DE2513213B2 - Radfelge aus leichtmetallegierung oder kunststoff - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Radfelge aus Leichtmetallegierung oder Kunststoff nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Es ist bereits ein zweiteiliges Fahrzeugrad aus einem faserverstärkten Kunstharz bekannt (US-PS 33 69 843), dessen beide jeweils eine Vielzahl von ursprünglichen dreieckförmigen radialen Verstärkungssegmenten aufweisende Radhälften im Bereich der Radscheibe durch Schraubbolzen miteinander fest verbunden sind. Durch den Formungsvorgang der einzelnen Radhälften ergibt sich eine Felgenform, die ohne weitere Zurichtung zur Aufnahme eines Luftstreifens ungeeignet ist. Aus diesem Grunde muß in einem weiteren Herstellungsvorgang zum Erhalt einer praktisch verwendbaren Felge ein Gewebe aus mit Kunstharz imprägnierten Glasfasern in Umfangsrichtung aufgewickelt werden. Eine besondere Anordnung der versteifenden Glasfasern mit Rücksicht auf die in der Felge auftretenden Zug- bzw. Druckspannungen ist bei diesem Rad nicht vorgesehen. Neben der aufwendigen mehrstufigen Herstellung sind bei diesem bekannten Fahrzeugrad zur Herstellung der Felge erhebliche Mengen an kostspieligen hochfesten Fasern notwendig.

Eine andere bekannte Felge für schmale leichte Speichenräder (US-PS 19 38 862) besteht aus einem ringförmigen zu einer Rinne profilierten Blech, in dem eine Mischung aus Magnesiumoxid, Magnesiumchlorid und Sägemehl oder Holzwolle eingebettet ist. In dieser Mischung können zusätzlich in Umfangsrichtung verlaufende Verstärkungsdrähte vorgesehen sein. Diese Felge besteht somit nicht aus einem gieß- bzw. formbaren Werkstoff, der aller, beim Fahrbetrieb auftretenden Belastungen ausgesetzt wird, sondern die Zug- und Druckbelastungen werden in erster Linie von dem Blechprofil aufgenommen, wobei die Mischung vorzugweise als Bett zum Ausfüllen des Innenraumes dient. Höheren Fahrbelastungen, wie sie beim Betrieb von Kraftfahrzeugen auftreten, kann diese bekannte Felge nicht standhalten.

Ferner ist eine Fahrradfelge aus thermoplastischem Kunststoff bekannt (DT-PS 9 62 318), die aus einem Profilstrang von bestimmter Länge hergestellt wird, dessen Enden nach dem Rundformen miteinander verschweißt werden. Zum Verstärken der Felge kann ein im Speichenabstand gelochtes Felgenband aus Metall unter die Nippel gelegt werden. Diese Felge ist jedoch nur für geringste Beanspruchung geeignet, wie sie z. B. bei Kinderfahrrädern auftreten, und kann nicht

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<,o bei Kraftfahrzeugen eingesetzt werden.

Ferner ist ein Laufrad für insbesondere Kraftfahrzeuge bekannt (DT-OS 19 39 910), das aus mit Glasfasern, Keramikfasern oder anderen nltra-hochfesten Fasern verstärkten Kunststoffen besteht. Zur Erhöhung der Steifigkeit der Radscheibe werden die Verstärkungsfasern in Abhängigkeit von den bei der Beanspruchung der Radschüssel auftretenden Spannungen ihrem Verlauf nach kreisförmig oder radial zur Radachse im Kunststoff angeordnet. In den Zonen höherer Spannungen wird bei diesem bekannten Rad die notwendige höhere Festigkeit durch eine dichtere Anordnung der Fasern oder durch zusätzliche Versteifungsfasern erhöht. Eine Festigkeitssteigerung der Radfelgen allein durch eine besondere Anordnung der Verstärkungsfasern innerhalb der Kunststoffe ist bei diesem bekannten Fahrzeugrad nicht vorgesehen.

Leichtmetallegierungen oder Kunststoffe weisen bei ihrer Verwendung als Radfelgenmaterial im allgemeinen eine ausreichende Druckfestigkeit, aber eine ungenügende Zugfestigkeit auf. Aus diesem Grunde muß die Bewehrung vorzugsweise Zugkräfte aufnehmen. Bei insbesondere Tiefbettfelgen weist das Felgenbett den kleinsten Krümmungsradius gegenüber der Drehachse auf, wobei nach den Erkenntnissen der Anmelderin in diesem Bett Zugbeanspruchungen in Umfangsrichtung auftreten, die vorzugsweise durch die elliptische Verformung der sich drehenden belasteten Felge verursacht werden und zu Wechselbeanspruchungen führen. Demgegenüber treten im Bereich der Felgenschultern vorzugsweise Druckspannungen auf, die z. B. von Kunststoff auch ohne Bewehrung aufgenommen werden können.

Aufgabe der Erfindung ist es, einer Radfelge aus Leichtmetallegierung oder Kunststoff eine ausreichende Festigkeit gegenüber Umfangs-Zugkräften zu geben.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches gelöst.

Die erfindungsgemäße Radfelge kann unter Verwendung eines geeigneten formbaren Werkstoffes, d. h. einer Leichtmetallegierung oder Kunststoff auf bekannte Weise hergestellt werden. In diesen Felgenwerkstoff ist die Bewehrung eingebettet, wobei der Elastizitätsmodul der Bewehrungsmaterialien wesentlich größer als derjenige des übrigen Felgenwerkstoffes ist. Die die Bewehrung bildenden Strangelemente können z. B. Fäden, Drähte, Garne, Cordfäden oder Seile aus Stahl, Glasfasern oder Kohlenstoffasern sein.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird eine weitere Festigkeitssteigerung erreicht, wenn die Strangelemente in der Nähe der durch Zugspannungen stärker beanspruchten Bettoberfläche angeordnet sind.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen erhalten die Radfelgen bei vergleichsweise geringem Aufwand an Versteifungsmaterialien eine vergleichsweise hohe Zugfestigkeit insbesondere in der Zone von größter Krümmung, in der eine Konzentration der Zugspannungen auftritt. Diese Zugspannungen sind nach Erkenntnissen der Anmelderin insbesondere durch die aufgrund der Fahrzeuglast eintretenden Verformungen der Felge von der Kreisform zur Ellipse bedingt. Die durch diese Verformungsänderungen hervorgerufenen ständig wechselnden Zugbeanspruchungen insbesondere im Bereich des Felgenbettes werden durch die erfindungsgemäße Anordnung der Strangelemente in besonders geeigneter Weise aufgenommen.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der

Erfindung anhand der Zeichnungen ausführlich beschrieben Es zeigt
zeigt:

Fig. 1 einen Sektor einer einstückigen Felge mit der Bewehrung in perspektivischer, teilweise aufgebrochener Ansicht,

F i g. 2 den Sektor einer erfindungsgemäß bewehrten Felge mit lösbarem Horn.

Bei der in F i g. 1 dargestellten Tiefbettfelge ist das Felgenbett 1 durch einen zylindrischen Teil 2 und zwei iu seitliche ktgelstumpfmantelförmige Seitenwände 3 gebildet. Zwei in Felgenhörnern 5 endende Schultern 4 schließen seitlich an das Felgenbett an. In dem zylindrischen Teil 2 des Bettes, der den kleinsten Krümmungsradius aller Felgenbestandteile aufweist, ist eine Bewehrung 6 aus Verstärkungsdrähten 7 eingebettet, welche parallel zueinander in Umfangsrichtung 8 verlaufen. Diese Bewehrung ist näher an der radial äußeren Oberfläche desselben angeordnet.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Flachbettfelge geht das Bett 20 praktisch stufenlos in die Schultern über und endet an einer Seite in einem festen Horn 21 und an der anderen Seite in einem verstärkten Endteil 22. Dieser Endteil 22 enthält eine Umfangsnut 23, die einen Verschlußring 24 eines lösbaren Felgenhorns 25 aufnimmt. In das Felgenbett 20 ist eine Bewehrung 26 eingebettet. Diese Bewehrung besteht aus Verstärkungsfaden oder -drähten 27, die parallel zu der durch den Pfeil 28 angegebenen Umfangsrichtung verlaufen.

Die Bewehrung gemäß der Erfindung kann selbstverständlich in Kombination mit einer oder mehreren anderen Bewehrungen zur Verstärkung der Felge gegen andere Beanspruchungen benutzt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Radfelge aus Leichtmetallegierung oder Kunststoff mit einem Felgenbett, zwei Schultern, zwei seitlich an die Schultern anschließenden Felgenhör- -> nern und mit einer den Ringkörper versteifenden Bewehrung, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewehrung (6; 26) im Felgenbett (1; 20) angeordnet ist und aus einer Vielzahl von in Umfangsrichtung parallel nebeneinander im Werk- m stoff eingebetteten zugfesten Strangelementen (7; 27) besteht.

2. Radfelge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strangelernente (7; 27) in der Nähe der durch die Zugspannungen stärker beanspruchten Bettoberfläche angeordnet sind.