DE3641095A1 - Dichtungsanordnung fuer ein rad mit teilbarer felge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft den Aufbau eines Automobilrades und insbesondere den Aufbau einer Dichtung eines Rades mit teilbarer Felge, auf die ein schlauchloser Reifen aufgezo­ gen werden kann.

Zur Zeit sind zwei Radarten für schlauchlose Autoreifen bekannt.

Die erste Art ist einteilig und besitzt ein mittig liegen­ des Felgenbett mit zwei auseinanderliegenden Felgenflanschen. Der Reifen wird bei diesem einteiligen Rad mit einer Auf­ ziehmaschine oder mit Spezialwerkzeugen montiert, die die verstärkten Reifenwulste über die Felgenflansche des Rades drücken. Diese Ausführung hat den Nachteil, daß besondere Maschinen und Techniken nötig sind, den Reifen aufzuziehen. Diese Nachteile führen bei Reifen schwerer Lastkraftwagen und dann, wenn Reifen- oder Radreparaturen ohne Werkstatt durchzuführen sind, zu Problemen.

Die zweite Art ist ein Rad mit teilbarer Felge oder auch Mehrteilerad, bei dem die Felgenflansche aus getrennten Teilen bestehen, die zusammengesetzt werden müssen. Ein solches Rad mit teilbarer Felge besitzt ein Felgenteil, das ein Flachbett und einen Felgenflansch bildet, und ein gesondertes ringförmiges Element, das nur den anderen Felgenflansch bildet. Dieses ringförmige Element wird mit Befestigungsschrauben an dem anderen Radsegment befestigt.

Eine weitere Ausführung teilbarer Felgen besteht aus zwei Radsegmenten, die jeweils einen Teil des Flachbettes und einen Felgenflansch formen. Diese Bauart wird ebenfalls mit Befestigungsschrauben zusammengefügt. Bei einigen Anwendungs­ gebieten, wie zum Beispiel bei schweren Militärlastfahr­ zeugen, wird eine Reifenwulstsicherung eingesetzt, die den Reifen auch bei einem wesentlichen Luftdruckverlust mit den Felgenflanschen in Berührung hält. Eine solche Reifenwulstsicherung hält das Fahrzeug auch trotz eines Verlustes an Luftdruck einsatzfähig, der unabsichtlich, aufgrund eines Luftaustritts, oder absichtlich, um die Haftung in weichem Untergrund zu verbessern, hervorgerufen wird.

Bei Rädern mit teilbarer Felge werden Reifenwulstsicherungen benützt, die aus einer zylinderförmigen Einheit aus hoch­ dichtem Elastomer bestehen, die in den Reifen eingesetzt wird und zwischen den Reifenwulsten zusammengedrückt wird, wodurch die Reifenwulste dichtschließend gegen die Felgen­ flansche gedrückt werden. Damit diese Ausführung einer Reifenwulstsicherung ausreichend funktioniert, muß sie ge­ nügend komprimiert werden, um hohen Druck auf die Rei­ fenwülste auszuüben. Bei Verwendung solcher Reifenwulstsiche­ rungen ist der Einsatz von speziellen Vorrichtungen oder Maschinen notwendig, um die Reifenwulstsicherung ausrei­ chend zu komprimieren, damit die Verbindungsschrauben der Felgenteile in Eingriff gebracht werden können. Reifen­ wulstsicherungen bei schweren Lastfahrzeugen benötigen eine Druckkraft im Bereich von 40 bis 100 kN, um sie vollständig zwischen den Reifenwulsten zu komprimieren. Der Nachteil, daß für den Zusammenbau bzw. Auseinanderbau teilbarer Felgen mit Reifenwulstsicherung eine spezielle Bearbeitung erforderlich ist, erhält vor allem beim Einsatz von Militär­ fahrzeugen Bedeutung, wo Reparaturen im Gelände bei widrigen Bedingungen notwendig sein können. Folglich ist es wün­ schenswert, die Montage einer teilbaren Felge so vorzusehen, daß der Gebrauch einer Reifenwulstsicherung ohne eine sepa­ rate Montagevorrichtung zum Zusammensetzen der einzelnen Radsegmente möglich ist.

Werden teilbare Felgen mit schlauchlosen Reifen benützt, ist es notwendig, einen Verlust der in den Reifen gepumpten Luft zu verhindern, was den Einsatz einer verläßlichen Dichtung zwischen den Radkomponenten bedingt. Normalerweise wird eine ringförmige Dichtung benützt, die vorsichtig auf einem Teil der Felge positioniert wird, bevor der andere Felgenteil aufgesetzt wird. Man hatte bisher Probleme, die Dichtung in die richtige Stellung zu bringen, was zum Verlust der Luft führte. In solchen Situationen mußte der Reifen komplett auseinandergebaut werden, um die Dichtung wieder in die richtige Position zu bringen oder zu er­ setzen. Außerdem konnten solche Felgenkonstruktionen nicht schnell zusammengebaut werden, da das Dichtungselement sorg­ fältig positioniert werden mußte. Schließlich wurde die Positionierung des Dichtungselementes durch die verschiede­ nen Größen der einzelnen Dichtungselemente erschwert.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht nun darin, eine teilbare Radanordnung mit verbesserter Dichtung zu schaffen, die leicht mit dem Rad zusammengesetzt und genau positioniert werden kann, um eine zuverlässige luft­ dichte Abdichtung zu ermöglichen, und die einen schnellen Reifenwechsel gewährt, wobei die teilbare Felge den Einsatz von komprimierbaren Reifenwulstsicherungen erlaubt, ohne daß eine spezielle Maschine oder Vorrichtung zur Montage und Demontage der Reifens erforderlich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit Hilfe einer teilba­ ren Felge aus zwei Teilen, die durch eine Anzahl von Be­ festigungsschrauben zusammengehalten werden, und eines Ab­ standsringes aus Metall gelöst, der ein Dichtungselement besitzt, das auf seine Umfangskante aufgeklebt ist, welches durch die zwei Felgenhälften zusammengedrückt wird.

Der Abstandsring aus Metall wird zwischen den zwei Rad­ hälften befestigt und besitzt fluchtend zu den Befestigungs­ schrauben ausgerichtete Löcher zum Zusammenhalten der Radseg­ mente. Durch eine solche einteilige Dichtungsanordnung läßt sich das Dichtungselement genau positionieren, um eine effektive Abdichtung zu gewährleisten. Weiter ermöglicht diese Dichtungsanordnung einen schnellen Zusammenbau des Rades, ohne daß es einer sorgfältigen Plazierung der Dichtanordnung oder des Gebrauches spezieller Werkzeuge bedarf. Weiterhin ermöglicht die teilbare Felge nach der Erfindung den Ge­ brauch von Reifenwulstsicherungen ohne spezielle Vorrich­ tungen, da die Befestigungsschrauben, die die Radsegmente zusammenhalten, ebenso die Reifenwulstsicherung während des Zusammenbaues des Rades komprimieren.

Anhand von Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 auseinandergezogen ein Rad mit teilbarer Felge und Dichtungsanordnung,

Fig. 2 einen Radialschnitt durch das Rad mit teilbarer Felge,

Fig. 3 eine Teilseitenansicht des montierten Rades mit teilbarer Felge und

Fig. 4 im Schnitt 4-4 von Fig. 1 den Aufbau der Dichtungs­ anordnung.

Das in Fig. 1 bis 4 gezeigte Rad 10 mit teilbarer Felge hat eine äußere Radhälfte 12, eine innere Radhälfte 14 und eine Dichtungsanordnung 18. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, besitzt die äußere Radhälfte 12 einen zentralen Steg 18 mit einer inneren kreisförmigen Öffnung 20 zur Aufnahme einer Achsnabe (nicht gezeigt), mehrere, mit Winkelabstand angeordnete Befestigungs­ löcher 22, die sich längs des Umfangs eines gedachten Kreises befinden, und eine Anzahl von Radmontage­ löchern 24 längs des Umfangs eines größeren ge­ dachten Kreises. Dir Radmontagelöcher 22 ermög­ lichen die Montage des Rades 10 mit teilbarer Felge an einem Fahrzeug üblicher Art, wobei die Radmontage­ löcher 24 die Stehbolzen der Achsnabe aufnehmen und so die Montage des Rades mit Muttern ermöglichen. Weiter besitzt die äußere Radhälfte 12 einen Mittelteil 28 und einen radial nach außen abgebogenen Felgenflansch 28. Die äußere radiale Oberfläche des Mittelteils 28 kann zylinderförmig sein oder leicht konisch verlaufen, so daß sich sein Durchmesser in Richtung des Felgenflansches 28 vergrößert, um die Dichtigkeit eines Reifenwulstes 30 zu verbessern. Weiterhin besitzt der Mittelteil 28 eine Ventilbohrung 32 zur Aufnahme eines Füllventils 34.

Die innere Radhälfte 14 besitzt einen Steg 38 mit einer Vielzahl von Montagelöchern 38, die in Ausrichtung zu den Montagelöchern 24 der äußeren Radhälfte 12 posi­ tioniert sind. Weiterhin besitzt die innere Radhälfte 14 einen Mittelteil 40 und einen sich nach außen erstrecken­ den Felgenflansch 42. Der Mittelteil 40 kann wie der Mittelteil 26 konisch verlaufen, um die Abdichtung mit einem Reifenwulst 44 zu steigern. Die innere Radhälfte 14 wird mit der äußeren Radhälfte 12 durch Absatzbolzen 15 verbunden, die in eine der beiden Löcher 24 oder 38 der Radhälften 12, 14 gepreßt werden. Die Radhälften 12, 14 werden durch Muttern 17, die auf die Bolzen 15 ge­ schraubt werden, aneinander befestigt. Die Radhälften 12, 14 können beispielsweise durch Gießen oder Drehen oder Walzen von Blechen hergestellt werden. Die Dichtungs­ anordnung 16 besteht aus einem Abstandsring 48 und einem Dichtungselement 50. Der Abstandsring 48 kann aus einem relativ harten Material bestehen, z. B. Metall oder ver­ stärktem Kunststoff, und besitzt mehrere Löcher 52 in Ausrichtung zu den Radmontagelöchern 24 und 38. Das Dichtungselement 50 (Fig. 4) hat einen insgesamt dreiecksförmigen Querschnitt im nicht verformten Zu­ stand und wird aus Chloroprenkautschuk (Neopren) oder einem anderen Elastomer geformt. Das Dichtungselement 50 hat einen Schlitz 54 zur Aufnahme der Umfangskante des Abstandsringes 48. Der Schlitz 54 ist radial nach innen geöffnet und liegt an der Verbindungsstelle zweier Seiten des Dreiecks, das den Querschnitt des Dichtungselementes 50 bildet. Das Dichtungselement 50 kann auch eine andere Querschnittsform haben. Das Dichtungselement 50 wird vor­ zugsweise auf den Abstandsring 48 aufgeklebt, damit sie ständig verbunden sind. Alternativ kann das Dich­ tungselement 50 direkt auf den Abstandsring 48 formge­ gossen werden, z. B. durch Einsatzformung oder einfach ohne Kleben auf den Abstandsring 48 aufgebracht werden.

Fig. 2 zeigt den Einsatz einer Reifenwulstsicherung 58, die insgesamt schlauchförmig ist und aus einem Elastomer besteht. Die Reifenwulstsicherung 58 besitzt einen ring­ förmigen Kanal 60 im Bereich des Ventils 34 und weiterhin einen oder mehrere Luftkanäle 62, die in den Kanal münden, wodurch das Ventil 34 mit dem Innenraum des Reifens in Verbindung steht. Die Reifenwulstsicherung 58 ist so gestaltet, daß sie in zusammengebauter Lage (Fig. 2) stark komprimiert ist, um so die Reifenwulste 30 und 44 in engen Eingriff mit den Felgenflanschen 28 und 42 zu bringen.

Wird die Reifenwulstsicherung 58 nicht gebraucht, findet die Montage eines Rades 10 mit teilbarer Felge in folgen­ der Reihenfolge statt: Ein Reifen mit Wulsten 30 und 44 wird auf eine der beiden Radhälften 12 oder 14 gesetzt. Vorzugsweise wird der Reifen erst auf die Radhälfte 12, die die Absatzbolzen 15 trägt, ge­ setzt. Als nächstes wird die Dichtungsanordnung 18 so gegen die äußere Radhälfte 12 gesetzt, daß die Absatz­ bolzen 15 durch die Bohrungen 52 hindurchgehen, wobei das Dichtungselement 50 bezüglich der äußeren Rad­ hälfte 12 radial positioniert wird. Danach wird die innere Radhälfte 14 so aufgesteckt, daß die Absatzbolzen 15 durch die Löcher 38 gehen. Die Muttern 17 werden auf die Absatzbolzen aufgeschraubt. Das Anziehen der Muttern 17 bewirkt eine Kompression des Dichtungselementes 50, wo­ durch eine luftdichte Abdichtung erreicht wird, die einen Luftverlust durch die Verbindungsstelle der Rad­ hälften 12 und 14 verhindert. Da die Muttern 17 an­ schlagen, wenn die Stege 18 und 36 den Abstandsring 48 berühren, bekommt der Monteur des richtige Gefühl zum geeigneten Anziehen, wodurch die Montage in freiem Ge­ lände vereinfacht wird. Darauffolgend wird Luft durch das Ventil 34 in das Rad gepumpt, wodurch die Reifen­ wulste 30 und 44 zwangsweise auseinandergehen und sich an die Felgenflansche 28 und 42 anlegen. Wie erwähnt, kann auf der äußeren radialen Oberfläche der mittleren Felgen­ abschnitte 28 und 40 ein konischer Verlauf oder eine Ausweitung vorgesehen werden, um die Vollständigkeit der Abdichtung zwischen den Reifenwulsten 30 und 44 und den dazugehörigen Oberflächen des Rades zu verbessern. Wird eine Reifenwulstsicherung 58 bei einem Rad 10 mit teil­ barer Felge benützt, wird die Reifenwulstsicherung insgesamt in den Reifen gesetzt, bevor der Reifen auf eine der beiden Radhälften 12 oder 14 gesetzt wird. Es werden Absatzbolzen 15 ausgewählt, die eine ausreichende Länge haben, um die Mutter 17 aufschrauben zu können, ohne die Reifenwulstsicherung 58 schon vorher kompri­ mieren zu müssen. Folglich funktioniert das Anziehen der Muttern 17 wie eine Presse, die die Reifenwulstsicherung so wie gewünscht komprimiert. Hieraus folgt, daß das Rad 10 mit teilbarer Felge die Benützung einer Reifenwulst­ sicherung 58 erlaubt, ohne spezielle Maschinen oder Apparaturen zu benötigen, um die Reifenwulstsicherung während der Montage erst zu komprimieren.

Während der Demontage verläuft der vorstehend genannte Prozeß umgekehrt. Da die Dichtungsanordnung 16 zwischen den beiden Radhälften 12 und 14 komprimiert ist, führt das Lösen der Muttern 17 zum Abführen von Luft aus dem Reifen, wodurch der Reifendruck vor der kompletten Demontage auf ein Minimum reduziert wird.

Claims (14)

1. Dichtungsanordnung für ein Rad (10) mit teilbarer Felge zur Aufnahme eines schlauchlosen Luftreifens, wobei das Rad (10) zwei Radhälften (12, 14) mit jeweils sich nach außen erstreckenden Felgenflanschen (28, 42) aufweist und durch Verbinden der Radhälften (12, 14) montiert wird, gekennzeichnet durch einen beim Verbinden der Radhälften (12, 14) zwischen sie einsetz­ baren Abstandsring (48) und durch ein Dichtungselement (50), das am Außenrand des Abstandsringes (48) be­ festigt ist und davon getragen wird, wobei der Abstands­ ring (48) mit dem Dichtungselement (50) so zusammen­ wirkt, daß das Dichtungselement (50) zwischen den Rad­ hälften (12, 14) in Lage gehalten ist, um so eine Abdichtung zwischen ihnen zu erhalten, wenn die Radhälf­ ten (12, 14) verbunden sind.

2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Radhälften (12, 14) längs einer Ebene zwischen den Felgenflanschen (28, 42) zusammenge­ fügt sind.

3. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungselement (50) einen sich radial erstreckenden Schlitz (54) auf­ weist, der den Außenrand des Abstandsringes (48) auf­ nimmt.

4. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Dich­ tungselement (50) mit dem Abstandsring (48) haftend verbunden ist.

5. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Dich­ tungselement (50) aus Chloroprenkautschuk (Neopren) besteht.

6. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Dich­ tungselement (50) im nicht deformierten Zustand ins­ gesamt einen dreiecksförmigen Querschnitt aufweist.

7. Dichtungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die äußere radiale Oberfläche des Dichtungselementes (50) eine erste Seite des dreiecksförmigen Querschnittes bildet.

8. Dichtungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der sich radial erstrec­ kende Schlitz (54) die der ersten Seite gegenüberlie­ gende Verbindung der Seiten des dreiecksförmigen Querschnittes schneidet.

9. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Dich­ tungselement (50) an der Verbindungsstelle zwischen den Mittelteilen (28, 40) der Radhälften (12, 14) und den Stegen (18, 38) eingesetzt ist.

10. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Radanordnung eine Reifenwulstsicherung (58) aufweist, die die Reifenwulste in festen Eingriff mit den Fel­ genflanschen (28, 42) drückt.

11. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Radhälften (12, 14) zusätzlich zu den sich nach außen erstreckenden Felgenflanschen (28, 42) Stege (18, 38) und Mittelteile (26, 40) besitzen, die Radhälften (12, 14) durch eine Anzahl von Be­ festigungsschrauben (15) aneinander befestigt sind, die durch Radmontagelöcher (24 , 38) hindurchgehen, welche in mindestens einem der Stege (18, 38) der Radhälften (12, 14) vorhanden sind, und daß der zwischen die Radhälften (12, 14) geklemmte Abstands­ ring (48) eine Anzahl von Löchern (52) in fluchten­ der Ausrichtung mit den Radmontagelöchern (38, 24) besitzt, wodurch der Abstandsring (48) bezüglich des Rades (10) radial positioniert wird.

12. Verfahren zum Anbringen eines Reifens auf ein Rad mit teilbarer Felge (10), bestehend aus zwei Rad­ hälften (12, 14), die jeweils Stege (18, 36), Mittel­ teile (26, 40) und sich nach außen erstreckende Fel­ genflansche (28, 42) besitzen, unter Verwendung einer Dichtungsanordnung (18) nach einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß die Radhälften (12, 14) aneinander durch eine Anzahl von Bolzen (15) befestigt werden, die an der einen Radhälfte fixiert und durch Radmontage­ löcher (24, 38) in der anderen Radhälfte hindurch­ geführt werden, so daß die Radhälften (12, 14) durch Anziehen von Muttern (17) auf den Bolzen (15) ver­ bunden werden können, daß der Reifen auf die eine Radhälfte (14, 12) aufgesetzt wird, eine Dichtungs­ anordnung (18) mit einem Abstandsring (48), vor­ gesehen ist, der zwischen die Radhälften (12, 14) zu klemmen ist und eine Vielzahl von Löchern, die in fluchtender Ausrichtung zu den Bolzen (15) ge­ bracht werden, und ein Dichtungselement (50) hat, das von dem Außenrand des Abstandsringes (48) getragen wird, daß die Dichtungsanordnung (16) auf die eine Radhälf­ te (12, 14) so aufgesetzt wird, daß die Bolzen (15) durch die Löcher (52) des Abstandsringes (48) hin­ durchgehen, wodurch das Dichtungselement (50) radial positioniert wird, daß die andere Radhälfte (12, 14) auf die eine Radhälfte (12, 14) und die Dichtungs­ anordnung (18) so aufgelegt wird, daß die Bolzen (15) durch die Radmontagelöcher (24, 38) der anderen Radhälfte hindurchgehen, und daß Muttern auf die Bol­ zen (15) geschraubt werden, wodurch die Radhälften (12, 14) miteinander verklemmt werden und das Dichtungselement (50) zusammendrücken, um so eine Abdichtung zwischen den Radhälften (12, 14) zu be­ wirken.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Dichtungselement (50) auf den Abstandsring (48) aufgeklebt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß vor dem Aufsetzen des Reifens auf die eine Radhälfte (12, 14) in den Rei­ fen eine Reifenwulstsicherung (58) eingesetzt wird, deren Kompression durch das Aufschrauben der Muttern (17) bewirkt wird.