DE7708173U1 - Vorrichtung zum selbsttaetigen auswuchten eines kraftfahrzeugrades - Google Patents

Description

A NWA LTSSOZI ETAT

Bochmert !■■ Boehmert. Postfach 10 71 27, D-2800 Bremen 1

An das

Deutsche Patentamt

8000 München 2

PATENTANWALT DR.-ING.KARL BOEHMERT (1933-1973) PATENTANWALT DIPL-ING.ALBERT BOEHMERT,BREMEN PATENTANWALT DR.-ING. WALTER HOORMANN,BREMEN PATENTANWALT DIPL.-PHYS. DR. HEINZ GODDAR,BREMEN PATENTANWALT DIPL.-ING. EDMUND F. EITNER, MÜNCHEN

RECHTSANWALT WILHELM J. H. STAHLBERC, BREMEN

Ihr Zeichen Your ret

Ihr Schreiben vom Your letter

Keuanmeldung

Unser Zeichen Our ret

M 1530

Bremen, FeldstraSe

17. März 1977

Peter Mandt-Rauch, Am Kirchdeich 6, 2800 Bremen 66

Vorrichtung zum selbsttätigen Auswuchten eines Kraftfahrzeugrades

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum selbsttätigen Auswuchten eines im wesentlichen aus einer Felge und einem Reifen bestehenden Kraftfahrzeugrades, mit einem ringförmigen Hohlkörper aus Kunststoff o.dgl., der mindestens teilweise mit einer spezifisch schweren, beweglichen Füllmasse gefüllt ist, .und dessen größter* Außendurchmesser int wesentlichen dem Innendurchmesser des Felgenhorns entspricht.

Rotationskörper, wie beispielsweise Kraftfahrzeugräder, besitzen nach ihrer Fertigung und Montage auf ihrer Drehachse" in aller Regel mehr oder weniger große Unwuchten, so daß es im allgemeinen erforderlich ist, eine statische und dynamische Auswuchtung vorzunehmen, die im Falle von Kraftfahrzeugrädern überwiegend bisher durch Anordnung von form-

512

Büro Bremen: Pcitfach 10 7127, FeldstrcSe 24

D-2300 Bremen 1

Teiiiort: (<H21) * 74044

Telex : 244958 bopat d Tefcgr. : Diagramm. Bremen

Konten Bremen: Bremer Bank, Bremen (BLZ 2908C010) 1001449

PSchA Hamburg

310020] 126083-202

nnn /fötTjoo, 10020) 120033-2»

770ffT73 16J3L78

Büro München: Schiotthauer Straße D-SOOO München Telefon: (089) 652321

Tekgr- : Tdepalent,Müncfcen

BOEHMERT' &

schlüssig mit dem Felgenhorn verbundenen Bleigewichten bestimmter Größe und Anordnung erfolgt.

Ein Nachteil dieser Auswuchtmethode besteht darin, daß sich die Unwuchtverhältnisse insbesondere aufgrund des am Kraftfahrzeugreifen auftretenden, nicht immer gleichmäßigen Verschleißes im Verlaufe der Betriebszeit verändern, so daß nach einer bestimmten Betriebszeit bzw. beim Aufziehen neuer Reifen eine eimeute Auswuchtung vorgenommen werden muß. Bereits vor einer neuen Auswuchtung können aber die ausgewuchteten Verhältnisse aus den vorgenannten Gründen verlorengehen, so daß es dann bereits zu den bekannten nachteiligen Erscheinungen, wie einem Flattern der Lenkung etc. kommt, die nicht nur aus Beanspruchungsgründen, sondern insbesondere auch im Hinblick auf den Fahrkomfort höchst unerwünscht sind.

Man ist daher bereits dazu übergegangen, automatische Auswuchteinrichtungen vorzusehen. Bei diesen bekannten Auswuchtvorrichtungen ist der ringförmige Hohlkörper meistens mit spezifisch schweren Kugeln aus beispielsweise Stahl oder Blei und im übrigen mit einer hochviskosen Flüssigkeit wie einem geeigneten öl gefüllt und am äußeren Rsuidabschnitt einer der Befestigung am Rad dienenden Nabenscheibe angebracht.

Eine solche Auswuchtvorrichtung ist beispielsweise aus der US-PS 3 427 077 bekannt, wobei bei dieser bekannten Vorrichtung die Befestigungsplatte eine Anzahl von Durchgangsbohrungen aufweist, durch welche sich im montierten Zustand die Radbolzen erstrecken, so daß die Vorrichtung an dem betreffenden Kraftfahrzeugrad mit den Radbolzenmuttern zu befestigen ist.

Nun besitzen die Räder verschiedener Kraftfahrzeuge bekannt-

BOEHMERT &

lieh eine unterschiedliche Anzahl und Anordnung von Radbolzen, so daß eine derartig ausgebildete Auswuchtvorrichtung in aller Regel nur für die Räder einer bestimmten Kraftfahrzeugtype oder allenfalls für wenige Kraftfahrzeugtypen zu verwenden ist. Das macht wiederum eine größere Anzahl unterschiedlicher Baugrößen erforderlich, was mit verschiedenen Nachteilen wie einer entsprechend großen Lagerhaltung etc. einhergeht und zu entsprechend großen Kosten führt.

Man ist daher bereits dazu übergegangen, in der Befesti- ^angsscheibe nicht Bohrungen vorzusehen, sondern sich radial erstreckende Schlitze, so daß die Anwendbarkeit einer bestimmten Type bzw. Größe der betreffenden Auswuchtvorrichtung für mehrere Radtypen möglich ist. Trotzdem sind auch bei derartigen Ausgestaltungen noch verhältnismäßig viele Baugrößen bzw. Typen erforderlich, um das gesamte Anwendungsgebiet bedienen zu können.

Man hat daher auch bereits versucht, auf die Befestigungsscheibe vollständig zu verzichten, und den mit kreisringförmigem Querschnitt ausgebildeten Hohlkörper mittels geeigneter Klammern unmittelbar am Felgenhorn zu befestigen, wie dieses beispielsweise aus der US-PS 3 166 356 bekanntgeworden ist. Dieser Grundgedanke ist insofern grundsätzlich bestechend, weil die Felgenhornabmessungen bei den einzelnen Kraftfahrzeugrädern überwiegend gleich sind, so daß man bei einer solchen Ausgestaltung mit etwa vier Bauarößen auskommen würde.

Es het sich jedoch gezeigt, daß die aus der ÜS-PS 3 166 .356 bekannte Auswuchtvorrichtung den an sie zu stellenden Sicherheitsanforderungen nicht genügt, da es während des Betriebes zu resultierenden Kräften kommt, die nicht radial nach außen gerichtet sind, wie dieses bei der auftretenden Fliehkraft der Fall ist, sondern die auch eine

7708173 I6.oa78

beachtliche horizontale Komponente besitzen, so daß sich AusvTuchtvor richtungen gemäß der US-PS 3 166 356 während der Fahrt- lösen können. Dieses führt aber nicht allein dazu, ■ daß das betreffende Rad dann nicht mehr ausgewuchtet- ist, sondern stellt vor allen Dingen eine ganz erhebliche Unfallgefahr für Passanten, entgegenkommende Fahrzeuge etc. dar.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Ausvmchtvorrichtungen der eingangs beschriebenen Gattung unter Vermeidung ihrer Nachteile zu verbessern und C eine derartige Vorrichtung zu schaffen, mit welcher sich bei sehr wenigen Baugrößen das gesamte Gebiet insbesondere der PKW-Räder auswuchten läßt, wobei die Befestigung nicht nur einfach und demgemäß auch von Laien durchführbar sein soll, sondern vor allem auch betriebssicher ist, so daß es bei allen auftretenden Betriebszuständen nicht zu einem Lösen der Vorrichtung von den» betreffenden Kraftfahrzeugrad kommen kann.

Als Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der ringförmige Hohlkörper einen zum Außenrand des Felgenhorns axial nach innen versetzt angeordneten, von dem r Füllmaterial im wesentlichen in radialer Richtung beaufschlagbaren Stegabschnitt aufweist.

Dieser Stegabschnitt ist bevorzugt so angeordnet, daß er am Innenrand des Felgenhorns endigt, wobei gemäß einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen ist, daß der Stegabschnitt etwa rechtwinklig zu der dem Felgenhornflansch zugekehrten Wandung des ringförmigen Hohlkörpers verläuft.

Um den vorhandenen Raum optimal für Füllmasse auszunutzen und dennoch sicherzustellen, daß der ringförmige Hohlkörper nicht zu weit radial nach außen vorsteht, ist bevorzugt

7708173 16.03.78

vorgesehen, daß der Stegabschnitt etwa mit einem Abstand zur Innenwandung des Hohlkörpers verläuft, der etwa 2/3 der Gesamtbreite des Hohlkörpers entspricht.

Bei allen diesen Ausgestaltungen ist es nicht etwa erforderlich, daß der Stegabschnitt gesondert ausgebildet ist bzw. in der Art eines Ringes o.dgl. von der Innenseite der Außenwandung des Hohlkörpers vorsteht, sondern der Stegabschnitt kann bevorzugt einen Teil der Wandung des Hohlkörpers bilden. Eine derartige Ausgestaltung liegt beispielsweise bei einer bevorzugten Ausbildung vor, bei welcher der dem Felgenhorn zugekehrte Wandungsabschnitt des Hohlkörpers im radialen Querschnitt im wesentlichen (umgekehrt) Z-förmig ausgebildet ist, wobei der obere Schenkel des Z die Anlagefläche des ringförmigen Hohlkörpers am Felgenhornflansch, der Sceg des Z den Stegabschnitt, und der zum oberen Schenkel im wesentlichen parallel verlaufende untere Schenkel des Z einen mit Abstand zum Felgenhornrand verlaufenden Verbindungsabschnitt zur Außenwandung des ringförmigen Hohlkörpers bildet, dessen radialer Gesamtquerschnitt im wesentlichen quadratisch bzw. rechteckig ausgebildet sein kann.

Bei dem Füllgut handelt es sich bevorzugt um spezifisch schwere Kugeln beispielsweise aus Stahl oder Blei, deren Durchmesser etwas kleiner ist als die lichte Breite des ringförmigen Hohlkörpers, und im übrigen um eine hochviskose Flüssigkeit wie ein geeignetes öl.

Statt dessen kann das Füllgut jedoch aus kleineren spezifisch schweren Massan, oder aber nur au? einer geeigneten Flüssigkeit bestehen, welche den Hohlraum des ringförmigen Hohlkörpers teilweise ausfüllt.

Bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

7708173 16.0178

BOEHJViEiTf :& BOEHMBERT¹:'":

Es sei darauf hingewiesen, daß die erfindungsgemäßen Merkmale sowohl einzeln als auch in Kombination bzw. Teilkombination erfindungswesentlich sein können.

Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf eine Zeichnung weiter erläutert.

Die Zeichnung zeigt einen radial verlaufenden Teilquerschnitt durch den oberen Teil eines mit einer erfindungsgemäßen Auswuchtvorrichtung 1 versehenen PKW-Rades 2, von dem lediglich die Felge 3 teilweise dargestellt ist. Der Schnitt verläuft durch die nicht dargestellte Radachse.

Wie aus der Zeichnung erkennbar ist, besteht d:Le Auswuchtvorrichtung 1 aus einem ringförmigen Hohlkörper 4 aus Kunststoff und einer Füllmasse.

Es haben sich ^rierschiedene Kunststoffe als geeignet erwiesen. Im vorliegenden Fall besteht der Hohlkörper 4 aus einem glasfaserverstärkten Polycarbonat.

In dem Hohlraum 6 des Hohlkörpers 4 befindet sich eine bewegliche Füllmasse, die einerseits aus Stahlkugeln 7 und andererseits aus einem geeigneten öl 8 besteht.

An einem in der Zeichnung nicht dargestellten Abschnitt besitzt die der Felge 3 zugekehrte Innenwandung 9 des Hohlkörpers 4 eine nach Füllung verschweißte Einfüllöffnung, deren Durchmesser etwas größer ist als der Durchmesser D der Kugeln 7.

Wie aus der Zeichnung erkennbar ist, ist der größte Außendurchmesser d des ringförmigen Hohlkörpers 4 genauso groß wie der Innendurchmesser des Felgenhorns 11. Dabei ist der dem Felgenhorn 11 zugekehrte Wandungsabschnitt des Hohlkör-

7708173 16.0178

3OEHMERT

pers 4 im radialen Querschnitt umgekehrt Z-förmig ausgebildet, wobei der obere Schenkel 12 des Z die Anlagefläche des Hohlkörpers 4 am Felgenhornflansch 13 bildet. Der Steg 14 des Z verläuft im wesentlichen radial nach innen und der-zum oberen Schenkel 12 parallele untere Schenkel 16 des Z verläuft axial nach außen und geht in die Außenwandung 17 des Hohlkörpers 4 über, die geringfügig nach außen gekrümmt verläuft, jedoch im wesentlichen parallel zur Innenwandung 9 ist. Die Außenwandung 17 und die Innenwandung 9 des Hohlkörpers 4 sind mit einer Wandung 18 verbunden, die parallel zu den Schenkeln 1^ und 16 verläuft.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist und auch bereits aus der vorstellenden Beschreibung hervorgeht, besitzt der Hohlkörper 4 mithin einen .um Außenrand 19 des Felgenhorns 11 axial nach innen versetzten Stegabschnitt 14, der im wesentlichen radial verläuft und von den Stahlkugeln 7 zu beaufschlagen ist. Der Steg 14 endet unmittelbar an der Innenseite des Innenrandes des Felgenhorns 11, welches an seinem Süßeren Rand bei den marktgängigen PKW-Felgen bekanntlich eine geringfügige Umbördelung 21 besitzt, wie sie aus der Zeichnung hervorgeht. Der Steg 14 steht in einem Abstand a zur Innenwandung 9 und damit zu der dieser zugekehrten Wandung der Felge 3, der etwa 2/3 der Gesamtbreite J5 des Hohlkörpers 4 ausmacht. Der Durchmesser d beträgt bei dem Ausführungsbeispiel 380 mm und die radiale Erstreckung r des Hohlkörpers 4 beträgt 32 mm bei einer Breite B von etwa 18 mm.

Für den Fachmann ist es aus rler vorstehenden Beschreibung unter Zuhilfenahme der Zeichnung ohne weiteres ersichtlich, daß sich die Auswuchtvorrichtung 1 mit einfachsten Mitteln von jedem Laien ohne weiteres montieren läßt. Denn der Hohlkörper 4 braucht zur Montage lediglich in Richtung des Pfeiles 22 von außen her in Axialrichtung des Rades 2 in das Felgenhorn 11 gedruckt zu werden. Dabei reicht die gering-

- 7

fügige Umbördelung 21 aus, um den Hohlkörper 4 im Stillstand in der in der Zeichnung dargestellten Weise an der Felge 3 zu halten, wobei sich durch diese Ausgestaltung zugleich eine hervorragende Zentrierung ergibt.

Während des Betriebes, d.h. also während der Fahrt, kommt es dann sehr schnell zu radial nach außen gerichteten Zentrifugalkräften, mit denen die Kugeln 7 auf den Steg 14 drücken, so daß selbsttätig eine außerordentlich hohe Haltekraft erzeugt wird, mittels welcher der ringförmige Hohlkörper 4 an der Felge 3 bzw. im Felgenhorn 11 gehalten wird.

Aber selbst dann, wenn die resultierende Kraft F nicht nur eine radiale, sondern auch eine horizontale Komponente besitzt, v/ie dieses in der Zeichnung dargestellt ist, drücken die Stahlkugeln 7 den Hohlkörper 4 über den Stegabschnitt 14 stets fest an den Felgenhornflansch 13 bzw. dessen nach innen gerichtete umbördelung 21 an, so daß es unter keinen nur denkbaren Betriebsumständen zu einem Lösen der Auswuchtvorrichtung 1 kommen kann, obwohl diese in denkbar einfachster Weise an der Felge 3 befestigt ist. Es sei noch darauf hingewiesen, daß die radiale Erstreckung r des Hohlkörpers 4 auch kleiner sein kann, als dieses in / der Zeichnung mit ausgezogenen Linien dargestellt ist, wobei es grundsätzlich ausreicht, wenn die radiale Erstreckung lediglich r¹ ist, wie dieses in der Zeichnung mit gestrichelten Linien angedeutet ist.

Außerdem kann die Innenwandung 9 auch geringfügig geneigt ausgebildet sein, wie dieses ebenfalls mit gestrichelten Linien am Beispiel der gestrichelt dargestellten Innenwand 9' dargestellt ist, wobei die Neigung so gewählt ist, daß die Innenwand 9¹ an der Felge 3 anliegt.

Für die Wahl der Querschnittsform sind verschiedene Ge-

7708173 16.03178

Sichtspunkte maßgebend, wobei man grundsätzlich bestrebt ist, den Hohlraum 6 unter Ausnutzung des vorhandenen Platzes verhältnismäßig groß zu machen, um entsprechend große Unwuchten ausgleichen zu können.

Es sei nochmals darauf hingewiesen, daß die Füllmasse statt der Kombination aus Stahlkugeln 7 mit dem Durchmesser D, der größer ist als der Abstand x, und dem öl 8 auch aus anderen Materialien bestehen kann, wie dieses weiter oben bereits angedeutet ist.

Auf den eigentlichen Auswuchtvorgang braucht hier nicht weiter eingegangen zu werden, da das Prinzip des Auswuchtens mit einem mit beweglichen Füllmassen gefüllten Hohlkörper

» zwischenzeitlich hinlänglich bekanntgeworden ist.

Claims (9)

1. BOEHMERT*& BOEHMERT"; —:

   • ■ ■ ι

   Ansprüche

   \ 1. Vorrichtung zum selbsttätigen Auswuchten eines im we-

   i eentlichen cius einer Felge und einem Reifen bestehenden

   * Kraftfahrzeugrades, mit einem ringförmigen Hohlkörper aus

   ι Kunststoff o.dgl., der mindestens teilweise mit einer spe-

   j-, Zifisch schwären, beweglichen Füllmasse gefällt ist, und

   '·; dessen größter Außendurchmesser im wesentlichen dem Innen-

   Ϊ öurciimesser des Felgenhorns entspricht., dadurch gekenn-

   ί eeichnet, daß der ringförmige Hohlkörper (4) einen zum

   I Außenrand (19 bzw. 21) des Felgenhorns (11) axial nach

   j; innen versetzt angeordneten, von dem Füllmaterial (7) im

   « wesentlichen in radialer Richtung beaufschlagbaren Stegabschnitt (14) aufweist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, } daß der Stegabschnitt (14) am Rand (19) des Felgenhorns

   (11) endigt.
3. 3. Vorrichtung nach einem oder beiden der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stegabschnitt

   (14) etwa mit einem Abstand (a) zur Innenwandung (9) des Hohlkörpers (4) angeordnet ist, der etwa 2/3 der Gesamt-

   • breite (B) des Hohlkörpers (4) entspricht.
4. 4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen-— den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stegab-

   512

   7708173 16.0178

   schnitt (14) etwa rechtwinklig zu der dem Felgenhornflansch (13) zugekehrten Wandung (11) des ringförmigen Hohlkörpers (4) verläuft.
5. 5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stegabschnitt (14) einen Teil der Wandung (9, 12, 14,.16, 17, 18) des Hohlkörpers (4) bildet.
6. 6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der d^m Felgenhorn (11) zugekehrte Wandungsabschriitt (12, 14, 16) des Hohlkörpers (4) im radialen Querschnitt im wesentlichen Z-förmig ausgebildet ist, wobei der obere Schenkel (12) des Z die Anlagefläche des ringförmigen Hohlkörpers (4) am Felgenhornf.lansch (13), der Steg (14) des Z den Stegabschnitt, und der zum oberen Schenkel (12) im wesentlich parallel verlaufende untere Schenkel (16) des Z ein mit Abstand zum Felgenhornflansch (13) verlaufenden Verbindungsabschnitt zur Außenwandung (17) des ringförmigen Hohlkörpers (4) bildet.
7. 7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Hohlkörper (4) im radialen Querschnitt im wesentlichen rechteckig ausgebildet ist.
8. 8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllgut (7, 8) z.T. aus spezifischen schweren Kugeln (7) besteht, deren Durchmesser (D) etwas kleiner ist als die lichte Breite des ringförmigen Hohlkörpers (4) und zum übrigen Teil aus einer hochviskosen Flüssigkeit.
9. 9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche I bis 7,

   7708173 16.03.78

   dadurch gekennzeichnet, daß das Füllgut nur aus einer Flüssigkeit besteht, welche den Hohlraum (6) des ringförmigen Hohlkörpers (4) nur teilweise ausfüllt.

   7708173 16.0178