DE4225903C2 - Radadapter für Lastfahrzeugräder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Radadapter zur Anpassung an Aufnahmefelgen mit unterschiedlicher Einpreßtiefe, wobei der Adapter mit der radialen Außenform an die eine größere Einpreßtiefe aufweisende Felge angepaßt ist, an einer axialen Paßfläche lösbar an die zugehörige Stirnseite der Nabe und/oder an die dort zu verwendende Felge anschließbar ist, eine solche bauliche Tiefe aufweist, daß die Preßtiefendifferenz der Felgen ausgeglichen ist und dadurch die Spurdifferenz auf oder gegen Null gebracht ist.

Der gewerbliche Betreiber eines Transportunternehmens mit Lastwagen muß wenigstens ein Reserverad für den Fall mitfüh­ ren, daß eines der aufgezogenen Räder beschädigt wird. Vor allem bei Lastzügen kommt es vor, daß etwa für Räder am Zug­ fahrzeug der Bauart A und am Anhängerfahrzeug der Bauart B mit jeweils anderen Einpreßtiefen unterschiedliche Ersatzrä­ der mitgeführt werden müssen. Bei einem Radgewicht von 150 kg erfordert dies für jedes Reserverad zusätzliche Transportkosten für 150 kg.

Radadapter werden vornehmlich bei Sportwagen eingesetzt, um etwa bei verstellbarer Seite des Felgenbettes eine größere Spurweite und damit größere Sicherheit gegen Kippen in der Kurve zu erreichen.

So ist die DE 88 01 548 U1 auf eine Spurverbreiterungsscheibe abgestellt, um die Fahreigenschaften zu verbessern und gleichzeitig eine optische Verschönerung durch weiter nach außen gestellte Felgen zu erreichen. Das sind Gesichts­ punkte, die für Lastzüge kaum Bedeutung haben.

Nach der DE 40 07 547 A1 soll eine Felge an unterschiedlichen Fahrzeugen montiert werden können, wozu im Zentralbereich mehrere insbesondere unterschiedliche Lochkreise angeordnet sind, und auf der Rückseite des Zentralbereichs sind unter­ schiedliche Adapterscheiben anbringbar. Die so beschaffene Felge soll zur Montage an einer Vielzahl unterschiedlicher Fahrzeuge geeignet sein. Es handelt sich jedoch um eine Son­ derkonstruktion, die nicht ohne weiteres im Lastzugbetrieb eingesetzt werden kann. Vor allem treten bei solchen Kon­ struktionen leicht unkontrollierbare Spurveränderungen auf, die an der Nabe, am Radlager oder am Achsenschenkel und der Achse zu unregelmäßigen Auslenkungen führen können.

In der DE 90 05 110 U1 ist ein Radadapter der eingangs ge­ nannten Art zu Anpassung an Aufnahmefelgen mit unterschied­ licher Einpreßtiefe beschrieben. Der Adapterteil ist an die Mitnehmernabe des jeweiligen Kraftfahrzeuges angepaßt und soll bei Fahrzeugwechseln den Neukauf teurer Felgen ein­ sparen. Ein neuer Adapterteil pro Felge muß dann jeweils zu­ gekauft werden. Bei diesem Radadapter handelt es sich um ein verhältnismäßig aufwendiges Sonderteil mit speziellen Bolzen und Muttern, das teurer als zwei herkömmliche Ersatzräder ist.

Ein weiterer bekannter Radadapter gemäß DE-GM 19 75 619 um­ faßt einen flanschversehenen Zylinder, der auf die Bolzen der Radnabe aufgesetzt wird und auf dem Außenflansch wie­ derum Bolzen für die Montage der Radfelge aufweist. Hier­ durch soll auf das Mitführen eines Ersatzrades speziell für den Anhänger verzichtet werden können. Durch die notwendigen Schweißverbindungen und die sich ungünstig auswirkenden Querkräfte eignet sich der Adapter jedoch nicht für den Ein­ satz bei Lastkraftfahrzeugen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Radadapter für Lastwagenräder unterschiedlicher Einpreßtiefe zu schaf­ fen, so daß für den Fall, daß in einem Lastzug verschieden­ artige Räder und Reifen verwendet sind, die Kosten für das Mitführen eines zweiten Reserverades weitgehend entfallen und Originalanschlußmittel verwendet werden können.

Diese Aufgabe ist bei einem Radadapter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfin­ dungsgemäßen Radadapters sind Gegenstand der Unteransprüche.

Ein erfindungsgemäßer Radadapter zur Anpassung an Aufnahme­ felgen mit unterschiedlicher Einpreßtiefe ist somit mit der radialen Außenform an die eine größere Einpreßtiefe auf­ weisende Felge angepaßt und an einer axialen Paßfläche lös­ bar an die zugehörige Stirnseite der Nabe und/oder an die dort zu verwendende Felge anschließbar. Er weist eine solche bauliche Tiefe auf, daß die Eingriffstiefendifferenz der Felgen ausgeglichen ist und dadurch die Spurdifferenz auf oder gegen Null gebracht ist. Erfindungsgemäß ist der Adap­ ter ein Ringteil, das zur Auflage auf der Nabenstirnfläche vorgesehen ist und dessen Innenumfangsfläche die Anschluß­ paßfläche an der Schulter der Nabe bildet. Der Ringteil ist mit ersten und zweiten axialen Sacklöchern versehen, wobei die ersten Sacklöcher zur Nabe und die zweiten Sacklöcher zur Felge hin offen sind und im Boden jeweils Durchgangs­ bohrungen aufweisen. Die Sacklochtiefen sind entsprechend der gewünschten Adapterbreite gewählt, insbesondere derart, daß sie sich bis jeweils kurz vor der Adapterstirnseite erstrecken. Der Boden der zweiten Sacklöcher weist eine Stärke entsprechend der Felgenflanschdicke auf. Die ersten Sacklöcher sind zur Aufnahme von Schlagbolzen ausgebildet. Ferner sind am Ringteil mit der Felge zusammenwirkende Zen­ triermittel vorgesehen. Schließlich ist der Adapter ein­ stückig ausgebildet.

Mittels des erfindungsgemäßen Radadapters wird der ange­ strebte Gewichtsvorteil erzielt, d. h. bei dem Gewicht eines Radadapters von etwa 20 kg in Leichtmetallausführung werden bei Einsatz eines jeden Ersatzrades bzw. Radadapters 130 kg eingespart, die jetzt für Transportzwecke auch verwendet werden können.

Bei dem erfindungsgemäßen Radadapter werden weitgehend unkontrollierbare Spurveränderungen vermieden. Insbesondere bleibt die Spur praktisch unter nahezu allen erdenklichen Beanspruchungen konstant, und die Kräfte im Rad-Nabe-System unterliegen keiner Veränderung. Die Hebelängen bleiben die gleichen, und es kommt damit zu keiner veränderten Belastung der Nabe.

Zweckmäßig sind die Anschlußmittel an der Nabe bzw. an der entsprechenden Felgenstirnseite und dem Adapter in axialer und radialer Richtung über den vom Adapter einge­ nommenen Raum verteilt. Auf diese Weise werden Verspannungen im Adapter vermieden, und von der Reifenmitte aus ergeben sich konstante Abstände zu den Lagern, was wiederum Ände­ rungen in den wirksamen Hebellängen verhindert. Als Anschluß­ mittel dienen vornehmlich Gewinde-Stehbolzen und/oder Schlag­ bolzen.

Die Gleichmäßigkeit der Verteilung der Anschlußmittel läßt sich beispielsweise erreichen, wenn diese mit axialen Zwischenabständen auf zur Radachse zentrischen Teilkreisen verteilt sind. In aller Regel kommt man dabei mit zwei Teil­ kreisen aus, um unerwünschte Verspannungen im Adapter zu vermeiden. Auch die Spannmittel kommen dabei mit kurzen Spannstrecken wie bei Schlagbolzen oder mit kurzem Gewinde versehenen Gewindebolzen aus. Die Verformung im Adapter ist dann unabhängig von seiner konstruktiven Gestaltung durch jedes einzelne Spannmittel auf eng begrenzte Bereiche be­ grenzt, die sich in der Regel nicht, stets aber nicht wesentlich überschneiden.

Bewährt hat sich auch die Ausbildung eines Adapters als mit im wesentlichen gleichmäßig über sein Volumen verteilten Hohlräumen versehener Teil-Vollkörper, der unmittelbar der Schwingungsbildung entgegenwirkt.

Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung besteht der Adapter wenigstens zu einem Teil aus Sinterwerkstoff. Dies führt bei begrenztem Gewicht zu außerordentlicher Steigerung der Starrheit und Härte.

Wenn man andererseits den Adapter mit einem aus gebackener Kohlefaser versehenen Körper versieht, wird bei größerer Gewichtsminderung eine gesteigerte Formsteife erreicht, wie dies für Lastfahrzeugräder angestrebt wird.

Der Adapter kann allerdings auch in gleicher Weise wie die übrigen Radkörper und Felgen durch eine quer zu seiner Haupt­ ebene verformte Scheibe, Schüssel oder Ring oder durch einen metallischen Gußkörper, insbesondere aus Leichtmetall, gebil­ det sein, was die Herstellung mit geringeren Kosten ermög­ licht.

Die Anschlußfläche des Radadapters läßt sich so gestalten, so daß sich beispielsweise der Adapter wahlweise am Rad und/ oder der Felge anbringen läßt.

So kann wenigstens ein Zentriermittel durch einen zur Rad­ achse zentrischen (positiven) Ringvorsprung gebildet sein, dessen Funktion am anderen Teil auch eine Ringschulter über­ nehmen kann. Wenigstens der Ringvorsprung läßt sich durch mindestens drei auf dem gleichen Zentrierkreis angeordnete Nocken bilden.

Die Zeichnung gibt die Erfindung beispielsweise wieder. Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Ende einer üblichen Lastwagen-Radnabe, die mit einer Felge-Typ B und einem Reifen-Typ B bestückt ist,

Fig. 2 die gleiche Radnabe, die über einen zwischenge­ schalteten Radadapter mit einer Felge-Typ A und mit einem Reifen-Typ A bestückt ist,

Fig. 3 eine Stirnansicht eines ersten Radadapters und

Fig. 4 einen Schnitt durch diesen Radadapter nach der Linie A-B-C in Fig. 3.

In Fig. 1 ist mit 1 die rohrförmige Nabe eines Lastkraftwa­ gens 2 bezeichnet, die in Wälzlagern gehalten ist und mit­ tels einer ringförmigen Schulter 4 den Innenflansch 5 einer Felge-Typ B 6 abstützt, die durch kurze Gewindebolzen 7 am Innenflansch 5 in dessen Lochkranz 8 eingeschraubt sind. Sie stützen sich über drehbar am Bolzenkopf vorgesehene Ring­ scheiben 9 von Druckscheibenmuttern 43 ab. Anstelle der Ge­ windebolzen 7 lassen sich vorteilhafterweise auch Schlagbol­ zen verwenden, die im mittleren Teil als Rastvorsprung eine Verdickung aufweisen können und jeweils mit wenigstens einem Ende durch die Stecköffnung hindurchragen. Die Gewindebolzen 7 verbleiben gewöhnlich unverän­ derlich am Fahrzeug.

Da man bei Lastzügen oftmals unterschiedlich breite Felgen mit unterschiedlicher Einpreßtiefe benötigt, sind zu den auf der Radachse 11 sitzenden Felgen-Typ B 6 und Reifen-Typ B 10 auch Felgen-Typ A 13 mit Reifen-Typ A 15 erforderlich, zum Beispiel wegen Zwillingsbereifung. Da Rad A und Rad B nicht kompatibel sind, müssen zwei Reserveräder mitgeführt werden; dies führt zu Frachtverlusten durch das erhöhte Leergewicht. Dies zu vermeiden, durch Einfügen eines Radadapters 16 zwi­ schen der Radnabe 1 und der Felge-Typ A 13, ist Zweck der Erfindung. Ein solcher, in der Zeichnung schematisch darge­ stellter Radadapter kann allerdings auch in Sonderfällen bei Felgen-Typ B 6 und Reifen-Typ B 10 zwischengeschaltet wer­ den. Er hat die Form eines Ringes, der im Prinzip als Voll­ körper ausgebildet sein kann und hier im Abstand von acht­ zehn Winkelgraden abwechselnd von entgegengesetzten Seiten ein erstes axiales Sackloch 18 und ein zweites Sackloch 19 aufweist.

Im Boden eines jeden Sackloches 18,19 ist eine Durchgangs­ bohrung 20, 21 vorgesehen, die durch diesen Boden und den Radflansch 22 der Felge-Typ A 13 hindurchgeführt ist und dadurch eine Verbindung von Felge und Adapter dicht an der außenliegenden Stirnseite 17 des Rohradapters 16 ermöglicht.

Bei Verwendung von Schlagbolzen 26, wie in Fig. 4 rechts gezeigt, ist der Schaft 24 des Schlagbolzens 26 nach seinen beiden Enden hin ver­ jüngt. Der im unteren Teil der Durchgangsbohrung 20 vorgese­ hene Innenbund 27 wird daher beim Eintritt des Schlagbolzens bis zur engsten Stelle erweitert und nach dem Durchgang wie­ der entspannt und verengt.

Es sind auch die Längsabschnitte und Durchmesser am Schlag­ bolzen 26 und am Innenbund 27 so aufeinander abgestimmt, daß der etwas verdickte Teil des Bolzenschaftes stets über einen Anschlag, etwa durch den Bolzenkopf 25, den Boden des Sack­ loches 18 oder durch den Radflansch 22 beim Einschlagen und beim Ausschlagen durch das Auftreffen auf einen abgestützten Bauteil eines Hammers oder dergleichen etwa auf das untere Bolzenende 39 (Fig. 4) beendet wird. Damit ist gewährleistet, daß der Schlagbolzen in seinen beiden Endstellungen durch eine von der Schlagkraft des Hammers bestimmte Rastkraft festgehalten wird.

Bei einer etwas einfacheren Ausführung kann dies auch mit einer Reibungskraft zwischen dem Bolzenkopf 25 und der In­ nenwandung des Sackloches 18 erreicht werden.

Der Radadapter 16 ist, wie rechts in Fig. 3 gezeigt, zur Ge­ wichtsersparnis durch Ausnehmungen zwischen den in Umfangs­ richtung benachbarten Sacklöchern 18, 19 mittels außen und innen durch in Achsenrichtung verlaufende gewölbte Nuten 31 versehen.

Die hier vorgesehenen Sacklöcher verhindern zudem, daß Bol­ zen oder Schrauben ihre Spannkräfte zu tief in den Adapter 16 eintragen. Dadurch kommt es zu einer Entkoppelung der Kräfte des Rad/Nabe-Systems einerseits und der Befestigungs­ kräfte zwischen Rad/Adapter und Nabe/Adapter. Die Kräfte zwischen Felge 6, 13 und Adapter 16 sind identisch mit den Kräften, die zwischen der Reserveradfelge, hier der Felge 13, und der Radnabe 1 bei deren Normaleinsatz herrschen.

Ebenso sind die Kräfte, die zwischen Radnabe 1 und Adapter 16 auftreten, identisch mit jenen, die zwischen der Nabe und dem normal an ihr montierten Rad auftreten.

Die Kräfte, die durch die unterschiedlichen Einpreßtiefen der Felgen 6, 13 entstehen, werden vom Adapter 16 selbst auf­ genommen, ohne die Originalkräfte zu verändern. Dies ge­ schieht zum Beispiel durch die Abstandsanordnung der beiden Spannebenen 32, 33, die an einzelnen Spannstellen durch axial oder nach Art eines Gitterwerkes mit diagonalen Spannmitteln verspannt sein können.

Durch die Verwendung kurzer Bolzen bei der Montage ist eine Vorzentrierung gegeben, so daß sich die Montage vereinfacht und keine Hilfs-Zentriermittel verwendet werden müssen.

Die Endzentrierung des Rades kann durch einen Zentrierring oder wenigstens drei auf einem Zentrierkreis 36 angeordnete Zentriernocken 37 vorgenommen werden. Bei bolzenzentrierten Felgen kommen konische Zentrierringe an den Bolzen zum Ein­ satz. Es können auch Schaftmuttern verwendet werden, wie zum Beispiel bei bestimmten Leichtmetall-Felgen (Speedline).

Eine besondere Ausführung der Erfindung besteht darin, daß der Adapter bei weit ausgeführter Bohrung mit Schaftmuttern oder mit Druckscheiben-Schaftmuttern an der Nabe befestigt ist (Druckscheibenmutter = Drucktellermutter).

In den unter Querabständen zueinander vorgesehenen Spannebe­ nen 32, 33 können Originalbolzen und Druckscheibenmuttern 43 Verwendung finden, da sich die Kräfte an den Bolzen und Mut­ tern nicht ändern.

Das wesentliche Ergebnis der erfindungsgemäßen Adapterkon­ struktion liegt darin, daß die Spur mit oder ohne Adapter 16 sehr weitgehend, gegebenenfalls bis zum Grenzwert Null er­ halten bleibt und daher die Kräfte im Rad/Nabe-System nicht verändert werden. Die Hebellängen bleiben die gleichen, und es kommt damit zu keiner veränderten Belastung der Nabe oder der Radlager oder des Achsenschenkels der Achse. Ebenso blei­ ben die Fahr- und Federungseigenschaften unberührt.

Wie aus den Fig. 1 und 2 zu entnehmen ist, liegt dort die Schulter 4 der Nabe 1 in der Mittelebene 34 des Rades. Diese "Spur" bleibt also unverändert, wenn bei beiden bzw. allen Rädern die Schultern 4 den gleichen Abstand a von der Mittel­ ebene 34 haben. Fügt man einen Adapter 16 mit der gleichen Breite a ein, so kann die Spur je nach Anordnung des Adap­ ters um a nach außen oder innen verlegt werden. Bei entgegen­ gesetzter Verschiebung beider Räder an der gleichen Achse oder Felge würde sich die Spurweite um 2a ändern. Meist bleibt dort aber die Spurgenauigkeit nicht erhalten, und das könnte Folgen für die Führungs- und Steuerungsmöglichkeit haben.

Bei der Montage wird zunächst der Radadapter 16 auf die Nabe 1 montiert und dann das Rad als Ganzes aufgebracht. Ein zwei­ tes gesondertes Reserverad kann demgemäß entfallen.

Claims (10)

1. Radadapter zur Anpassung an Aufnahmefelgen mit unter­ schiedlicher Einpreßtiefe, wobei der Adapter

• - mit der radialen Außenform an die eine größere Ein­ preßtiefe aufweisende Felge angepaßt ist,
• - an einer axialen Paßfläche lösbar an die zugehörige Stirnseite der Nabe und/oder an die dort zu verwendende Felge anschließbar ist,
• - eine solche bauliche Tiefe aufweist, daß die Einpreß­ tiefendifferenz der Felgen ausgeglichen ist und dadurch die Spurdifferenz auf oder gegen Null gebracht ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

• - der Adapter ein Ringteil ist, das zur Auflage auf der Na­ benstirnfläche vorgesehen ist und dessen Innenumfangsflä­ che die Anschlußpaßfläche an der Schulter (4) der Nabe (1) bildet,
• - der Ringteil mit ersten und zweiten axialen Sacklöchern (18, 19) versehen ist, wobei die ersten Sacklöcher (18) zur Nabe (1) und die zweiten Sacklöcher (19) zur Felge (6) hin offen sind und im Boden jeweils Durchgangsbohrun­ gen (20, 21) aufweisen,
• - die Sacklochtiefen entsprechend der gewünschten Adapter­ breite gewählt sind, der Boden der zweiten Sacklöcher (19) eine Stärke entsprechend der Felgenflanschdicke auf­ weist und die ersten Sacklöcher (18) zur Aufnahme von Schlagbolzen (26) ausgebildet sind, und
• - am Ringteil mit der Felge (6) zusammenwirkende Zentrier­ mittel (37, 38) vorgesehen sind,
• - wobei der Adapter einstückig ausgebildet ist.

2. Radadapter nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die ersten und zweiten Sacklöcher (18, 19) abwechselnd angeordnet sind.

3. Radadapter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Zentriermittel einen Ringvorsprung (38) umfassen.

4. Radadapter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Zentriermittel Nocken (37) umfassen.

5. Radadapter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Sacklöcher (19) zur Aufnahme von Gewindebolzen (28) ausgebildet sind.

6. Radadapter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß er als mit im wesent­ lichen gleichmäßig über sein Volumen verteilten Hohlräumen versehener Teil-Vollkörper ausgebildet ist.

7. Radadapter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß er wenigstens zu einem Teil aus Sinterwerkstoff besteht.

8. Radadapter nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß er wenigstens einen Körper aus ge­ backener Kohlefaser aufweist.

9. Radadapter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß er in gleicher Weise wie die übrigen Radkörper und Felgen durch eine quer zu seiner Hauptebene verformte Scheibe, Schüssel, Ring oder durch einen Metall- oder Leichtmetallgußkörper gebildet ist.