DE1729849A1

DE1729849A1 - Verfahren zur Herstellung und Verbindung eines einteiligen Radkoerpers aus Kunststoff mit einem Vollreifen aus Gummi oder einem anderen Elastomer

Info

Publication number: DE1729849A1
Application number: DE19671729849
Authority: DE
Inventors: Michael Hatt
Original assignee: Vorwerk and Sohn GmbH and Co KG
Current assignee: Vorwerk and Sohn GmbH and Co KG
Priority date: 1967-05-10
Filing date: 1967-05-10
Publication date: 1971-07-08

Description

§Verfahren zur Herstellung und Verbindung eines einteiligen Radkörpers aus Kunststoff mit einem Vollreifen aus Gummi oder einem anderen Elastomer Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung und Verbindung eines eintelligen aus Kunststoff bestehenden Radkörpers mit einem Vollreifen aus Gummi oder einem anderen Elastomer und mit oder ohne Laufbuchse aus Metall oder Kunststoff.
Bei den bekannten Verfahren der genannten Art ist es üblich, den Radkörper aus Kunststoff mit oder ohne Laufbuchse durch Formgebung in einer Form, z. B. durch Gießen oder Spritzen herzustellen, und den elastischen Vollreifen unter Vorspannung nachträglich über den Radkörper zu ziehen, wobei infolge der radialen Dehnung des Reifens eine für den Sitz des Reifens auf dem Rad erforderliche Haltekraft erzeugt wird. ErfahrungsgemäB lassen die aus der Vorspannung resultierenden Radial-Kräfte jedoch aufgrund der früher oder später auftretenden Ermüdungserscheinungen im Elastomer nach, was eine Verschlechterung des Rollwiderstandes und schließlich ein Wandern des Reifens auf der Felge zur Folge hat. Abgesehen von den Anschaffungskosten für Vorrichtungen und Werkzeuge für die Reifenmontage wie auch den Montagekosten selbst, mu# mit einem nicht unerheblichen Anfal] an Reifen gerechnet werden, der beim Aufziehen auf den Radkörper beschädigt wird.
Zur Vermeidung der genannten Nachteile wird ein Verfahren zur Herstellung eines Radkörpers mit Vollreifen vorgeschlagen, wonach der Vol] reifen im ausvulkanisierten Zustand als formkern in eine Spritzgußform eingelegt und der zwischen Reifen und Laufbuchee bzw. dem Kern der Nabenbohrung verbleibende Hohlraum durch Elnspritzen eines thermoplastischen Kunststoffes zu einem mit dem Relfen formschluseigen Radkörper ausgefüllt wird.
Durch diese Ma#nahme wird zunächst das Aufbringen des Reifens mit der Herstellung des Radkörpers in einem einzigen Arbeitsgang bewältlgt und zum anderen nach dem Erkalten der Spritzgußmasse eine gute Verbindung zwischen Radkörper und Keifen erzielt. Zudem wird durch den Spritzdruck gleichzeitig eine radiale Dehnung des Reifens zur Erreichung einer Druckvorspannung im Elastomer bewirkt, die gegebenenfalls gemäB der Erfindung noch wirksamer dadurch gestaltet werden kann, daB das Formnest fUr den Reifen einen größeren Durchmesser als der Reifen selbst aufweist.
Zur Erreichung einer guten Verankerung des Reifens im Radkorper kann der Reifenfuß mit Aussparungen oder Erhebungen beliebiger Querschnittsform und in beliebiger Anordnung versehen sein. Stattdessen oder auch zusätzlich kann der Reifenfuß vor dem Einlegen in die Form mit einem an sich bekannten Haftmittel versehen werden.
Einem weiteren Merkmal gemäß der Erfindung entsprechend kann die durch den Druck der Einspritzmasse in den Reifen eingeleitete Vorspannung noch dadurch nachträglich erhöht werden, daß der Radkörper durch einen durchgehend radial verlaufenden Schlitz unterbrochen ist und der Umfang des Radkörpers mi-ttels z. B. einer in die Nabenbohrung einzufiibrenden Laufbuchse mit Außenkonus erweitert wird. Diese Maßnahme kann gegebenenfalls auch anstelle der Erzeugung einer radialen Reifendehnung durch den für den Spritzguß erforderlichen Druck angewendet werden.
Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erlauter-t, und zwar zeigen Abb. 1 ein in eine Spritzgußform als Formkern eingelegter Vollreifen und eine Laufbuchse im Querschnitt, Abb. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Abb. 1, Abb. 3 einen in eine Spritzgußform ohne Laufbuchse eingelegten Vollreifen im Querschnitt nach der LinLe III-III der Abb. 4, Abb. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Abb. 3, Abb. 5 den in der Spritzgußform nach Abb. 3 und 4 gefertigten Radkörper mit Vollreifen in Aufsicht, Abb. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI der Abb 5 und Abb. 7 eine zur Aufweitung des in Abb. 5 und 6 dargestellten Radkörpers vorgesehene Laufbuchse mit Außenkonus.
In eine Spritzgußform 8 wird ein Yollgummireifen 9 im ausvulkanisierten Zustand, wie jeweils aus der linken Hälfte der Abb. 1 und 2 zu entnehmen ist, als Formkern eingelegt.
Der Vollreifen kann aus einem Hartgummifuß 9 a und einem Weichgummi-Laufpolster 9 b bestehen, ist aber bezüglich seines Aufbaues nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Eine Laufbuchse 10 wird mit Hilfe der Zentrierung 11 in die Mitte der Form gebracht und die Form geschlossen. Der zwischen dem Reifen 9 und der Laufbuchse 10 verbleibende Hohlraum 8 d wird dann durch Einspritzen eines thermoplastischen Kunststoffes, wie z. B. eines Polyamids, Polypropylens oder Hart-PVC und deren Regenerate dber Einspritzkanäle 8 c, wie in der rechten'Hälfte der Abb. 1 und 2 dargestellt, ausgefüllt, so daß ein mit dem Reifen formschlüssiger Radkörper 12 entsteht. Da das Formnest 8 a fUr den Reifen 9 einen größeren Durchmesser als der Reifen aufweist, ist die Möglichkeit gegeben, eine durch die mit hohem Druck in den Hohlraum 8 d eingespritzte Masse bewirkte radiale Dehnung des Reifens 9 und damit eine Druckvörspannung in den Reifen einzuleiten, wodurch der Reifen mit seiner Lauffläche 9 c gegen die Innenwand 8 b der Form 8 gepreßt wird (siehe rechte Hälfte der Abb. 1 und 2).
Die eingespritzte Kunststoffmasse geht nach dem Erkalten eine mit dem Gummi des Reifenfußes ausreichend gute Verbindung ein, die durch Bestreichen des Reifenfußes mit einem geeigneten, an sich bekannten Haftmittel vor dem Spritzvorgang erforderlichenfalls noch verbessert werden kann. Zur Erreichung einer rutschfesten Verbindung des Reifens mit dem Radkörper kann der Reifenfuß auch mit Auesparungen oder Erhebungen beliebiger Querschnittsform und in beliebiger Anordnung versehen sein, z. B., wie aus der Abb. 1 ersichtlich, mit quer zur Längsachse des Reifens verlaufenden Kerben 9 d, in die die einlaufende Spritzmasse während des Spritzvorgangs eindringt (siehe Abb. 2).
In den Abb. 3 bis 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung dargestellt, wobei anstelle der in die Form eingelegten Laufbuchae ein Kern 13 a fUr die Nabenbohrung in der Form vorgesehen ist, der die Form eines schwachen Kegelstumpfes aufweist (Abb. 3) und der mit einem durchgehend radial verlaufenden Schlitz versehen ist, in den eine über den Kern 13 a hinaus bis zu dem in die Form 13 eingelegten Reifen 14 reichende dünne Metallplatte 15 vor dem Spritzgang eingesteckt wird (Abb. 4). Um die Platte 15 auch während des Spritzvorganges, insbesondere im Stadium der radialen Dehnung des Reifens 14 mit dem Reifenfuß in Anlage zu halten, steht die Platte 15 in Richtung auf den Reifen 14 unter Federdruck (nicht dargestellt).
Wird die Kunststoffmasse durch die Einspritzkanäle 13 b in den zwischen dem Reifen 14 und dem Kern 13 a verbleibenden Hohlraum 13 c eingespritzt (Abb. 3 und 4), so entsteht ein mit dem Reifen 14 formschlüssiger und mit einem durchgehend radialen Schlitz 16 a versehener Radkörper 16, dessen Nabenbohrung 16 b konisch verläuft. (Abb. 5 und 6). Die Nabenbohrung 16 b kann infolge des durch den Schlitz 16 a unterbrochenen Radkörperel6 erforderlichenfalls nachträglich mittels einer in Abb. 7 dargestellten und in die Nabenbohrung einzufthrende Laufbuchse 17 mit entsprechendem gröBeren Außenkonus aufgeweitet und damit die in den Reifen 14 durch Einspritzdruck eingeleitete Vorspannung noch erhöht werden.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Auaführungsbeiepiele beschränkt, vielmehr sind mannigfaltige Abwandlungen der Erfindungsmerkmale im beanspruchten Umfang denkbar.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1.) Verfahren zur Herstellung und Verbindung eines einteiligen aus Kunststoff bestehenden Radkörpers mit einem Vollreifen aus Gummi oder einem anderen Elastomer und mit oder ohne Laufbuchse aus Metall oder Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, daB der Vollreifen (9) im ausvulkanisierten Zustand als Formkern in eine Spritzgu#form (8) eingelegt und der zwischen Reifen und haufbuchse (10) bzw. dem Kern (13a) der Nabenbohrung verbleibende Hohlraum durch Einspritzen eines thermoplastischen Kunststoffes zu einem mit dem Reifen (9) formschlüssigen Radkörper (12) ausgefüllt wird.
2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Formnest (8a) für den Reifen (9) zur Erzielung einer durch den Spritzdruck zu bewirkenden radialen Dehnung des Reifens einen größeren Durchmesser als der Reifen selbst aufweist.
3.) Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Reifenfuß (9a) zur Erreichung einer guten Verankerung im Radkörper (12) mit Aussparungen oder Erhebungen beliebiger Querschnitts-Form und in beliebiger Anordnung versehen ist.
4.) Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Reifenfuß (9a) vor dem Einlegen in die Form (8) zur Erzielung einer festen Verbindung mit dem Radkörper mit einem an sich bekannten Haftmittel versehen wird.
5.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Radkdrper (16) durch einen durchgehend radial verlaufenden Schlitz unterbrochen ist und der Umfang des Radkörpers mittels z. B. einer in die Nabenbohrung (16b) einzu£Khrenden Laufbuchse (17) mit Außenkonus erweitert wird.