DE9318687U1 - Fahrzeugfelge und Vorrichtung zu deren Herstellung - Google Patents
Fahrzeugfelge und Vorrichtung zu deren HerstellungInfo
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description
Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugfelge und eine Vorrichtung zur Herstellung der Fahrzeugfelge.
Fahrzeugfelgen werden herkommlicherweise aus Metall, insbesondere
aus Aluminium oder Spritzguß gefertigt. Mit zunehmender Verbesserung der Eigenschaften synthetischer
Kunststoffe ist jedoch auch schon versucht worden, auch Radfelgen, obwohl sie besonderen mechanischen Beanspruchungen
unterliegen, aus Kunststoff herzustellen.
Bekannt sind beispielsweise die in dem deutschen Gebrauchsmuster GM 74 41 673 und in der deutschen Offenlegungsschrift
35 41 074 gemachten Vorschläge.
1940
Volksbenk.Kdel ejG.<BLZ.21#0.90Oa7) Kto.-Nr. 64 029 700
Um die Eigenschaften des Kunststoffmaterials zu verbessern,
ist vorgeschlagen worden, Faserverstärkungen in den Kunststoff einzubringen. Dies ist bei allen dünnen Kunststoff
konstruktxonen üblich. Meist werden Matten verwendet, um eine gleichmäßige Verteilung des Fasermaterials im entstehenden,
fertigen Kunststoffteil zu erreichen.
Nachteilig an der Verwendung derartiger Matten ist jedoch die Notwendigkeit, die Matten auf die geometrischen Verhältnisse
abzustimmen. Weiter setzt die Verwendung von Matten mehrere Arbeitsschritte voraus, die zeitaufwendig
und daher kostenintensiv sind.
Die Erfindung hat sich daher zur Aufgabe gesetzt, eine Radfelge einfacher und kostengünstiger herzustellen.
Erfindungsgemäß wird dies durch den gewählten Aufbau der
Radfelge aus Einzelteilen sowie die erfindungsgemäße Vorrichtung zu deren Herstellung erreicht.
Bisher werden Radfelgen entweder aus Schichten aufgebaut oder gepreßt. Pressen hat den Nachteil, daß mühsam später
die entstandenen Grate, die durch die Einbringung des Materials unter hohem Druck stehen, zu entfernen sind. Weiter
kann bei den Preßverfahren das Material nicht mit Fasern versehen werden, bzw. können die Fasern nicht ohne
erheblichen Aufwand in eine gewünschte Lage gebracht werden, so daß erheblich größere Dicken und Fasermengen notwendig
sind.
Auch ist es durch die Entfernung der Grate und die in ihnen enthaltenen Fasern möglich, daß bei den bisher hergestellten
Radfelgen einzelne Glasfasern mit ihren scharfen Kanten die Oberfläche der Felgen negativ beeinflussen.
• · · TOMnIES und.
·· * ·♦· ····
·· * ·♦· ····
Erfindungsgemäß vorteilhaft ist demgegenüber eine geschlossene
Form in einem Spritzvorgang zu verwenden, und nicht mehr, wie bisher, aus plattenförmigem Material zu
pressen. Durch die gewählte Anordnung der Eins'pritzöffnungen ist es möglich, die axis diesen Einspritzöffnungen axial
austretenden Faserstücke des Faserwerkstoffes geordnet in die' entstehende Felge einzubringen. Durch entsprechende
Anzahl von Einspritzöffnungen und symmetrische Anbringung dieser Einspritzöffnungen kann verhindert werden, daß es
beim EinspritzVorgang zu Verwirbelungen der Fasern kommt.
Vorteilhaft ist weiter, dem Material zusätzlich einen Füllstoff beizugeben, so daß die Felge auch hohen Temperaturbelastungen
aussetzbar ist. Die Faserlänge wird vorteilhafterweise zwischen 12 und 25 mm betragen, so daß einerseits
ein einfaches Einspritzen, ohne Verklumpen der Düsen, andererseits jedoch eine genügende Faserlänge zur
Versteifung vorhanden ist.
Es hat sich weiter herausgestellt, daß Kohlefasern im Verbund mit Aramidfasern mit einer Dichte von ca. 1,5 - 1,7
sich besonders vorteilhaft mit den verwendeten Harzen zur Herstellung der duroplastischen Radfelge verbinden und bei
späteren Temperaturbelastungen auch nur minimale mikroskopische Wärmeausdehnungsdifferenzen aufweisen.
Insgesamt weist die faserverstärkte Felge gegenüber herkömmlichen Felgen folgende Vorteile auf: sie besitzt ein
geringeres Gewicht, ein im Fahrzeugbau lange angestrebtes Ziel und sie ist korrosionsbeständig, insbesondere nicht
durch Salz oder ähnliches angreifbar. Aufgrund ihrer akustischen Übertragungseigenschaften entstehend geringere
Laufgeräusche. Durch das geringere Gewicht ist ein exakterer Rundlauf möglich, insbesondere auch reduzierte Rotati-
: : : TötfNms'und
onskräfte, das heißt Energieeinsparung und geringere Laufgeräusche
sind ermöglicht. Weiterhin wird das Federungsverhalten eines Kraftfahrzeuges durch Reduzierung der zu
federnden Massen günstig beeinflußt.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
der Erfindung. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine komplette Felge in Draufsicht
Fig. 2 die komplette Felge in Seitenansicht,
Fig. 3 die Radnabe im Querschnitt, und
Fig. 4 die Felgenscheibe im Querschnitt.
Bei der erfindungsgemäß vorgenommenen Einspritzung von Faserwerkstoff,
der einem geschmolzenen Granulat oder flüssiger Masse beigefügt ist, werden sich die Fasern in einer
Richtung anordnen. Unter Beibehaltung dieser Richtung eingespritzt, werden sie später in der Felge erstarren. Die
in der Fig. 3 dargestellte Radnabe wird somit radial angeordnete Fasern enthalten, die die in der Radachse auftretenden
Kräfte optimal auf größere Bereiche des Kunststoffwerkstoffes
verteilen. Ebenso wirken die in axialer Ausrichtung am Felgenring eingebrachten, anders ausgerichteten
Fasern.
Durch die optimale Dichte von ca. 1,5 - 1,7 sowie die Faserlänge
von 12-25 mm ergeben sich sowohl bei dem heißen Einspritzen mit einer Temperatur von ca. 900C beim Granulat
wie beim Einspritzen flüssigen Kunststoffs bei Zimmertemperatur in die auf eine Temperatur von ca. 14O0C vorge-
BIEHi/
wärmte Ausnehmung optimale Mischungsverhältnisse, wie auch
im späteren Betrieb.
Die Einspritzung wird bei einem Druck von ca. 70 bar vorgenommen,
so daß mit erheblichen Geschwindigkeiten des Einspritzens zu rechnen ist. Damit eine schnelle Härtung
stattfindet, wird die Felge formende Ausnehmung erwärmt. Damit können zum Zeitpunkt des Einspritzens vorhandene
Orientierungen der Fasern "eingefroren" werden.
Der erhärtende Rohling wird noch im heißen Zustand aus der Form genommen.
Besonderer Vorteil bei der Verwendung von Granulat, das eingeschmolzen wird, gegenüber bisher üblichen flüssigen
Bindemitteln und flüssigen Härtern, die auf Matten gegossen werden bzw. gegenüber plattenförmig angelieferten Materialien,
aus denen später die Felgen ausgepreßt wurden, ist, daß praktisch kein Restmaterial verbleibt, bzw. kein
Gefäß mit an den Wandungen haftenden Rückständen entsorgt werden muß. Außerdem läßt sich Granulat wesentlich einfacher
transportieren. Es muß nicht bei bestimmten Temperaturen aufbewahrt werden, da es als harter Grundstoff wesentlich
beständiger ist.
Die wenigstens eine, vorteilhafterweise auf eine Temperatur von 140 - 170° C erwärmte Ausnehmung, in die durch eine
Mehrzahl von Einspritzöffnungen Material mit Fasern einspritzbar ist, enthält im wesentlichen axial zur Felgenachse
angeordnete Einspritzdüsen, die dem zu bildenden Felgenring zugeordnet sind und radial zur Felgenachse stehende
Einspritzoffnungen für die übrigen Teile der Felge.
Die einzelnen Teile der Felge werden mit Stahl oder Aluminiumschrauben
durch die vorhandenen Bohrungen verbunden,
wobei vorteilhafterweise bei der inneren Verbindung von Radnabe 3 und Felgenscheibe 2 ca. 8 mm starke Schrauben,
außen 6 mm starke Schrauben Verwendung finden.
Claims (7)
1. Vorrichtung zur Herstellung von Radfelgen aus faserverstärktem Kunststoff, die wenigstens aus Felgenring
(1) und einer Radnabe (3) bestehen,
gekennzeichnet durch
wenigstens eine Ausnehmung in die geschmolzenes Granulat, dem Faserstoff beigegeben ist, unter hohem Druck
durch eine Mehrzahl von Einspritzöffnungen einspritzbar ist,
wobei die dem Felgenring (1) zugeordneten Einspritzoffnungen
im wesentlichen axial zur Felgenachse angeordnet sind, während Einspritzöffnungen, die Radnabe
(3) und Felgenscheibe (2) zugeordnet sind, im wesentlichen radial angeordnet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung zur Verarbeitung von geschmolzenem
Granulatkunststoff auf ca. 140 - 170° C erwärmt ist.
3. Radfelge gefertigt mit einer Vorrichtung nach Anspruch
1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Radfelge aus wenigstens zwei separat gefertigten Teilen
mit den Abschnitten Felgenring (1), Radnabe (3) und Felgenscheibe (2) besteht, die mit Stahl oder Aluminiumschrauben
miteinander verschraubbar sind.
4. Radfelge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Material der Radfelge ein temperaturbeständiger
Füllstoff beigemischt ist.
5. Radfelge nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserlänge des dem geschmolzenen
Granulates beigemengten Faserwerkstoffes 12 - 25 mm beträgt.
6. Radfelge nach einem der vorangehenden Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte des Fasermaterials
in der Radfelge ca. 1,5 - 1,7 beträgt.
7. Radfelde nach einem der vorangehenden Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischung aus
Kohle- und Aramidfasern mit einem Anteil von ca. 10% der elastischen Aramidfasern als Faserbeimengung dem
Material der Radfelge beigemischt ist.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9318687U DE9318687U1 (de) | 1993-12-07 | 1993-12-07 | Fahrzeugfelge und Vorrichtung zu deren Herstellung |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE9318687U1 true DE9318687U1 (de) | 1994-02-03 |
Family
ID=6901606
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|---|---|---|---|
| DE9318687U Expired - Lifetime DE9318687U1 (de) | 1993-12-07 | 1993-12-07 | Fahrzeugfelge und Vorrichtung zu deren Herstellung |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE9318687U1 (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10145630A1 (de) * | 2001-09-15 | 2003-04-30 | Bayerische Motoren Werke Ag | Gebautes Rad aus Faserverbundwerkstoff |
| ITBO20120569A1 (it) * | 2012-10-19 | 2014-04-20 | Ri Ba Composites S R L Con Unico Socio | Cerchio per autoveicoli in materiale composito e relativo metodo di produzione |
-
1993
- 1993-12-07 DE DE9318687U patent/DE9318687U1/de not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE10145630A1 (de) * | 2001-09-15 | 2003-04-30 | Bayerische Motoren Werke Ag | Gebautes Rad aus Faserverbundwerkstoff |
| ITBO20120569A1 (it) * | 2012-10-19 | 2014-04-20 | Ri Ba Composites S R L Con Unico Socio | Cerchio per autoveicoli in materiale composito e relativo metodo di produzione |
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