DE8205082U1

DE8205082U1 - VEHICLE WHEEL

Info

Publication number: DE8205082U1
Application number: DE19828205082U
Authority: DE
Original assignee: INITIAL PLASTICS Ltd HIGH BARNET HERTFORDSHIRE GB
Current assignee: INITIAL PLASTICS Ltd HIGH BARNET HERTFORDSHIRE GB
Priority date: 1981-03-04
Filing date: 1982-02-24
Publication date: 1982-07-01
Also published as: IT1154492B; IT8267223A0; FR2501123A1; FR2501123B1

Description

Die- vorliegende Neuerung betrifft ein Fahrzeugrad nach dem Oberbegriff des vorstehenden Anspruchs 1.The present innovation relates to a vehicle wheel the preamble of the preceding claim 1.

Straßenräder für Kraftfahrzeuge werden im allgemeinen als Stahlpresslinge oder als Gußformen von Leichtmetallvorbindungen horRcr.hfnt. Straßenräder für Fahrräder und Krafträder besitzen im allgemeinen gepresste Stahlfelgen und Naben, die miteinander durch Drahtspeichen verbunden sind, die unter Spannung gehalten werden. Räder, die im allgemeinen den Rädern von Fahrrädern ähneln, werden ebenfalls für andere leichte Fortbewegungsgeräte, wie z.B. Invalidenrollstühle, verwendet.Road wheels for motor vehicles are generally used as pressed steel parts or as molds for light metal pre-connections horRcr.hfnt. Road bikes for bicycles and Motorcycles generally have pressed steel rims and hubs that are connected to one another by wire spokes that are kept under tension. Wheels that are generally similar to the wheels of bicycles will be also for other light locomotion devices, e.g. Disabled wheelchairs, used.

Die Herstellung von Fahrzeugrädern aus einem Kunststoffmaterial ist ein äußerst wünschenswertes Ziel, da hierdurch die Räder sowohl viel leichter als auch preiswerter hergestellt werden können als konventionelle gepresste Stahlräder und übliche Räder, die gepresste Stahlfelgen und Naben besitzen, die miteinander durch Drahtspeichen verbunden sind. Soweit es jedoch gegenwärtig bekannt ist, sind die einzigen Fahrzeugräder, die aus Kunststoff geformt werden, und die gegenwärtig im Handel erhältlich sind, nur für leichte Motorräder geeignet, wobei der Aufbau dieser Räder auf dem gleichen Konzept basiert wie Gußformräder, die aus einer Nabe und einer Felge mit integral geformten Speichen bestehen, die sich radial zwischen Nabe und der Felge erstrecken und eine ausreichende Biegungsfestigkeit besitzen, und darüber hinaus eine ausreichend feste Verbindung von Nabe und Felge aufweisen, um die zwischen Nabe und Felge auftretenden und auf das Rad wirkenden Antriebs- und Bremsmomente zu übertragen. Es treten jedoch Schwierigkeiten dabei auf, derartige Rclder ausreichend fest herzustellen, da die Querschnittsdicke der Speichen insbesondere derart groß ist, daß sie Schwierigkeiten beim Formverfahrer hervorrufen.The manufacture of vehicle wheels from a plastic material is an extremely desirable goal because of this the wheels made both much lighter and cheaper Can be called conventional pressed steel wheels and usual wheels that are pressed steel rims and have hubs connected together by wire spokes. As far as it is currently known, however, are the only vehicle wheels that are molded from plastic and are currently commercially available, only suitable for light motorcycles, whereby the structure of these wheels is based on the same concept as cast-molded wheels, which consist of a hub and a rim with integrally molded spokes extending radially between the hub and the rim extend and have sufficient flexural strength and, moreover, sufficient Have fixed connection of hub and rim to the to transmit the drive and braking torques that occur between the hub and the rim and act on the wheel. Kick it However, difficulties in producing such wheels sufficiently strong, since the cross-sectional thickness of the Spokes in particular is so large that they cause difficulties in the mold operator.

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Die vorliegende Neuerung schafft ein Fahrzeugrad, das aus einem einzigen integralen Formstück aus Kunststoff besteht und das die Schwierigkeiten vermeidet, die bei Speichen mit großem Querschnitt auftreten. Das erfindungsgemäße Fahrzeugrad kann ebenfalls leichter als übliche Kunststoffräder mit schweren bzw.großen Speichen hergestellt werden, wobei eine verbesserte Widerstandsfähigkeit gegenüber Axialkräften zwischen Nabe und Felge vorgesehen wird.The present innovation creates a vehicle wheel that consists of a single integral molded piece made of plastic exists and that avoids the difficulties encountered with large cross-section spokes. That Vehicle wheel according to the invention can also be lighter than conventional plastic wheels with heavy or large spokes produced, with an improved resistance to axial forces between the hub and the rim is provided.

Das neuerungsgemäße Fahrzeugrad ist im Anspruch 1 beschrieben, auf den hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird.The vehicle wheel according to the innovation is described in claim 1, to which reference is hereby expressly made will.

Es hat sich herausgestellt, daß durch Formen des Rades mit integral geformten Speichen, die auf diese Art und Weise angeordnet sind, was der Anordnung von Speichen eines Drahtspeichenradüs ähnelt, das Rad mit einer ausreichenden UmfanRS- und Axialfestip;keit zwischen Nabe und Felge versehen werden kann, um den auf das Rad wirkenden Kräften zu widerstehen, wenn das Fahrzeug im Betrieb ist, während die Speichen einen Durchmesser oder auch andere Querschnittsdimensionen besitzen, die mit der Dicke dar Nabe und der Felge vergleichbar sind.It has been found that by molding the wheel with integrally molded spokes made in this manner and Wise arranged, which is similar to the arrangement of spokes of a wire spoke wheel, the wheel with a sufficient Circumferential and axial fixation between the hub and Rim can be provided to withstand the forces acting on the wheel when the vehicle is in operation, while the spokes have a diameter or other cross-sectional dimensions that correspond to the thickness The hub and the rim are comparable.

Da keine großen Differenzen zwischen der Dicke der verschiedenen Teile des Rades bestehen, ist die Neigung, Schwierigkeiten beim Formverfahren auszulösen, im wesentlichen bewältigt.Since there are no great differences between the thickness of the various parts of the wheel, the inclination Difficulties in the molding process to initiate, essentially overcome.

Ferner ist es von besonders großer Bedeutung, daß die Anordnung, bei der zwei Speichen jedes Paares integral miteinander hergestellt werden, wo sie sich kreuzen, jedoch die angrenzenden Speichenpaare, die axial voneinander getrennt sind, sich nicht in Umfangsrichtung überlappen,Furthermore, it is of particular importance that the arrangement in which two spokes of each pair are integral with one another be made where they cross, however, the adjacent pairs of spokes that are axially separated from each other do not overlap in the circumferential direction,

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νΰ überhaupt inüf, 1 IcIi macht, ein Rad in einer i'Orm zu formen, die derart ausgebildet ist, daß die Taile der Form, welche die Speichen ausbilden, voneinander in quer zur Radachse verlaufenden Ebenen getrennt werden können, damit das geformte Rad aus der Form ausgeworfen werden kann, wenn der Pormvorgang abgeschlossen ist. νΰ at all inüf, 1 IcIi makes a wheel in an i'Orm, which is designed in such a way that the tail of the shape, which form the spokes, can be separated from each other in planes running transversely to the wheel axis, so that the shaped wheel from The mold can be ejected when the molding process is complete.

Das Kunststoffmaterial ist vorteilhafter Weise mit Glasfaser oder einem Kohlenstoffaserfüllstoff verstärkt. Der Kunststoff ist vorzugsweise eine Polyamidharz (Nylon ), es kann jedoch alternativ ein Polycarbonat, ein Acetalharz oder ein modifiziertes Polyphenylenoxidharz sein. Der Faserfüllstoff liegt vorteilhafterweise in einer Menge von etwa 30 Gew/S vor, wobei Glasfaser vorzugsweise für Reifen von leichten Fahrzeugen, z.B. Invalidenrollstühlen, Fahrrädern und leichten Motorrädern verwendet wird, während Kohlenstoffaser-Füllstoff vorteilhaft für schwerere Räder von Kraftfahrzeugen verwendet wird.The plastic material is advantageously with fiberglass or reinforced with a carbon fiber filler. Of the Plastic is preferably a polyamide resin (nylon), but it can alternatively be a polycarbonate or an acetal resin or a modified polyphenylene oxide resin. Of the Fiber filler is advantageously in an amount of about 30 wt / s, whereby glass fiber is preferred for tires of light vehicles, e.g. wheelchairs for disabled people, Bicycles and light motorcycles are used while carbon fiber filler is beneficial used for heavier automobile wheels.

Damit das geformte Rad in geeigneter Weise aus der Form herausgeworfen werden kann, ist die Form vorteilhafterweise mit Verschiebungsspalten oder Seitenkernen versehen,die den äußeren konkaven Abschnitt der Felge ausbilden, in dem die Wulste di;u Re i J'en υ, der aul' Uul; Had aufgezogen wird, litzen.In order for the molded wheel to be properly ejected from the mold, the mold is advantageous provided with displacement gaps or side cores that form the outer concave portion of the rim, in which the bulges di; u Re i J'en υ, the aul 'Uul; Had is pulled up, strands.

Die Neuerung liefert ebenfalls ein Herstellungsverfahren für den neuerungsgemäßen Reifen durch Spritzguß, wobei das Kunststoffmaterial in eine Form gespritzt wird, und die Form derart gekühlt wird, daß das Kunststoffmaterial, das die Felge ausbildet, sich absetzt, bevor dieses das Kunütatoffmaterial tut, dar, die Nabe und die Speichen bildet, und bei dem sich, während das die Nabe und die Speichen ausbildende Material sich anschließend absetzt, dieses Material innerhalb der Felge zusammenzieht, so daßThe innovation also provides a manufacturing process for the tire according to the invention by injection molding, wherein the plastic material is injected into a mold, and the mold is cooled in such a way that the plastic material, that forms the rim, settles before this does the Kunütatoffmaterial, the hub and the spokes forms, and in which, while the material forming the hub and the spokes subsequently settles, this material contracts within the rim, so that

die Schrumpfung dazu führt, daß die Speichen unter Spannung gehalten werden, wenn das gesamte Rad anschliessend Umgebungstemperatur annimmt.the shrinkage causes the spokes to take off Tension can be maintained when the entire wheel then assumes ambient temperature.

Um zu bewirken, daß das Kunststoffmaterial, das die Felge ausbildet, sich vor dem übrigen Kunststoff, der die Nabe und die Speichen ausbildet, absetzt, wird die Form um die Felge herum auf eine niedrigere Temperatur abgekühlt, als sie angrenzend an die Speichen und die Nabe vorliegt. Za diesem Zweck wird die Form vorzugsweise mit mindestens zwei getrennten Kühlwassersystemen versehen, wobei sich ein System in den Teil der Form erstreckt, der an die Felge angrenzt und das andere System oder die anderen Systeme sich in den Teil der Form erstrecken, die an die Speichen und die Nabe angrenzen. Kühlungsflüssigkeit wird durch das Leitungssystem in dem an die Felp.e angrenzenden Tvril mit niedrigerer Temperatur zirkuliert, im Vergleich zu dem Leitungssystem oder Systemen, in dem Teil der Form, der an die Speichen und die Nabe angrenzt.In order to ensure that the plastic material that forms the rim, before the rest of the plastic that the When the hub and the spokes are formed, the mold around the rim is cooled to a lower temperature, than it is adjacent to the spokes and the hub. For this purpose, the shape is preferred provided with at least two separate cooling water systems, one system extending into the part of the mold, which is adjacent to the rim and the other system or systems extend into the part of the mold which adjoin the spokes and the hub. Cooling liquid is through the pipe system in the adjacent to the Felp.e Tvril circulates at a lower temperature compared to the duct system or systems in which Part of the shape that adjoins the spokes and the hub.

Die Felge ist vorzugsweise im gleichen Querschnitt geformt wie die Felge eines üblichen gepressten Stahlrades oder eines üblichen Drahtspeichenra.des, so daß auf das Rad übliche Reifen aufgezogen werden können, ohne daß Abänderungen an den Wulsten der Reifen notwendig sind. Da die Felge eine einzige kontinuierliche Form darstellt, ist sie insbesondere geeignet, schlauchlose Reifen aufzunehmen, ohne daß dabei ein Risiko des Luftverlustes aus den Reifen heraus auftritt. Bei einem Rad, das insbesondere zur Verwendung bei einem Kraftfahrzeug geeignet ist, ist die Nabe vorzugsweise rohrförmig mit einem Steg, der sich über das Rohr in einer senkrecht zur Radachse liegenden Ebene, im wesentlichen an der Mitte der Axiallänge des Rades erstreckt. Dieser Steg ist mit Löchern bzw. Öffnungen ausgebildet, um die Radbefestigungsbolzen bzw. Schrauben aufzunehmen und,The rim is preferably shaped in the same cross-section like the rim of a conventional pressed steel wheel or a conventional wire spoke wheel, so that on the wheel Ordinary tires can be fitted without any changes are necessary on the beads of the tires. Because the rim is a single continuous shape they are particularly suitable to accommodate tubeless tires without the risk of air loss from the tires out occurs. In a wheel that is particularly suitable for use in a motor vehicle, the Hub preferably tubular with a web that extends over the tube in a plane perpendicular to the wheel axis, extends substantially at the center of the axial length of the wheel. This web is formed with holes or openings, to accommodate the wheel fastening bolts or screws and,

um die Belastung der Befestigungsschrauben und Muttern am Rad zu verteilen, ist die Nabe vorzugsweise mit einem pfannenförmigen Metalleinsatz verstärkt, der innerhalb des rohrförmigen Teils der NabiⁿKontakt mit einer Fläche des Steges aus Kunststoff in seiner Stellung festliegt. Die Schraubenlöcher erstrecken sich dann sowohl durch den Kunststoffsteg als auch durch den Metalleinsatz. Der Metalleinsatz besitzt eine periphere Wand, die mit einem Teil der Innenseite der peripheren Wand der Nabe verbunden ist. Das axiale Ausmaß der peripheren Wand des Metalleinsatzes hängt u.a. von der Belastung ab, die das P.ad tragen muß.to the load of the mounting bolts and nuts to be distributed on the wheel, the hub is preferably reinforced with a metal cup-shaped insert, which is fixed inside the tubular portion of the Nabi ⁿ contact with a surface of the web of plastic in place. The screw holes then extend both through the plastic web and through the metal insert. The metal insert has a peripheral wall that is connected to part of the inside of the peripheral wall of the hub. The axial extent of the peripheral wall of the metal insert depends, among other things, on the load that the pad has to bear.

Die Kosten eines erfindungsgemäß geformten Kunststoffrades können, wenn die Räder in großen Mengen hergestellt werden, wesentlich geringer sein als die Kosten von gepreßten Stahlrädern oder von Drahtspeichenrädern mit einer gepreßten Stahlfelge bei gleicher Größe und Belastungskapazität. Ferner können Kunststoffräder, wie die erfindungsgemäß geformten, ohne jegliche Nachbehandlung oder Oberflächenbehandlung verwendet werden, wie es bisher bei gepressten Stahlrädern nach dem Pressvorgang notwendig ist. Außerdem gestattet die Speichenstruktur bei Kraftfahrzeugrädern einen sehr großen Luftstrom zum Kühion der Bremsen des Fnhrzpup-.ns sowohl bei Trommel- als auch bei Scheibenbremsen.The cost of a plastic wheel molded in accordance with the invention can, if the wheels are manufactured in large quantities, be significantly less than the cost of pressed steel wheels or wire-spoke wheels with a pressed steel rim with the same size and load capacity. Further plastic wheels, such as those shaped according to the invention, can be used without any post-treatment or surface treatment, as was previously the case with pressed steel wheels is necessary after the pressing process. In addition, the spoke structure in motor vehicle wheels allows a very large one Air flow for cooling the brakes of the driver with drum and disc brakes.

Im folgenden werden zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Fahrzeugrades in Verbindung mitder Zeichnung näher beschrieben.
Es zeigt:In the following, two exemplary embodiments of the vehicle wheel according to the invention are described in more detail in conjunction with the drawing.
It shows:

Fig. 1 eine Vorderansicht eines ersten Beispiels; Fig. 2 einen Querschnitt durch das erste Beispiel in Richtung der Pfeile der Linie II-II in Fig. 1;Fig. 1 is a front view of a first example; Fig. 2 shows a cross section through the first example in the direction of the arrows of the line II-II in Fig. 1;

Fig. 3 eine Vorderansicht eines zweiten Ausführungsbeispieles; undFig. 3 is a front view of a second embodiment; and

Fig. 4 einen schematischen Querschnitt durch das zweite Ausführungsbeispiel, gesehen in Richtung der Pfeile der Linie IV-IV in Fig. 3.4 shows a schematic cross section through the second exemplary embodiment in the direction of the arrows of the line IV-IV in FIG. 3.

Daa erste in den !-'ig. 1 und L¹ ^e ze ig L υ Beispiel zeigt ein crrindunfSSc.omüßou Rad zur Verwendung bei einem Kraftfahrzeug und umfaßt eine MaJe 1, die einen zylindrischen Teil 2 und einen Steg 3 besitzt, der sich quer zum zylindriüühori Toil 2 in einer senkrechten Ebene zur Radachre erstreckt. Der Steg 3 ist durch einen pfannenförmigen Stahleinsatz verstärkt, der entweder in das Rad eingeformt werden kann oder einen festen Pressungseingriff innerhalb des zylindrischen Teils 2 darstellt.Daa first in the! - 'ig. 1 and L ¹ ^ e show L υ example shows a crrindunfSSc.omüßou wheel for use in a motor vehicle and comprises a dimension 1 which has a cylindrical part 2 and a web 3 which extends transversely to the cylindriüühori Toil 2 in a vertical plane to the Radachre. The web 3 is reinforced by a pan-shaped steel insert, which can either be molded into the wheel or represents a fixed pressing engagement within the cylindrical part 2.

Das ^ad umfaßt ferner eine Felge 5 und Paarreihen an Speichen 6 und 7, die die Felge 5 mit c'em zylindrischen Teil 2 der Nabe verbinden.The ^ ad also includes a rim 5 and pairs of rows Spokes 6 and 7 which connect the rim 5 to the cylindrical part 2 of the hub.

Wie deutlich aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind die Speichen jedes Paares 6 gegensätzlich umfangsmäßig zueinander geneigt, so daß sie sich am Punkt 8 kreuzen, wobei die Speichen 7 ebenfalls umfangsmäßig in gleicher Art und Weise geneigt sind, so daß sie sich miteinander am Punkt kreuzen. Die Speichen 6 jedes Paares sind integral bzw. einheitlich zusammen miteinander geformt, wo sie sich bei 8 kreuzen, was ebenfalls für die Speichen 7 gut, die sich bei 9 kreuzen. Die Speichen 6 jedes Paares sind beide axial schräggestellt und erstrecken sich von der Vorderseite 10 der Felge 5 zur Hinterseite 11 des zylindrischen Teils der Nabe, wobei die Speichen 7 entgegengesetzt axial schräggestellt sind und sich von der Vorderseite des zylindrischen Teils 2 der Nabe zur Hinterseite der Felge 5 erstrecken.As can be clearly seen from Fig. 1, the spokes of each pair 6 are circumferentially inclined opposite to one another, so that they intersect at point 8, the spokes 7 also circumferentially in the same way and Way are inclined so that they cross each other at the point. The spokes 6 of each pair are integral or uniformly shaped together with each other where they cross at 8, which is also good for the spokes 7 that are cross at 9. The spokes 6 of each pair are both axially inclined and extend from the front 10 of the rim 5 to the rear 11 of the cylindrical part of the hub, with the spokes 7 opposite are axially inclined and extend from the front of the cylindrical part 2 of the hub to the rear the rim 5 extend.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, sind die Speichenpaare 7 umfangsmäßig von den Speichenpaaren 6 derart abgesetzt, so daß sie sich nicht überlappen, wie aus l-'i^· 1 hervorgeht, d.h. aus axialer Blickrichtung, wobei dementsprechend die beiden Formteile, die entsprechend die Vorderflächen der Speichen 6 und 7 und die Hinterflächen der Speichen 6 und 7 bilden, voneinander in Axialrichtung getrennt werden können. Dieaes würde natürlich nicht möglich sein, wenn in einer Umfangsrichtung zwischen den Speichen 6 und 7 mit axialer Versetzung der Speichen 6 und eine Überlappung auftreten würde. Die Formteil~ können trotz der sich b^i 8 kreuzenden Speichen 6 bzw. jei 9 kreuzenden Speichen 7 getrennt werden, da, wie schon erwähnt, die Speichen 6 jedes Paares und die Speichen 7 jedes Paares integral r.oformt ninri, wo nie einander überlappen bzw. kreuzen.As can be seen from FIG. 1, the pairs of spokes 7 circumferentially separated from the pairs of spokes 6 in such a way that so that they do not overlap, as can be seen from l-'i ^ 1, i.e. from the axial direction of view, with the two molded parts corresponding to the Front surfaces of the spokes 6 and 7 and the rear surfaces of the spokes 6 and 7 can be separated from each other in the axial direction. This would of course not be possible be when in a circumferential direction between the spokes 6 and 7 with an axial offset of the spokes 6 and an overlap would occur. The molding ~ can despite the 8 intersecting spokes 6 and 9 each crossing spokes 7 are separated because, as already mentioned, the spokes 6 of each pair and the spokes 7 of each Pair integral r.formt ninri, where never overlap each other or cross.

Der Steg 3 der Nabe und die stahlverstärkte Pfanne bzw. Platte 4 sind mit Löchern 14 bzw. 15 ausgebildet, um die Radbefestigungsbolzen bzw. Schraubbolzen aufzunehmen, wobei die Stahlpfanne bzw. Platte 4 mit konischen Flächen versehen ist, die das Loch 15 unter Bildung von Lagerflächen für die Reifenbefestigungsmuttern umgeben.The web 3 of the hub and the steel reinforced pan or plate 4 are formed with holes 14 and 15, respectively to accommodate the wheel mounting bolts or screw bolts, the steel socket or plate 4 with conical surfaces which surround the hole 15 to form bearing surfaces for the tire fastening nuts.

Das Rad wird, abgesehen von der Stahlverstärkungsplatte 4, als einziges Spritzgußteil aus einem kohlenstoff-fasergefüllten Polyamidharz geformt, wobei 30 Gew$ an Kohlenstoff-Faser vorliegt. Die Form, innerhalb derer das Rad geforrr.t wird, ist in üblicher Art und Weise mit Fließschlitzen oder Seitenkernen ausgestattet, die den äußeren konknvon Abschnitt dor Folf.o 5 ausbilden, in den die Wulste eines Luftreifens eingepaßt werden,wenn dieser im Betrieb am Rad angebracht wird. In Abweichung zu den üblichen Formen, die im allgemeinen ein einziges Verbundsystem an Kühlwasserleitungen besitzen, das in den Form-Apart from the steel reinforcement plate 4, the wheel is molded as a single injection-molded part from a carbon-fiber-filled polyamide resin, with 30% by weight of carbon fiber is present. The shape within which the wheel is formed is in the usual way with flow slots or side cores that form the outer konknvon section dor Folf.o 5 into which the Bead of a pneumatic tire are fitted when this attached to the bike during operation. In contrast to the usual forms, which are generally a single composite system on cooling water pipes, which is in the form

abschnitten ausgebildet ist^besitzt die Form zwei getrennte Kühlwasserleitungssysteme. Ein System erstreckt sich durch die Wände des Teils der Form, das die Felge 5 ausbildet und das andere System erstreckt sich durch die Wände des Teils der Form, die die Nabe 2 und die Speichen 6 und 7 ausbilden.sections is formed ^ has the shape of two separate Cooling water pipe systems. A system extends through the walls of the part of the mold which is the rim 5 forms and the other system extends through the walls of the part of the mold containing the hub 2 and the spokes 6 and 7 train.

Kühlwasser niedrigerer Temperatur wird durch das erste Leitungssystem zirkuliert und bewirkt, daß sich die Felge bzw. der Rand 5 setzt bzw. härtet. Kühlwasser höherer Temperatur durchläuft das zweite Leitungssystem, so daß die Speichen 6 und 7 und die Nabe 2 sich später setzen und aufgrund ihrer Schrumpfung nach dem Setzen bzw. Aushärten der Felge 5> bleiben die Speichen 6 und 7 unter Spannung, wenn das gesamte Rad auf Umgebungstemperatur abgekühlt wird. Das Spritzgußverfahren kann in einer üblichen Spritzgußmaschine durchgeführt werden, die eine Formschließkraft von 500 Tonnen und eine Scihi.jßkapazität von 2500 bis 3^00 Gramm besitzt.Lower temperature cooling water is circulated through the first pipe system and causes the rim to move or the edge 5 sets or hardens. Cooling water of higher temperature runs through the second pipe system, so that the spokes 6 and 7 and the hub 2 set later and due to their shrinkage after setting or hardening of the rim 5> the spokes 6 and 7 remain under tension when the entire wheel is cooled to ambient temperature. The injection molding process can be carried out in a conventional injection molding machine which has a mold clamping force of 500 tons and a capacity of 2500 to 3 ^ 00 Gram owns.

Das Gewicht des Rades nach dem ersten Beispiel, das einen äußeren Felgendurchmesser von 330 mm besitzt, beträgt etwa 2 kg, was mit einem Gewicht von 5 kg für ein gepreßtes Stahlrad der gleichen Größe verglichen werden muß. Das neuerungsgemäße Rad bewirkt deshalb eine Ersparnis im Gesamtgewicht von 15 kg bei einem Kraftfahrzeug mit vier Rädern und einem Ersatzreifen, wobei ferner das ungefederte Gewicht des Fahrzeuges reduziert wird.The weight of the wheel according to the first example, which has an outer rim diameter of 330 mm, is approximately 2 kg, which compares to a weight of 5 kg for a pressed steel wheel of the same size. That The wheel according to the innovation therefore results in a total weight saving of 15 kg in a motor vehicle with four Wheels and a spare tire, further reducing the unsprung weight of the vehicle.

Das zweite in den Fig. 3 und 4 gezeigte Beispiel zeigt ein erfindungsgemäßes Rad, das für einen manuell angetriebenen Invalidenrollstuhl gedacht ist. Die Konstruktions-. Prinzipien entsprechen dabei im allgemeinen dem des ersten Beispiels, jedoch sind die Proportionen unterschiedlich, wobei aufgrund der Unterschiede in den Proportionen, nämlichThe second example shown in FIGS. 3 and 4 shows a wheel according to the invention, which is intended for a manually powered wheelchair for disabled people. The construction. The principles generally correspond to those of the first example, but the proportions are different, where due to the differences in proportions, viz

dem Verhältnis der axialen Breite zum Gesamtdarchmesser,the ratio of the axial width to the total roof knife,

die Anordnung der Speichen etwas anders ist. A the arrangement of the spokes is slightly different. A.

Das Rad umfaßt eine Nabe 21, die einen äußeren zylindrischen Teil 22 und einen inneren zylindrischen Teil 2*1 besitzt, der durch einen Steg 23 verbunden ist. Der innere zylindrische Teil 24 ist derart angeordnet, daß er direkt auf einen Radzapfen paßt, und, da das Rad dazu gedacht ist, lediglich viel geringere Lasten zu tragen als beim ersten Beispiel, ist keine Metallverstärkungsplatte notwendig. Dieses Beispiel des Rades ist jedoch dazu gedacht, mit einer inneren Expansions-Nabenbremse versehen zu werden, die im ringförmigen Raum zwischen den äußeren und inneren Nabenteilen 22 und 24 angeordnet ist, wobei Plansche 24a und Bolzen 24b vorgesehen werden, um die Bremse in ihrer Stellung zu halten und das Drehmoment von der Bremse auf die Nabe 21 zu übertragen.The wheel includes a hub 21 which has an outer cylindrical Part 22 and an inner cylindrical part 2 * 1 which is connected by a web 23. The inner cylindrical part 24 is arranged so that it fits directly onto a journal and, since the wheel is intended to carry only much less loads than the first example does not require a metal reinforcement plate. However, this example of the wheel is intended to to be provided with an inner expansion hub brake in the annular space between the outer and inner hub parts 22 and 24 is arranged, wherein Flaps 24a and bolts 24b are provided to the To hold the brake in its position and to transmit the torque from the brake to the hub 21.

Das Rad umfaßt ferner eine Felge 25 und eine Anzahl von Speichenpaaren 26 und 27.The wheel also includes a rim 25 and a number of pairs of spokes 26 and 27.

Wie in Fig. 3 gezeigt ist, sind zwei Speichen jedes Paares 26 bzw. 27 entgegengesetzt umfangsmäßig zueinander schräf^estei It in der /Reichen Weise wie die Speichen des ersten Beispieles, so daß sie einander an den Punkten 28 bzw. 29 überkreuzen.As shown in Fig. 3, two spokes of each pair 26 and 27 are opposite circumferentially to each other sharp ^ estei It in the / rich manner as the spokes of the first example, so that they cross each other at points 28 and 29, respectively.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich, sind die axialen Neigungen bzw. Schrägstellungen der Speichen jedes Speichenpaares 26 und 27 unterschiedlich gegenüber denen der Speichen 6 und 7 im ersten Beispiel. Jedes Speichenpaar 26 verläuft axial in entgegengesetzter Richtung zu jedem Speichenpaar 27, wobei jedes Speichenpaar sich von der rechts liegenden Seite der Nabe 21 mit einer axialen Neigung zur links liegenden Seite der Felge 25 erstreckt, wie aus Fig, 4 ersichtlich ist,As can be seen from Fig. 4, the axial slopes are or inclinations of the spokes of each pair of spokes 26 and 27 are different from those of the spokes 6 and 7 in the first example. Each pair of spokes 26 runs axially in the opposite direction to each pair of spokes 27, each pair of spokes extending from the right-hand side of the hub 21 with an axial inclination to the left-hand side Side of the rim 25 extends, as can be seen from Fig. 4,

ν ι »tν ι »t

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jedoch besitzt eine der Speichen 26 nur eine geringere axiale Neigung und erstreckt sich zur rechts liegenden Seite der Felge 25, während die andere des Speichennaares 26 stärker axial geneigt ist, und sich zur links liegenden Seite der Felge 25 erstreckt. Die Speichenpaare 2'1 uind uui' die gleiche Wuiue ungeordnet, wobei beide Speichen sich mit axialer Neigung von der links liegenden Seite der Nabe 21 zur rechts liegenden Seite cer Felge 25 erstreckenj wobei jedoch eine der Speichen bir. zur rechts liegenden Seite der l''el{^r,e 2^lj verläuft, während die andere des Speichenpaares 27 zur links liegenden Seite der Felge 25 verläuft.however, one of the spokes 26 has only a smaller axial inclination and extends to the right-hand side of the rim 25, while the other of the spoke pin 26 is more axially inclined and extends to the left-hand side of the rim 25. The pair of spokes 2'1 and uui 'have the same disorder, both spokes extending with an axial inclination from the left side of the hub 21 to the right side of the rim 25, however, one of the spokes being. extends to the rightmost side of l''el ^{r, e 2 j ^l, while the other pair of spokes 27 extends to the left side of the rim lying 25th

Die entgegengesetzten axialen und umfangsmäßigen Neigungen der Speichen 26 und 27 liefern jedoch eine ausreichende Umfangs- und Axialfestigkeit zwischen der Nabe 21 und der Felge 25»um sowohl axialen als auch tangentialen Kräften zu widerstehen.The opposite axial and circumferential slopes of the spokes 26 and 27, however, provide sufficient hoop and axial strength between the hub 21 and the Rim 25 »to withstand both axial and tangential forces.

Die Felge 25 ist mit integral geformten Nasen 30 versehen, von denen 6 in gleichen Winkelabständen um das Rad herum angeordnet sind, wie es die Fig. 3 und k zeigen. Diese Nasen sind dazu da, um eine Antriebsfelge am Rad zu befestigen, damit das Rad durch den Benutzer eines Rollstuhls, an dem das Rad befestigt ist, dieses drehen kann.The rim 25 is provided with integrally formed lugs 30, 6 of which are arranged at equal angular intervals around the wheel, as shown in FIGS. 3 and k . These lugs are there to attach a drive rim to the wheel so that the wheel can rotate by the user of a wheelchair to which the wheel is attached.

Das zweite Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Rades ist ebenfalls ein Spritzguß eines Polyamidharzes, da dieses jedoch nicht so fest sein muß wie beim ersten Beispiel, ist das Harz mit einem Glasfaserfüllstoff von 30 Gew/£ verstärkt. Das Rad wird ineiner Spritzgußvorrichtung der gleichen Art geformt, die für das erste Beispiel verwendet wurde, wobei die Form in der gleichen Ueise mit zwei Kühlwasserleitungssystemen aufgebaut ist,^umzu ermöglichen, daß dieThe second embodiment of the wheel according to the invention is also an injection molding of a polyamide resin, but since this does not have to be as strong as in the first example, the resin is reinforced with a glass fiber filler of 30% by weight. The wheel is molded in an injection molding apparatus of the same type that was used for the first example, wherein the mold is constructed in the same Ueise with two cooling water pipe systems, to ^allow the

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Felge gekühlt werden kann und sich vor den Speichen und Nabe setzt bzw. hä?-tet. Die Felge 25 ist für einen üblichen Fahrradreifen mit innerem Luftschlauch gedacht Lind besitzt einen äußeren Durchmesser von 509 mm, um den Reifen aufzunehmen, welcher einen nominalen AuÜrruluruhniesser von 560 mm besitzt. Das Rad besitzt ein Gewicht knapp unter 1 kg und ist sowohl leichter und viel billiger herzustellen,, als übliche Drahtspeichenfahrräder mit gepreßter Stahlfelge mit dem gleichen nominalen Durchmesser.The rim can be cooled and sits or haves in front of the spokes and hub. The rim 25 is for a common one Bicycle tires with inner air tube thought Lind owns an outer diameter of 509 mm to accommodate the tire, which a nominal AuÜrruluruhniesser of 560 mm. The bike weighs just under 1 kg and is both lighter and much cheaper to manufacture than common wire spoke bicycles with pressed steel rims of the same nominal diameter.

Räder, die im allgemeinen in der Konstruktion dem zweiten Beispiel entsprechen, können ebenfalls auf Fahrrädern, sehr leichten Motorrädern und anderen Fahrzeugen verwendet werden, z.B. bei Schubkarren und leichten Anhängern.Wheels that generally correspond in construction to the second example can also be used on bicycles, very light motorcycles and other vehicles, e.g. wheelbarrows and light trailers.

Zusammenfassend kann man die Erfindung wie folgt beschreiben:In summary, the invention can be described as follows:

Ein Straßen-bzw. Fahrzeugrad, welches z.B. für einen Invalidenrollstuhl verwendet werden kann, wird aus einem einzigen Integralformstück aus faserverstärktem Kunststoff hergestellt und umfaßt eine Nabe 21, eine Felge 15 und eine Anzahl von Speichenpaaren 26 und 27. Die Speichen 26 sind wie die Speichen 27 paarweise angeordnet, wobei die beiden Speichen jedes Paares einander in UmTangsrichtung kreuzen, und an ihren Kreuzungspunkten 28 bzw. 29 inLsgral ausgebildet sind und sich in entgegengesetzten Schrägstellungen zu einem Radius des Reifens über die Kreuzungspunkte hinaus erstrecken, wodurch Umfangsfestigkeit geschaffen wird. Die alternierenden Speichenpaare 26 und 27 verlaufen axial in entgegengesetzten Richtungen schräg, wobei s:.ch ein Speichenpaar 26 von der einen Seite der Nabe 21 zur anderen Seite der Felge 25 erstreckt, während sich das angrenzende Speichenpaar 27 von der entgegengesetzten Seite der Nabe 21 zur anderen Seite der Felge 25 erstreckt. Die benachbarten Speichenpaare 26 und 27 sind umfangsmäßig voneinander derartA street or. Vehicle wheel, which can be used e.g. for a wheelchair for disabled people, is made from a single integral molding made of fiber-reinforced plastic and comprises a hub 21, a rim 15 and a number of pairs of spokes 26 and 27. The spokes 26 are arranged in pairs like the spokes 27, wherein the two spokes of each pair cross each other in the circumferential direction, and at their intersection points 28 and 29 in Lsgral are formed and are in opposite inclinations to a radius of the tire beyond the intersection points extend, creating hoop strength. The alternating pairs of spokes 26 and 27 run axially obliquely in opposite directions, where s: .ch a Spokes pair 26 extends from one side of the hub 21 to the other side of the rim 25, while the adjacent Pair of spokes 27 from the opposite side of hub 21 to the other side of the rim 25 extends. The adjacent pairs of spokes 26 and 27 are circumferentially so from one another

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versetzt, daß die Speichen des einen Paares 26 nicht die Speichen des angrenzenden Paares 27 kreuzen oder überlappen, dieses gilt im Hinblick auf axiale Blickrichtung des Rades. Diese Anordnung der Speichen liefert ein Rad mit angemessener Axial- und Umfangsfestigkeit und, was besonders wichtig ist, macht es möglich, daß das Rad in einer Form geformt werden kann, die derart ausgebildet ist, daß die Teile der Form, welche die Speichen bilden, auf Querebenen zur Radachse getrennt v/erden können, um zu ermöglichen, daß das geformte Rad nach dem Guß bzw. dem Formvorgang aus der Form herausgenommen werden kann.offset that the spokes of a pair 26 do not cross the spokes of the adjacent pair 27 or overlap, this applies with regard to the axial viewing direction of the wheel. This arrangement of the spokes delivers a wheel with adequate axial and circumferential strength and, most importantly, it enables the wheel to be molded into a shape so designed is that the parts of the mold which form the spokes can be grounded separately on transverse planes to the wheel axle to enable the molded wheel to be removed from the mold after casting.

Claims

Protection claims

1. Vehicle wheel, consisting of a single integral molded piece made of plastic with hub, rim and rows of spokes, connecting the hub and the rim to one another and being integrally formed therewith, characterized in that the spokes (6,7, 26,27) are arranged in pairs all around, with two spokes of each pair in the circumferential direction cross and with their crossing points (8,9, 28,29) are integrally formed and in opposite directions Inclination extend up to a radius of the wheel beyond the crossing point in order to achieve a circumferential strength to be provided between the hub (1.21) and the rim (5 »25), whereby the alternating pairs of spokes (6.26 and 7.27) are axially inclined in opposite directions, and with a pair of spokes (6, 26) from one side

the hub fl, 21) extends to the opposite side of the rim (5, 2 ^) , and that the adjacent pair of spokes (7,27) extends from the opposite side of the hub (1, 21) to the other. Side of the rim (5, 26) extends, while the adjacent pairs of spokes, which are axially oppositely inclined, circumferentially from each other Ί.τ'.ίγΊ, ub | ·; .. ·: ·.; ').'. '. 1. :; irnl, d; iß the Γ, [. (> i <: Ιι ·. · η - seen in: ix i: i 1 it · direction of the wheel - of one pair (6, 26) none of the spokes of the other pair ( 7, 27) cross or overlap.

2. Vehicle wheel according to claim 1, characterized in that the plastic with a glass fiber or a carbon fiber mnteri al is reinforced.

3. Vehicle wheel according to claim 2, characterized in that the fiber filler is present in an amount of about 30 wt.

4. Vehicle wheel according to one of the preceding claims, characterized in that the plastic is a polyamide resin is.

5 · Vehicle wheel according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the rim (5, 25) is shaped to accommodate a conventional pneumatic tire can.

6. Vehicle wheel according to one of the preceding claims, characterized in that the hub (1, 21) is tubular and has a reinforcing rib or web (3), which extends in a plane perpendicular to the wheel axis over the tubular hub, and that openings in the web (14) are designed to accommodate the wheel mounting screws.

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7. Vehicle wheel according to claim 6, characterized in that the hub is formed by a pan-like metal insert (4) is reinforced, which in its position within the tubular hub (1) in contact with the one Surface of the web (3) is fixed, the screw holes (14,15) through the web (3) and through the metal insert (4) extend.

8. Vehicle wheel according to claim 7, characterized in that the metal insert (4) has a peripheral wall, which is connected to the inside of the peripheral wall of the tubular hub (1).

Description: