DE4128440A1 - Ventil fuer leichtmetallrad - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Die bisher bekannte Lösung hat folgende Nachteile:

• a) Leichtmetallräder werden neben ihren technischen Eigenschaften auch aus ästhetischen Gründen gekauft. Sie müssen ein Ventil aufweisen. Dieses wurde bislang so angeordnet, daß es auf der Sichtseite des Außenrings befestigt ist. Dort ist die Fläche mit viel Aufwand bearbeitet, zum Beispiel poliert, lackiert, diamantüberdreht und so weiter. Wegen der Anordnung des Ventils läßt sich jedoch dieser Sichtbereich nicht oder nur mit hohem Aufwand reinigen. Dadurch verliert das Leichtmetallrad an Anziehungskraft.
• b) Das Ventil ist ungeschützt von außen und kann deshalb bei Unfällen leicht abgerissen werden.
• c) Das Ventil erzeugt Luftwiderstand, weil es wie ein Finger vorragt. Dadurch verliert man Energie, die nutzlos ist.
• d) Die Turbulenzen des vorstehenden Ventils erzeugen Geräusche, weshalb ein solches Leichtmetallrad nicht so leise ist, wie es sein könnte.
• e) Das Ventil stört die Ästhetik und zwar in einem solchen Maße, daß manche Leichtmetallräder ohne Ventil ausgestellt werden, insbesondere wenn sie der höheren Preiskategorie angehören.
• f) Der bisherige Abstand des Ventils von der radialen Schwerpunktebene des Rads ist groß. Deshalb trägt das Ventil an sich schon zu einer erheblichen dynami­ schen Unwucht bei.
• g) Man wuchtet häufig Leichtmetallräder dadurch aus, daß man auf die Sichtseite des Außenrings Gewichte klebt. Zeigt die Wuchtmaschine als Ort für solche Gewichte zufällig denjenigen Ort an, wo das Ventil sitzt, dann muß man zwei Gewichte rechts und links vom Ventil verwenden, weil unter dem Ventil kein Platz für die Gewichte ist.
• h) Entfernt man die Gewichte im Bereich des Ventils, so kann man den haften­ gebliebenen Klebstoff wegen des insoweit störenden Ventils schlecht entfernen. Dies ist ästhetisch ungünstig. Es ist dies aber auch technisch ungünstig, weil bei einem weiteren Auswuchten es eventuell notwendig ist, Ausgleichgewichte auf den alten Klebstoff zu kleben, was technisch keine befriedigende Lösung ist.
• i) Das Loch zum Durchstecken des Ventils befindet sich in einem Bereich des Außenrings, der zwingt, schräg zur Radialebene zu bohren. Dies bringt von der Bohrtechnik her Schwierigkeiten mit sich.
• j) Dort wo sich das Loch für das Durchstecken des Ventils befindet, stoßen drei Materialwände in Winkeln aufeinander, nämlich zwei Wandbereiche des Außenrings treffen einen Wandbereich, der ungefähr radial steht. Dies ist aus Festigkeitsgründen eine ungünstige Stelle.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Leichtmetallrad anzugeben, das zumindest teilweise diese Nachteile vermeidet. Erfindungsgemäß wird dies durch die aus dem kennzeich­ nenden Teil des Hauptanspruchs ersichtlichen Merkmale gelöst. Es werden nun bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 Eine Ausführung eines Leichtmetallrads mit einem ersten Ventil in maßstäblicher Darstellung,

Fig. 2 ein Leichtmetallrad mit einem zweiten Ventil im Maßstab 1:1,

Fig. 3 die Darstellung des Ventils und den Bereich seines Einschraublochs nach Fig. 2 im Maßstab 2:1,

Fig. 4 eine Ansicht der Staubkappe gemäß dem Pfeil 4 in Fig. 3.

Gemäß Fig. 1 hat ein Leichtmetallrad 11 eine Gestalt, wie sie für Personenkraft­ wagen, also nicht für Lastkraftwagen oder dergleichen verwendet wird. Es hat eine geometrische Drehachse 12, zu der sich eine Radscheibe 13 im wesentlichen senk­ recht erstreckt, die aus Leichtmetall hergestellt ist. Die Radscheibe trägt einen Außenring 14, der ebenfalls aus Leichtmetall hergestellt ist. Die Radscheibe 13 ist durch Schrauben mit dem Außenring 14 starr verbunden, die als strichpunktierter Strich 16 symbolisiert sind. Im Bereich dieser Schrauben überlappen sich ein mit der Radscheibe 13 einstückiger, nach innen ragender Flanschring 17 und ein nach außen weisender Flanschring 18 der Radscheibe 13, die beide von den Schrauben durchquert werden. Außen geht der Flanschring 17 in einen nach links oben weg­ gehenden Bereich 19 über und nach rechts in einen exakt koaxial zur Drehachse 12 verlaufenden Bereich 21. An der Stelle 22 stoßen also drei Flügel zusammen. Im wesentlichen erstreckt sich der Außenring 14 koaxial zur Drehachse 12 und ist gegenüber bekannten Formen insoweit nicht abgeändert. Analog das Gleiche gilt für die Radscheibe 13 mit ihrer Abdeckung 23 und ihren Befestigungslöchern 24. Die Radscheibe 13 hat Ausnehmungen 26, so daß Speichen 27 zwischen Ausneh­ mungen 26 angeordnet sind. Die Ausnehmungen 26 reichen dicht bis an den Flansch­ ring 18. Der koaxiale Bereich 21 erstreckt sich gemäß Fig. 1 und 2 ab der Stelle 22 nach rechts. Nahe hinter dem Flanschring 18 ist ein absolut radiales Loch 28 von 10,5 mm gebohrt. Der Bereich 21 ist dort 5 mm dick, also wesentlich dicker als bei Stahlrädern. Eine Schwerpunktsebene 29 steht senkrecht zur Drehachse 12. An ihrer Schnittstelle 31 befindet sich der Schwerpunkt des Leichtmetallrads 11. Ver­ gleichsweise nahe zur Schwerpunktebene 29 ist ein Ventil 32 vorgesehen. Dessen Innenbund 35 befindet sich außerhalb des Bereichs 21. In den Innenbund ist eine Ringnut 34 eingearbeitet, in der ein O-Ring 36 sitzt, der gegenüber der Außenseite des Bereichs 21 abdichtet. Nach unten zu folgt ein Hals 37, der das Loch 28 durch­ quert und der ein Außengewinde trägt. Auf dieses ist eine Mutter 38 aufgeschraubt die nach oben zu in einen koaxialen Druckflansch 39 übergeht, dessen Durchmesser größer als derjenige des Lochs 28 ist und der bei angezogener Mutter 38 (Mutter 38 und Druckflansch 39 sind einstückig) von unten gegen den Bereich 21 drückt und den Innenbund 35 herzieht. Nach dem Hals 37 folgt einstückig nach unten ein Schenkel 31 in Gestalt eines geraden, hohlen Rohrs, das weniger weit radial nach innen ragt als der Flanschring 18. Mit einem Winkel von 120° ± 20° folgt ein wesentlich längerer Schenkel 42. Damit dieser am Flanschring 18 nicht anstößt, ist an diesem auf dessen Innenseite eine im Querschnitt U-förmige Nut 43 eingearbeitet. Auf den Endbereich 44 des Schenkels 42 ist eine kurze, gerändelte Staubkappe 46 aufgeschraubt. Im End­ bereich 44 befindet sich der nicht dargestellte Ventilmechanismus bekannter Art.

Weder der Endbereich 44 noch die Staubkappe 46 überragen nach außen die Sicht­ seite der benachbarten Speichen 27. Es wäre ohne weiteres möglich, den Schenkel 42 auch einige Millimeter kürzer zu machen, sofern die Gestalt der Ausnehmung 26 dort dann noch ein Befüllen des Ventils 32 zuläßt. Es könnte aber auch der Schen­ kel 42 einige Millimeter länger sein, so daß zum Beispiel die Staubkappe 46 ganz oder teilweise über die Sichtseite 15 der Speichen hinausragt. Der Abstand der Mutter 38 und des Druckflansches 39 ist sehr klein, relativ zur Innenseite des Bereichs 18. Einerseits ist er so groß, daß die notwendigen Montagearbeiten mög­ lich sind. Andererseits ist der Abstand so klein, daß die Bremssättel oder Brems­ trommeln nicht dargestellter Radbremsanlagen einen genügenden Abstand von der Mutter 38 haben.

In Fig. 2 ist außer dem Ventil 47 alles gleich geblieben. Man hat aber auch hier einen Innenbund 48 und einen Hals 37, wie dies im Maßstab 2:1 die Fig. 3 zeigt. Es fehlt jedoch der vorher vorhanden gewesene Druckflansch. Zwischen der aufge­ schraubten Mutter 38 und dem Bereich 21 liegt eine 1 mm dicke Scheibe 49 aus Kunststoff, vorzugsweise Polyamid. Der Schenkel 51, gemessen von der Unterseite des Bereichs 21 aus, ist hier nur 1 cm lang, das heißt, kaum mehr als das Außen­ gewinde 52 als Länge benötigt. Der Schenkel 53 ist um 120° nach links abgebogen und ist 28 mm lang. Auf sein Außengewinde 54 ist eine 27 mm lange Staubkappe 56 aus Kunststoff geschraubt, obwohl im Schenkel 53 der übliche Ventilmechanismus in dessen Endbereich vorhanden ist, ist in der Staubkappe 56 ebenfalls ein Ventilmecha­ nismus vorgesehen. Im linken unteren Ende einer koaxialen Bohrung sitzt ein metalle­ ner Bolzen 58, der sich in dieser Bohrung hin und her bewegen kann, die Bohrung teilweise für Füll-Luft freigibt, wenn man ihn gemäß Pfeil 4 drückt und der durch eine gestrichelt angedeutete Druckfeder 57 in seine gezeichnete, dichtende Lage gedrückt wird, wenn der aufgezogene, nicht dargestellt Reifen befüllt wird. Diese Staubkappe 56 dient - wie vor allem aus Fig. 2 ersichtlich ist - der Verlängerung des Schenkels 53, was man von der Staubkappe 46 nicht sagen kann.

Fig. 2 zeigt, daß mit der aufgeschraubten Staubkappe 56 einerseits gut befüllt werden kann, andererseits aber die Staubkappe 56 in einer geschützten Lage der Ausnehmung 26 ist. Hier kann die Nut 43 entfallen. Fehlt die Staubkappe 56, dann kann man immer noch gut befüllen. Da der Schenkel 53 weniger gegen den Schen­ kel 51 abgewinkelt ist, kann man auch gut montieren.

Claims (15)

1. Leichtmetallrad für Personenkraftwagen
mit einer sich im wesentlichen senkrecht zur Drehachse erstreckenden Rad­ scheibe, die mindestens eine Ausnehmung in ihrem Außenbereich aufweist, die eine Tiefe von mehr als 10 mm hat
mit einem sich im wesentlichen koaxial zur Drehachse erstreckenden Außenring, der fest mit dem Außenbereich der Radscheibe verbunden ist,
sowie mit einem zur Befüllung eines Reifens mit Luft dienenden Ventils, das mit seinem Fuß luftdicht ein Loch in dem Außenring durchquert, dessen Hals zur Sichtseite der Radscheibe hin gerichtet ist, dessen Hals an seinem End­ bereich ein Außengewinde für eine Staubkappe trägt,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale

• a) Das Loch befindet sich im Bereich des Zusammenstoßens von Radscheibe und Außenring, abgekehrt von der Sichtseite, im Außenring.
• b) Der Hals hat einen Knick, dessen einer Schenkel mindestens teilweise in der Ausnehmung verläuft und von den benachbarten Wandteilen der Ausnehmung einen das Aufsetzen eines Befüllnippels erlaubenden Abstand hat.

2. Rad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Schenkel zumin­ dest nicht wesentlich über die Sichtseite hinausragt.

3. Rad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auch die aufgeschraubte Staubkappe zumindest nicht wesentlich über die Sichtseite hinausragt.

4. Rad nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Staubkappe nicht über die Sichtseite hinausragt.

5. Rad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der Innenseite des Außenrings und dem zweiten Schenkel klein ist und größen­ ordnungsmäßig 0,5-3 cm ist.

6. Rad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil zumindest nahe der Auswuchtebene sitzt.

7. Rad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Schenkel wesent­ lich kürzer als der zweite Schenkel ist.

8. Rad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Schenkel 28 mm ±40% lang ist.

9. Rad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsschraube auf der Außenseite des Außenrings eine Sechskantschraube ohne Verlängerungs­ hülse ist.

10. Rad nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Sechskantschraube und Außenring eine dünne Kunststoffscheibe liegt.

11. Rad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Staubkappe eine Ventil­ verlängerungskappe ist.

12. Rad nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilverlängerungs­ kappe im wesentlichen aus Kunststoff ist und im Innern eine Ventilmechanik besitzt.

13. Rad nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilverlängerungs­ kappe 2 g ±40% wiegt.

14. Rad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil zwischen 22 g und 32 g wiegt.

15. Rad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Loch in einem sich axial erstreckenden Bereich des Außenrings vorgesehen ist.