DE202015107054U1

DE202015107054U1 - Mehrkomponenten-Lauffläche

Info

Publication number: DE202015107054U1
Application number: DE202015107054.3U
Authority: DE
Original assignee: Blickle Raeder and Rollen GmbH and Co KG
Current assignee: Blickle Raeder and Rollen GmbH and Co KG
Priority date: 2015-02-04
Filing date: 2015-12-23
Publication date: 2016-05-10
Anticipated expiration: 2025-12-24

Abstract

Mehrkomponenten-Lauffläche (3, 3‘, 3‘‘) für ein Rad (1, 1‘, 1‘‘) und/oder eine Rolle mit einem um eine Drehachse (D, D‘, D‘‘) drehbaren Radkörper (5, 5‘, 5‘‘), umfassend zumindest einen im wesentlichen koaxial bezüglich der Drehachse (D, D‘, D‘‘) zu dem Radkörper (5, 5‘, 5‘‘) angeordneten und ein Zwischenkissen bildenden ersten Ringkörper (7, 7‘, 7‘‘) und zumindest einen zumindest bereichsweise bezüglich der Drehachse (D, D‘, D‘‘) im wesentlichen koaxial sowohl zu dem Radkörper (5, 5‘, 5‘‘) als auch dem ersten Ringkörper (7, 7‘, 7‘‘) angeordneten und eine Lauffläche bildenden zweiten Ringkörper (9, 9‘, 9‘‘), dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ringkörper (7, 7‘, 7‘‘) ein erstes Polyurethanmaterial und der zweite Ringkörper (9, 9‘, 9‘‘) ein zweites Polyurethanmaterial umfasst.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mehrkomponenten-Lauffläche für ein Rad und/oder eine Rolle mit einem um eine Drehachse drehbaren Radkörper, umfassend zumindest einen im wesentlichen koaxial bezüglich der Drehachse zu dem Radkörper angeordneten und ein Zwischenkissen bildenden ersten Ringkörper und zumindest einen zumindest bereichsweise bezüglich der Drehachse im wesentlichen koaxial sowohl zu dem Radkörper als auch dem ersten Ringkörper angeordneten und eine Lauffläche bildenden zweiten Ringkörper, sowie eine Rolle und/oder Rad umfassend eine erfindungsgemäße Mehrkomponenten-Lauffläche als auch ein Verfahren zur Herstellung einer Mehrkomponenten-Lauffläche, insbesondere einer erfindungsgemäßen Mehrkomponenten-Lauffläche, mit zumindest einem im wesentlichen koaxial bezüglich einer Drehachse eines Radkörpers angeordneten und ein Zwischenkissen bildenden ersten Ringkörper und zumindest einem zumindest bereichsweise bezüglich der Drehachse im wesentlichen koaxial sowohl zu dem Radkörper und dem ersten Ringkörper angeordneten und eine Lauffläche bildenden zweiten Ringkörper.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Räder bzw. Rollen, die eine Kunststofflauffläche umfassen, bekannt. So gibt es Räder bzw. Rollen, bei welchen eine Lauffläche durch einen einstückigen, auf einem Radkörper angeordneten Ring, welcher einen Polyester-Urethan-Kautschuk umfasst, der beispielsweise unter dem Handelsnamen Vulkollan^® durch die Bayer AG vertrieben wird, ausgebildet ist. Insbesondere bei Einsatz der Rolle bzw. des Rades an Flurförderfahrzeugen, aber auch anderen Fahrzeugen, für einen innerbetrieblichen Transport von Gütern mit einer hohen Laufleistung, insbesondere langen Strecken, hohen Geschwindigkeiten und einer hohen Frequenz an Hindernisüberfahrten, tritt häufig nach recht kurzer Zeit eine Rissbildung in dem Polyester-Urethan-Kautschuk auf. Da derartige Risse schnell zu einem Ausfall des Rades bzw. der Rolle führen, beispielsweise durch zumindest teilweises Ablösen von Einzelteilen aus der Lauffläche, dem teilweisen Ablösen der Lauffläche vom Radkörper, welche insbesondere zu einem Aufrauen der Lauffläche und zu Unwuchten führen, sind die Laufleistung und die Lebensdauer der Räder beschränkt. So müssen derartige Räder vergleichsweise häufig ausgetauscht werden.
Darüber hinaus wurde im Stand der Technik vorgeschlagen, dass eine Lauffläche aus einem Kompositmaterial gebildet wird. So offenbart die DE 44 103 373 C1 ein Verfahren zum Herstellen eines Laufbelages eines Rades oder einer Rolle. Dabei wird vorgeschlagen, dass ein elastisches Polyurethanmaterial als Basismaterial verwendet wird, in welches ein Granulat aus einem thermoplastischen Polyurethanzusatzmaterial mit einer größeren Weichheit und einem höheren Schmelzpunkt als das Basismaterial beigemischt wird und in Form eines Laufbelages gegossen und ausgehärtet wird, wobei eine Vermischung der Materialien bei einer Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes des Zusatzmaterials erfolgt. Durch ein derartig zusammengesetzten Laufbelag soll eine Erhöhung der Traktion bewirkt werden. Eine Verbesserung der Langlebigkeit kann hierdurch jedoch nicht erzielt werden. Im Gegenteil nimmt die Rissbildung zu.
Darüber hinaus sind aus dem Stand der Technik gattungsgemäße Mehrkomponenten-Laufflächen als auch gattungsgemäße Verfahren zur Herstellung solcher Mehrkomponenten-Laufflächen bekannt. So offenbart beispielsweise die DE 29 46 938 A1 ein Radaggregat. Es wird vorgeschlagen, auf einen Radkörper bildende Scheiben mittels Spritzgießen einen ersten Ringkörper umfassend Acrylnitril-Butadien-Styrol aufzubringen. Anschließend wird auf diesem Ringkörper ein Lauflächenmaterial, welches insbesondere aus Polyurethan besteht, mittels Aufspritzen ausgebildet.
Auch bei der in der DE 25 10 519 A1 beschriebenen gattungsgemäßen Mehrkomponenten-Lauffläche als auch dem darin beschriebenen gattungsgemäßen Verfahren wird ein Vollreifen für Fahrzeugräder derartig vorgeschlagen, dass zunächst eine innere Schicht aus einen zähen Kunststoff, beispielsweise Polyamid, Polyester, Polycarbonat oder Polyacetat gebildet wird und nach Fertigstellung der inneren Schicht in einem Gießprozess eine äußere Schicht aus Polyurethan oder Polyvinylchlorid gebildet wird.
Nachteilig bei diesen Mehrkomponenten-Laufflächen bzw. Verfahren ist jedoch, dass auch durch diese eine ausreichende Langlebigkeit der Rollen bzw. Räder nicht sicher gestellt werden kann. So ist insbesondere eine Verbindung zwischen den einzelnen Schichten nicht in dem Umfang möglich, dass ein Ablösen der Schichten voneinander zufriedenstellend verhindert wird. Insbesondere bei dem in der DE 25 10 519 A1 beschriebenen Verfahren ist es notwendig, dass auf der inneren Schicht rippenförmige Vorsprünge ausgebildet werden bzw. ein zusätzlicher Haftvermittler auf die Oberfläche aufgebracht werden muss, um eine Haftung der Schichten aneinander zu erreichen. Dabei führt jedoch auch der Vernetzer aufgrund der bezüglich Ihrer chemischen Struktur inkompatiblen Materialien der inneren Schicht und äußeren Schicht nicht zu einer zufriedenstellenden Haftung.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die gattungsgemäßen Mehrkomponenten-Laufflächen sowie das gattungsgemäße Verfahren derartig weiter zu entwickeln, dass die Nachteile des Stands der Technik überwunden werden, insbesondere eine Mehrkomponenten-Lauffläche bereitgestellt wird, die eine erhöhte Lebensdauer aufweist, insbesondere bei welcher die Rissbildung deutlich vermindert wird, bzw. ein Verfahren bereitgestellt wird, welches die Herstellung einer Mehrkomponenten-Lauffläche ermöglicht, die eine erhöhte Lebensdauer aufweist.
Die die Mehrkomponenten-Lauffläche betreffende Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der erste Ringkörper ein erstes Polyurethanmaterial und der zweite Ringkörper ein zweites Polyurethanmaterial umfasst.
Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass der zweite Ringkörper und/oder das zweite Polyurethanmaterial zumindest bereichsweise eine geringere Elastizität, eine größere Härte, eine größere Abriebfestigkeit und/oder eine größere Reißfestigkeit als der erste Ringkörper und/oder das erste Polyurethanmaterial aufweist.
Auch wird mit der Erfindung vorgeschlagen, dass der erste Ringkörper und der zweite Ringkörper unterschiedliche Dicken aufweisen, insbesondere der zweite Ringkörper eine geringere Dicke als die Dicke des ersten Ringkörpers aufweist.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sehen vor, dass zumindest zwei, vorzugsweise eine Vielzahl von ersten Ringkörper und/oder zweiten Ringkörper vorgesehen ist, wobei insbesondere zwei erste Ringkörper und/oder zwei zweite Ringkörper zumindest bereichsweise unterschiedliche Elastizitäten, unterschiedliche Härten, unterschiedliche Abriebfestigkeiten und/oder unterschiedliche Reißfestigkeit aufweisen, vorzugsweise ein zweiter erster Ringkörper, der zumindest bereichsweise radial bezüglich der Drehachse weiter von dem Radkörper als ein erster erster Ringkörper angeordnet ist, und/oder ein zweiter zweiter Ringkörper, der zumindest bereichsweise radial bezüglich der Drehachse weiter von dem Radkörper als ein erster zweiter Ringkörper angeordnet ist, zumindest bereichsweise eine geringere Elastizität, eine größere Härte, eine größere Abriebfestigkeit, eine größere Reißfestigkeit und/oder eine geringere Dicke als der erste erste Ringkörper bzw. der erste zweite Ringkörper aufweist bzw. aufweisen oder ein weiterer zweiter erster Ringkörper und/oder ein weiterer zweiter zweiter Ringkörper eine größere Elastizität, eine geringere Höhe, eine geringere Abriebfestigkeit und/oder eine größere Dicke als der erste erste. Ringkörper bzw. der erste zweite Ringkörper und/oder ein weiterer erster erster Ringkörper bzw. ein weiterer erster zweiter Ringkörperaufweist bzw. aufweisen.
Darüber hinaus liefert die Erfindung eine Mehrkomponenten-Lauffläche, bei der der erste Ringkörper und/oder der zweite Ringkörper zumindest bereichsweise in einer Ebene parallel zu der Drehachse eine rechteckförmige, quadratische, kreisförmige, elliptische, plan-konkave, plan-konvexe, bi-konkave, bi-konvexe und/oder konvex-konkave, Querschnittsform aufweist bzw. aufweisen, wobei vorzugsweise die dem ersten Ringkörper zugewandte Oberfläche des Radkörpers und die dem Radkörper zugewandte Oberfläche des ersten Ringkörpers, die dem zweiten ersten Ringkörper zugewandte Oberfläche des ersten ersten Ringkörpers und die dem ersten ersten Ringkörper zugewandte Oberfläche des zweiten ersten Ringkörpers, die dem zweiten Ringkörper, insbesondere dem ersten zweiten Ringkörper, zugewandte Oberfläche des ersten Ringkörpers, insbesondere des zweiten ersten Ringkörpers, und die dem ersten Ringkörpers, insbesondere dem zweiten ersten Ringkörper, zugewandte Oberfläche des zweiten Ringkörpers, insbesondere des ersten zweiten Ringkörpers, und/oder die dem zweiten zweiten Ringkörper zugewandte Oberfläche des ersten zweiten Ringkörpers und die dem ersten zweiten Ringkörper zugewandte Oberfläche des zweiten zweiten Ringkörpers komplementäre Querschnittsformen aufweisen.
Weiterhin liefert die Erfindung eine Rolle und/oder Rad umfassend einen Radkörper und eine erfindungsgemäße Mehrkomponenten-Lauffläche.
Für die Rolle und/oder das Rad wird insbesondere vorgeschlagen, dass der Radkörper zumindest ein metallische Material, insbesondere Gusseisen, zumindest ein Stahlmaterial, vorzugsweise C15, und/oder zumindest ein Kunststoffmaterial, wie Polyamid, umfasst.
Die das Verfahren betreffende Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Verfahren die Schritte umfasst,

• Bereitstellen des zweiten Ringkörpers;
• Koaxiales Anordnen des Radkörpers innerhalb des zweiten Ringkörpers;
• Herstellen des ersten Ringkörpers zwischen dem Radkörper und dem zweiten Ringkörper mittels Gießen.

Dabei wird vorgeschlagen, dass das Bereitstellen des zweiten Ringkörpers das Gießen des zweiten Ringkörpers, insbesondere mittels Schleuderguss, umfasst, wobei vorzugsweise das Herstellen des ersten Ringkörpers zu einem Zeitpunkt erfolgt, zu welchem die Aushärtung des zweiten Ringkörpers noch nicht abgeschlossen ist, insbesondere die Aushärtung zu weniger als 95%, bevorzugter weniger als 90% und am bevorzugtesten zu weniger als 80% abgeschlossen ist.
Weiterhin kann ein erfindungsgemäßes Verfahren dadurch gekennzeichnet sein, dass vor Herstellen des ersten Ringkörpers eine dem ersten Ringkörper und/oder dem Radkörper zugewandte Oberfläche des zweiten Ringkörpers mit einem Vernetzer, insbesondere Butandiol (BDO), behandelt wird.
Auch schlägt die Erfindung vor, dass das koaxiale Anordnen des Radkörpers das Vorheizen des Radkörpers umfasst.
Schließlich wird für das Verfahren vorgeschlagen, dass der erste Ringkörper und der zweite Ringkörper zumindest bereichsweise jeweils aus zumindest einem Polyurethanmaterial hergestellt werden, wobei vorzugsweise das erste Polyurethanmaterial des ersten Ringkörpers unterschiedlich von dem zweiten Polyurethanmaterial des zweiten Ringkörpers ist und/oder das erste Polyurethanmaterial und/oder das zweite Polyurethanmaterial als Isocyanatkomponente Diphenylmethandiisocyanat (MDI), Polymeres Diphenylmethandiisocyanat (PMDI), Toluylendiisocyanat (TDI), Naphthylendiisocyanat (NDI), Hexamethylendiisocyanat (HDI), Isophorondiisocyanat (IPDI) und/oder 4,4’-Diisocyanatodicyclohexylmethan (H12MDI) und/oder als Polyol Polyesterpolyole, Polyetherpolyolen und/oder zumindest ein biologisches Polyol und/oder zumindest einen Vernetzer umfasst bzw. umfassen.
Der Erfindung liegt somit die überraschende Erkenntnis zugrunde, dass durch die Verwendung von Polyurethanmaterialien sowohl für einen ersten, inneren Ringkörper als auch einen zweiten, äußeren Ringkörper, wobei sich die Polyurethanmaterialien hinsichtlich ihrer Zusammensetzung und/oder mechanischen Eigenschaften unterscheiden, die positiven Eigenschaften verschiedener Werkstoffe bzw. von Werkstoffen, die unterschiedliche mechanische Eigenschaften aufweisen, damit kombiniert werden können, dass die Haftfähigkeit der einzelnen Ringkörper aneinander verbessert wird. So ermöglicht es die Verwendung von Polyurethanmaterialien, dass die mechanischen Eigenschaften der einzelnen Ringkörper unterschiedlich eingestellt werden, jedoch aufgrund mit einer vergleichbaren chemischen Struktur der Materialien eine gute Haftung zwischen den Ringkörpern erreicht werden kann. So wird es insbesondere ermöglicht, dass der zweite, äußere Ringkörper eine sehr abriebfeste Lauffläche mit einem sehr geringen Rollwiderstand ausbildet und der erste, innere Ringkörper, gleichzeitig ein weiches, elastisches Zwischenkissen ausbildet. Aufgrund der elastischen Lagerung der abriebfesten Lauffläche wird die Ausbildung von Rissen verhindert, zumindest deutlich minimiert.
Gleichzeitig erlaubt jedoch die Kompatibilität der verschiedenen Polyurethanmaterialien eine bessere Haftung, insbesondere chemische Vernetzung der Materialien des ersten und zweiten Ringkörpers, so dass eine Ablösung der Ringkörper voneinander, aber auch von dem Radkörper, wirksamer verhindert wird.
Darüber hinaus lässt sich der äußere Ringkörper von den mechanischen Eigenschaften her so einstellen, dass er sehr reißfest ist, also insbesondere die Rissbildung vermieden wird, jedoch gleichzeitig eine gute Haftung an dem inneren Ringkörper bzw. dem Radkörper über den inneren Ringkörper sichergestellt wird.
Je nach Anforderungen, insbesondere der gewünschten Federwirkung der Lauffläche, können die Schichtdicken des inneren und äußeren Ringkörpers verändert werden.
Eine erfindungsgemäße Mehrkomponenten-Lauffläche lässt sich auf verschiedene Weisen herstellen. Zunächst wird der Radkörper vorzugsweise vorgeheizt, damit er eine für das Gießen des Polyurethanmaterials notwendige Temperatur aufweist.
In einer ersten Alternative wird via Schleuderguss der zweite Ringkörper, also der äußere, harte Belag in einer abgeschlossenen Gießform mit Hilfe eines Schlauches gegossen. In diesem Prozess beginnt der äußere Ringkörpere zunächst zu reagieren, dass heißt auszuhärten. Bevor die Reaktion und Aushärtung jedoch vollständig abgeschlossen ist, kann der äußere Ringkörper in Form einer Polyurethan-Bandage aus der Gießform entnommen werden. Anschließend wird die Polyurethan-Bandage auf einer Platte angeordnet und darüber hinaus wird auch der Radkörper, insbesondere derartig, dass der zweite Ringkörper koaxial zu einer Drehachse des Radkörpers angeordnet wird, auf der Platte angeordnet. Auf diese Weise wird eine Gießform für den ersten Ringkörper zur Ausbildung eines weichen, elastischen Zwischenkissens bzw. Belags ausgebildet. Der weiche Belag wird zwischen der harten Polyurethan-Bandage und dem Radkörper ausgegossen. Aufgrund der Tatsache, dass die Aushärtung des zweiten Ringkörpers noch nicht vollständig abgeschlossen ist, reagieren beide Polyurethanmaterialien, das heißt das erste Polyurethanmaterial des ersten Ringkörpers und das zweite Polyurethanmaterial des zweiten Ringkörpers, chemisch miteinander und es kommt zu einer chemischen Verbindung bzw. Vernetzung der Ringkörper.
In einer zweiten alternativen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die harte, abriebfeste Lauffläche in Form des zweiten Ringkörpers in einer Standardgießform gegossen wird. Anschließend wird die Innenseite dieses eine Polyurethan-Bandage bildenden zweiten Ringkörpers mit einem Vernetzer behandelt und zwischen dem vorgewärmten, vorbehandelten Radkörper und der Polyurethan-Bandage das Zwischenkissen in Form des ersten Ringkörpers gegossen. Auch bei dieser Ausführungsform kommt es aufgrund der Kompatibilität der Materialien des ersten und zweiten Ringkörpers, insbesondere durch die Verwendung des Vernetzers, zu einer chemischen Verbindung der Ringkörper und so zu einer sehr hohen Strukturfestigkeit.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand schematischer Figuren erläutert sind.
Dabei zeigt
1a eine Aufsicht auf ein Rad mit einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Mehrkomponenten-Lauffläche;
1b eine Detailansicht gemäß dem Ausschnitt A1 der 1a;
2a eine Aufsicht auf ein Rad mit einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Mehrkomponenten-Lauffläche;
2b eine Detailansicht gemäß dem Ausschnitt A2 der 2a;
3a eine Aufsicht auf ein Rad mit einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Mehrkomponenten-Lauffläche;
3b eine Detailansicht gemäß dem Ausschnitt A3 der 3a;
4a–4c schematische Aufsichten auf Einzelkomponenten eines Rades mit einer erfindungsgemäßen Mehrkomponenten-Lauffläche während eines Herstellungsverfahrens der Mehrkomponenten-Lauffläche gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung; und
5a–5c schematische Aufsichten auf Einzelkomponenten eines Rades mit einer erfindungsgemäßen Mehrkomponenten-Lauffläche während eines Herstellungsverfahrens der Mehrkomponenten-Lauffläche gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
In 1a ist ein Rad 1 mit einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Mehrkomponenten-Lauffläche 3 dargestellt. Das Rad 1 umfasst einen Radkörper 5. Koaxial zu einer Drehachse D des Radkörpers 5 ist die Lauffläche 3 angeordnet. Dabei umfasst die Mehrkomponenten-Lauffläche 3 einen ersten Ringkörper 7 sowie einen zweiten Ringkörper 9.
Wie insbesondere 1b zu entnehmen ist, weist der innere Ringkörper 7 eine Dicke d₁ und der zweite Ringkörper 9 eine Dicke d₂ auf.
Erfindungsgemäß umfasst der innere Ringkörper 7 als auch der äußere Ringkörper 9 jeweils ein Polyurethanmaterial, wobei die mechanischen Eigenschaften der Materialien, also eines ersten Polyurethanmaterials des ersten Ringkörpers 7 und eines zweiten Polyurethanmaterials des zweiten Ringkörpers 9, und damit die mechanischen Eigenschaften des ersten Ringkörpers 7 und des zweiten Ringkörpers 9 unterschiedlich sind. Insbesondere ist das erste Polyurethanmaterial des inneren bzw. ersten Ringkörpers 7 weicher und elastischer als das zweite Polyurethanmaterial des zweiten bzw. äußeren Ringkörpers 9, dessen Material sehr abrieb- und reißfest ist. Durch das harte, sehr abriebfeste Material des zweiten Ringkörpers 9 wird ein sehr geringer Rollwiderstand erreicht und gleichzeitig wird aufgrund der großen Reißfestigkeit des zweiten Materials die Rissbildung und damit die vorzeitige Alterung reduziert. Durch die elastischen Eigenschaften des ersten Ringkörpers 7 wird darüber hinaus die Beanspruchung des zweiten Ringkörpers 9 weiter reduziert im Vergleich zu einem direkten Aufbringen des zweiten Ringkörpers 9 auf den Radkörper 5, bei welchem es bei Verwendung eines derartigen abrissfesten Polyurethanmaterials zu einer vorzeitigen Ermüdung des Materials kommen könnte.
In 2a und 2b ist eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rads 1‘ dargestellt. Diejenigen Elemente des Rads 1‘, die denjenigen des Rads 1 entsprechen, tragen die gleichen Bezugszeichen, allerdings einfach gestrichen.
Wie sich insbesondere aus einem Vergleich der 1b und 2b ergibt, ist die Dicke d₂‘ des zweiten Ringkörpers 9‘ größer als die Dicke d₂ des Ringkörpers 9 des Rades 1. Dadurch wird insbesondere erreicht, dass das Rad 1‘ eine geringere Federwirkung als das Rad 1 hat.
Diese Verringerung der Federung kann weiter dadurch gesteigert werden, dass die Dicke d₂‘ weiter gesteigert wird, insbesondere wie es in dem Rad 1‘‘ der 3a und 3b realisiert ist.
In 3a und 3b ist eine weitere Ausführungsform eines Rades 1‘‘ dargestellt, wobei die Elemente des Rades 1‘‘, die denjenigen des Rades 1 entsprechen, die gleichen Bezugszeichen tragen, allerdings zweifach gestrichen. Wie sich insbesondere aus einem Vergleich der 3b und 1b bzw. 2b ergibt, ist die Dicke d₂“ des äußeren Ringkörpers 9‘‘ noch weiter vergrößert.
Mit Hilfe der 4a bis 4c und 5a bis 5c werden nun im Nachfolgenden die einzelnen Verfahrensschritte zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Mehrkomponenten-Lauffläche beschrieben.
Wie insbesondere in 4a dargestellt, wird in einer alternativen Ausführungsform eine Form 11 bereitgestellt. In dieser Form 11 wird durch Schleuderguss unter Verwendung des zweiten Polyurethanmaterials der zweite Ringkörper 9 ausgebildet. Vor einer vollständigen Aushärtung des zweiten Ringkörpers 9 wird dieser aus der Form 11 entnommen und, wie in 4b dargestellt, auf einer Platte 13 angeordnet. Zentral zu dem zweiten Ringkörper 9 wird dann der Radkörper 5 angeordnet. Anschließend wird, wie 4c zu entnehmen ist, in den Zwischenbereich zwischen dem Radkörper 5 und dem zweiten Ringkörper 9 mittels Gießen des ersten Polyurethanmaterials der erste Ringkörper 7 ausgebildet. Aufgrund der Tatsache, dass die Aushärtung des zweiten Ringkörpers 9 noch nicht vollständig abgeschlossen ist, reagieren das erste Polyurethanmaterial des ersten Ringkörpers 7 und das zweite Polyurethanmaterial des zweiten Ringkörpers 9 chemisch miteinander, es kommt insbesondere zu einer Vernetzung der Komponenten. Dadurch wird eine vergleichsweise hohe Haftung der Mehrkomponenten-Lauffläche sowohl an dem Radkörper 5 als auch eine sehr gute Haftung der einzelnen Ringkörper 7, 9 der Mehrkomponenten-Lauffläche aneinander bewirkt.
Gemäß der in den 5a bis 5c dargestellten alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zunächst der harte, abriebfeste, zweite Ringkörper 9 in einer Standardgießform 15 gegossen (5a). Im Gegensatz zu der ersten Alternative wird jedoch die Aushärtung vollständig durchgeführt und anschließend wird der zweite Ringkörper 9 auf der Innenseite 17 mit einem Vernetzer behandelt. Ähnlich der ersten Alternative wird dann zentral in dem zweiten Ringkörper 9 der Radkörper 5 angeordnet (5b) und der Zwischenraum zwischen dem Radkörpers und dem zweiten Ringkörper 9 mit dem den ersten Ringkörper 7 bildenden ersten Polyurethanmaterial ausgegossen (5c). Sowohl aufgrund der Verwendung zweier Polyurethanmaterialien als auch durch die Unterstützung des Vernetzers wird auch bei diesem Verfahren eine verbesserte Haftung der einzelnen Ringkörper 7, 9 aneinander erreicht. Insbesondre ist die Wirkung des Vernetzers bei Verwendung zweier Polyurethanmaterialien gesteigert im Vergleich zur Verwendung eines Vernetzers zwischen zwei Materialien von denen eines kein Polyurethanmaterial ist, also zweier chemisch inkompatibler Materialien.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Ansprüchen als auch den Zeichnungen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination wesentlich für die Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen sein.
Bezugszeichenliste

1, 1‘, 1‘‘: Rad
3, 3‘, 3‘‘: Lauffläche
5, 5‘, 5‘‘: Radkörper
7, 7‘, 7‘‘: Ringkörper
9, 9‘, 9‘‘: Ringkörper
11: Form
13: Platte
15: Gussform
17: Innenseite
A₁, A₂, A₃: Ausschnitt
D‘, D‘‘, D‘‘: Drehachse
d₁, d₂, d₁‘, d₂‘, d₁‘‘, d₂‘‘: Dicke

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 44103373 C1 [0003]
DE 2946938 A1 [0004]
DE 2510519 A1 [0005, 0006]

Claims

Mehrkomponenten-Lauffläche (3, 3‘, 3‘‘) für ein Rad (1, 1‘, 1‘‘) und/oder eine Rolle mit einem um eine Drehachse (D, D‘, D‘‘) drehbaren Radkörper (5, 5‘, 5‘‘), umfassend zumindest einen im wesentlichen koaxial bezüglich der Drehachse (D, D‘, D‘‘) zu dem Radkörper (5, 5‘, 5‘‘) angeordneten und ein Zwischenkissen bildenden ersten Ringkörper (7, 7‘, 7‘‘) und zumindest einen zumindest bereichsweise bezüglich der Drehachse (D, D‘, D‘‘) im wesentlichen koaxial sowohl zu dem Radkörper (5, 5‘, 5‘‘) als auch dem ersten Ringkörper (7, 7‘, 7‘‘) angeordneten und eine Lauffläche bildenden zweiten Ringkörper (9, 9‘, 9‘‘), dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ringkörper (7, 7‘, 7‘‘) ein erstes Polyurethanmaterial und der zweite Ringkörper (9, 9‘, 9‘‘) ein zweites Polyurethanmaterial umfasst.
Mehrkomponenten-Lauffläche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Ringkörper (9, 9‘, 9‘‘) und/oder das zweite Polyurethanmaterial zumindest bereichsweise eine geringere Elastizität, eine größere Härte, eine größere Abriebfestigkeit und/oder eine größere Reißfestigkeit als der erste Ringkörper (7, 7‘, 7‘‘) und/oder das erste Polyurethanmaterial aufweist.
Mehrkomponenten-Lauffläche nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ringkörper und der zweite Ringkörper unterschiedliche Dicken (d₁, d₂, d₁‘, d₂‘, d₁‘‘, d₂‘‘) aufweisen, insbesondere der zweite Ringkörper (9, 9‘, 9‘‘) eine geringere Dicke (d₂, d₂‘, d₂‘‘) als die Dicke (d₁, d₁‘, d₁‘‘) des ersten Ringkörpers (7, 7‘, 7‘‘) aufweist.
Mehrkomponenten-Lauffläche nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei, vorzugsweise eine Vielzahl von ersten Ringkörper und/oder zweiten Ringkörper vorgesehen ist, wobei insbesondere zwei erste Ringkörper und/oder zwei zweite Ringkörper zumindest bereichsweise unterschiedliche Elastizitäten, unterschiedliche Härten, unterschiedliche Abriebfestigkeiten und/oder unterschiedliche Reißfestigkeit aufweisen, vorzugsweise ein zweiter erster Ringkörper, der zumindest bereichsweise radial bezüglich der Drehachse weiter von dem Radkörper als ein erster erster Ringkörper angeordnet ist, und/oder ein zweiter zweiter Ringkörper, der zumindest bereichsweise radial bezüglich der Drehachse weiter von dem Radkörper als ein erster zweiter Ringkörper angeordnet ist, zumindest bereichsweise eine geringere Elastizität, eine größere Härte, eine größere Abriebfestigkeit, eine größere Reißfestigkeit und/oder eine geringere Dicke als der erste erste Ringkörper bzw. der erste zweite Ringkörper aufweist bzw. aufweisen oder ein weiterer zweiter erster Ringkörper und/oder ein weiterer zweiter zweiter Ringkörper eine größere Elastizität, eine geringere Höhe, eine geringere Abriebfestigkeit und/oder eine größere Dicke als der erste erste. Ringkörper bzw. der erste zweite Ringkörper und/oder ein weiterer erster erster Ringkörper bzw. ein weiterer erster zweiter Ringkörperaufweist bzw. aufweisen.
Mehrkomponenten-Lauffläche nach einen der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass, der erste Ringkörper (7, 7‘, 7‘‘) und/oder der zweite Ringkörper (9, 9‘, 9‘‘) zumindest bereichsweise in einer Ebene parallel zu der Drehachse (D, D‘, D‘‘) eine rechteckförmige, quadratische, kreisförmige, elliptische, plan-konkave, plan-konvexe, bi-konkave, bi-konvexe und/oder konvex-konkave Querschnittsform aufweist bzw. aufweisen, wobei vorzugsweise die dem ersten Ringkörper zugewandte Oberfläche des Radkörpers und die dem Radkörper zugewandte Oberfläche des ersten Ringkörpers, die dem zweiten ersten Ringkörper zugewandte Oberfläche des ersten ersten Ringkörpers und die dem ersten ersten Ringkörper zugewandte Oberfläche des zweiten ersten Ringkörpers, die dem zweiten Ringkörper, insbesondere dem ersten zweiten Ringkörper, zugewandte Oberfläche des ersten Ringkörpers, insbesondere des zweiten ersten Ringkörpers, und die dem ersten Ringkörpers, insbesondere dem zweiten ersten Ringkörper, zugewandte Oberfläche des zweiten Ringkörpers, insbesondere des ersten zweiten Ringkörpers, und/oder die dem zweiten zweiten Ringkörper zugewandte Oberfläche des ersten zweiten Ringkörpers und die dem ersten zweiten Ringkörper zugewandte Oberfläche des zweiten zweiten Ringkörpers komplementäre Querschnittsformen aufweisen.
Rolle und/oder Rad (1, 1‘, 1‘‘) umfassend einen Radkörper (5, 5‘, 5‘‘) und eine Mehrkomponenten-Lauffläche (3, 3‘, 3‘‘) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
Rolle und/oder Rad (1, 1‘, 1‘‘) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Radkörper (5, 5‘, 5‘‘) zumindest ein metallische Material, insbesondere Gusseisen, zumindest ein Stahlmaterial, vorzugsweise C15, und/oder zumindest ein Kunststoffmaterial, wie Polyamid, umfasst.
Mehrkomponenten-Lauffläche (3, 3‘, 3‘‘), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit zumindest einem im wesentlichen koaxial bezüglich einer Drehachse (D, D‘, D‘‘) eines Radkörpers (5, 5‘, 5‘‘) angeordneten und ein Zwischenkissen bildenden ersten Ringkörper (7, 7‘, 7‘‘) und zumindest einem zumindest bereichsweise bezüglich der Drehachse (D, D‘, D‘‘) im wesentlichen koaxial sowohl zu dem Radkörper (5, 5‘, 5‘‘) und dem ersten Ringkörper (7, 7‘, 7‘‘) angeordneten und eine Lauffläche bildenden zweiten Ringkörper (9, 9‘, 9‘‘), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrkomponenten-Lauffläche dadurch ausgebildet ist, dass bei der Ausbildung die Schritte • Bereitstellen des zweiten Ringkörpers (9, 9‘, 9‘‘); • Koaxiales Anordnen des Radkörpers (5, 5‘, 5‘‘) innerhalb des zweiten Ringkörpers (9, 9‘, 9‘‘); und • Herstellen des ersten Ringkörpers (7, 7‘, 7‘‘) zwischen dem Radkörper (5, 5‘, 5‘‘) und dem zweiten Ringkörper (9, 9‘, 9‘‘) mittels Gießen enthalten sind.
Mehrkomponenten-Lauffläche nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Bereitstellen des zweiten Ringkörpers (9, 9‘, 9‘‘) das Gießen des zweiten Ringkörpers (9, 9‘, 9‘‘), insbesondere mittels Schleuderguss, umfasst, wobei vorzugsweise das Herstellen des ersten Ringkörpers zu einem Zeitpunkt erfolgt, zu welchem die Aushärtung des zweiten Ringkörpers noch nicht abgeschlossen ist, insbesondere die Aushärtung zu weniger als 95%, bevorzugter weniger als 90% und am bevorzugtesten zu weniger als 80% abgeschlossen ist.
Mehrkomponenten-Lauffläche nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine dem ersten Ringkörper (7, 7‘, 7‘‘) und/oder dem Radkörper (5, 5‘, 5‘‘) zugewandte Oberfläche des zweiten Ringkörpers (9, 9‘, 9‘‘) vor Herstellen des ersten Ringkörpers (7, 7‘, 7‘‘) mit einem Vernetzer, insbesondere Butandiol (BDO), behandelt ist.
Mehrkomponenten-Lauffläche nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das koaxiale Anordnen des Radkörpers (5, 5‘, 5‘‘) das Vorheizen des Radkörpers (5, 5‘, 5‘‘) umfasst.
Mehrkomponenten-Lauffläche nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ringkörper und der zweite Ringkörper zumindest bereichsweise jeweils aus zumindest einem Polyurethanmaterial hergestellt sind, wobei vorzugsweise das erste Polyurethanmaterial des ersten Ringkörpers unterschiedlich von dem zweiten Polyurethanmaterial des zweiten Ringkörpers ist und/oder das erste Polyurethanmaterial und/oder das zweite Polyurethanmaterial als Isocyanatkomponente Diphenylmethandiisocyanat (MDI), Polymeres Diphenylmethandiisocyanat (PMDI), Toluylendiisocyanat (TDI), Naphthylendiisocyanat (NDI), Hexamethylendiisocyanat (HDI), Isophorondiisocyanat (IPDI) und/oder 4,4’-Diisocyanatodicyclohexylmethan (H12MDI) und/oder als Polyol Polyesterpolyole, Polyetherpolyolen und/oder zumindest ein biologisches Polyol und/oder zumindest einen Vernetzer umfasst bzw. umfassen.