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Die Erfindung bezieht sich auf eine Montage zum Zentrieren von
Rädern für Kraftfahrzeuge auf einzelnen Achsen aus einem
bestimmten Bereich von Achsen, wobei jede von diesen einen
unterschiedlichen Durchmesser aufweist.
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Räder für Kraftfahrzeuge werden mit unterschiedlichen
Nabendurchmessern hergestellt, und zwar im Verhältnis zu den
verschiedenen Achsen, für deren Ausrüstung sie bestimmt sind.
Zu dem Zweck, einen nicht zu grossen Bereich von Rädem in
Produktion haben zu müssen, werden die Räder unterteilt in
bestimmte Abmessungen, die sich auf die Nabendurchmessern
beziehen, so dass jeder einzelnen Radabmessung Gruppen
entsprechenden, die mehrere Achsen mit unterschiedlichen Durclimessern
enthalten, die jedoch alle in eine bestimmte Teilung fallen, welche
der Differenz zwischen einer Radabmessung und der nächsten
entspricht.
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Jede Radabmessung entspricht Durchmessern von Achsen, die
von einem Minimum bis zu einem Maximum reichen, wobei das
Maximum der Achse entspricht, die einen Durchmesser aufweist,
welcher praktisch der gleiche ist wie jener der Radnabe.
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Lässt man im Augenblick die Achsen beiseite, die den maximalen
Durchmesser haben, so ist es zwecks einer korrekten
Positionierung der Räder jedoch stets notwendig, ein Ubermaß an Spiel zu
beseitigen, das zwischen der Achse und der Radnabe vorhanden
ist.
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Um die Räder den Achsen anzupassen, werden heutzutage
geschlossene Metalkinge oder auch Kunststoffbuchsen verwendet,
die an den Radnaben verklebt werden, um so das Spiel zwischen
Nabe und Achse zu reduzieren und die Naben im Verhältnis zu
den Achsen auszurichten.
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Dieses Verfahren zum Zentrieren eines Rades hat einige Nachteile
in Bezug auf die Schnelligkeit der Montage und das korrekte
Ausrichten des Rades.
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Es ist viel Zeit erforderlich, um die Buchsen oder Ringe auf der
Radnabe zu verkleben, mit der daraus sich ergebenden Erhöhung
der Arbeitskosten, wie auch das Ergebnis des Ausrichtens sehr
stark von der Erfalwung und der Geschicklichkeit des Monteurs
abhängig ist.
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Weiterhin hat man eine Vergrößerung des entsprechenden Spiels
zwischen den Teilen, da nicht nur das normale und zum
Einschieben der Achse in das Rad notwendige Spiel vorhanden ist,
sondem ebenfalls das erforderliche Spiel zum Einsetzen der Buchse
in die Radnabe, nicht zu erwähnen die Toleranz für den Fehler,
zurückzuführen auf die Verteilung der Schicht von Klebstoff, der
zur Befestigung verwendet wird.
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Ein anderes Verfahren zur Ausrüstung von Kraftfahrzeugen nüt
Rädem, welche Naben aufweisen, die im wesentlichen einen
größeren Durchmesser haben als die Achse des Kraftfahrzeugs (oder
in jedem Fall wo ein gewisses Spiel zwischen der Nabe und der
Radachse vorhanden ist), ist das in dem US-Patent Nr.2,969,256
beschriebene, angemeldet am 24. Februar 1958, welches vorsieht,
zwischen die Achse und das Rad einen ersten Ring einzusetzen,
welcher einen Aussendurcliinesser aufweist, der ungefähr gleich
ist wie der hinendurchmesser der Nabe, und welcher einen
Innendurchmesser hat, dass ein Aufziehen auf die Achse möglich ist, an
der das Rad montiert wird. Jeder freie Raum zwischen dem ersten
obengenannten Ring und der Achse wird beseitigt durch die
Verwendung von einem oder mehreren zweiten Ringen, die einen
kreisfönnigen Querschnitt von einem Durchmesser haben, welcher
dem Abstand zwischen der Achse und dem Innendurchmesser des
Ringes entspricht. Das Zusammenhalten der Ringe wird
gewährleistet durch deren Zusammenschweißen. Diese Prozedur
erfordert lange Montagezeiten und macht das Verfahren unvorteilhaft.
Ein Versuch, dieses Problem zu lösen, ist mit dem Deutschen
Patent Nr.3,233,807 gemacht worden, welches am 11. September
1982 angemeldet wurde. Dieses Patent schlägt ein Rad vor,
welches einer Anzahl von tinterschiedlichen Fahrzeugen angepasst
werden kann, wobei eine Nabe vorgesehen ist, dimensioniert in
Übereinstimmung mit dem maximalen Durchmesser der
auszurüstenden Achse, sowie ein Ring, der zwischen die Nabe und die
Radachse eingesetzt wird, um den Raum auszufüllen, der sich aus
der Differenz der Durchmesser zwischen dem der Nabe und
Achsen mit einem geringeren Durchmesser ergibt als der grösste der
Gruppe.
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Ein Nachteil bei dieser Erfindung ist die kleine Kontakffläche, die
zwischen den Elementen vorhanden ist. Tatsächlich liegt der
elastische Ring an nur kleinen Abschmtten der axialen Ausdehnung
der Nabe und der Achse an. Da folglich nur ein Teil der Breite der
Nabe und die Achse zusammenwirken, ein Teil, der mehr oder
weniger der begrenzten Breite des Ringes entspricht, kann die
vorgeschlagene Lösung durch den offenen Ring wie in der oben
erwälinten Erfindung zu dem pH;.nomen der lnstabilit;.t fthiren.
Ein anderer Versuch zum Lösen dieses Problems ist
vorgeschlagen in dem DE-U-9 201 964, wobei eine Lösung aufgezeigt wird,
die auf dem Vorhandensein von zwei zusainmenwirkenden Ringen
basiert, von denen der erste dazu vorgesehen ist, an der
Oberfläche eines Anschlags oder Lagers des Rades positioniert zu werden
und der andere als Befestigungsmittel vorgesehen ist, das auf
(längs) die äussere Oberfläche des ersten Ringes aufgepresst wird,
um somit eine Position zu erreichen, in welcher die beiden Ringe
jeweils gegen eine äussere und eine innere Lageroberfläche des
Rades stabilisiert sind (Abb. 1).
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In Übereinstimmung mit dem Beispiel aus Abbildung 2 ist der
Befestigungsring mit einer "Verdickung" versehen, so dass er im
Inneren der internen Bolwung des Rades positioniert werden kann,
wodurch das anschliessende Einsetzen des ersten Ringes in das
Innere der genaniflen internen Bohrung ermöglicht ist, bis eine an
der äusseren Oberfläche eines Anschlages oder Lagers des Rades
anliegende Position erreicht wird.
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Nach den beiden Lösungen ist es nicht möglich, die beiden Ringe
vorher zusammenzubauen, um somit eüffach den ersten Ring
(welcher der Reduzierring ist) in das Innere der internen Bohrung
einsetzen zu können und dabei automatisch die korrekte Montage
des genannten Reduzierringes an dem Rad zu haben.
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Weiterhin sind iii DE-U-9 201 964 die Befestigungsmittel in Form
eines elastisch verformbaren Elementes vorgesehen, welches, wie
in Abbildung 1 gezeigt, an dem freien Ende des ersten Ringes
oder der Buchse montierbar oder - wie in der Abbildung 2 - in
einen Sitz einsetzbar ist, der von der internen Bohrung aufgewiesen
wird, und der in den genamfien Sitz eingepresst wird, wenn der
Reduzierring oder die Buchse 31 in die interne Bohrung eingeführt
wird.
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In beiden Fällen scheint es durch die besondere Verbindung
zwischen der Buchse und dem Befestigungsring nach dem erwähnten
Stand der Technik zienilich schwierig zu sein, die optimalen
Bedingungen einer axialen Positionierung der Buchse im Inneren der
internen Bohrung zu erreichen, ohne das Risiko von Lockerungen
unter den genannten Befestigungsmitteln, der Buchse und dem
Rad zu haben, Lockerungen, die nicht beseitigt werden können
aufgrund der Klauenkupplung zwischen den Befestigungsmitteln
und der Buchse, und zwar mit der daraus sich ergebenden Folge,
dass insbesondere unter Bezugnahme auf die Lösung in der
Abbildung 2 nicht gewährleistet werden kann, dass die Buchse im
Verhältnis zu dem Rad korrekt axial positioniert ist. Daraus ergibt
sich das Risiko, dass die äussere Oberfläche der Buchse in einer
äusseren Ebene verbleibt im Verhältnis zu einer der Oberflächen
des dem Support anzupassenden Rades, mit dem das Rad
befestigt werden soll, und zwar in der Verbindung Fläche gegen
Fläche, und folglich besteht die Gefahr der Beeinträchtigung einer
korrekten Montage des Rades selbst an dem genannten Support.
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Weitertun, in Übereinstimmung mit der in der Abbildung 1 nach
dem erwähnten Stand der Technik gezeigten Lösung, ist die
Tatsache, dass der Befestigungsring ein elastischer und verformbarer
Ring ist, ein Nachteil fur die stabile und korrekte Positionierung
der Buchse, weil der genannte Befestigungsring aussen im
Verhältuis zu der internen Bohrung bleibt und so ungewollten Stößen
ausgesetzt sein oder zufällig geöffiiet oder beschädigt werden.
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Zweck der vorliegenden Erfindung ist daher der, die
obengenannten Nachteile zu vermeiden, indem ein Rad mit einer Nabe mit
einem Durchmesser vorgesehen ist, welcher der Achse mit dem
größten Durchmesser in einer Serie oder Gruppe von Achsen
zuzuordnen ist, und ebenfalls vorgesehen ist eine Serie von Buchsen
mit Innendurchmessern, die gleich sind wie die Durchmesser einer
Serie von Achsen, auf welche das genannte Rad aufgezogen
werden kann, wobei alle einen Aussendurchmesser haben, der leicht
kleiner ist als der Durclmiesser der Radnabe. Jede der Buchsen
weist an ihrer äusseren Oberfläche wenigstens einen Sitz auf, um
elastisch verformbare Mittel aufzunehmen, die während des
Einsetzens einer Buchse in das Innere der Radnabe voll in den Sitz
eintreten und sich dann in einen Sitz hinein ausdehnen, der an der
internen Oberfläche der genannten Nabe vorhanden ist, wenn die
Buchse vollkommen in das Innere der Nabe eingesetzt worden ist.
Vorteilhafierweise wird gegenüber dem bekannten Stand der
Technik eine mechanische Verbindung zwischen dem Rad und der
in das Innere der Nabe eingesetzten Buchse erhalten, und zwar
durch radial wirkende Mittel, die dem ungewollten Herausgleiten
der Buchse entgegenstehen, wodurch das Angleichen der äusseren
Durchmessers einer jeden unterschiedlichen Buchse auf solche
Weise erlaubt ist, dass man eine spielfreie Verbindung zwischen
Rad und Buchse erhält, die verwendet wird, um das Rad auf eine
bestimmte Achse aufzuziehen.
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Ein weiterer Vorteil ist der, dass die Buchsen eine beachtliche
axiale Ausdehnung haben können, und zwar bis sie fast
vollkommen die Achse entlang der ganzen axialen Ausdehnung der Nabe
abdecken, so dass die Montage erheblich leichter gemacht und
eine bessere Stabilität in der axialen Verbindung zwischen Nabe
und Buchse erhalten wird und somit das Rad besser an der Achse,
auf die es aufgezogen ist, montiert wird.
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Bei einer vorgezogenen Ausführung sind die genannten
mechanischen Befestigungsmittel für eine der in das Innere der Nabe
eingesetzten
Buchsen aus einem offenen Ring gebildet, welcher zwei
Enden hat, die eines gegen das andere gedrückt werden können
und diesen insgesamt elastisch verformbar machen, wobei der
Ring in der Ruhedarstellung einen Aussendurchniesser aufweist,
der grösser ist als der der Radnabe, und wenn er angebracht ist
einen Innendurchmesser, der leicht grösser ist als der
Aussendurchmesser der Buchse.
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Noch mehr Einzelheiten der vorliegenden Erfindung gehen
deutlicher aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung einer
Ausführung der Erfindung hervor, die hier rein in der Form eines nicht
begrenzenden Beispieles in den beiliegenden Zeichnungen
dargestellt ist, von denen
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Abb. 1 in einer zerlegten Darstellung und mit einigen
Teilen entfernt eine mögliche Ausführung der Erfindung
zeigt;
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Abb. 2 zeigt in einer Darstellung im Schnitt ein Detail
von einer möglichen Ausführung der Befestigungsmittel
einer Buchse und einer Nabe während des Einsetzens der
Buchse in die Nabe;
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Abb. 3 zeigt in einer Darstellung im Schnitt ein Detail
aus Abbildung 2 mit der in die Nabe eingesetzten Buch-
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Abb. 4 zeigt in einer Darstellung im Schnitt ein Detail,
das sich auf eine weitere mögliche Ausführung der
Befestigungsinittel von Buchse und Nabe bezieht.
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Unter Bezugnahme auf die Abbildungen enthält die
Mgntagegruppe zum Positionieren von Rädem oder ähnlichem auf Achsen,
welche unterschiedliche Durchmesser innerhalb eines bestimmten
Bereiches aufweisen, ein Rad 1, das eine Nabe 2 von einem
Durchmesser D1 aufweist, zuzuordnen einer Achse mit dem
maximalen Durchmesser innerhalb des obengenannten Bereiches von
Durchmessern, und das ebenfalls an der Oberfläche der genannten
Nabe 2 wenigstens einen Sitz 3 aufweist, der dazu dient,
mechanische Befestigungsmittel für eine in das Innere der genannten Nabe
2 eingesetzte Buche 4 teilweise aufzunehmen.
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Bei der in den Zeichnungen gezeigten Ausführung weist die Nabe
2 einen Durchmesser D1 auf, der grösser ist als der Durchmesser
D2 der Achse 5, auf welcher das Rad 1 montiert ist.
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Die Montagegruppe zum Positionieren enthält eine Buchse 4 mit
einem Innendurchmesser D4, welcher fast der gleiche ist wie der
Durchmesser der Achse 5, auf die sie aufgezogen werden soll,
und die einen leichte geringeren Aussendurchmesser im Verhältnis
zu dem Durchmesser D1 der Nabe 2 des Rades 1 hat. An ihrer
äusseren Oberfläche weist die Buchse 4 einen Sitz 6 zur Aufnahme
von mechanischen Mitteln zur Befestigung der Buchse 4 an dem
Rad 1 auf.
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Um das Rad 1 auf Achsen befestigen zu können, welche
unterschiedliche Durchmesser haben, ist eine Anzahl von Buchsen
vorgesehen, die in der Abbildung 1 durch ein Beispiel als die mit 4,
4a und 4b bezeichneten Teile dargestellt sind (obwohl die
wirkli
che Anzahl von der Anzahl der verschiedenen Achsen abhängt, an
denen das Rad montiert werden soll), und die einen maximalen
Aussendurchmesser haben, der leicht geringer ist als der
Durchmesser D1 des Rades 1 und dabei unterschiedliche
Innendurchmesser D4, D4a und D4b aufweisen (die in Abbildung 1 stärker
unterschieden werden als sie in Wirklichkeit sind, um den
Unterschied zwischen diesen besser zu verdeutlichen), die leicht grösser
sind als die Durchmesser der Achsen, auf die sie aufgezogen
werden sollen.
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Um die Erfindung in der Anwendung zu vereinfachen, können
unterschiedlich gefärbte Buchsen erhalten werden, je nach den
verschiedenen Durchmessern der Achsen des Kraftfahrzeugs, an
dem die Räder montiert werden sollen.
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Die Befestigungsmittel zwischen Buchse 4 und Nabe 2 bei der in
den Abbildungen 1, 2 und 3 gezeigten Ausführung, werden aus
einem offenen Ring 7 gebildet, der durch das Annähern der beiden
Enden 11 zueinander elastisch verformbar ist, und der in seiner
Ruhestellung einen Aussendurchmesser aufweist, welcher grösser
ist als jener der Nabe 2 des Rades 1, und der, wenn er eingesetzt
ist, einen Innendurchmesser hat, welcher leicht grösser ist als der
Aussendurchmesser der Buchse 4.
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Um eine korrekte Positionierung des Rades 1 auf der Achse 5 zu
erreichen, wird der offene Ring 7 in den Sitz 6 eingesetzt, welcher
bei einer Ausführung, die einen offenen Ring als
Befestigungsmittel verwendet, kreisförmig und an der Buchse 4 vorgesehen ist,
und zwar mit einer elastischen Verformung, welche durch das
Zusammendrücken der beiden Enden eines gegen das andere
vorübergehend den Umfang des offenen Ringes 7 reduziert. Sobald
die Buchse 4 in das Innere der Nabe 2 eingesetzt ist, dehnt sich
der Ring, der nun nicht länger belastet ist, zu einem Teil aus dem
Sitz 6 der Buchse 4 heraus nach aussen und, ohne dabei
vollkommen herauszugehen, fügt er sich in den Sitz 3 ein, der an der
internen Oberfläche der Nabe 2 vorgesehen ist, wobei er jede axiale
Gleitbewegung des Rades 1 verhindert.
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In den Abbildungen weist der offene Ring 7 einen kreisförmigen
Querschnitt auf, er kann aber auch anders ausgebildet sein.
Naturlich müßten dann auch die Sitze an der Buchse 4 und an der Nabe
2 der Form des Ringes 7 angepasst werden.
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Die Befestigungsmittel könnten auch aus wenigstens einem
Element bestehen, zum Beispiel aus einem Zapfen, welcher durch
Druck von einem elastischen Element 9 auf seine Basis (s. Abb.
4) in den an der Buchse 4 vorgesehenen Sitz 6 eingeschoben wird
und in wenigstens zwei Darstellungen positionierbar ist: eine der
Positionen wird während der Phase des Einschiebens der Buchse
4 in die Nabe 2 eingenommen und sieht das vollkommene
Eindringen des Elementes in das Innere des genamiten Sitzes 6 vor,
während die andere das teilweise Austreten aus der Buchse 4
vorsieht, und zwar um ein Stück, das der Form des Sitzes 3
entspricht, der an der internen Oberfläche der Nabe 2 vorgesehen ist,
und das nach dem vollständigen Einsetzen der Buchse 4 in die
Nabe 2 stabil in diesen einschiebbar ist. Natürlich ist in diesem
Falle der Sitz 6 so ausgeformt, dass er den Zapfen 8 und das
elastische Element 9 aufnimmt, welches aus einer Feder bestehen
kann, und er kann mit Hilfe einer durchgehenden Bohrung
hergestellt sein, welche auf der der Nabe 2 zugewandten Seite verengt
ist, um nur einen Abschnitt des Zapfens austreten zu lassen, und
die von innen her auf der der Achse zugewandten Seite
verschlossen ist, und zwar durch einen Stopfen 10, der durch Einpressen
eingesetzt werden kann.
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Diese Elemente können auch mehr als eines und, vorzugsweise an
der Buchse 4 angeordnet, dazu bestimmt sein, in den von der
Nabe 2 aufgewiesenen Sitz 3 eingeschoben zu werden, wobei dieser
die gleiche Darstellung aufweist wie in dem in den Abbildungen 1,
2 und 3 gezeigten Falle, in welchem die Befestigungsmittel aus
einem Ring bestehen.