WO2012034550A1 - Fahrzeugfelge - Google Patents

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WO2012034550A1
WO2012034550A1 PCT/DE2011/001568 DE2011001568W WO2012034550A1 WO 2012034550 A1 WO2012034550 A1 WO 2012034550A1 DE 2011001568 W DE2011001568 W DE 2011001568W WO 2012034550 A1 WO2012034550 A1 WO 2012034550A1
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shell
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Inventor
Norbert Teschner
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Norbert Teschner
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B5/00—Wheels, spokes, disc bodies, rims, hubs, wholly or predominantly made of non-metallic material
    • B60B5/02—Wheels, spokes, disc bodies, rims, hubs, wholly or predominantly made of non-metallic material made of synthetic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
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    • B60B1/06—Wheels with compression spokes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
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    • B60B2360/10—Metallic materials
    • B60B2360/102—Steel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B2360/00—Materials; Physical forms thereof
    • B60B2360/30—Synthetic materials
    • B60B2360/34—Reinforced plastics
    • B60B2360/341—Reinforced plastics with fibres

Definitions

  • the invention relates to a vehicle rim, a method for the production thereof and the use of the vehicle rim.
  • Rims are important components of modern motor vehicles. Together with the choice of tire material, they have a not insignificant impact on the stability, safety and ride comfort of the vehicle. The desire for increasingly sophisticated vehicle designs leads to an unmanageable variety of wheel types.
  • the rims can sometimes differ significantly in their size and design from each other.
  • rims are usually made of a metallic material. The use of metal gives the rim the necessary stability.
  • the high stability of the rim is associated with a high weight depending on the metal used, usually steel or aluminum.
  • an attempt is also made to reduce the weight of the rims.
  • the weight saving for extending the range of the vehicle is an important topic. This is possible in part through the use of lighter metals or lighter metal alloys.
  • these materials often cause corrosion problems, stability problems and sometimes significant ones compared to conventional steel
  • EP 1 479 533 A2 discloses a vehicle wheel with a metal-free plastic rim and a built-in pressure sensor. The rim and tire are permanently connected over the wheel life in the disclosed arrangement.
  • US 4,896,922 discloses a vehicle wheel having a solid plastic rim body made by an injection molding process. At the cylindrical
  • the rim body is made of halogen-free polypropylene copolymer.
  • US 2005/0269866 A1 describes a rim arrangement with a metallic rim well, in particular made of aluminum or steel, and semi-transparent
  • the central component of the rim assembly may be made of polycarbonate.
  • DE 2 157 090 A1 describes a vehicle wheel consisting of a body and a rim base, which in one piece of a cellular rigid
  • Plastic core material are formed.
  • a reinforcing element may be embedded in the body with a central hub.
  • the plastic core material is covered by a skin made of a high-strength plastic material.
  • the object of the invention is a rim for a vehicle
  • the inventive rim for motor vehicles comprises at least one inner metal ring 1 with a central hub connection opening 6 and two to ten, preferably four to six screw holes 7.
  • inner metal ring in the context of the invention comprises a cylindrical body with two
  • the inner metal ring has a preferably likewise cylindrical, preferably continuous
  • Hub connection port 6 on.
  • This hub connection port 6 receives the wheel hub of the vehicle and ensures the fixation of the rim and the Rades on the vehicle.
  • the attached to the hub connection opening two to ten screw holes 7 attach the rim via corresponding screws on the wheel hub of the vehicle.
  • From the inner metal ring 1 run three to ten metallic spokes 2 to the outside and terminate in a circumferential outer metal ring 3.
  • Metal composite body of inner metal ring 1, metallic spokes 2 and circumferential outer metal ring 3 ensures high stability within the rim.
  • a polycarbonate sheath 4 surrounds the metallic spokes 2 and the outer metal ring 3.
  • the polycarbonate sheath 4 may contain further polymers in the form of a melted mixture and / or copolymers. The polycarbonate sheath 4 sits beyond the outer
  • the polycarbonate body may for example consist of two half-shells, which are welded or glued together at their parting surface, including the metallic composite body.
  • the metallic composite body can also be arranged overall in one of the two half-shells. Both half-shells are preferably made of the same polymer, preferably of polycarbonate.
  • the polycarbonate sheath 4 preferably has an averaged optical
  • the polycarbonate sheath 4 preferably comprises one or more light fields.
  • the light fields can reflect incident light to the outside and thus enable a glow of the polycarbonate sheath.
  • the light fields preferably comprise particles, dot matrix,
  • the polycarbonate sheath 4 preferably comprises outside or inside the two half-shells forming the rim LEDs (Light Emitting Diodes) or OLEDs (Organic Light Emitting Diodes).
  • the LEDs or OLEDs allow one
  • the polycarbonate sheath 4 partially or completely fills the gaps between the spokes 2.
  • the term “partially” also includes cutouts or thinner sections within the meaning of the invention
  • the polycarbonate sheath preferably comprises polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyurethanes, polymethylmethacrylates, polyacrylates, polyesters,
  • Polyamides polyethylene terephthalate and / or mixtures or copolymers thereof.
  • it consists of polycarbonate blends such as
  • the polymers mentioned can be melted down together with the polycarbonate to the Polycarbonatummantelung or used as copolymers.
  • the inner metal ring 1, the outer metal ring 3 and the metallic spokes 2 may contain aluminum, titanium, iron, chromium, vanadium, cobalt, nickel, tungsten and / or alloys thereof, and are preferably made of steel or aluminum.
  • the adhesive surface of at least one of the half shells contains acrylate adhesives, methyl methacrylate adhesives, cyanoacrylate adhesives, polyepoxides, silicone adhesives and / or silane crosslinking polymer adhesives, polyurethanes, and mixtures and / or copolymers thereof.
  • the half-shells themselves are preferably made of polycarbonate or one of the polymers mentioned above, as far as these conditions of strength, impact resistance and the
  • the invention further includes a method for producing a rim, wherein in a first step, a base half shell, preferably made of polycarbonate, injection molded. Subsequently, the metal composite from the inner
  • Metal ring 1 with a central hub connection port 6 and
  • the second (upper) Haibschaie can be welded or glued as a prefabricated half shell with the base half shell.
  • the upper half-shell can be applied in liquid form as a polymer melt on the base half-shell and the
  • the two half shells are preferably produced by means of an injection molding process.
  • Metal ring 3 including the rim 5 made.
  • a particularly advantageous method for the production of the rim consists in the use of so-called two-component injection molding (two-component injection molding).
  • two injection units work together in succession with one and the same mold part (closing mold), after which
  • the closing mold is supplied, for example by means of the turning plate technology of the second injection unit. After the first half-shell of the rim is made with the inserted metal composite in the first injection unit, it is together with the closing mold the second injection mold fed.
  • This injection mold has here the shape of the second half-shell. In the injection molding process, the second half-shell is sprayed onto the first half-shell.
  • Injection units different polymers are processed, but they must have a high adhesion to each other, since in the rim according to the invention a firm connection of the components with each other is necessary.
  • a transparent polymer component for one injection molding unit may be made of a colored opaque polymer, and the outwardly facing half-shell made of a transparent polymer, which is necessary, for example, in molded-in LEDs.
  • the half-shell facing the vehicle may be made of a colored opaque polymer
  • the outwardly facing half-shell made of a transparent polymer, which is necessary, for example, in molded-in LEDs.
  • a colored polymer for the inner half shell one could only partially cover the spokes with the polymer, since the inner half shell does not necessarily have to be geometrically congruent with the outer half shell. In this way can be different
  • the metal composite consisting of the inner metal ring 1, the metallic spokes 2 and the outer metal ring 3 preferably consists of one piece, which was produced in a known manner by pressing or by a casting process.
  • the metal composite can also be made of individual parts that have been welded together.
  • LEDs or OLEDs are preferably used with suitable electrical connections and a wiring in the production of the half-shells in one of the half-shells or in the metal composite.
  • the LEDs or OLEDs allow the targeted illumination of the rims.
  • the visibility of the vehicle can be increased as well. Especially from the side of vehicles are often poorly lit and so difficult to see. A better illumination of the vehicle can thus significantly reduce the risk of accidents in poor visibility, especially when turning.
  • the invention further includes the use as a vehicle wheel, preferably as a motor vehicle wheel for cars or trucks.
  • Figure 1 shows a cross section of the rim according to the invention with a thereon
  • Figure 2 is a plan view of the rim according to the invention with a mounted
  • Figure 3 is a plan view of the metal composite according to the invention.
  • Figure 1 shows a cross section of the rim according to the invention with a tire mounted thereon 10.
  • the rim according to the invention comprises an inner
  • the vertical dashed line indicates the center axis of the rim.
  • the inner metal ring 1 has a central hub connection opening 6 and screw openings 7.
  • Radnarbenan gleichö réelle 6 takes together with the screw holes 7, the wheel hub of the vehicle (not shown) and ensures the fixation of the rim according to the invention on the vehicle axle.
  • metallic spokes 2 run outward and terminate in a circumferential outer metal ring 3.
  • a polycarbonate sheath 4 surrounds the metallic spokes 2 and the outer metal ring 3.
  • the polycarbonate sheath 4 may contain other polymers in the form of a melted mixture and of copolymers ,
  • the polycarbonate sheath 4 has a rim base 5 on, on the inside and on the outside in each case with a rim flange for receiving the tire 10.
  • Figure 2 shows a plan view of the rim according to the invention with a mounted tire.
  • the emanating from the inner metal ring 4 four metallic spokes 2 and the associated outer metal ring 3 are in the
  • Polycarbonate sheath 4 reduce the weight of the rim and act as design elements.
  • rim base 5 shown in FIG.
  • Figure 3 shows a side view of the metal composite according to the invention 8.
  • the metal composite 8 consists of the inner metal ring 1, metallic spokes 2 and the circumferential outer metal ring 3 and ensures a high stability of the rim and the wheel.
  • the metal composite 8 is preferably manufactured as a part, comprises an aluminum alloy and is therefore advantageously light.

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Abstract

Felge für Kraftfahrzeuge mindestens umfassend: a. einen inneren Metallring (1) mit einer zentralen Radnabenanschlussöffnung (6), b. mindestens drei von dem inneren Metallring (1) nach außen verlaufende metallische Speichen (2), c. einen umlaufenden äußeren Metallring (3), der mit den metallischen Speichen (2) an den äußeren Enden verbunden ist, d. eine Polycarbonatummantelung (4) der metallischen Speichen (2) und des äußeren Metallrings (3), wobei der innere Metallring (1), die Speichen (2) und der äußerer Metallring (3) einen festen Metallverbund (8) bilden und die Felge ein metallfreies Felgenbett (5) aus Polycarbonat aufweist.

Description

Fahrzeugfelge
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugfelge, Verfahren zu deren Herstellung und die Verwendung der Fahrzeugfelge.
Felgen sind wichtige Bestandteile von modernen Kraftfahrzeugen. Zusammen mit der Wahl des Reifenmaterials haben sie einen nicht unwesentlichen Einfluss auf die Stabilität, Sicherheit und den Fahrkomfort des Fahrzeugs. Der Wunsch nach zunehmend aufwendigeren Fahrzeugdesigns führt zu einer unüberschaubaren Vielfalt von Felgenarten. Die Felgen können sich dabei teilweise in ihrer Größe und Ausgestaltung deutlich voneinander unterscheiden. Aus Stabilitätsgründen werden Felgen in der Regel aus einem metallischen Werkstoff gefertigt. Die Verwendung von Metall verleiht der Felge die nötige Stabilität. Die hohe Stabilität der Felge ist jedoch in Abhängigkeit vom verwendeten Metall, in der Regel Stahl oder Aluminium, gleichzeitig mit einem hohen Eigengewicht verbunden. Im Zuge der Bestrebungen, das Gewicht und damit auch den Treibstoffverbrauch der Fahrzeuge zu senken, wird versucht, auch das Gewicht der Felgen zu reduzieren. Insbesondere im Bereich Elektrof ahrzeuge ist die Gewichtseinsparung zur Verlängerung der Reichweite des Fahrzeugs ein wichtiges Thema. Dies ist teilweise durch die Verwendung leichterer Metalle oder leichterer Metalllegierungen möglich. Diese Werkstoffe bringen jedoch im Vergleich zum herkömmlichen Stahl häufig Korrosionsprobleme, Stabilitätsprobleme und teilweise deutliche
Kostensteigerungen mit sich.
Es ist auch bereits bekannt, Kunststoffe und Verbundwerkstoffe zur Herstellung von Fahrzeugfelgen zu verwenden.
Zum Beispiel offenbart EP 1 479 533 A2 ein Fahrzeugrad mit einer metallfreien Felge aus Kunststoff und einem eingebauten Drucksensor. Felge und Reifen sind in der offenbarten Anordnung dauerhaft über die Radlebensdauer verbunden. US 4,896,922 offenbart ein Fahrzeugrad mit einem über ein Spritzgussverfahren hergestellten massiven Felgenkörper aus Kunststoff. An der zylindrischen
Außenfläche des Felgenkörpers liegt ein Vollgummireifen an. Der Felgenkörper besteht aus halogenfreiem Polypropylencopolymer.
US 2005/0269866 A1 beschreibt eine Felgenanordnung mit einem metallischen Felgenbett, insbesondere aus Aluminium oder Stahl, und teiltransparenten
Strukturelementen. Die zentrale Komponente der Felgenanordnung kann aus Polycarbonat bestehen.
DE 2 157 090 A1 beschreibt ein Fahrzeugrad bestehend aus einem Körper und einem Felgenbett, die in einem Stück aus einem zellenförmigen starren
Kunststoffkernmaterial gebildet sind. In dem Körper kann ein Verstärkungselement mit einer zentralen Nabe eingebettet sein. Das Kunststoffkernmaterial ist von einer Haut aus einem Kunststoffmaterial mit hoher Festigkeit überzogen.
Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine Felge für ein Fahrzeugrad
bereitzustellen, welche bei hoher Stabilität ein geringes Eigengewicht aufweist. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird erfindungsgemäß durch eine Felge gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungen gehen aus den
Unteransprüchen hervor.
Erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Felge und deren Verwendung sind in weiteren unabhängigen Ansprüchen beschrieben.
Die erfmdungsgemäße Felge für Kraftfahrzeuge umfasst mindestens einen inneren Metallring 1 mit einer zentralen Radnabenanschlussöffnung 6 und zwei bis zehn, bevorzugt vier bis sechs Schrauböffnungen 7. Der Ausdruck„innerer Metallring" umfasst im Sinne der Erfindung einen zylinderförmigen Körper mit zwei
kreisförmigen, bevorzugt gleichen Flächen. Der innere Metallring weist eine bevorzugt ebenfalls zylinderförmige, bevorzugt durchgehende
Radnabenanschlussöffnung 6 auf. Diese Radnabenanschlussöffnung 6 nimmt die Radnabe des Fahrzeugs auf und gewährleistet die Fixierung der Felge und des Rades am Fahrzeug. Die um die Radnabenanschlussöffnung angebrachten zwei bis zehn Schrauböffnungen 7 befestigen die Felge über dazugehörige Schrauben an der Radnabe des Fahrzeugs. Von dem inneren Metallring 1 laufen drei bis zehn metallische Speichen 2 nach außen und enden in einem umlaufenden äußeren Metallring 3. Der
Metallverbundkörper aus innerem Metallring 1 , metallischen Speichen 2 und umlaufendem äußerem Metallring 3 sorgt für eine hohe Stabilität innerhalb der Felge. Eine Polycarbonatummantelung 4 umgibt die metallischen Speichen 2 und den äußeren Metallring 3. Die Polycarbonatummantelung 4 kann noch weitere Polymere in Form einer eingeschmolzenen Mischung und/oder Copolymere enthalten. Die Polycarbonatummantelung 4 setzt sich jenseits des äußeren
Metallrings 3 nach beiden Seiten hin fort und bildet auf diese Weise das so genannte Felgenbett 5, das innen und außen mit Felgenhörnern zur Aufnahme des Reifens 10 versehen ist.
Der Polycarbonatkörper kann beispielsweise aus zwei Halbschalen bestehen, die an ihrer Trennfläche unter Einschluss des metallischen Verbundkörpers miteinander verschweißt oder verklebt sind. Alternativ kann der metallische Verbundkörper auch insgesamt in einer der beiden Halbschalen angeordnet sein. Beide Halbschalen bestehen bevorzugt aus dem gleichen Polymer, bevorzugt aus Polycarbonat.
Die Polycarbonatummantelung 4 weist bevorzugt eine gemittelte optische
Transparenz im Wellenlängenbereich von 370 nm bis 800 nm von > 50 %, bevorzugt > 60 %, besonders bevorzugt > 70 % auf.
Die Polycarbonatummantelung 4 umfasst bevorzugt ein oder mehrere Leuchtfelder. In Verbindung mit einer Lichtquelle können die Leuchtfelder eingestrahltes Licht nach außen reflektieren und so ein Leuchten der Polycarbonatummantelung ermöglichen. Die Leuchtfelder umfassen bevorzugt Partikel, Punktraster,
Strichraster, Aufkleber, Anlagerungen, Einkerbungen, Siebdrucke, Einritzungen und/oder Kombinationen davon. Die Polycarbonatummantelung 4 umfasst bevorzugt außerhalb oder innerhalb der beiden die Felge bildenden Halbschalen LEDs (Light Emitting Diodes) oder OLEDs (Organic Light Emitting Diodes). Die LEDs oder OLEDs ermöglichen eine
energiesparende Beleuchtung der erfindungsgemäßen Felge.
Die Polycarbonatummantelung 4 füllt die Zwischenräume zwischen den Speichen 2 teilweise oder vollständig aus. Der Ausdruck„teilweise" beinhaltet im Sinne der Erfindung auch Ausschnitte oder dünnere Abschnitte innerhalb der
Polycarbonatummantelung. In vielen Fällen lässt sich neben Designanpassungen auch das Gewicht der erfindungsgemäßen Felge weiter reduzieren.
Die Polycarbonatummantelung enthält bevorzugt Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, Polyurethane, Polymethylmetacrylate, Polyacrylate, Polyester,
Polyamide, Polyethylenterephthalat und/oder Gemische oder Copolymere davon. Vorzugsweise besteht sie aus Polycarbonatblends wie
Polycarbonat/Polyethylenterephthalat; Polycarbonat Acrylnitril-Butadien-Styrol; Polycarbonat/Polybutylenterephthalat. Die genannten Polymere können dabei zusammen mit dem Polycarbonat zur Polycarbonatummantelung eingeschmolzen werden oder als Copolymere verwendet werden.
Der innere Metallring 1 , der äußere Metallring 3 und die metallischen Speichen 2 können Aluminium, Titan, Eisen, Chrom, Vanadium, Kobalt, Nickel, Wolfram und/oder Legierungen davon enthalten, und bestehen bevorzugt aus Stahl oder Aluminium.
Wenn die Felge aus zwei Halbschalen zusammengesetzt ist, die miteinander verklebt sind, enthält die Klebefläche wenigstens einer der beiden Halbschalen Acrylatklebstoffe, Methylmethacrylatklebstoffe, Cyanacrylatklebstoffe, Polyepoxide, Silikonklebstoffe und/oder Silanvernetzende-Polymerklebstoffe, Polyurethane sowie Gemische und/oder Copolymere davon. Die Halbschalen selbst bestehen bevorzugt aus Polycarbonat oder einem der weiter oben genannten Polymere, soweit bei diesen die Bedingungen der Festigkeit, der Schlagzähigkeit und der
Witterungsbeständigkeit erfüllt sind. Die Erfindung umfasst des Weiteren ein Verfahren zur Herstellung einer Felge, wobei in einem ersten Schritt eine Basis-Halbschale, bevorzugt aus Polycarbonat, spritzgegossen wird. Anschließend wird der Metallverbund aus dem inneren
Metallring 1 mit einer zentralen Radnabenanschlussöffnung 6 und
Schrauböffnungen 7, mindestens drei metallischen Speichen 2 und dem äußeren Metallring 3 in die Basis-Halbschale eingesetzt, wobei der innere Metallring 1 vorzugsweise nicht von dem die Halbschale bildenden Polymer überdeckt wird. In einem abschließenden Schritt wird die Basis-Halbschale mit der zweiten
Halbschale zu der Polymerummantelung miteinander verbunden. Die zweite (obere) Haibschaie kann als vorgefertigte Halbschale mit der Basis-Halbschale verschweißt oder verklebt werden. Alternativ kann die obere Halbschale in flüssiger Form als Polymerschmelze auf die Basis-Halbschale aufgebracht werden und die
metallischen Speichen 2 und den umlaufenden äußeren Metallring 3 fixieren. Die beiden Halbschalen werden bevorzugt mit Hilfe eines Spritzgießverfahrens hergestellt.
Nach einem alternativen Verfahren zur Herstellung der Felge wird in einem ersten Schritt ein Metallverbund aus einem inneren Metallring 1 mit einer zentralen
Radnabenanschlussöffnung 6 und Schrauböffnungen 7, metallischen Speichen 2 und einem äußeren Metallring 3 in einem Spritzgießformteil fixiert. Anschließend wird die Spritzgießform durch einen weiteren Formteil geschlossen. In einem abschließenden Schritt wird durch Füllen der Spritzgießform mit flüssigem
Polycarbonat oder einem flüssigen Polycarbonatprecursor die
Polycarbonatummantelung der metallischen Speichen 2 und des äußeren
Metallringes 3 einschließlich des Felgenbettes 5 hergestellt.
Ein besonders vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung der Felge besteht in der Anwendung der sogenannten Zweikomponenten-Spritzgießtechnik (two component injection moulding). Bei dieser Technik arbeiten zwei Spritzeinheiten nacheinander mit ein und demselben Formteil (Schließform) zusammen, indem nach dem
Spritzgießen der ersten Komponente die Schließform beispielsweise mit Hilfe der Wendeplattentechnik der zweiten Spritzeinheit zugeführt wird. Nachdem die erste Halbschale der Felge mit dem eingelegten Metallverbund in der ersten Spritzeinheit hergestellt ist, wird sie zusammen mit der Schließform dem zweiten Spritzwerkzeug zugeführt. Dieses Spritzgießwerkzeug hat hier die Form der zweiten Halbschale. Beim Spritzgießvorgang wird die zweite Halbschale auf die erste Halbschale aufgespritzt. Mit Hilfe dieser Zweikomponenten Spritzgießtechnik können in den beiden
Spritzeinheiten unterschiedliche Polymere verarbeitet werden, doch müssen sie eine hohe Haftung zueinander aufweisen, da bei der erfindungsgemäßen Felge eine feste Verbindung der Komponenten untereinander notwendig ist. Es ist zum Beispiel auch möglich, für die eine Spritzgießeinheit eine transparente Polymer- Komponente, und für die andere Spritzgießeinheit eine farbige Polymer- Komponente zu verwenden. Beispielsweise kann die zum Fahrzeug hin gewandte Halbschale aus einem farbigen undurchsichtigen Polymer hergestellt werden, und die nach außen hin gewandte Halbschale aus einem transparenten Polymer, was zum Beispiel bei eingeformten LEDs notwendig ist. Je nach der Ausgestaltung des eingeformten Metallverbundes und dessen Oberflächenbeschaffenheit kann es auch aus ästhetischen Gründen vorteilhaft sein, durch Überspritzen der ersten Halbschale mit einem transparenten Polymer die Sicht auf die Speichen zu ermöglichen. Andererseits könnte man bei Verwendung eines farbigen Polymers für die innere Halbschale die Speichen nur teilweise mit dem Polymer überdecken, da die innere Halbschale nicht zwangsläufig geometrisch deckungsgleich sein muss mit der äußeren Halbschale. Auf diese Weise lassen sich verschiedene
Gestaltungen der Felge realisieren.
Der aus dem inneren Metallring 1, den metallischen Speichen 2 und dem äußeren Metallring 3 bestehende Metallverbund besteht vorzugsweise aus einem Stück, das auf bekannte Weise durch Pressen oder in einem Gießverfahren hergestellt wurde. Der Metallverbund kann aber auch aus Einzelteilen hergestellt sein, die miteinander verschweißt wurden. LEDs oder OLEDs werden bevorzugt mit geeigneten elektrischen Anschlüssen und einer Verkabelung bei der Herstellung der Halbschalen in eine der Halbschalen oder in den Metallverbund eingesetzt. Die LEDs oder OLEDs ermöglichen die gezielte Beleuchtung der Felgen. Neben der Realisierung von verschiedenen Farb- und Lichteffekten lässt sich so auch die Sichtbarkeit des Fahrzeugs erhöhen. Insbesondere von der Seite sind Fahrzeuge oft schlecht beleuchtet und so nur schwer zu erkennen. Eine bessere Ausleuchtung des Fahrzeuges kann so vor allem beim Abbiegen die Unfallgefahr bei schlechter Sicht deutlich verringern.
Die Erfindung umfasst des Weiteren die Verwendung als Fahrzeugrad, bevorzugt als Kraftfahrzeugrad für PKWs oder LKWs.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen sind rein schematische Darstellungen und nicht maßstabsgetreu. Sie Schränken die Erfindung in keiner Weise ein.
Es zeigen:
Figur 1 einen Querschnitt der erfindungsgemäßen Felge mit einem darauf
montierten Reifen,
Figur 2 eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Felge mit einem montierten
Reifen und
Figur 3 eine Draufsicht des erfindungsgemäßen Metaliverbundes.
Figur 1 zeigt einen Querschnitt der erfindungsgemäßen Felge mit einem darauf montierten Reifen 10. Die erfindungsgemäße Felge umfasst einen inneren
Metallring 1 innerhalb der horizontal gestrichelten Linien. Die vertikal gestrichelte Linie deutet die Mittelachse der Felge an. Der innere Metallring 1 weist eine zentrale Radnabenanschlussöffnung 6 und Schrauböffnungen 7 auf. Die
Radnarbenanschlussöffnung 6 nimmt zusammen mit den Schrauböffnungen 7 die Radnabe des Fahrzeugs (nicht gezeigt) auf und gewährleistet die Fixierung der erfindungsgemäßen Felge an der Fahrzeugachse. Von dem inneren Metallring 1 laufen metallische Speichen 2 nach außen und enden in einem umlaufenden äußeren Metallring 3. Eine Polycarbonatummantelung 4 umgibt die metallischen Speichen 2 und den äußeren Metallring 3. Die Polycarbonatummantelung 4 kann noch weitere Polymere in Form einer eingeschmolzenen Mischung und von Copolymeren enthalten. Die Polycarbonatummantelung 4 weist ein Felgenbett 5 auf, das auf der Innenseite und auf der Außenseite jeweils mit einem Felgenhorn zur Aufnahme des Reifens 10 auf.
Figur 2 zeigt eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Felge mit einem montierten Reifen. Die vom inneren Metallring 4 ausgehenden vier metallischen Speichen 2 und der damit verbundene äußere Metallring 3 sind in der
Polycarbonatummantelung 4 eingebettet. Öffnungen 9 in der
Polycarbonatummantelung 4 verringern das Gewicht der Felge und wirken als Designelemente. Auf dem in Figur 1 gezeigten Felgenbett 5 der
Polycarbonatummantelung 4 ist der Reifen 10 aufgezogen.
Figur 3 zeigt eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Metallverbundes 8. Der Metallverbund 8 besteht aus dem inneren Metallring 1 , metallischen Speichen 2 und dem umlaufendem äußeren Metallring 3 und sorgt für eine hohe Stabilität der Felge und des Rades. Der Metallverbund 8 ist bevorzugt als ein Teil gefertigt, umfasst eine Aluminiumlegierung und ist daher vorteilhafterweise leicht.
Bezugszeichenliste
(1) innerer Metallring
(2) metallische Speichen
(3) äußerer Metallring
(4) Polymerummantelung
(5) Felgenbett
(6) Radnabenanschlussöffnung
(7) Schrauböffnungen
(8) Metallverbund
(9) Öffnungen in der Polycarbonatummantelung
(10) Reifen

Claims

Patentansprüche
1. Felge für Kraftfahrzeuge mindestens umfassend:
a. einen inneren Metallring (1) mit einer zentralen Radnabenanschlussöffnung (6), b. mindestens drei von dem inneren Metallring (1) nach außen verlaufende
metallische Speichen (2),
c. einen umlaufenden äußeren Metallring (3), der mit den metallischen Speichen (2) an den äußeren Enden verbunden ist,
d. eine Polymerummantelung (4) der metallischen Speichen (2) und des äußeren Metallrings (3), wobei der innere Metallring (1), die Speichen (2) und der äußere Metallring (3) einen festen Metallverbund (8) bilden und die Felge ein metallfreies Felgenbett (5) aufweist, das ebenso wie die Polymerummantelung (4) aus einem witterungsbeständigen, hochfesten und schlagzähen Polymer besteht
2. Felge nach Anspruch 1 , wobei die Polymerummantelung (4) und das Felgenbett (5) im wesentlichen aus Polycarbonat bestehen.
3. Felge nach Anspruch oder, wobei der innere Metallring (1) vier bis sechs
Schrauböffnungen (7) aufweist.
4. Felge nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Felge drei bis zehn metallische Speichen (2) aufweist.
5. Felge nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Polycarbonatummantelung (4) eine gemittelte optische Transparenz im Wellenlängenbereich von 370 nm bis 800 nm von > 50 %, bevorzugt > 60 %, besonders bevorzugt > 70 % aufweist.
6. Felge nach einem der Ansprüche 5, wobei die Polycarbonatummantelung (4) ein oder mehrere Leuchtfelder umfasst.
7. Felge nach Anspruch 6, wobei die Leuchtfelder Partikel, Punktraster, Strichraster, Aufkleber, Anlagerungen, Einkerbungen, Siebdrucke, Einritzungen und/oder Kombinationen davon umfassen.
8. Felge nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei innerhalb oder außerhalb der Polycarbonatummantelung (4) LEDs oder OLEDs angeordnet sind.
9. Felge nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Polycarbonatummantelung (4) die Zwischenräume zwischen den Speichen (2) teilweise oder vollständig ausfüllt.
10. Felge nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Polycarbonatummantelung (4) Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, Polyurethane, Polymethylmetacrylate, Polyacrylate, Polyester, Polyamide, Polyethylenterephthalat und/oder Gemische oder Copolymere davon, besonders bevorzugt Polycarbonatblends wie
Polycarbonat/Polyethylenterephthalat; Polycarbonat Acrylnitril-Butadien-Styrol; Polycarbonat Polybutylenterephthalat enthält.
11. Felge nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der innere Metallring (1), der äußere Metallring (3) und/oder die metallischen Speichen (2) Aluminium, Titan, Eisen, Chrom, Vanadium, Kobalt, Nickel, Wolfram und/oder Legierungen davon enthalten.
12. Verfahren zur Herstellung einer Felge für Kraftfahrzeuge, wobei
a. eine Basis-Halbschale aus einem Polycarbonat enthaltenden Polymer
spritzgegossen wird,
b. ein Metailverbund (8) aus einem inneren Metallring (1) mit einer zentralen Radnabenanschlussöffnung (6) und Schrauböffnungen (7), metallischen Speichen (2) und einem äußeren Metallring (3) in die Basis-Halbschale eingesetzt wird und
c. die Basis-Halbschale mit einer zweiten Halbschale zu einer
Polycarbonatummantelung (4) der metallischen Speichen (2) und des äußeren Metallrings (3) verbunden wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei zwei Halbschalen aus Polycarbonat-Polymer durch Spritzgießen vorgefertigt werden, die unter Einschluss der metallischen Speichen (2) und des äußeren Metallringes (3) unter Verwendung von geeigneten Klebstoffen wie Acrylatklebstoffen, Methylmethacrylatklebstoffen, Cyanacrylatklebstoffen, Polyepoxiden, Silikonklebstoffen, Polyurethanen und/oder Silanvernetzenden-Polymerklebstoffen sowie Gemischen und/oder Copolymeren miteinander verbunden werden.
14. Verfahren zur Herstellung einer Felge für Kraftfahrzeuge, wobei
a. ein Metallverbund (8) aus einem inneren Metallring (1) mit einer zentralen
Radnabenanschlussöffnung (6) und Schrauböffnungen (7), metallischen Speichen
(2) sowie einem äußeren Metallring (3) in einem Formteil einer Spritzgießform fixiert wird,
b. die Spritzgießform um die metallischen Speichen (2) und den äußeren Metallring
(3) des Metallverbund (8) geschlossen wird und
c. das Felgenbett (5) und die Polycarbonatummantelung (4) der metallischen
Speichen (2) und des äußeren Metallring (3) durch Ausspritzen der Spritzgießform erhalten wird.
15. Verfahren zur Herstellung einer Felge für Kraftfahrzeuge, wobei
a. ein Metallverbund (8) aus einem inneren Metallring (1) mit einer zentralen
Radnabenanschlussöffnung (6) und Schrauböffnungen (7), metallischen Speichen (2) sowie einem äußeren Metallring (3) in einem der Kontur der inneren Halbschale entsprechenden Formteil (Schließform) fixiert wird,
b. in einer ersten Spritzeinheit die innere Halbschale gespritzt wird,
c. die die gespritzte innere Halbschale enthaltende Schließform vor eine zweite
Spritzeinheit mit einer der Kontur der äußeren Halbschale entsprechenden
Formhälfte verbracht, und
d. in der zweiten Spritzeinheit die äußere Halbschale aus einem mit dem Polymer der ersten Halbschale eine hohe Haftung sicherstellenden Polymer gespritzt wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei LEDs oder OLEDs in eine der Halbschalen oder in den Metallverbund (8) aus innerem Metallring (1), metallischen Speichen (2) und umlaufendem äußeren Metallring (3) eingesetzt werden.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, wobei die Polymerummantelung
(4) einschließlich des Felgenbettes (5) aus Polycarbonat, Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, Polyurethanen, Polymethylmetacrylaten, Polyacrylaten, Polyestern, Polyamiden, Polyethylenterephthalat und/oder Gemischen oder Gopolymeren davon, besonders bevorzugt Polycarbonatblends wie
Polycarbonat/Polyethylenterephthalat; Polycarbonat Acrylnitril-Butadien-Styrol; Polycarbonat/Polybutylenterephthalat hergestellt wird.
18. Verwendung der Felge nach einem der Ansprüche 1 bis 11 als Fahrzeugrad, bevorzugt als Kraftfahrzeugrad, besonders bevorzugt als Fahrzeugrad für Elektrofahrzeuge.
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