse 218 durch das mittlere plastische Blattmaterial zu übertragen. Das entstehende Loch der Radscheibe 212 von der Innenseite der Werkstück wird dann auf der Form gekühlt, abgezogen Scheibe her zu erleichtern. Das Ende 220 ist so be- 30 und bearbeitet. Gewünschtenfalls können auch andere messen, daß es sich bündig anschmiegt und ein wenig Verfahren zur Verformung von Plastikmaterial Anden sich einwärts verjüngenden etwas nachgiebigen Wendung finden, z. B. das Einspritz-Verfahren.
Flansch 236 des kegelstumpfartigen Nabenteils 238 Der nächste Schritt zur Fertigung des Rades besteht der Abdeckung 214 aufweist, wenn die Hülse 218 darin, daß man die beispielsweise chrom-plattierte axial durch den Nabenteil 238 beim Zusammensetzen 35 Abdeckung 214 auf dem Radkörper 208 festlegt, dieser Teile eingesetzt wird; das Einsetzen erfolgt aus Zuerst wird die Hülse 218 durch die Radscheibe 212 den Stellungen der verschiedenen Teile gemäß Fig. 9 eingeführt und in der Stellung gemäß Fig. 8 mittels in die zusammengesetzte Lage gemäß Fig. 8. Nach einer rückseitigen Stützplatte oder einem anderen dieser Zusamnenfügung erfaßt der Flansch 236 mit Festhaltemittel gehalten. Alternativ kann die Hülse Reibung den Umfang der Hülse 218 und übt einen 40 in dieser Lage festgelegt werden, indem man den federnden Druck gegen diesen Umfang aus, um vor- Flansch 226 mit dem Flansch 224 mittels Stiftübergehend die Verbindungsstelle abzudichten und um Schweißung verbindet. Danach werden die nach außen außerdem den Flansch 226 vorübergehend in abdich- weisenden Flächen der Radscheibe 212 und der Felge tendem Kontakt mit dem Flansch 224 der Radscheibe 210, und außerdem die Hülse 218 durch Besprühen 212 zu halten. Auf diese Weise wird ein abgedichteter 45 oder Eintauchen mit einer schaumbildenden Lösung ringförmiger Hohlraum zwischen der Hülse 218 und aus Polyurethan, flüssigem Harz, Katalysator und dem Nabenteil 238 gebildet, welcher mit der radial Härtemittel unmittelbar nach Mischung derselben nach auswärts anschließenden ringförmigen Höhlung beschichtet. Die Abdeckung 214 wird dann sofort in Verbindung steht, die von dem restlichen Teil der vorübergehend auf dem Radkörper festgelegt, so daß Abdeckung 214 und den Außenflächen der Rad- 5° sie entsprechend der Darstellung in Fig. 8 mit den scheibe 212 und der Felge 210 begrenzt sind. Flanschen 240 und 242 in Berührung kommt; dann Die Nabenkappe 221 besteht aus einem Blech-oder wird die Hülse 218 in axialer Richtung durch den Kunststoffteil, welches an einem Ende durch die Nabenteil 238 eingesetzt, so daß der Flansch 236 ar Wand 250 geschlossen ist, und welches für die Auf- der Hülse 218 zur Anlage kommt. Danach kann die nähme eines Medallion oder eines anderen herkönm- 55 Kappe 221 in das äußere Ende der Hülse 218 eingeliehen Zierteils eine Vertiefung aufweist. Die Kappe setzt werden. Die Beschichtungslösung reagiert inner- 221 ist mit einem Ansatz 252 versehen, welcher sich halb einiger Minuten unter Bildung eines Schaumes in einem sich einwärts verjüngenden kcgelstumpfförmi- wobei eine 10- bis 20fache Volumenvergrößerung gen Nasenteil 254 endei, welcher das Einsetzen der stattfindet, um einen Polyurethan-Schaum zu bilden Kappe 221 mit vorwärtsweisendem Nasenteil in das 60 welcher den Hohlraum zwischen der Abdeckung 21·: äußere Ende 220 der Hülse 218 erleichtert, wie dies in und den beschichteten Flächen der Radscheibe 2\\ Fig. 8 veranschaulicht ist. Vorzugsweise ist die Kappe und der Felge 210 vollständig auszufüllen. Die Reak 221 mit einer rückwärts weisenden Rille 256 ausge- tion kann bei Raumtemperatur stattfinden. Die Auf stattet, die zwischen dem Ansatz 252 und dem Felgen- tragmenge ist genügend groß bemessen, um einei teil 258 der Kappe liegt. Die Kappenfelge 258 ist so 65 Schaumüberfluß zu erzeugen: die Überschußrnengi gestaltet, daß sie den äußeren Rand der Hülse 218 wird durch die Bolzenlöcher 244 in der Abdeckung 2l· bündig aufnimmt, wenn das Felgenteii 258 gegen den ausgetrieben. Diese Löcher decken sich mit den BoI Flansch 236 des Nabcnteils 238 der Abdeckung 214 zcnlöchern 213 in der Radscheibe 212, so daß dii

-ocher 244 als Entleerungsöffnungen für das überichüssige Reaktions-Produkt dienen. Der Schaum hat lohe Bindekraft und bewirkt daher nach der Aushärtung zu einem porigen nachgiebigen Schaumkörper £16 eine dauerhafte Bindung zwischen der Abdeckung 214 und dem Radkörper 208. Dann werden die Klammern entfernt und der überschüssige Schaum, der die Bolzenlöcher 244 umgibt, entfernt.

In Fig. 10 ist eine andere Form der Nabenhülse und der Kappenaaordnung veranschaulicht, wobei eine Hülse 218' eine geringere Verjüngung aufweist, so daß das äußere Ende der Hülse 218' einen größeren Durchmesser hat als das äußere Ende 220 der Hülse 218 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8. An dem äußeren Ende der Hülse 218' ist ein einwärts umgebogener Flansch 229 vorgesehen, welcher axial gegen die innere Flasche des Flansches 236 stößt. Die Flansche 229 und 236 sind mit mittleren öffnungen gleich großen Durchmessers versehen. Die Kappe 221' trägt einen Ansatz 252', der in Umfangsrichtung versetzte Ausschnitte 253 aufweist, um federnde Finger 254 zu bilden. Wenn die Kappe 221' mit ihrer Nase in Vorwärtsrichtung in die äußeren Enden der Nabe 238 und der Hülse 218' eingesetzt wird, drücken die Flansche 236 und 229 die nachgiebigen Finger 254 in Einwärtsrichtung, bis die Kappe ihren endgültigen Sitz gemäß Fig. 10 einnimmt; danach springen die Finger 254 auswärts und halten die Kappe 221' in der

ίο Einsatzstellung fest. Diese abgewandelte Anordnung der Hülse und der Kappe ist dann wünschenswert, wenn die äußere Fläche der Nabe 238 eine Chrom-Platiierung erhalten hat und daher eine nur geringe oder keine Nachgiebigkeit des Teils 238 zugelassen werden kann. Bei der abgewandelten Anordnung ist die Nachgiebigkeit auf die Finger 254 der Kappe beschränkt; trotzdem wird zwischen den Teilen 221', 236 und 229 eine schaumdichte mechanische Verbindung erhalten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (27)

Patentansprüche:

1. Fahrzeugrad mit einer au! einer Nabe monierbaren Radscheibe, auf der die Felge für die \ufndhme des Reifens angebracht ist, wobei das Fahrzeugrad neben einem bzw. mehreren Metallteilen einen Kunststoffteil umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffteil als außen das Rad wenigstens teilweise bedeckende Auflage (16; 214. 216) ausgebildet ist, mit der Radscheibe (14; 212) oder mit der Radscheibe (14) und der Felge (12; 210) in ständiger, fester Verbindung steht und einen Körper mit einer eigenen, von der der Außenkontur der Radscheibe (14; 212) unabhängigen Außenkontur bildet, der mit einer oder mehreren öffnungen (18) zum Zugang zu den Radbefestigungsschrauben versehen ist.

2. Fahrzeugrad nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage (16) auf dem abgedeckten Bereich des Metallteils festgeklebt ist.

3. Fahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage (16) aus einem Formstück besteht, und durch Aushärtung auf dem abgedeckten Bereich des Metallteils festgelegt ist.

4. Fahrzeugrad nach Anspruch 1, dessen aus Stahl gefertigtes Metallteil aus einer Tiefbett-Felge und einer tellerförmigen Scheibe besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage (16) aus Polyurethan besteht, dessen Dichte die Größenordnung von 800 bis 140 kg/m³ hat und mittels Expoxyharz-Klebstoff auf der Außenseite der Scheibe festgelegt ist.

5. Fahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage (16) aus einem Elastomer mit gummielastischem Material mit Zeiistruktur besteht.

6. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage (16) mit einer dekorativen Deckschicht versehen ist.

7. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 1 bis5, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage (16) mit einer wasser-undurchlässigen Deckschicht versehen ist.

8. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 5 bis7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte der Auflage (16) an der nach außen weisenden Seite größer ist und zur inneren Seite allmählich abnimmt.

9. Fahrzeugrad nach Anspruch 1, wobei Felge und Scheibe mittels über den Umfang mit Abstand verteilten Schweißstellen miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Auflagematerial die Spalten zwischen den Schweißstellen ganz oder teilweise füllt.

10. Fahrzeugrad nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage (16) mit darauf festgelegten und deren Außenfläche nur teilweise abdeckenden Mustern (56) ausgestattet ist.

11. Fahrzeugrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage (214, 216) aus einer äußeren Abdeckung (214) aus Kunststoff und einer zwischen dieser und dem Fahrzeugrad (210, 212) vorgesehenen, haftfähigen Füllschicht (216) besteht.

12. Fahrzeugrad nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllschicht (216) aus einem verschäumten Material besteht.

13. Fahrzeugrad nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die haftfähige Füllschicht (216) aus Polyurethan-Schaum besteht und die Abdeckung (214) aus Acrylnitril-Butadien-Styrol gefertigt ist.

14. Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 1! bis 13, dessen Metallscheibe eine mittlere öffnung und eine darin dicht festgelegte axial nach außen vorstehende Hülse aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (214) einen die Hülse (218) mit radialem Abstand umfassenden Nabenteil aufweist, wobei die Auflage (214, 216) die Nabe etwa zylinderförmig umschließt, und daß die Füllschicht (216) auch den Zwischenraum zwischen der Hülse (218) und dem Nabenteil der Abdeckung (214) ausfüllt.

15. Fahrzeugrad nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Öffnung des Nabenteils von einer Abdeckung (250) verschlossen ist.

16. Verfahren zur Herstellung eines Rades nach einem der Ansprüche 3 bis 10, gekennzeichnet durch die Aufeinanderfolge folgender Vorgänge:

a) Anfertigung eines aus Radscheibe (14) und Felge (12) bestehenden Metallteils,

b) Anfertigung einer Form (36), die mit einer Ringlippe (52) ausgestattet ist, die an einem ringförmigen Teil der Außenfläche des aus Radscheibe (14) und Felge (12) bestehenden Metallteils radial zwischen dem äußeren Reifenhalteflansch der Felge (12) und der Mitte der Radscheibe (14) zur Anlage gebracht werden kann, und die eine Fläche aufweist, welche mit der Außenfläche des Metallteils einen Hohlraum bildet,

c) Dichte Zusammenfügung des Metallteils (12, 14) und der Form (36),

d) Einfüllung von flüssigem, selbst reagierendem Urethan-Elastomer bis zur vollständigen Füllung des Hohlraumes,

e) Wenigstens teilweise Aushärtung des Urethan-Elastomers, bis zur Verfestigung und Festhaftung an der dem Hohlraum zuweisenden Seite des Metallteils

f) Entformung des Metallteils mit dem anhaftenden Elastomer.

17. Verfahren nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch die Verspannung des Metallteils mit der Form mittels eines Klemmeinsatzes, der für die Anlage an der nach innen weisenden Seite des Metallteils gestaltet ist und während des Füll- und Aushärtungsvorgangs gegen das Metallteil gedrückt wird.

18. Verfahren nach Anspruch 17, bei Radscheiben mit mittlerem Loch, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Form (36) mit mittlerem in den Hohlraum koaxial zum Scheibenloch (30) hineinragendem Kern (50) und die Heranführung des Klemmeinsatzes bis zur Anlage an den Kern, bevor das I'rethan-Polymer in den Hohlraum (40) eingefüllt wird.

19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18 bei Radscheiben mit einer Vielzahl von Löchern (18) für Befestigungsschrauben, gekennzeichnet durch die Ausstattung der Form (36) mit einer Vielzahl von achsparallel vorspringen Führungsbolzen (44), welche den Bolzenlöchern (18) der Radscheibe (14)

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entsprechen, und fluchtgerechte Zusammenfügung der Form und des Metaliteils, wobei die Führungsbolzen (44) aus den Scheibenlöchern (18) herausragen.

20. Verfahren nach Anspruch 19, bei mit zur Entlüftung vorgesehenen Ausschnitten an den Radscheiben, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausschnitte (22) entsprechenden Zapfen (46) an der Form bei der Zusammenfügung der Form und des Metallteils in die Ausschnitte (22) eingeführt werden.

21. Verfahren nach Anspruch 16 zur Herstellung eines Rades nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß für die haftfähige Füllschicht (216) ein schaumbildendes Urethan-Elastomer verwendet wird.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage (16) nach der Entformung außenseitig gereinigt und gerauht und danach mit einem Urethan-Anstrich ao \ ersehen wird.

23. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallteil auf der nach außen weisenden Seite mit einem Überzug aus Epoxyharz versehen und der Überzug vor Einfüllung des Urethan-Elastomers ausgehärtet wird.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis

23, dadurch gekennzeichnet, daß die Form beim Füll- und Aushärtungsvorgang unterhalb des Metallteils angeordnet wird.

25. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis

24, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Kunststoff gefüllte Form (36) und das Metallteil zwecks Aushärtung für die Dauer von 5 bis 10 Minuten bei 67 bis 93°C erwärmt werden.

26. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis

25, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallteil (12, 14) unmittelbar vor der Zusammenfügung mit der Form erwärmt wird.

27. Verfahren zur Herstellung eines Rades nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche des aus Felge (210) und Radscheibe (212) bestehenden Metallteils mit einer schaumbildenden haftfähigen Mischung in zur Bildung für die Füllschicht (716) ausreichender Menge beschichtet und mit einer vorbereiteten, vorübergehend an dem Metallteil (210, 212) festgelegten äußeren Abdeckung (214) aus Kunststoff unter Bildung eines Hohlraums versehen wird, und daß danach die Verschäumung der Mischung und deren Aushärtung durchgeführt werden.