DE2946938A1 - Radaggregat - Google Patents

Description

- 4 PAT ENTANWÄLTE

Dr. Ing E Liebau LIEBAU & LIEBAU Dipl. Ing. G. Liebau

Patentanwalt (1935-1975) Patentanwalt

Birkenstrasse 39 ■ D-8900 Augsburg 22

Patentanwälte Liebau & Liebau Birkenstrasse 39 D 8900 Augsburg 22 Telefon (0821) 96096 · cables: elpatent augsburg

Ihr Zeichen: your/votre ref.

Unser Zeichen: _{p ln071} our/notreref " ivJJ/J.

Pemco-Kalamazoo, Inc.

Box 1068, 1872 Ravine Road Datum

Kalamazoo, Michigan , USA

date

Radaggregat.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Radaggregat und insbesondere auf ein Scheibenrad mit elastischer Lageranordnung und starrer ringförmiger Laufflächen-Trägerfläche, wobei die Achse des vormontierten Lagergehäuses sich in einer elastischen zylindrischen Hülse befindet, die in der Mitte des Rades elastisch gelagert ist, um hierdurch die Lager gegen Stoßbelastungen zu isolieren, die auf das Rad ausgeübt werden, und wobei ein ringförmiger Laufflächenteil, der aus verpreßbarem Kunstharz im Spritzgußverfahren auf einer starren verpreßbaren Kunstharzlaufflächen-Trägerfläche geformt wird.

Es sind Radaggregate bekannt, bei welchen eine Nabe aus einem starren verpreßbaren Kunstharz hergestellt ist und um deren äussere Umfangsflache herum ein ringförmiger Laufflächenteil aus einem relativ weicheren verpreßbaren Kunstharz haftend aufgebracht ist. Ein Beispiel einer solchen Bauart ist in der deutschen Patentanmeldung P 24 17 208.5 beschrieben.

Das in der vorgenannten Patentanmeldung dargestellte Radaggregat hat sich als sehr zufriedenstellend erwiesen, jedoch

030023/0734

Bankverbindung: Postscheckamt München. Konto 86510-809. BLZ 70010080 · Deutsche Bank AG Augsburg. Konto 0834192. BLZ 72070001

für einen begrenzten Markt. Kunden, die Räder kaufen, wünschen, daß das Rad ein besonderes Aussehensmerkmal hat, das sich mit der Bauform, an welcher das Rad angebracht werden soll, verträgt. Bei manchen Kunden soll das Rad das Aussehen eines kräftigen Stahlrades haben, während wieder andere Kunden den Wunsch haben, daß das Rad das Aussehen eines Hartgummirades hat. Aus Stahl hergestellt aussehende Räder sind auf manchen Gebieten vorteilhaft, während bei der Verwendung von korrodierend wirkenden Materialien in der benachbarten Umgebung Stahl rostet und unansehnlich wird; daher ist es, um die Verkäuflichkeit der Radaggregate zu fördern, und dennoch den Anforderungen des Kunden gerecht zu werden, sehr erwünscht, eine Bauform zu entwickeln, welche den Zusammenbau von Radkonstruktionen mit dem gewünschten ästhetischen Wert ermöglicht, ohne andere Verfahren zur Herstellung dieser Räder in Anspruch zu nehmen.

Der Erfindung liegt daher die folgende Aufgabe zugrunde:

1. Die Entwicklung eines Radaggregates mit den bekannten Vorteilen und Leistungseigenschaften, die sich aus einem Laufflächenkörper ergeben, der aus einem verpreSbaren Kunststoff hergestellt ist, welcher im Spritzgußverfahren auf einer Nabe aus einem starren Kunstharz geformt 1st, jedoch nicht im Aussehen auf eine besondere Art von Material beschränkt ist.

2. Die Entwicklung eines Radaggregats der erwähnten Art, welches die Verwendung der gleichen Lageranordnung ermöglicht, die bei einigen der früheren Entwicklungen benutzt wurden, wie in den deutschen Patentanmeldungen P 23 35 701.9 und P 27 51 342.4 beschrieben wurde.

3. Die Entwicklung eines Radaggregates der erwähnten Art,

030023/0734

das besonders geeignet zur Verwendung als Räder für einen Rollwagen od. dgl./ bei welchem die durch die Lageranordnung empfangene Behandlung, selbst unter normalen Betriebsbedingungen, im Vergleich zu einem angemessenen Standard ziemlich ernst ist.

4. Die Entwicklung eines Radaggregates der erwähnten Art, das eine ausreichend bauliche Einfachheit hat, so daß es rasch, genau und billig zusammengebaut werden kann.

5. Die Entwicklung eines Radaggregats der erwähnten Art aus einer Mindestzahl von Teilen, von denen jeder von solcher baulicher Gestaltung ist, daß er so zusammengebaut werden kann, daß die Festigkeit der Anordnung beim Zusammenbau erhöht wird.

Im wesentlichen werden die Ziele der Erfindung erreicht durch die Verwendung einer Radkonstruktion mit einer starren kreisförmigen Scheibe mit elementen an derselben, die eine Öffnung etwa in deren Mitte begrenzen. Eine Lageranordnung mit einem elastischen hülsenförmigen Gehäuse ist in der öffnung elastisch gelagert, um eine Drehung der Scheibe um eine bestimmte Drehachse zu erleichtern. Ein Ringkörper aus verpreßbarem Kunstharz ist fest an der Umfangsfläche der Scheibe angebracht. Der Ringkörper ist starr und eine ümfangsfläche an diesem bildet eine Laufflächen-Trägerfläche. Ein ringförmiger Laufflächenkörper aus verpreßbarem Kunstharz ist fest auf der Laufflächenträgerflache angebracht. Der Laufflächenkörper hat einen Aussendurchmesser, der zur Drehachse konzentrisch ist.

Im Folgenden wird das erfindungsgemäße Radaggregat beispielsweise in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben und zwar zeigen:

030023/0734

Fig. 1 eine Seitenansicht im Aufriß eines erfindungsgemäßen Radaggregats;

Fig. 2 eine Ansicht im Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1 und

Fig. 3 eine Teilansicht im mittigen Schnitt durch ein abgeändertesRadaggregat.

In der folgenden Beschreibung werden bestimmte Bezeichnungen verwendet, die nur zur Erläuterung dienen sollen und nicht beschränkend auszulegen sind. Die Bezeichnungen "Ein" und "Aus" beziehen sich auf die Richtungen zur geometrischen Mitte der Vorrichtung und zu den angegebenen Teilen derselben bzw. von dieser weg. Dieser Hinweis gilt auch für Bezeichnungen von ähnlicher Bedeutung und Ableitungen hiervon.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 1 und 2 dargestellt. Dieses Radaggregat IO besitzt zwei identische metallische scheibenförmige Restteile 11 und 12, im Folgenden wird nur die Ausbildung der Scheibe 11 näher beschrieben. Die entsprechende Ausbildung der Scheibe ist der der Scheibe 11 identisch, jedoch wird jedes der Bezugszeichen, das für die Scheibe 11 verwendet worden ist, auch für den entsprechenden Teil der Scheibe 12 mit dem Zusatz "A" versehen verwendet. Der scheibenförmige Preßteil 11 umfaßt einen schalenförmigen Abschnitt 13 mit einer Endwand 14, wobei eine durchgehende Mittelöffnung 16 vorgesehen ist, welche Endwand mit einem zylindrischen Wandabschnitt 17 verbunden ist, der mit der Endwand 14 durch eine abgerundete Ecke 18 verbunden ist. Der zylindrische Wandabschnitt 17 ist über einen geneigten Wandabschnitt 19 mit einem im wesentlichen flachen und

030023/0734

sich radial erstreckenden Wandabschnitt 21 verbunden. Der Aussenumfang des Wandabschnitts 21 ist mit einem sich axial erstreckenden Flansch verbunden, der mit dem Wandabschnitt 17 ausgefluchtet ist, welcher mit einer radial nach aussen gerichteten Spitze 23 endet. Die verschiedenen Abschnitte der Scheiben sind die gleichen, jedoch in spiegelbildlicher Anordnung vorgesehen, so daß die innersten Flächen 24 und 24A der Wandabschnitte 21 und 21A gegeneinander längs einer Trennebene anliegen und die geneigten Wandabschnitte 19 und 19A sowie die zylindrischen Wandabschnitte 17 und 17A erstrecken sich voneinander weg, so daß zwischen den Endwänden 14 und 14A in der Achsrichtung ein Abstand vorhanden ist.

Die öffnungen 16 und 16A in den Endwänden 14 und 14A sind axial ausgerichtet. Ausserdem begrenzen die schalenförmigen Abschnitte 13 und 13A ein Gehäuse für eine Lageranordnung 26. Diese Lageranordnung ist identisch der Lageranordnung, wie sie in den deutschen Patentanmeldungen P 23 35 701.9 und P 27 51 342.4 beschrieben ist. Eine weitere nähere Beschreibung der Lageranordnung dürfte sich daher erübrigen. Hierbei ist jedoch zu erwähnen, daß die Lageranordnung 26 innerhalb einer elastischen elastomeren Hülse 27 angeordnet ist, die eine Härte im Bereich von 75 Shore-Härte A bis 55 Shore-Härte D Durometer-Einheiten, vorzugsweise 55 Shore-Härte D Durometer-Einheiten hat.

Die beiden Scheiben 11 und 12 werden zusammengehalten, so daß die Flächen 24 und 24A in Anlage aneinander nur durch einen Ringkörper aus verpreßbarem Kunstharz, insbesondere aus Acrylnitril-Butadien-Styrol 28 in Anlage gehalten werden. Dieses Material ist sehr starr und wird um den Umfang der Scheiben herum durch ein Spritz-

030023/0734

29A6938

gußverfahren aufgebracht. Mit anderen Worten, die Scheiben 11 und 12 werden in eine Spritzgußform gebracht, wobei die Lageranordnung 26 innerhalb der schalenförmigen Abschnitte 13 und 13A angeordnet wird. Wenn die Form geschlossen wird, werden die Scheiben 11 und 12 dicht zusammengehalten, so daß die Flächen 24 und 24A aneinander anliegen, und der Ringkörper 23 wird im Spritzgußverfahren um den Umfang der Scheiben 11 und 12 herum geformt. Nach dem Erstarren des Ringkörpers 2Π werden die Scheiben 11 und 12 fest zusammengehalten und ist keine weitere mechanische Verbindung erforderlich, um die Scheiben 11 und 12 zusammenzuhalten. Der radiale Umfang 29 des Ringkörpers 28 bildet eine Laufflächen-Trägerfläche. Ein Ringkörper aus verpreßbarem Kunstharz-Laufflächenmaterial, insbesondere aus Polyurethan, bildet das Laufflächenmaterial 31. Wie in der deutschen Patentanmeldung P 24 17 208.5 erläutert, besteht eine Affinität von Polyurethan zu dem Acrylnitril-Butadien-Styrol-Material, besonders wenn das Polyurethan im Spritzgußverfahren auf die erhärtete Acrylnitril-Butadien-Styrol-Fläche geformt wird. Aufgrund der vorangehend beschriebenen Bauform war es möglich, die Technologie anzuwenden, die in der deutschen Patentanmeldung P 24 17 208.5 entwickelt und offenbart wurde, jedoch mit einer Radkonstruktion unter Verwendung von Stahlscheiben 11 und 12 und der weiteren Verwendung der bereits an mehreren Stellen beschriebenen Lageranordnung 26. Ausserdem gewährleistet das Verfahren des Zusammenbaus des Rades dadurch, daß die Teile in eine Fertigungsform gebracht werden, daß der Umfang des Laufflächenmaterials 31 genau konzentrisch um die Drehachse ist, die durch die Mittelachse der Lageranordnung 26 bestimmt wird. Ferner bewirkt die elastische Eigenschaft der Hülse 27, welche die Lager-Laufringe von dem Material der Scheiben 11 und 12 trennt, eine Isolierung

030023/0734

der Lager gegen die auf das Rad ausgeübten Stoßbelastungen.

Was die Fig. 3 betrifft, bevorzugen manche Kunden, daß das Radaggregat das Aussehen eines Hartgummireifens hat. Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist ein Hartgummimaterial 32 vorgesehen, das mit der Lageranordnung 26 durch Spritzen einer Menge verpreßbaren Kunstharzmaterials 33 zwischen die Innenfläche 34 einer Mittelöffnung im Gummimaterial 32 und der äusseren Umfangsfläche 36 der elastomeren Hülse 27 in der Lageranordnung 26 verpreßt wird. Dieses Zusammenbauverfahren und die dazu gehörige Anordnung sind in der vorerwähnten deutschen Patentanmeldung P 27 51 342.4 beschrieben.

Eine weitere Diskussion über diese Ausführungsform erscheint daher unnötig.

Ein Nachteil der Bauform der Ausführungsform nach Fig. 3 besteht darin, daß Hartgummi mit Acrylnitril-Butadien-Styrol unverträglich ist und keine gegenseitige Haftung des Acrylnitril-Butadien-Styrolmaterials an der Umfangsflache 37 der Hartgummischeibe 32 besteht. Es sind daher zv/ei entgegengesetzt axial offene ringförmige Nuten 38 benachbart dem Umfang der Hartguminischeibe 32 vorgesehen. Hierauf wird ein Ringkörper 39 aus Acrylnitril-Butadien-Styrol-Material um den Umfang der Hartgummischeibe 32 herumgespritzt. Da Acrylnitril-Butadien-Styrol-Material sehr starr ist, bewirkt der Teil 41 des Acrylnitril-Butadien-Styrol-Materials in den Nuten 38 eine mechanische Kupplung des Ringkörpers 39 mit dem Umfang der Hartgummischeibe 32. Sodann wird ein Laufflächenmaterial 42 um den Umfang des erhärteten Ringkörpers 39 herumgespritzt. Wie bei der vorangehend beschriebenen Ausführungsform ist das Laufflächenmaterial aus einem Polyurethanmaterial

030023/0734

29A6938

hergestellt. Daher wird, wenn das Jas Laufflächenmaterial bildende Polyurethanmaterial un den Umfang des Ringkörpers 39 herumgespritzt wird, durch das Polyurethan wie bei der vorangehend beschriebenen Ausführungsform der Umfang des Ringkörpers im wesentlichen völlig umgeben und zwar mit einem solch engen und innigen Kontakt, daß eine Schmelzbindung zwischen dem Ringkörper 39 und dem Laufflächenmaterial 42 eintritt, wodurch das Laufflächenmaterial an dem Ringkörper 39 fest und sicher gehalten wird.

Dank der Ausbildung nach der in Fig. 3 dargestellten Aus führungs forin wird ein Aggregat erhalten, welches das Aussehen eines Hartgummireifens für Kunden hat, welche diese Form der Ausbildung und des Aussehens wünschen statt das Aussehen von Metall, und mit geringer, wenn überhaupt, Änderung im Fertigungsverfahren.

Obwohl im Vorangehenden besondere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben wurden, ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt, sondern kann innerhalb ihres Rahmens verschiedene Abänderungen erfahren.

030023/0734

Claims (7)

Ansprüche :

1.J Radaggregat, gekennzeichnet durch

eine starre kreisförmige Scheibe (11, 12), mit Elementen, die eine öffnung etwa in deren Mitte begrenzen, welche Scheibe eine erste Umfangsflache aufweist; eine Lageranordnung (26) und elastische Elemente für den Einbau der Lageranordnung in die erwähnte öffnung, um die Drehung der Scheibe um eine bestimmte Drehachse zu erleichtern;

einen Ringkörper (28), der aus einem ersten verpreßbaren Kunstharzmaterial hergestellt ist, keine Affinität zur Schmelzbindung mit dem Material der Scheibe hat, mechanisch an der ersten Umfangsf lache der Scheibe befestigt ist, v/elcher Ringkörper (28) starr ist, und eine zweite Umfangsflache (29) auf diesem, welche eine Laufflächen-Trägerfläche bildet; und

eine ringförmige Lauffläche (39) aus einem zweiten verpreßbaren Kunstharz in engem und innigem Kontakt mit dem Ringkörper und zur Schmelzbindung der Lauffläche (42) und des Ringkörpers miteinander, um dadurch die Lauffläche mit dem Ringkörper fest und sicher zu verbinden.

030023/0734

2. Radaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kreisförmige Scheibe aus einem nichtelastomeren Material hergestellt ist.

3. Radagyregat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erwähnte nlchtelastomere Material ein metallisches Material ist.

4. Radaggregat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische kreisförmige Scheibe durch zwei identisch geformte Metallpreßteile (11, 12) gebildet wird, von denen jeder einen mittigen zylindrischen Mantelteil aufweist, der mit dem anderen axial ausgefluchtet ist,welche zylindrischen Mantelteile zur Aufnahme der Lageranordnung (26) zwischen sich dienen.

Radaggregat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten elastischen Elemente durch eine elastomere Hülse gebildet wird, welche die Lageranordnung enthält.

6. Radaggregat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Metallpreßteile einen sich radial erstreckenden Teil aufweist, dessen innerste Flächen die gleiche Erstreckung wie eine Mittelebene durch das Radaggregat hat, welche Mittelebene zur Drehachse senkrecht ist, so daß, wenn die Metallscheiben zusammengebaut sind, die erwähnten innersten Flächen aneinander anliegen und der Ringkörper durch seine

030023/0734

Starrheit sicher gehalten wird, vobei die innersten /lachen in einer;; festen Verhältnis zueinan^^r frei von irgendeiner anc>re,i mechanisch verbindenden Struktur sind.

7. Radagyregat nach AnS₁ ¹TUCh 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste veroreßbare Kunstharzmaterial Acrylnitril-Butadien-Styrol ist und das ^vjeite vertretbare Kunstharz Polyurethan ir^t.

030023 /0734